CN217502072U - 一种电磁轴承支撑压缩膨胀机密封隔离结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及压缩膨胀机技术领域，尤其涉及一种电磁轴承支撑压缩膨胀机密封隔离结构。一种电磁轴承支撑压缩膨胀机密封隔离结构，包括：密封壳组件、浮动密封环组件、迷宫密封环、转轴。本实用新型的有益效果是：采用迷宫密封和改进型浮环密封相结合的密封方式，充分利用两种密封形式的优点，更适合较高压力工作介质，最大限度减少工作介质的泄漏量。

Description

一种电磁轴承支撑压缩膨胀机密封隔离结构

技术领域

本实用新型涉及压缩膨胀机技术领域，尤其涉及一种电磁轴承支撑压缩膨胀机密封隔离结构。

背景技术

压缩膨胀一体机是将介质膨胀过程产生的膨胀功直接用于对介质进行压缩过程的设备，该设备在制冷循环系统中非常常用，可以显著提高循环系统的效率，合理避免能源浪费。压缩膨胀一体机中膨胀机叶轮和压缩机叶轮由同一转轴连接，转轴由轴承支撑。

目前，因电磁轴承具有无需润滑、无机械接触、无磨损、免维护等优点，成为压缩膨胀机高速转轴的理想轴承，但由于转轴转速较高，实现对转子与壳体之间的高压工作介质密封极为困难，传统的密封方法要么泄漏过大，要么磨损过快，均难以满足压缩膨胀机工作需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种电磁轴承支撑压缩膨胀机密封隔离结构，采用迷宫密封和改进型浮环密封相结合方式，并且在密封环间设计气封结构，将低泄漏工作介质引出同时避免低泄漏工作介质进入轴承内部。

本实用新型是通过以下技术方案予以实现：

一种电磁轴承支撑压缩膨胀机密封隔离结构，包括：密封壳组件、浮动密封环组件、迷宫密封环、转轴；

密封壳组件设有通孔，通孔具有靠近压缩或膨胀叶轮的A端和靠近高速电机的B端，B端设有用于安装迷宫密封环的安装槽，通孔A端的内壁设有环形槽，环形槽数量为一个或多个，环形槽相互平行，每个环形槽中均嵌入浮动密封环组件，浮动密封环组件与环形槽的相对两面贴合，转轴穿过通孔，浮动密封环组件与迷宫密封环分别套设于转轴外，浮动密封环组件与转轴之间设有第一径向间隙、迷宫密封环与转轴之间设有第二径向间隙，第一径向间隙小于第二径向间隙，第一径向间隙小于40um，密封壳组件设有两个进气口和两个排气口，两个进气口分别位于浮动密封环组件之间、迷宫密封环之间，两个排气口分别位于浮动密封环组件与迷宫密封环之间、迷宫密封环与B端之间。气封介质经所述进气口进入，经排气口排出。气封介质采用惰性气体，用于冷却电磁轴承，和对电磁轴承起到正压防爆作用。高压工作介质依次通过第一径向间隙、第二径向间隙后，成为低压工作介质，气封介质压力高于所述低压工作介质，并将泄漏的部分低压工作介质经所述排气口排出。

根据上述技术方案，优选地，浮动密封环组件包括3个形状相同的环瓣和环形弹簧，环瓣一端为榫形结构，沿环瓣的周向外表面设置截面为半圆形的凹槽，3个环瓣首尾榫形连接，3个环瓣外表面所述凹槽相互贯通并组成封闭的环形，环形弹簧套设在环瓣的凹槽内并将3个环瓣缩紧成一环形整体。

根据上述技术方案，优选地，密封壳组件包括密封壳体、浮环密封盖和半环形密封垫，密封壳体和浮环密封盖通过紧固件连接，半环形密封垫位于密封壳体和浮环密封盖之间。密封壳体内表面靠近压缩或膨胀叶轮端沿周向设置的一组半环形槽与浮环密封盖内表面沿周向设置的一组半环形槽组成所述环形槽。

根据上述技术方案，优选地，迷宫密封环是环形柱体，迷宫密封环内周面设有迷宫密封齿。

本实用新型的有益效果是：

(1)采用迷宫密封和改进型浮环密封相结合的密封方式，充分利用两种密封形式的优点，更适合较高压力工作介质，最大限度减少工作介质的泄漏量；

(2)浮环密封的浮动环采用三个环瓣组成，既安装维护方便，又可以将浮动环与转轴之间间隙控制很小，进一步减少了工作介质泄漏；

(3)在密封壳体上设置气封结构，气封介质采用惰性气体，既可以阻止工作介质进入电磁轴承，又可以对电磁轴承进行冷却并保护电磁轴承，起到正压防爆作用；

(4)密封结构轴向长度短，利于悬臂式流体机械的转动稳定性，结构简单，可适应高低温环境。

附图说明

图1示出了本实用新型的实施例的主视结构示意图。

图2示出了本实用新型的实施例的浮动密封环组件结构示意图。

图中：1-密封壳组件，2-浮动密封环组件，3-迷宫密封环，4-转轴；

11-密封壳体，12-浮环密封盖，13-半环形密封垫；

α-工作介质，β-进气口，γ-排气口；

A-压缩或膨胀叶轮端，B-高速电机驱动端；

21-环瓣，22-环形弹簧。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1、2所示，一种电磁轴承支撑压缩膨胀机密封隔离结构，其特征在于，包括如下部件：

密封壳组件1、浮动密封环组件2、迷宫密封环3和转轴4，迷宫密封环3嵌入密封壳组件1靠近高速电机驱动端侧的凹槽内；密封壳组件1内表面靠近压缩或膨胀叶轮端设置一组沿圆周方向连贯的环形槽，环形槽数量为1个或多个，与环形槽等数量的浮动密封环组件2依次嵌入环形槽内，且浮动密封环组件2的两端面与环形槽两端面贴合；密封壳组件1、浮动密封环组件2和迷宫密封环3均套设在转轴4上。

密封壳组件1由密封壳体11、浮环密封盖13和半环形密封垫12组成，浮环密封盖13通过半环形密封垫12压紧在密封壳体11上，并由紧固件与密封壳体11连接；密封壳体11内表面靠近压缩或膨胀叶轮端沿周向设置的一组半环形槽与浮环密封盖13内表面沿周向设置的一组半环形槽组成环形槽；密封壳体11沿径向方向设置两进气口β和两排气口γ，进气口β位于相邻浮动密封环组件之间和迷宫密封环间，排气口γ位于浮动密封环组件与迷宫密封环之间和迷宫密封环和高速电机驱动端之间。

浮动密封环组件2包括3个形状相同的环瓣21和环形弹簧22，环瓣21一端为榫形结构，其沿周向外表面设置截面为半圆形的凹槽，3个环瓣21首尾榫形连接，3个环瓣21外表面凹槽相互贯通，组成封闭的环形，环形弹簧套设在环瓣的凹槽内，将3个环瓣缩紧成一整体。由于转轴的直线度和圆柱度影响，整体式浮动环安装时，需要从轴端移动至指定位置，浮动环与轴的间隙较大，而采用分瓣式的结构，浮环只需在指定位置安装，浮动环与轴之间的间隙可以非常小。

迷宫密封环3是环形柱体，迷宫密封环3内周面设有迷宫密封齿。

浮动密封环组件2、迷宫密封环3均与转轴4有一定径向间隙，浮动密封环组件2与转轴4的第一径向间隙小于迷宫密封环3与转轴4的第二径向间隙。

气封介质经进气口β进入，经排气口γ排出。

高压工作介质依次通过第一径向间隙、第二径向间隙后，成为低压工作介质，气封介质压力高于低压工作介质，并将泄漏的部分低压工作介质经排气口γ排出。

气封介质采用惰性气体，既可以冷却电磁轴承，又可以对电磁轴承起到正压防爆作用。气封介质通过图1中迷宫密封环和高速电机驱动端之间的排气口进入电磁轴承。

浮动密封环组件2与转轴4之间的径向间隙小于40um。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种电磁轴承支撑压缩膨胀机密封隔离结构，其特征在于，包括密封壳组件、浮动密封环组件、迷宫密封环和转轴，所述密封壳组件设有通孔，所述通孔具有A端和B端，所述B端设有用于安装所述迷宫密封环的安装槽，所述通孔A端的内壁设有环形槽，所述环形槽数量为一个或多个，所述环形槽相互平行，每个所述环形槽中均嵌入所述浮动密封环组件，所述浮动密封环组件与所述环形槽的相对两面贴合，所述转轴穿过所述通孔，所述浮动密封环组件与所述迷宫密封环分别套设于所述转轴外，所述浮动密封环组件与所述转轴之间设有第一径向间隙，所述迷宫密封环与所述转轴之间设有第二径向间隙，所述第一径向间隙小于所述第二径向间隙，所述密封壳组件设有两个进气口和两个排气口，两个所述进气口分别位于所述浮动密封环组件之间、所述迷宫密封环之间，两个所述排气口分别位于所述浮动密封环组件与所述迷宫密封环之间、所述迷宫密封环与所述B端之间。

2.根据权利要求1所述的一种电磁轴承支撑压缩膨胀机密封隔离结构，其特征在于，所述浮动密封环组件包括3个形状相同的环瓣和环形弹簧，所述环瓣一端为榫形结构，沿所述环瓣的周向外表面设置截面为半圆形的凹槽，3个所述环瓣首尾榫形连接，3个所述环瓣外表面所述凹槽相互贯通并组成封闭的环形，所述环形弹簧套设在所述环瓣的凹槽内。

3.根据权利要求1所述的一种电磁轴承支撑压缩膨胀机密封隔离结构，其特征在于，所述密封壳组件包括密封壳体、浮环密封盖和半环形密封垫，所述密封壳体和所述浮环密封盖通过紧固件连接，所述半环形密封垫位于所述密封壳体和所述浮环密封盖之间。

4.根据权利要求1所述的一种电磁轴承支撑压缩膨胀机密封隔离结构，其特征在于，所述迷宫密封环为环形柱体，所述迷宫密封环内周面设有迷宫密封齿。

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