[发明专利]一种高速轴密封结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速轴密封结构，属于机械设备技术领域。

背景技术

在现有技术中，由于高速离心风机的高速转子重心位于两轴承支点外，在静止时高速转子受到重力的作用，先接触密封圈。风机在启动和停机的瞬间，高速轴与密封圈发生强烈地摩擦，由于密封圈一般用铝合金制作而成，因此密封圈很容易被损坏，且风机在工作时，超高的转速会使蜗壳中的压缩空气以及轴和轴承上的润滑油混合并附着在风机中，这大大减少了风机的使用寿命，耗费更多的能量。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的缺点，提供了一种结构简单、使用方便、既可以克服密封圈易被损坏又能够实现油和气体有效分离的高速轴密封结构。

本发明采用如下技术方案：一种高速轴密封结构，包括齿轮箱，所述齿轮箱内安装有轴和轴承，轴承支撑轴，所述轴端部连接有叶轮，所述轴承的一侧设置有油密封圈，油密封圈通过螺栓固定在齿轮箱上，所述油密封圈与齿轮箱之间形成回油腔，回油腔的下端设置有回油孔，所述靠近叶轮端一侧的齿轮箱上设置有封板，所述封板通过螺钉固定在齿轮箱上，封板内设置有一凹槽，所述迷宫式气封安装在封板的凹槽内，所述迷宫式气封径向用拉伸弹簧固定，所述封板、油密封圈与齿轮箱之间形成排气腔，所述齿轮箱上设置有通气孔，所述轴上分别设置有甩气环和甩油环。

进一步的，所述轴承为可倾瓦轴承。

进一步的，所述迷宫式气封的内腔设置有密封梳齿，所述密封梳齿有3-5个。

进一步的，所述封板凹槽一侧与迷宫式气封之间设置有波形弹簧。

进一步的，所述迷宫式气封采用铝材料制成。

进一步的，所述封板的内侧呈阶梯状。

进一步的，所述油密封圈的内腔设置有若干密封梳齿。

本发明结构简单，设计合理，保护了密封圈不受损坏，在工作过程中油、气分离完全，不会附着在其他内部零件上造成腐蚀，使得高速离心风机的使用寿命更长。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

附图标记：轴1、甩气环1-1、甩油环1-2、轴承2、齿轮箱3、油密封圈4、迷宫式气封5、拉伸弹簧6、波形弹簧7、封板8、叶轮9、排气腔10、通气孔11、回油腔12、回油孔13。

 

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步描述。

如图1所示：本发明包括轴1、甩气环1-1、甩油环1-2、轴承2、齿轮箱3、油密封圈4、迷宫式气封5、拉伸弹簧6、波形弹簧7、封板8、叶轮9、排气腔10、通气孔11、回油腔12、回油孔13。

齿轮箱3内安装有轴1和轴承2，轴承2支撑轴1；所述轴承2为可倾瓦轴承，轴1上分别设置有甩气环1-1和甩油环1-2；所述轴1端部连接有叶轮9；所述轴承2的一侧设置有油密封圈4，油密封圈4通过螺栓固定在齿轮3上，油密封圈4的内腔设置有若干密封梳齿；所述油密封圈4与齿轮箱3之间形成回油腔12，回油腔12的下端设置有回油孔13；封板8内开有一凹槽，用螺钉将所述封板8固定在靠近叶轮9端一侧的齿轮箱3上；封板8的内侧呈阶梯状，迷宫式气封5安装在封板8凹槽内，径向用拉伸弹簧6固定，便于迷宫式气封5的拆装；迷宫式气封5的内腔设置有密封梳齿，密封梳齿有5个，迷宫式气封5采用铝材料制成，所述封板8凹槽一侧与迷宫式气封5之间设有波形弹簧7，波形弹簧7的设置使迷宫式气封5紧靠封板8并防止压缩空气由此泄漏；所述封板8、油密封圈4与齿轮箱3之间形成排气腔10，在齿轮箱3上设置有通气孔11，通气孔11的设置使排气腔10与外界大气连通。

在静止时，轴1受到重力的作用，先接触迷宫式气封5，因迷宫式气封5并没有紧固安装于封板8上，使得迷宫式气封5随着轴1向下移动，避免了迷宫式气封5成为轴1的支承点，而造成损坏。

在风机启动的瞬间，轴1从略偏离中心线位置开始自转，其自转轴形成圆锥形进动，迷宫式气封5的轴线绕中心线转动，防止了迷宫式气封5与轴1发生剧烈的摩擦，保护了迷宫式气封5不被损坏。

在风机停机的瞬间，轴1减速运转至平稳停机，从工作时的中心线位置开始略偏离中心线位置，其自转轴形成圆锥形进动，迷宫式气封5的轴线绕中心线转动，防止了迷宫式气封5与轴1发生剧烈的摩擦，保护了迷宫式气封5不被损坏。

在风机正常工作时，蜗壳内的压缩空气会从叶轮9与齿轮箱3的间隙泄漏出来，迷宫式气封5使得流经的气流大幅降压，从而控制气体通过此间隙的泄漏量，泄漏出的空气随后被轴1上的甩气环1-1甩至排气腔10后经过通气孔11通往外界大气；部分润滑油沿着轴1与轴承2的间隙泄漏出来，油密封圈4的密封梳齿会使流经的油大幅降压，从而控制油的泄漏量，泄漏出的油被轴1上的甩油环1-2甩至回油腔12后经过回油孔13流入到齿轮箱3内，避免了润滑油进到排气腔10里，带来污染，有效地实现油、气分离，且避免了油、气混合附着在离心风机内部其他零件上造成的腐蚀，延长了离心风机的使用寿命。