CN209856096U - 一种可节约轴向空间的鼓风机轴端密封结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型创造提供了一种可节约轴向空间的鼓风机轴端密封结构，包括磁悬浮转子和磁悬浮转子上安装的叶轮，在磁悬浮转子的上端对应叶轮的位置设有轮盘密封，该轮盘密封与磁悬浮转子之间通过直线式梳齿密封组件密封；所述轮盘密封朝向叶轮的一侧设有环状的V型槽。本实用新型创造结构简单，密封性好，可靠性高，通过在原来一道直线式梳齿密封的基础上增加了两道阶梯式梳齿密封的方式，使参与密封的齿数和位置较原来均有了很大的增加，两道阶梯式梳齿密封组件与直线式梳齿密封组件可以共同作用，在不增加转子轴向长度的基础上可以起到密封较高压力气体的作用，大大提高了这种密封结构的密封效果。
Description
技术领域
本发明创造属于鼓风机领域，尤其是涉及一种可节约轴向空间的鼓风机轴端密封结构。
背景技术
离心式鼓风机轴端密封是风机的重要部件，鼓风机的转子和定子一个高速旋转而一个固定不动，两部分之间必定具有一定的间隙，因此一定会有气体的泄漏，为减少或防止气体的泄漏，需要采用轴端密封装置，它的作用在于减少风机磁悬浮转子与固定元件之间的间隙漏气，提高风机的效率。鼓风机中所采用的轴端密封结构形式一般为梳齿状密封机构，梳齿式密封结构分为平滑式、曲折式、台阶式等，其中平滑式加工制造最为简单，但密封效果较差。
现有鼓风机中一般轴端密封采用平滑式梳齿密封形式的密封结构，为了达到较好的密封效果就需要增加齿数和齿距，增加梳齿密封的齿数就意味着增加轴端密封所占的轴向尺寸，从而增加了电机转子的轴伸长度，转子的轴伸长度过长会降低转子的临界转速，因此需要将转子的轴伸长度控制在一定范围内，由此导致必然在固定有限的轴向空间达不到较好的密封效果。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在克服上述现有技术中存在的缺陷，提出一种可节约轴向空间的鼓风机轴端密封结构。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种可节约轴向空间的鼓风机轴端密封结构，包括磁悬浮转子和磁悬浮转子上安装的叶轮，在磁悬浮转子的上端对应叶轮的位置设有轮盘密封，该轮盘密封与磁悬浮转子之间通过直线式梳齿密封组件密封；所述轮盘密封朝向叶轮的一侧设有环状的V型槽，叶轮上设有与V型槽配合的凸起部；所述凸起部的两侧均沿斜面设有若干台阶，V型槽上设有与台阶配合的凸台，台阶和凸台之间设有阶梯式梳齿密封组件。
进一步的，所述轮盘密封上异于叶轮的一侧设有与V型槽连通的补气口，该补气口外接有补气管。
进一步的，叶轮通过叶轮锁紧拉杆和叶轮锁紧螺母与磁悬浮转子连接。
进一步的，所述阶梯式梳齿密封组件包括凸起部上侧设置的第一阶梯组合密封梳齿、以及凸起部下侧设置的第二阶梯组合密封梳齿，所述第一、第二阶梯组合密封梳齿均沿台阶与凸台之间的阶梯间隙设置。
进一步的，所述直线式梳齿密封组件包括轮盘密封上设置的直线组合密封梳齿，该直线组合密封梳齿朝向叶轮的一侧与轮盘密封外表面平齐设置。
进一步的，所述叶轮中部设有与磁悬浮转子紧密贴合的装配部，所述叶轮上对应凸起部与装配部之间的位置设有调压凹槽，该调压凹槽与轮盘密封之间形成调压腔。
相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：
本发明创造结构简单，密封性好，可靠性高，通过在原来一道直线式梳齿密封的基础上增加了两道阶梯式梳齿密封的方式，使参与密封的齿数和位置较原来均有了很大的增加，两道阶梯式梳齿密封组件与直线式梳齿密封组件可以共同作用，在不增加转子轴向长度的基础上可以起到密封较高压力气体的作用，大大提高了这种密封结构的密封效果。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明创造的结构示意图。
附图标记说明：
1-叶轮；101-凸起部；2-磁悬浮转子；3-轮盘密封；301-第一阶梯组合密封梳齿；302-第二阶梯组合密封梳齿；303-补气口；304-直线组合密封梳齿；4-螺钉；5-连接板；6-叶轮锁紧螺母；7-叶轮锁紧拉杆；8-补气管；9- 调压凹槽。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
一种可节约轴向空间的鼓风机轴端密封结构，如图1所示，包括磁悬浮转子2和磁悬浮转子2上安装的叶轮1，在磁悬浮转子2的上端对应叶轮1 的位置设有轮盘密封3，该轮盘密封3与磁悬浮转子2之间通过直线式梳齿密封组件密封，具体的，鼓风机的连接板5设置在磁悬浮转子的上方，轮盘密封3可以通过螺钉4固定在连接板5上；所述轮盘密封3朝向叶轮的一侧设有环状的V型槽，叶轮的背部(即叶轮上背对叶片的一侧)设有与V型槽配合的凸起部101；所述凸起部101的上下两侧均沿斜面设有若干台阶，V 型槽上设有与台阶配合的凸台，台阶和凸台之间设有阶梯式梳齿密封组件。
所述叶轮1通过叶轮锁紧拉杆7和叶轮锁紧螺母6与磁悬浮转子连接；所述叶轮锁紧拉杆7可以与磁悬浮转子螺纹连接，叶轮套装在叶轮锁紧拉杆 7上后，操作人员可以通过叶轮锁紧螺母6将叶轮固定在叶轮锁紧拉杆7上即可，操作起来十分方便。
所述阶梯式梳齿密封组件包括凸起部101上侧设置的第一阶梯组合密封梳齿301、以及凸起部101下侧设置的第二阶梯组合密封梳齿302，所述第一、第二阶梯组合密封梳齿均沿台阶与凸台之间的阶梯间隙设置，具体的，其中第一阶梯组合密封梳齿301的顶部固定在V型槽上侧的凸台上、底部与凸起部上侧的台阶之间存在间隙，第二阶梯组合密封梳齿302与第一阶梯组合密封梳齿的结构和制造方式相同；
在密封结构的轴向尺寸不变的情况下，通过在原来一道直线式梳齿密封的基础上增加了两道阶梯式梳齿密封的方式，使参与密封的齿数和位置较原来均有了很大的增加，相比只有一道直线式梳齿密封具有更优的密封效果，并且通过V型槽与凸起部配合，还可以快速定位叶轮的安装位置，大大提高了叶轮的装配速度，便于密封梳齿的维护以及叶轮的更换。
所述直线式梳齿密封组件包括轮盘密封3上设置的直线组合密封梳齿 304，该直线组合密封梳齿304朝向叶轮1的一侧与轮盘密封外表面平齐设置；相比于现有的直线组合密封梳齿的布置方式，通过适当延长直线组合密封梳齿304的宽度提高了直线组合密封梳齿的密封效果，避免气体快速泄漏。
所述叶轮1中部设有与磁悬浮转子紧密贴合的装配部，所述叶轮上对应凸起部101与装配部之间的位置设有调压凹槽10，该调压凹槽10与轮盘密封3之间形成一个调压腔，该调压腔有较深的槽深和较大的宽度，调压腔的作用是可以让气体的动能在调压腔内充分转化为热能，从而降低气体的压力，减少调压腔与下一级密封梳齿腔之间的压力差，有利于降低气体通过密封梳齿间隙时的流速，起到最终减少气体泄漏量的作用；通过设置调压腔，避免了气体直接经第二阶梯组合密封梳齿进入直线组合密封梳齿，大大降低了直线式梳齿密封组件的密封压力，有利于减少轮盘密封与磁悬浮转子之间气体的泄漏量，进一步提高这种密封结构的密封效果。
在一个实施例中，所述轮盘密封3上异于叶轮1的一侧设有与V型槽连通的补气口303，该补气口303外接有补气管8，补气口303可以设置在第一阶梯组合密封梳齿301和第二阶梯组合密封梳齿302之间，实际使用过程中，操作人员可以通过补气管8向V型槽内加压，补气管补入一定压力的气体，同样可以实现减少气体流动的作用，从而避免气体向直线组合密封梳齿移动，有利于进一步降低气体的泄漏量，提高密封结构整体的密封效果；
具体的，补气管8内的气体压力可以略高于V型槽内的气体压力，此时 V型槽内的气压可以对冲叶轮轮背处的气压，由于压力差的原因，V型槽内的补充气体反而会有少量进入叶轮轮背处；其中第二阶梯组合密封梳齿302 和直线组合密封梳齿304的作用仅是减少补充气体向空气中的泄漏量，通过多道密封结构加补气结构的联合作用，基本可以实现叶轮内侧气体的零泄漏，既节约了密封所占用的轴向空间，同时也起到了很好的密封效果。
本发明创造结构简单，密封性好，可靠性高，通过在原来一道直线式梳齿密封的基础上增加了两道阶梯式梳齿密封的方式，使参与密封的齿数和位置较原来均有了很大的增加，两道阶梯式梳齿密封组件与直线式梳齿密封组件可以共同作用，在不增加转子轴向长度的基础上可以起到密封较高压力气体的作用，大大提高了这种密封结构的密封效果。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种可节约轴向空间的鼓风机轴端密封结构，其特征在于：包括磁悬浮转子和磁悬浮转子上安装的叶轮，在磁悬浮转子的上端对应叶轮的位置设有轮盘密封，该轮盘密封与磁悬浮转子之间通过直线式梳齿密封组件密封；所述轮盘密封朝向叶轮的一侧设有环状的V型槽，叶轮上设有与V型槽配合的凸起部；所述凸起部的两侧均沿斜面设有若干台阶，V型槽上设有与台阶配合的凸台，台阶和凸台之间设有阶梯式梳齿密封组件。
2.根据权利要求1所述的一种可节约轴向空间的鼓风机轴端密封结构，其特征在于：所述轮盘密封上异于叶轮的一侧设有与V型槽连通的补气口，该补气口外接有补气管。
3.根据权利要求1所述的一种可节约轴向空间的鼓风机轴端密封结构，其特征在于：所述叶轮通过叶轮锁紧拉杆和叶轮锁紧螺母与磁悬浮转子连接。
4.根据权利要求1所述的一种可节约轴向空间的鼓风机轴端密封结构，其特征在于：所述阶梯式梳齿密封组件包括凸起部上侧设置的第一阶梯组合密封梳齿、以及凸起部下侧设置的第二阶梯组合密封梳齿，所述第一、第二阶梯组合密封梳齿均沿台阶与凸台之间的阶梯间隙设置。
5.根据权利要求4所述的一种可节约轴向空间的鼓风机轴端密封结构，其特征在于：所述直线式梳齿密封组件包括轮盘密封上设置的直线组合密封梳齿，该直线组合密封梳齿朝向叶轮的一侧与轮盘密封外表面平齐设置。
6.根据权利要求1所述的一种可节约轴向空间的鼓风机轴端密封结构，其特征在于：所述叶轮中部设有与磁悬浮转子紧密贴合的装配部，所述叶轮上对应凸起部与装配部之间的位置设有调压凹槽，该调压凹槽与轮盘密封之间形成调压腔。
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| CN114060104A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-02-18 | 北京动力机械研究所 | 一种涡轮增压系统转子阶梯式高可靠长寿命密封结构 |
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