一种胀环、主轴密封结构及风机制造技术

本发明专利技术涉及一种胀环、主轴密封结构及风机，胀环的环体上形成有缺口，环体的一端面上形成有突起。两个胀环配对使用时，一个胀环上的突起能够插入另一个胀环的缺口内。涉及的主轴密封结构和风机中加入前述的胀环，将其配置在轴套和外套之间，实现了显著改善主轴与机壳的后侧板之间的密封性能的目的，有助于促进或实现导向调节型风机在输送含有VOCs、二噁英、CO等有毒、有害成分的气体和输送含有贵重金属离子的气体的场景中应用，帮助降低采购成本。帮助降低采购成本。帮助降低采购成本。

【技术实现步骤摘要】
一种胀环、主轴密封结构及风机


[0001]本专利技术涉及风机
，具体而言是一种有助于优化、改善风机密封性能的胀环、设于主轴上的与此胀环相适应的密封结构，以及设有此密封结构的风机。

技术介绍

[0002]风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。风机是对气体压缩和气体输送机械的习惯简称，通常所说的风机包括通风机，鼓风机，风力发电机。因为风机用于输送流体，所以设计时必须考虑各个部件之间的密封。密封可分为静密封和动密封。静密封是指两个相对静止的零件的接合面之间的密封，动密封是指两个能够相对移动的零件的接合面之间的密封。
[0003]泄漏率是衡量密封性能好坏的重要指标，往往将泄漏量为零，说成为“零泄漏”。实际上，所谓泄漏量为“零”只是相对某种测量泄漏仪器的极限灵敏度而言，不同的测量方法和仪器的灵敏度范围是不同的，“零泄漏”只是超越了仪器可分辨的最低泄漏量。理论上，静密封能做到零泄漏，动密封要想做到零泄漏，技术上比较困难，而且密封成本非常昂贵。
[0004]风机常用的密封形式主要有软填料密封、迷宫密封、碳环密封等。软填料密封和迷宫密封的泄漏量可用现有仪表检测出来。对于密封要求高的风机，一般常采用氮气碳环密封，但是这种密封依赖气源，加工精度高，造价昂贵，且碳环韧性差、易脆裂。
[0005]在风机机壳后侧板与主轴配合处的密封结构中，使用到了如图5所示的胀环10
′
，胀环的环体上形成有一个缺口101
′
。在自由状态下，该胀环的外径大于主轴上套装的密封外套的内径，装入密封外套后胀环的直径变小，仅在缺口处留下一定的热膨胀间隙，靠胀环的弹力使其外圆面与配合件的内表面贴合产生一定的预紧力。风机运行时，气体会经胀环的开口间隙处泄漏。为了获得弹力，胀环必须具有缺口，而且装入密封外套后还需留有一定热膨胀间隙，所以采用现有结构的胀环实施密封，缺口处存在的泄漏问题是不可避免的。
[0006]在系统中工作，风机的实际系统阻力难免与理论阻力有偏差，因此，运行中需要调节风机的工作点以适应系统的阻力需求。常用的风机调节方式有变速调节和导向器调节。变速调节是依靠降低风机转速使其风量和风压同时减少来实现的。当风机转速从n1降为n2时，工作点由1变为2，相应的风量也从Q1降为Q2。这种调速方法虽然比较节能，但需要用变频调速电机或用液力耦合器等变速装置。所以，在采购风机的同时，还需要采购变频调速电机、变频控制柜或液力耦合器等其他控制元件，而这些控制元件的费用为风机本身制作费的数倍，造成初期投资费用巨大。导向器调节主要是依靠装在风机进口处的导向器来改变气流进入风机叶轮时的方向，从而改变风机的工作特性，达到调节风量的目的。导向器调节时，相应于每一种叶片角度，都有一种全压曲线，而且随着叶片角度的增大，风机所产生的压头就减小。因导向器的结构简单、操作方便、成本低廉，在用于输送洁净气体的(行业)领域得到广泛应用。
[0007]图8为现有的轴流式导向器的结构示意图，其被安装在风机集风器的前端。导向器的功能为改变气流进入叶轮时的方向，从而改变风机的工作特性，达到调节风量的目的。集
风器的功能为保证气流能均匀地充满叶轮的进口，减小气流流动损失。图示下的导向器40的导风筒为直筒形状，导向器(叶片)全闭状态时，所有导向叶片在一个平面内，均布在直筒形的导风筒中，通过叶片启闭总成80(联动传动机构)来同步地改变导向叶片的角度。因导向器的叶片为转动部件，而导向轴套为静止部件，故连接导向叶片的转轴与导向轴套之间形成有间隙(见图8)，气体从该间隙处泄漏。此时，该种风机是不能用于输送含有VOCs、二噁英、CO等有毒、有害成分的气体的，也不能用于输送含有贵重金属离子的气体。在当前的应用实践中，前述场景使用的风机进口处不益安装导向器来调节风量，而为保证风机的特性与系统的特性匹配，仅能增加数倍采购成本，采用变速调节型风机。
[0008]本专利，一方面旨在优化、改善风机机壳后侧板与主轴配合处的密封状况。另一方面旨在优化、改善风机整体的密封效果，特别是导向器与集风器之间因采用的配合结构固有缺陷，导致存在的泄露问题，以及前述的主轴与后侧板之间的泄露问题，以期实现风机进口处安装上导向器后能够用于输送含有VOCs、二噁英、CO等有毒、有害成分的气体，或能够用于输送含有贵重金属离子的气体，达到帮助降低采购成本的目的。

技术实现思路

[0009]针对当前主轴与机壳后侧板处所采用的密封结构因设计缺陷，致使密封效果不佳的问题，本专利技术提供了一种有助于促进密封效果的配件，即，胀环；同时还提供了一种与该胀环相适应的密封结构，以及具有该密封结构的风机，实现了显著改善主轴与机壳的后侧板之间的密封性能的目的。
[0010]为实现技术目的，本专利技术所采取的技术方案如下：
[0011]一种胀环，在其环体上形成有缺口，环体的一端面上形成有突起。两个胀环相对时，一个胀环上的突起能够插入另一个胀环的缺口内，该另一个胀环上的突起也能同时插入相对胀环上的缺口内。各突起与对应的缺口相配合后，二者的配合面之间有间隙。优选地，同一胀环上的缺口和突起相对在同一直径向的两端，即突起顺时针或逆时针旋转180
°
后能够转至相对的缺口位置。
[0012]应用中，所述胀环至少是成对使用的。比如，将两个带突起的胀环成对使用，一个胀环的突起插入和它配对的另一个胀环的缺口中。某种实施方案下，使得相配合的缺口与突起的配合面为楔面。
[0013]进一步，所述胀环用铸铁制成，且胀环的外表面镀有多孔性铬。这样的改进有利于胀环在其被布置空间内的滑动和降低环接触表面的加工要求。由于胀环表面形成的孔隙结构内能存润滑油，所以能减轻胀环与外部配件相对表面之间的磨损程度，能保证使用中密封能力的可靠性，延长对应配件的使用寿命。
[0014]由于胀环成对使用，胀环的缺口间隙被与之成对使用的胀环的环体堵住，胀环上的突起插入相对胀环上的缺口中，使两个胀环在风机运转中，彼此位置不会窜动，而解决了现有胀环缺口处存在的泄漏问题。
[0015]一种主轴密封结构，该密封结构设在风机主轴穿入机壳后侧板处的位置。所述密封机构包括套装在主轴上的轴套和套在轴套上的外套。所述轴套能够与主轴同步旋转。所述外套与所述轴套的前端均延伸至机壳内。
[0016]与通用手段一样，所述轴套与主轴的配合面之间设置O型圈来进行密封。具体实施
例中，轴套套在主轴上，与主轴之间的密封采用O型圈，并用销钉保证轴套与主轴能同步旋转。
[0017]所述轴套的外壁上形成有沿轴向相间分布的多个环状槽，各环状槽内至少设有能配成一对的胀环，该配成对的胀环的环体上均形成有缺口，环体的一侧端面上均形成有突起。该配成对的两胀环，其环体上的突起与缺口对应匹配，突起与缺口能够相互插入。
[0018]所述外套的外壁中部设有能与后侧板密封连接的环状凸缘。在环状凸缘与后侧板之间设有密封垫。具体实施例中，外套的环状凸缘与后侧板之间设有垫板，将垫板焊接在机壳的后侧板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种胀环，在其环体上形成有缺口，其特征在于：环体的一侧端面上形成有突起；两个胀环相对时，一个胀环上的突起能够插入另一个胀环的缺口内。2.根据权利要求1所述的胀环，其特征在于：同一胀环上的缺口和突起相对在同一直径向的两端。3.根据权利要求1或2所述的胀环，其特征在于：所述胀环用铸铁制成，且胀环的外表面镀有多孔性铬。4.一种主轴密封结构，该密封结构被设在风机主轴穿入机壳后侧板处的位置，其特征在于：所述密封结构包括套装在主轴上的轴套和套在轴套上的外套，轴套能够与主轴同步旋转；所述外套与所述轴套的前端均延伸至机壳内；所述外套上设有与后侧板密封连接的环状凸缘，壁体内形成有沿轴向的油道；所述轴套的外壁上形成有沿轴向相间分布的多个环状槽，各环状槽内至少设有能配成一对胀环，该成对的胀环的环体上均形成有缺口，环体的一侧端面上均形成有突起，该对胀环中的一个胀环上的突起能够插入另一个胀环的缺口内；优选同一胀环上的缺口和突起相对在同一直径向的两端；优选所述胀环用铸铁制成，且胀环的外表面镀有多孔性铬；所述外套将所述轴套上设有环状槽的一段套在其内部，使得所述胀环的外壁与外套的内壁相压接；所述油道的出油口设在靠近机壳一侧的前两个相邻的环状槽之间。5.根据权利要求4所述的主轴密封结构，其特征在于：外套的环状凸缘与后侧板之间设有垫板，将垫板焊接在机壳的后侧板上，将外套用螺栓固定在垫板上；外套与垫板之间设密封垫。6.根据权利要求4所述的主轴密封结构，其特征在于：在所述外套的后端口处形成有环形沉槽，该环形沉槽内填入有油浸的石墨盘根，所述轴套的后端套设有压盖能够向前推压油浸的石墨盘根至环形沉槽内。7.一种风机，包括主轴、叶轮和机壳，叶轮置于机壳内，主轴的前端轴头经机壳的后侧板伸入机壳内并与叶轮的后盘通过轴盘固定相连；所述后侧板上设置的供所述主轴穿入机壳内的轴孔处设有密封结构，其特征在于：所述密封结构为权利要求4至6中任一项所述的主轴密封结构。8.根据权利要求7所述的风机，其特征在于：还包括集风导向器和叶片启闭总成，集风导向器包括集风筒组和整流筒，叶片启闭总成包括浮动圈组、联动柄组和调节杆组；所述集风筒组包括筒体和与筒体同轴且被固定在筒体中的内芯，筒体的前端口处于机壳外，后端口延伸至叶轮的中心腔，多个导向叶片相间分布一圈被置于内芯的外壁与筒体的内壁之间，筒体的外壁上设有固定圈和与各导向叶片一一相对的外转轴套，外转轴套所处的分布圈处于固定圈的一侧；优选所述筒体的后端口处形成有向外翘的弧面扩口结构，该弧面扩口结构的端部伸到叶轮的中心腔；优选在所述内芯的前端设有导流罩，该导流罩的前端面设为向前凸起的曲面而能够起到减小所述筒体前端进风口处的湍流的目的；所述调节杆组的内端穿过一个外转轴套并与对应的导向叶片匹配，其余导向叶片的外端分别匹配一个穿设在外转轴套中的外转轴；所述浮动圈组包括能套在筒体外部的且处于固定圈与外转轴套之间的转圈、设在转圈上的多个连杆座和多个滑轮单元，连杆座与导向叶片一一对应地布置，滑轮单元中各滑轮
的轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：关丽喆，沈建峰，刘春亭，姚桂花，李孟孟，杨国宁，张鹏，王晓敏，张宪龙，
申请(专利权)人：山东省章丘鼓风机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：