CN213598241U - 一种高速电机直驱离心鼓风机的复合密封结构 - Google Patents
一种高速电机直驱离心鼓风机的复合密封结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提出了一种高速电机直驱离心鼓风机的复合密封结构，包括叶轮、密封体、机壳后盖板和高速电机主轴，叶轮背部设有第一密封齿，与密封体上的对应第二密封齿形成配合，构成轴向密封；在密封体与高速电机主轴配合处、机壳后盖板与高速电机主轴配合处均设有第三平滑形密封齿以及与第三平滑形密封齿配合的第四密封齿，形成径向密封。本实用新型所述的一种高速电机直驱离心鼓风机的复合密封结构，不仅起到良好的密封效果，而且能有效地减小鼓风机转子的轴向力，从而达到延长鼓风机轴承的使用寿命和降低机组的成本的目的。
Description
技术领域
本实用新型属于高速离心式鼓风机部件技术领域，具体涉及一种高速电机直驱离心鼓风机的复合密封结构。
背景技术
离心式鼓风机密封结构是其重要的组成部件。鼓风机的转子相对于定子作高速旋转，两部分之间必定存在一定的间隙，因此必然会造成气体泄漏，导致机组排出介质较少以及出口压力和气动效率的降低。为了尽量减少气体的泄漏，需要设计和配置密封装置，该密封装置的作用主要是减少通过转子和定子之间间隙的介质泄漏，同时密封结构的位置对转子的轴向力大小也有显著的影响。对于高速电机直驱的离心鼓风机，由于其叶轮直径和整机尺寸较小，而且转子的轴向力大小对机组的寿命和成本等有着重要影响，因此设计一种合理的密封结构对该类鼓风机组而言尤为重要。
目前鼓风机中常用的密封结构为在机壳后盖板和主轴配合处布置密封齿，常采用径向密封结构。上述密封结构存在如下缺点：叶轮的轴向力调节范围很小，而且由于该类鼓风机的轴向尺寸一般较小、在有限空间内无法布置较多的密封齿，因此泄漏量也较难减小。
实用新型内容
技术问题：本实用新型的目的在于解决现有的高速离心式鼓风机采用径向密封，叶轮的轴向力调节范围很小，而且由于该类鼓风机的轴向尺寸一般较小、在有限空间内无法布置较多的密封齿，因此泄漏量也较难减小的问题。
技术方案：本实用新型采用以下技术方案：
一种高速电机直驱离心鼓风机的复合密封结构，包括叶轮、密封体、机壳后盖板和高速电机主轴，叶轮和机壳后盖板间设置密封体，叶轮背部设有第一密封齿，与密封体上的对应第二密封齿形成配合，构成轴向密封；在密封体与高速电机主轴配合处、机壳后盖板与高速电机主轴配合处，在高速电机主轴上分别设有第三平滑形密封齿和第四平滑形密封齿，形成径向密封。
由于叶轮轮背侧所受平均压力一般大于流道侧，叶轮背部第一密封齿以及与其配对的密封体上第二密封齿是位于鼓风机高压端区域，使得叶轮轮背高压侧的受力面积变小，因此可以减小叶轮所承受的由轮背高压区指向叶轮进口侧低压区域的轴向力，同时可以通过轴向密封在不同径向位置处轴向力的计算结果来确定其径向位置，使转子所承受的轴向力在止推轴承允许的范围内，在减小压缩介质泄漏的同时减小止推轴承所承受的轴向力，从而减小机组制造难度和成本，提高机组运行的寿命。
为了进一步减小泄漏量，在密封体和机壳后盖板与高速电机主轴配合处都设计了平滑形密封齿结构，平滑形密封齿的齿高和齿距等根据该处密封前后压力和密封长度等条件进行优化设计。
进一步地，机壳后盖板朝向叶轮的一侧设有能够嵌入密封体的卡槽。
进一步地，密封体通过螺钉连接在机壳后盖板上。
进一步地，密封体和在机壳后盖板之间设有调整垫片以调整轴向间隙。
可以调节叶轮轮背处第一密封齿和密封体上对应第二密封齿之间的间隙，使用时，在保证运行安全的前提下尽量减小密封间隙，从而减小介质的泄漏量，提高机组输出介质的流量、压力和气动效率。
进一步地，密封体沿主轴径向的长度超出叶轮沿径向的长度。
有益效果：本实用新型与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
本实用新型所述的一种高速电机直驱离心鼓风机的复合密封结构，根据叶轮的尺寸可以通过计算和设计叶轮轮背与密封体所组成的轴向密封位置和长度，调整了叶轮轮背处所受压力分布，在减小鼓风机泄漏量的同时控制了转子轴向力的大小，从而提高轴承的使用寿命、降低机组的制造成本和后期营运成本；
在密封体和机壳后盖板与高速电机主轴配合处设计的平滑形密封齿结构，可以进一步减小机组的泄漏量，使整体密封效果更好，进一步提高了机组的气动效率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本实用新型进行进一步地说明。
实施例1
如附图1所示，一种高速电机直驱离心鼓风机的复合密封结构，包括叶轮1、密封体2、机壳后盖板3和高速电机主轴5，叶轮1和机壳后盖板3间设置密封体2，叶轮1背部设有第一密封齿11，与密封体2上的对应第二密封齿21形成配合，构成轴向密封；在密封体2与高速电机主轴5配合处、机壳后盖板3与高速电机主轴5配合处，在高速电机主轴5上分别设有第三平滑形密封齿22和第四平滑形密封齿31，在密封体2及机壳后盖板3也均需要设置能够和平滑形密封齿配合的第五密封齿（未图示），形成径向密封。
由于叶轮1轮背侧所受平均压力一般大于流道侧，叶轮1背部第一密封齿11以及与其配对的密封体2上第二密封齿21是位于鼓风机高压端区域，使得叶轮1轮背高压侧的受力面积变小，因此可以减小叶轮所承受的由轮背高压区指向叶轮1进口侧低压区域的轴向力，同时可以通过轴向密封在不同径向位置处轴向力的计算结果来确定其径向位置，使转子所承受的轴向力在止推轴承允许的范围内，在减小压缩介质泄漏的同时减小止推轴承所承受的轴向力，从而减小机组制造难度和成本，提高机组运行的寿命。
为了进一步减小泄漏量，在密封体2和机壳后盖板3与高速电机主轴5配合处都设计了平滑形密封齿结构，平滑形密封齿的齿高和齿距等根据该处密封前后压力和密封长度等条件进行优化设计。
机壳后盖板3朝向叶轮1的一侧设有能够嵌入密封体的卡槽（未标示）。
密封体2通过螺钉4连接在机壳后盖板3上。
密封体2和在机壳后盖板3之间设有调整垫片（未图示）以调整轴向间隙。
可以调节叶轮1轮背处第一密封齿11和密封体2上对应第二密封齿21之间的间隙，使用时，在保证运行安全的前提下尽量减小密封间隙，从而减小介质的泄漏量，提高机组输出介质的流量、压力和气动效率。
密封体2沿主轴径向的长度超出叶轮1沿径向的长度。
Claims (5)
1.一种高速电机直驱离心鼓风机的复合密封结构，其特征在于：包括叶轮、密封体、机壳后盖板和高速电机主轴，叶轮和机壳后盖板间设置密封体，叶轮背部设有第一密封齿，与密封体上的对应第二密封齿形成配合，构成轴向密封；在密封体与高速电机主轴配合处、机壳后盖板与高速电机主轴配合处，在高速电机主轴上分别设有第三平滑形密封齿和第四平滑形密封齿，形成径向密封。
2.根据权利要求1所述的高速电机直驱离心鼓风机的复合密封结构，其特征在于：机壳后盖板朝向叶轮的一侧设有能够嵌入密封体的卡槽。
3.据权利要求2所述的高速电机直驱离心鼓风机的复合密封结构，其特征在于：密封体通过螺钉连接在机壳后盖板上。
4.据权利要求2所述的高速电机直驱离心鼓风机的复合密封结构，其特征在于：密封体和在机壳后盖板之间设有调整垫片以调整轴向间隙。
5.据权利要求1或2所述的高速电机直驱离心鼓风机的复合密封结构，其特征在于：密封体沿主轴径向的长度超出叶轮沿径向的长度。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022703175.2U CN213598241U (zh) | 2020-11-20 | 2020-11-20 | 一种高速电机直驱离心鼓风机的复合密封结构 |
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| CN202022703175.2U CN213598241U (zh) | 2020-11-20 | 2020-11-20 | 一种高速电机直驱离心鼓风机的复合密封结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN213598241U true CN213598241U (zh) | 2021-07-02 |
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| CN202022703175.2U Active CN213598241U (zh) | 2020-11-20 | 2020-11-20 | 一种高速电机直驱离心鼓风机的复合密封结构 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN213598241U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114165464A (zh) * | 2021-11-15 | 2022-03-11 | 广州市昊志机电股份有限公司 | 一种空压机和燃料电池系统 |
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2020
- 2020-11-20 CN CN202022703175.2U patent/CN213598241U/zh active Active
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