一种新型压缩机密封结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种压缩机的密封结构，属于压缩机领域。


背景技术：

2.随着压缩机设计技术和制造水平的不断提升，高转速、高压比的离心压缩机需求也越来越多，进而对压缩机的泄漏量要求也越来越严格。由于叶轮是旋转部件，而轮盖以及隔板是静止部件，二者之间必然存在间隙，压缩机的泄露主要源于以下两个方面：一方面叶轮出口的高压气体通过轮盖与叶片之间的叶顶间隙回到叶轮进口的低压区，降低压缩机性能；一方面叶轮出口的高压气体通过叶轮轮背与隔板间的气封通道流出，形成泄露。
3.针对第二种泄露情形，现有技术中通常在叶轮轮背与隔板间的气封通道中沿轴向设置若干个密封齿结构，形成轴端密封，但这种压缩机叶轮泄漏量大且无法提升压缩机效率及性能。
4.因此，亟需提出一种新型的压缩机密封结构，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型研发目的是为了解决现有的轴端密封结构，压缩机叶轮泄漏量大的问题，在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。
6.本实用新型的技术方案：
7.一种新型压缩机密封结构，包括叶轮轮背与隔板径向配合形成的第一气封通道；还包括主轴与隔板轴向配合形成的第二气封通道；所述第一气封通道内设置有径向气封结构，第二气封通道上设置有轴向气封结构。
8.本实用新型为了解决叶轮轮背与隔板径向密封的问题，提出本实用新型的技术方案为：
9.一种新型压缩机密封结构，包括叶轮轮背与隔板径向配合形成的第一气封通道；还包括主轴与隔板轴向配合形成的第二气封通道；所述第一气封通道内设置有径向气封结构，第二气封通道上设置有轴向气封结构。
10.优选的：所述径向气封结构包括叶轮轮背上设置的一组第一凸起和垂直于隔板径向面设置的一组密封梳齿，第一凸起与密封梳齿沿径向交错布置。
11.优选的：所述密封梳齿右侧端面与每两个第一凸起之间叶轮轮背的间隙da为0.3～0.5mm。
12.优选的：所述第一凸起的横截面为半圆形或三角形。
13.优选的：所述密封梳齿横截面为矩形、三角形、等腰梯形、直角梯形或锥形。
14.本实用新型为了解决主轴与隔板轴向密封的问题，其技术方案为：
15.一种新型压缩机密封结构，包括叶轮轮背与隔板径向配合形成的第一气封通道；
还包括主轴与隔板轴向配合形成的第二气封通道；所述第一气封通道内设置有径向气封结构，第二气封通道上设置有轴向气封结构。
16.优选的：所述径向气封结构包括叶轮轮背上设置的一组第一凸起和垂直于隔板径向面设置的一组密封梳齿，第一凸起与密封梳齿沿径向交错布置。
17.优选的：所述密封齿下端面与每两个第二凸起之间的主轴侧壁的间隙dr为0.3～0.5mm。
18.优选的：所述第二凸起的横截面为半圆形或三角形。
19.优选的：所述密封齿横截面为矩形、三角形、等腰梯形、直角梯形或锥形。
20.本实用新型具有以下有益效果：
21.1.本实用新型的一种新型压缩机密封结构，压缩机在运行时，叶轮出口的高压气流会通过叶轮轮背与隔板的气封通道产生泄露，而使用本实用新型的密封结构后，叶轮出口高压气流经过径向气封结构和轴向气封结构后压力逐级下降，可以有效地降低此处的泄漏量，提高压缩机的效率和性能，同时，该结构也有助于压缩机轴向力的控制。
22.2.本实用新型的一种新型压缩机密封结构，结构结构简单、设计巧妙、加工方便、成本低廉，适于推广使用。
附图说明
23.图1是一种新型压缩机密封结构的结构示意图；
24.图2是本实用新型第一凸起货物和第二凸起横截面为三角形时的结构示意图；
25.图3是本实用新型第一气封通道和第二气封通道的结构示意图；
26.图4是本实用新型径向气封结构或轴向气封结构状态1情况下的结构示意图；
27.图5是本实用新型径向气封结构或轴向气封结构状态2情况下的结构示意图；
28.图6是本实用新型径向气封结构或轴向气封结构状态3情况下的结构示意图；
29.图7是本实用新型径向气封结构或轴向气封结构状态4情况下的结构示意图；
30.图中0-1-第一气封通道，0-2-第二气封通道，1-叶轮，2-隔板，3-主轴，4-径向气封结构，5-轴向气封结构，41-第一凸起，42-密封梳齿，51-第二凸起，52-密封齿。
具体实施方式
31.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
32.本实用新型所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接即为不可拆卸连接包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。
33.具体实施方式一：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种新型压缩机密
封结构，包括叶轮1轮背与隔板2径向配合形成的第一气封通道0-1；还包括主轴3与隔板2轴向配合形成的第二气封通道0-2；所述第一气封通道0-1内设置有径向气封结构4，第二气封通道0-2上设置有轴向气封结构5，压缩机在运行时，叶轮出口的高压气流会通过叶轮轮背与隔板的气封通道产生泄露，叶轮出口高压气流，经过第一气封通道0-1内的径向气封结构4和第二气封通道0-2内轴向气封结构5后，压力逐级下降，可以有效地降低此处的泄漏量，提高压缩机的效率和性能，同时，该结构也有助于压缩机轴向力的控制。
34.具体实施方式二：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种新型压缩机密封结构，所述径向气封结构4包括叶轮1轮背上设置的一组第一凸起41和垂直于隔板2径向面设置的一组密封梳齿42，第一凸起41与密封梳齿42沿径向交错布置，可以使气流的路径更加曲折，起到逐渐降低气流压力的作用。
35.具体实施方式三：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种新型压缩机密封结构，所述密封梳齿42右侧端面与每两个第一凸起41之间叶轮1轮背的间隙da为0.3～0.5mm，在增加密封性的同时，减小摩擦，避免不必要的损耗。
36.具体实施方式四：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种新型压缩机密封结构，所述第一凸起41的横截面为半圆形或三角形。
37.具体实施方式五：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种新型压缩机密封结构，所述密封梳齿42横截面为矩形、三角形、等腰梯形、直角梯形或锥形。
38.具体实施方式六：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种新型压缩机密封结构，所述轴向气封结构5包括叶轮1轮背上设置的至少两个第二凸起51和垂直于隔板2轴向面设置的至少两个密封齿52，第二凸起51与密封齿52交错布置，可以使气流的路径更加曲折，起到逐渐降低气流压力的作用。
39.具体实施方式七：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种新型压缩机密封结构，所述密封齿52下端面与每两个第二凸起51之间的主轴3侧壁的间隙dr为0.3～0.5mm，在增加密封性的同时，减小摩擦，避免不必要的损耗。
40.具体实施方式八：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种新型压缩机密封结构，所述第二凸起51的横截面为半圆形或三角形。
41.具体实施方式九：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种新型压缩机密封结构，所述密封齿52横截面为矩形、三角形、等腰梯形、直角梯形或锥形。
42.具体实施方式十：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种新型压缩机密封结构，基于具体实施方式一至九，当第一凸起41或第二凸起51横截面为三角形，密封梳齿42或密封齿52横截面为矩形时，其配合结构如图4所示；
43.当第一凸起41或第二凸起51横截面为三角形，密封梳齿42或密封齿52横截面为三角形时，其配合结构如图5所示；
44.当第一凸起41或第二凸起51横截面为半圆形，密封梳齿42或密封齿52横截面为梯形时，其配合结构如图6所示；
45.当第一凸起41或第二凸起51横截面为三角形，密封梳齿42或密封齿52横截面为梯形时，其配合结构如图7所示。
46.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式
也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
47.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
48.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
49.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
50.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
51.需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本发明不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本发明所公开。
52.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。