CN220505382U - 一种用于高速单级离心风机的叶轮密封组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于高速单级离心风机的叶轮密封组件，齿轮箱的输入端与外部驱动装置的输出端连接，齿轮箱的壁面上设置有排气口，齿轮箱内配合安装有用作动力输出轴的高速轴，高速轴的轴头伸出至齿轮箱的外部，并且通过压紧机构与位于齿轮箱外部的叶轮配合安装，叶轮的尾部设置有数条沿圆周均匀间隔布置的凸起，齿轮箱的内侧壁与高速轴外圆周面之间安装有气密封件，气密封件将齿轮箱的内部环境与外部环境隔绝开，气密封件的一个端面与叶轮尾部的凸起贴近。通过设置凸起，有效降低离心风机的漏气量，从而提升离心风机的气体效率，降低了叶轮的轴向力，提高了叶轮压紧机构的工作可靠性。

Description

一种用于高速单级离心风机的叶轮密封组件

技术领域

本实用新型涉及离心风机技术领域，尤其是一种用于高速单级离心风机的叶轮密封组件。

背景技术

单级离心风机作为一种流体机械，依靠外部驱动装置输入的机械能提高气体压力，并能进行气体输送，广泛应用于工厂、矿山、隧道、车辆、船舶、建筑等领域，可用作冷却、通风、除尘设备，也可用作动力推进设备。单级离心风机包括驱动装置、齿轮箱、齿轮组、转轴组、三元流叶轮、蜗壳以及相应的密封组件。

现有技术中的单级离心风机，其叶轮的叶片与气密组件之间存在光面间隙，低速离心风机中无明显问题，在高速离心风机中会产生叶轮背面漏气量较大的问题，从而影响离心风机的气动效率，增加叶轮的轴向力，影响叶轮压紧机构的可靠性，使得离心风机的工作稳定性降低；同时，当漏气量大时，漏气会进入齿轮箱内并渗入低速轴的安装空间内，使得低速轴伸出齿轮箱处油气外泄，污染环境。

实用新型内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种用于高速单级离心风机的叶轮密封组件，通过设置凸起，有效降低离心风机的漏气量，从而提升离心风机的气动效率，降低了叶轮的轴向力，提高了叶轮压紧机构的工作可靠性；同时，有效防止低速轴处的油气泄漏，防止环境污染。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种用于高速单级离心风机的叶轮密封组件，齿轮箱的输入端与外部驱动装置的输出端连接，齿轮箱的壁面上设置有排气口，齿轮箱内配合安装有用作动力输出轴的高速轴，所述高速轴的轴头伸出至齿轮箱的外部，并且通过压紧机构与位于齿轮箱外部的叶轮配合安装，叶轮的尾部设置有数条沿圆周均匀间隔布置的凸起，所述凸起的数量大于等于四条；所述齿轮箱的内侧壁与高速轴外圆周面之间安装有气密封件，所述气密封件将齿轮箱的内部环境与外部环境隔绝开，气密封件的一个端面与叶轮尾部的凸起贴近。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述凸起的截面呈锯齿状。

所述气密封件的中部设置有中心孔，所述中心孔内安装有高速轴，中心孔的内侧壁上设置有数条沿圆周间隔布置的环状锯齿，所述环状锯齿的数量为2-5个。

所述压紧机构的结构为：包括螺杆，以及安装在螺杆上的弹垫和螺母，所述弹垫和螺母限制叶轮沿螺杆轴向的位移。

所述离心风机的壁面上设置有用于使外部气体进入叶轮内部的进气口，以及使叶轮旋转产生的压力气体进入离心风机蜗壳的出气口。

所述齿轮箱的内侧壁与高速轴的外圆周面之间还配套安装有油密封件，所述油密封件上设置有回油孔。

所述齿轮箱的内部安装有互相啮合的高速齿轮与低速齿轮，所述低速齿轮安装在低速轴的外圆周面上，低速轴用作齿轮箱的动力输入轴，低速轴与外部驱动装置的输出端连接，高速齿轮安装在高速轴的外圆周面上，外部驱动装置通过驱动低速轴旋转，从而带动低速齿轮旋转，低速齿轮带动高速齿轮旋转，从而带动高速轴旋转。

所述高速轴轴头的中部设置有圆形槽。

所述叶轮尾部的中心位置设置有与圆形槽对应的凸出部。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型结构紧凑、合理，操作方便，通过在叶轮叶片背面设置沿环状布置的凸起，使得叶片背面与气密封件之间产生迷宫密封，使得漏气的气体压力逐级递减，从而有效减少离心风机的漏气量，保证离心风机各个结构的工作稳定性。

本实用新型还包括如下优点：

(1)本实用新型通过设置压紧机构，采用弹垫止推结构对叶轮进行限位压紧，从而保证叶轮与高速轴之间的安装可靠性，进一步提高离心风机的工作稳定性。

(2)本实用新型中气密封件与叶轮叶片背面的形状对应，使得沿叶片背面布置的凸起能够与气密封件均匀贴近，产生良好的密封效果。

(3)本实用新型中凸起的截面呈锯齿状，相较于半圆形、方形等形状，锯齿状的凸起能够对压力气体产生更强的衰减作用，因而能够通过精简凸起的设置数量，精简叶轮的结构。

(4)本实用新型中设置有多级密封，通过设置气密封件、油密封件，保证对应结构间安装的密封性能。

附图说明

图1为本实用新型的局部剖视图。

图2为本实用新型中叶轮的结构示意图(凸起设置5条)。

图3为图2的主视图。

图4为图2的右视图。

图5为本实用新型中叶轮的全剖视图(凸起设置8条)。

图6为本实用新型中气密封件的全剖视图。

图7为本实用新型中压紧机构的局部剖视图。

其中：1、叶轮；2、气密封件；3、齿轮箱；4、油密封件；5、回油孔；6、高速轴；7、进气口；8、出气口；9、压紧机构；10、排气口；11、环状锯齿；12、凸起；

901、螺杆；902、弹垫；903、螺母。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

本实用新型的结构和功能如下：

如图1-图7所示，一种用于高速单级离心风机的叶轮密封组件，齿轮箱3的输入端与外部驱动装置的输出端连接，齿轮箱3的壁面上设置有排气口10，齿轮箱3内配合安装有用作动力输出轴的高速轴6，高速轴6的轴头伸出至齿轮箱3的外部，并且通过压紧机构9与位于齿轮箱3外部的叶轮1配合安装，叶轮1的尾部设置有数条沿圆周均匀间隔布置的凸起12，凸起12的数量大于等于四条；齿轮箱3的内侧壁与高速轴6外圆周面之间安装有气密封件2，气密封件2将齿轮箱3的内部环境与外部环境隔绝开，气密封件2的一个端面与叶轮1尾部的凸起12贴近。齿轮箱3与高速轴6用作传动机构，外部驱动装置通过齿轮箱3与高速轴6驱动叶轮1旋转；叶轮1采用三元流叶轮，传统的三元流叶轮尾部为光面，本实用新型中在其尾部沿圆周均匀设置数条呈锯齿状的凸起12，能够有效对漏气产生压降作用，从而使得漏气的压力逐级衰减，以达到减小漏气量的目的；凸起12的设置数量为四齿以上；排气口10用于排出叶轮1旋转时产生的漏气。

气密封件2与凸起12贴近的端面形状与叶轮1的尾部形状对应，从而达到贴近间隙均匀的良好效果。

凸起12的截面呈锯齿状。相较于半圆形、方形等形状，锯齿状的凸起12能够对压力气体产生更强的衰减作用，因而能够通过精简凸起12的设置数量，精简叶轮1的结构。

气密封件2的中部设置有中心孔，中心孔内安装有高速轴6，中心孔的内侧壁上设置有数条沿圆周间隔布置的环状锯齿11，环状锯齿11的数量为2-5个。气密封件2的中心孔内设置环状锯齿11，能够对泄漏至气密封件2与高速轴6之间的漏气产生压降作用，从而有效阻止漏气继续向后泄漏，防止漏气进入齿轮箱内，从而使低速轴外伸处油气外泄，并且能够进一步降低漏气的压力，防止漏气对高速轴6产生轴向应力。

离心风机的壁面上设置有用于使外部气体进入叶轮1内部的进气口7，以及使叶轮1旋转产生的压力气体进入离心风机蜗壳的出气口8。出气口8连接离心风机蜗壳内腔，叶轮1旋转时产生的压力气体通过出气口8进入离心风机蜗壳内。

离心风机工作时，外部驱动装置通过高速轴6驱动叶轮1旋转，从而使叶轮1产生的离心作用将外部气体从进气口7吸入的气体转换成压力气体，大部分压力气体通过出气口8进入蜗壳后输入工作管道，一小部分压力气体进入叶轮1尾部与气密封件2之间的间隙中成为漏气，凸起12与环状锯齿11对漏气产生压降，从而使得漏气的压力逐级衰减，漏气从排气口10排出至齿轮箱3的外部。本实用新型通过设置多条环状的凸起12，对漏气产生压降，从而有效减小漏气对齿轮箱3内部结构的影响，提高高速离心风机的工作稳定性。

压紧机构9的结构为：包括螺杆901，以及安装在螺杆901上的弹垫902和螺母903，弹垫902和螺母903限制叶轮1沿螺杆901轴向的位移。压紧机构9采用弹垫止推结构，从而增强了高速轴6与叶轮1之间的连接性能，保证高速风机的工作稳定性。

齿轮箱3的内侧壁与高速轴6的外圆周面之间还配套安装有油密封件4，油密封件4上设置有回油孔5。油密封件4对高速轴6进行进一步密封，通过设置设置有多级密封，保证对应结构间安装的密封性能。

齿轮箱3的内部安装有互相啮合的高速齿轮与低速齿轮，低速齿轮安装在低速轴的外圆周面上，低速轴用作齿轮箱3的动力输入轴，低速轴与外部驱动装置的输出端连接，高速齿轮安装在高速轴6的外圆周面上，外部驱动装置通过驱动低速轴旋转，从而带动低速齿轮旋转，低速齿轮带动高速齿轮旋转，从而带动高速轴6旋转。齿轮箱3内安装齿轮组、转轴组，其输入端与外部驱动装置的输出端连接，其输出端与叶轮1连接，将外部驱动装置输出的驱动力传输给叶轮1。

高速轴6轴头的中部设置有圆形槽。叶轮1尾部的中心位置设置有与圆形槽对应的凸出部。叶轮1与高速轴6配合安装时，将叶轮1尾部的凸出部安装到高速轴6轴头的圆形槽内，能够有效限制叶轮1沿高速轴6径向的位移，保证叶轮1的工作稳定性。

本实用新型的工作过程如下：

外部驱动装置通过互相啮合的低速齿轮与高速齿轮驱动高速轴6旋转，从而带动其轴头的叶轮1高速旋转；

外部气体从进气口7进入叶轮1内部，在叶轮1高速旋转产生的离心作用下生产压力气体，大部分压力气体经输气通道的出气口8进入离心风机蜗壳内；

小部分压力气体通过叶轮1出口端与齿轮箱3之间的间隙流至叶轮1的尾部成为漏气，漏气的初始压力与压力气体的压力一致；

经过凸起12与环状锯齿11对漏气的压降作用，使得漏气的压力逐级衰减，从而降低了对叶轮1与高速轴6的轴向作用力，并且漏气压力降低后不能渗入齿轮箱内，保证了低速轴外伸处无油气泄漏；

随后漏气从排气口10排出至齿轮箱3的外部。

本实用新型通过在叶轮1尾部沿圆周设置数条凸起12，并且在气密封件2的中心孔内沿圆周设置数条环状锯齿11，从而对漏气产生压降作用，能够有效使漏气的压力逐级衰减，从而降低了漏气对高速轴6、叶轮1产生的轴向力，保证了高速风机的工作可靠性；同时，锯齿状的凸起12与环状锯齿11均具有良好的气体降压性能，能够精简设置数量，从而进一步紧凑离心风机的结构。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (9)

1.一种用于高速单级离心风机的叶轮密封组件，齿轮箱(3)的输入端与外部驱动装置的输出端连接，齿轮箱(3)的壁面上设置有排气口(10)，齿轮箱(3)内配合安装有用作动力输出轴的高速轴(6)，其特征在于：所述高速轴(6)的轴头伸出至齿轮箱(3)的外部，并且通过压紧机构(9)与位于齿轮箱(3)外部的叶轮(1)配合安装，叶轮(1)的尾部设置有数条沿圆周均匀间隔布置的凸起(12)，所述凸起(12)的数量大于等于四条；

所述齿轮箱(3)的内侧壁与高速轴(6)外圆周面之间安装有气密封件(2)，所述气密封件(2)将齿轮箱(3)的内部环境与外部环境隔绝开，气密封件(2)的一个端面与叶轮(1)尾部的凸起(12)贴近。

2.如权利要求1所述的一种用于高速单级离心风机的叶轮密封组件，其特征在于：所述凸起(12)的截面呈锯齿状。

3.如权利要求1所述的一种用于高速单级离心风机的叶轮密封组件，其特征在于：所述气密封件(2)的中部设置有中心孔，所述中心孔内安装有高速轴(6)，中心孔的内侧壁上设置有数条沿圆周间隔布置的环状锯齿(11)，所述环状锯齿(11)的数量为2-5个。

4.如权利要求1所述的一种用于高速单级离心风机的叶轮密封组件，其特征在于：所述压紧机构(9)的结构为：包括螺杆(901)，以及安装在螺杆(901)上的弹垫(902)和螺母(903)，所述弹垫(902)和螺母(903)限制叶轮(1)沿螺杆(901)轴向的位移。

5.如权利要求1所述的一种用于高速单级离心风机的叶轮密封组件，其特征在于：所述离心风机的壁面上设置有用于使外部气体进入叶轮(1)内部的进气口(7)，以及使叶轮(1)旋转产生的压力气体进入离心风机蜗壳的出气口(8)。

6.如权利要求1所述的一种用于高速单级离心风机的叶轮密封组件，其特征在于：所述齿轮箱(3)的内侧壁与高速轴(6)的外圆周面之间还配套安装有油密封件(4)，所述油密封件(4)上设置有回油孔(5)。

7.如权利要求1所述的一种用于高速单级离心风机的叶轮密封组件，其特征在于：所述齿轮箱(3)的内部安装有互相啮合的高速齿轮与低速齿轮，所述低速齿轮安装在低速轴的外圆周面上，低速轴用作齿轮箱(3)的动力输入轴，低速轴与外部驱动装置的输出端连接，高速齿轮安装在高速轴(6)的外圆周面上，外部驱动装置通过驱动低速轴旋转，从而带动低速齿轮旋转，低速齿轮带动高速齿轮旋转，从而带动高速轴(6)旋转。

8.如权利要求1所述的一种用于高速单级离心风机的叶轮密封组件，其特征在于：所述高速轴(6)轴头的中部设置有圆形槽。

9.如权利要求8所述的一种用于高速单级离心风机的叶轮密封组件，其特征在于：所述叶轮(1)尾部的中心位置设置有与圆形槽对应的凸出部。