一種密封結構及具有該密封結構的磁懸浮風機的制作方法

本實用新型屬于鼓風機設備領域，尤其是涉及一種密封結構及具有該密封結構的磁懸浮風機。

背景技術：

磁懸浮風機是利用磁軸承將電機主軸懸浮運轉，在工作中主軸與軸承、密封等零件均不接觸，即存在間隙。對于鼓風機、壓縮機，由于主軸與密封存在間隙，就必然存在氣體泄露，導致風機壓力損失、工作效率下降。

目前磁懸浮風機采用軸向迷宮密封結構，該結構形式簡單，對于電機主軸上的軸向推力盤位置也沒有限制，推力盤與電機主軸連接成整體，在工作中，推力盤在電機中的相對位置固定不動。但該密封結構由于間隙的存在，不能避免高壓氣室的氣體通過迷宮密封向外泄露氣體。

技術實現要素：

有鑒于此，本實用新型旨在提出一種密封結構及具有該密封結構的磁懸浮風機，增加了徑向密封結構，同時將推力盤置于主軸前端，通過此種復合密封避免了氣體外泄，同時減少葉輪變形。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種密封結構，包括徑向密封結構，所述徑向密封結構包括葉輪和密封盤，在所述葉輪的輪盤背側設有密封葉片，所述密封葉片的旋向與葉輪葉片的旋向一致，所述密封盤上設有徑向密封齒，與所述葉輪上的密封葉片相配合形成徑向密封。

進一步的，所述密封結構還包括軸向密封結構，所述軸向密封結構包括軸封，所述軸封的密封齒和電機的主軸間隙配合形成軸向密封。

進一步的，在所述葉輪的輪盤背側設有環形凸臺，所述環形凸臺的直徑為葉輪外徑的二分之一。因為環形凸臺若靠近葉輪外徑處，由于葉輪軸向變形大，會導致密封葉片與密封盤間隙變大，影響密封效果；若環形凸臺直徑過小，則密封葉片線速度低也不能起到良好的密封效果。在所述環形凸臺上設有所述密封葉片。

進一步的，所述密封葉片設置在獨立的徑向密封盤上，通過緊固螺釘將徑向密封盤與葉輪的輪盤背側固定。

進一步的，所述徑向密封盤的材質與葉輪的材質相同，材質相同可以保證其熱膨脹系統相同，避免產生應力。

進一步的，所述密封葉片與葉輪一體成型，直接加工而成。

進一步的，所述軸封為迷宮密封。

進一步的，所述軸封設置在連接板上，所述連接板分別連接磁懸浮風機的電機和蝸殼，所述電機的主軸通過鎖緊拉桿與葉輪相連，所述密封盤設置在連接板上與所述葉輪相對應處。

一種具有密封結構的磁懸浮風機，包括電機、連接板、蝸殼、集流器、葉輪和擴壓器，所述電機通過連接板與蝸殼相連，所述電機的主軸通過鎖緊拉桿與葉輪相連，由于葉輪的輪盤背側與連接板存在較大間隙，為了保證密封葉片與密封盤交錯間隙配合，在所述葉輪的輪盤背側設有環形凸臺，所述環形凸臺的直徑為葉輪外徑的二分之一，在所述環形凸臺上設有所述密封葉片，所述密封葉片的旋向與葉輪葉片的旋轉方向一致，在所述連接板上安裝有密封盤，所述密封盤上設有徑向密封齒，與葉輪上的密封葉片相配合形成 徑向密封，在鎖緊拉桿上設有鎖緊螺母，在連接板上設有軸封和擴壓器，所述軸封的密封齒與電機的主軸間隙配合形成軸向密封，所述集流器與蝸殼相連。

進一步的，由于主軸在工作時會產生高溫，主軸隨著溫度的升高而增加長度。當推力盤置于主軸后端時，主軸伸長后徑向密封間隙增加，會極大影響密封效果，因為對于上述復合密封結構，必須將推力盤置于主軸前端，避免因軸長增加影響密封性能。

相對于現有技術，本實用新型所述的密封結構及具有該密封結構的磁懸浮風機具有以下優勢：

(1)徑向密封結構由葉輪輪盤背側的密封葉片與密封盤上的徑向密封齒配合形成，葉輪上的密封葉片旋向與葉輪工作旋向一致，由于徑向密封結構的存在，使葉輪背側壓力低于葉輪正面壓力，壓力差可減小葉輪變形，延長葉輪使用壽命。

(2)磁懸浮風機采用了軸向密封結構和徑向密封結構相結合的復合密封結構，將推力盤前置，可以解決因主軸受熱增長而引起的徑向密封間隙變大問題，同時也避免了高壓氣室的氣體通過軸向迷宮密封向外泄露氣體，減少風機壓力損失，提高風機工作效率。

附圖說明

構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為本實用新型實施例所述的軸向密封結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例所述的徑向密封結構示意圖(也是圖6中A的 局部放大圖)；

圖3為本實用新型實施例所述一種形式的葉輪結構示意圖；

圖4為圖3中的葉輪的輪盤背側結構示意圖；

圖5為本實用新型實施例所述的另一種形式的葉輪結構示意圖；

圖6為本實用新型實施例所述具有密封結構的磁懸浮風機的結構示意圖。

附圖標記說明：

1、電機；2、推力盤；3、主軸；4、連接板；5、蝸殼；6、集流器；7、葉輪；71、葉輪葉片；72、密封葉片；73、輪盤；74、環形凸臺；8、鎖緊拉桿；9、鎖緊螺母；10、軸封；11、擴壓器；12、密封盤；13、徑向密封盤；14、緊固螺釘。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。

本密封結構在磁懸浮風機中的具體應用如下：

如圖1-4所示，一種密封結構，包括徑向密封結構和軸向密封結構，所述徑向密封結構包括葉輪7和密封盤12，在所述葉輪7的輪盤73背側設有環形凸臺74，所述環形凸臺74的直徑為葉輪7外徑的二分之一。因為環形凸臺74若靠近葉輪7外徑處，由于葉輪7軸向變形大，會導致密封葉片72與密封盤12間隙變大，影響密封效果；若環形凸臺74直徑過小，則密封葉片72線速度低也不能起到良好的密封效果。在所述環形凸臺74上設有所述密封葉片72，所述密封葉片72的旋向與葉輪葉片71的旋向一致，所述密封葉片72與葉輪7一體成型，直接加工而成，所述密封盤12上設有徑向密封齒，與所述葉輪7上的密封葉片72相配合形成徑向密封。所述軸向密封結構包括軸封10，所述軸封10的密封齒和電機的主軸3間隙配合形成軸向密封，所述軸封10為迷宮密封。所述軸封10設置在連接板上，所述連接板分別連接磁懸浮風機的電機和蝸殼，所述電機的主軸通過鎖緊拉桿與葉輪相連，所述密封盤設置在連接板上與所述葉輪相對應處。

如圖5所示，所述密封葉片72還可設置在獨立的徑向密封盤13上，通過緊固螺釘14將徑向密封盤13與葉輪7的輪盤73背側固定。所述徑向密封盤13的材質與葉輪7的材質相同，材質相同可以保證其熱膨脹系統相同， 避免產生應力。

如圖6所示，一種具有密封結構的磁懸浮風機，包括電機1、連接板4、蝸殼5、集流器6、葉輪7和擴壓器11，所述電機1通過連接板4與蝸殼5相連，所述電機1的主軸3通過鎖緊拉桿8與葉輪7相連，由于葉輪7的輪盤73背側與連接板4存在較大間隙，為了保證密封葉片72與密封盤12交錯間隙配合，在所述葉輪7的輪盤73背側設有環形凸臺74，所述環形凸臺74的直徑為葉輪7外徑的二分之一，在所述環形凸臺74上設有所述密封葉片72，所述密封葉片72的旋向與葉輪葉片71的旋轉方向一致，在所述連接板4上安裝有密封盤12，所述密封盤12上設有徑向密封齒，與葉輪7上的密封葉片72相配合形成徑向密封，在鎖緊拉桿8上設有鎖緊螺母9，在連接板4上設有軸封10和擴壓器11，所述軸封10的密封齒與電機1的主軸3間隙配合形成軸向密封，所述集流器6與蝸殼5相連。

葉輪7在旋轉工作時，氣室內的壓力升高，高壓氣體繞過葉輪7進入葉輪7背側，但在葉輪輪盤73背側的密封葉片72作用下，主動將氣體隔絕，并將葉輪7輪背內側氣體排至外側，使徑向密封、葉輪輪背、軸向密封之間的空間的壓力降低，經過降壓后的氣體很難通過軸向密封泄露。由于葉輪7背側壓力低于葉輪7正面的壓力，從而氣體對葉輪7的壓力差也抵消葉輪因旋轉產生的離心應力，進而減小葉輪7的變形量。

由于主軸3在工作時會產生高溫，主軸3隨著溫度的升高而增加長度。當推力盤2置于主軸3后端時，主軸3伸長后徑向密封間隙增加，會極大影響密封效果，因為對于上述復合密封結構，必須將推力盤2置于主軸3前端，避免因軸長增加影響密封性能。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等， 均應包含在本實用新型的保護范圍之內。