冷气风机组合密封系统技术方案

本发明专利技术公开一种冷气风机组合密封系统，属于磁流体旋转主轴密封方法及装置类，适用于高温、高压和高转速等条件下介质气体输送的密封。此密封由导磁轴套、篦齿迷宫密封壳、螺旋密封壳、极靴、永磁体、保持架、压盖、内六角螺钉、外壳及密封圈等组成，其特征是篦齿迷宫密封壳上的环形齿与导磁轴套形成篦齿迷宫密封，螺旋密封壳与导磁轴套上的螺旋槽形成螺旋密封，极靴、永磁体、磁流体与导磁轴套上的环形齿形成磁流体密封。其中篦齿迷宫密封起减压的作用，螺旋密封起降温的作用，使得主密封磁流体密封工作更加稳定，提高了整个密封装置的寿命。

【技术实现步骤摘要】
冷气风机组合密封系统
本专利技术涉及磁流体旋转主轴密封
，具体涉及一种冷气风机组合密封系统。
技术介绍
冷气风机是一种泵送气体的泵类装置，目前该泵的传动主轴主要采用干气密封，但存在以下不足：(1)干气密封必须存在密封运转气体，且密封气体会进入密封腔与介质混合，所以针对某些特殊介质，不适合选用该类型密封；(2)需要相对昂贵的密封辅助系统(密封气体平衡系统)，且整体制造成本高，设备不好维护。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种不需要外援气体，避免了外援气体进入密封腔与介质混合，同时维护方便，降低了成本的冷气风机组合密封系统。为解决上述的技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种冷气风机组合密封系统，包括磁流体密封组件、螺旋密封壳、篦齿迷宫密封壳、导磁轴套、轴向定位块以及套接在所述导磁轴套外部的外壳和密封圈；所述的外壳内设置有篦齿迷宫密封壳，所述外壳一端固定有压盖；另一端通过法兰连接，固定在密封腔体上；所述篦齿迷宫密封壳位于靠近密封气体的介质端，通过篦齿迷宫密封壳上的第一销孔与外壳上的第一销钉配合防止周向转动，所述篦齿迷宫密封壳上设置有回气孔，所述回气孔与设置在外壳上的出气孔对中；所述篦齿迷宫密封壳上设置有环形齿；螺旋密封壳位于篦齿迷宫密封壳和磁流体密封组件之间，通过螺旋密封壳上的第二销孔与篦齿迷宫密封壳上的第二销钉配合防止轴周向动；所述导磁轴套上设置有螺旋齿，所述螺旋密封壳与所述导磁轴套上的螺旋齿形成螺旋密封；所述螺旋密封壳上设置有第一孔，所述第一孔与外壳上的第二孔对中；所述螺旋密封壳上设置有第三孔，所述第三孔与外壳上的第四孔对中。更进一步的技术方案是螺旋密封壳上设置有第一泄漏孔和第二泄漏孔。更进一步的技术方案是外壳上设置有第五孔。更进一步的技术方案是磁流体密封组件包括导磁轴套、第一极靴、第二极靴、永磁体、保持架和磁性液体；所述外壳上设置有第一冷却水进口孔、第二冷却水进口孔、第一出水孔和第二出水孔；所述第一冷却水进口孔与所述第一极靴的槽组成冷却水通道，所述第二冷却水进口孔与所述第二极靴的槽组成冷却水通道。更进一步的技术方案是导磁轴套上设置有第一单侧斜角形齿和第二单侧斜角形齿，所述第一单侧斜角形齿、第二单侧斜角形齿与所述第二极靴、所述第一极靴、永磁体和磁流体组成磁流体密封结构。更进一步的技术方案是篦齿迷宫密封壳上的环形齿为矩形、三角形、锯齿形中的一种。更进一步的技术方案是导磁轴套上的螺旋齿是反螺旋的螺旋齿。更进一步的技术方案是螺旋齿是矩形螺旋齿。更进一步的技术方案是螺旋密封壳设置在所述篦齿迷宫密封壳的后部；所述磁流体密封组件设置在所述螺旋密封壳的外部。更进一步的技术方案是永磁体设置在所述第一极靴和第二极靴之间，所述保持架设置在所述永磁体外侧。下面具体介绍本专利技术的密封原理：设于靠近介质气体端的篦齿迷宫密封壳首先装入外壳内，采用过渡配合，受压盖传过来的力进行轴向固定，篦齿迷宫密封壳上的销孔与外壳上的销钉配合防止周向转动，同时保证篦齿迷宫密封壳回气孔与出气孔对中，由于篦齿迷宫密封不受旋转速度和温度的限制，为非接触密封，摩擦功耗极小，增加篦齿数目可密封较高压力的气体。其密封原理为当气体从高压端的泵腔以极高的流速流经篦齿迷宫密封壳的节流窄缝后进入迷宫腔膨胀，以此来消耗气体流经窄缝形成的速度能，通过这种原理经过多次节流和膨胀产生阻力，阻止气体向外泄漏，从而达到密封的目的。由于此方法不是零泄漏密封，所以通过此方法一方面可以降低篦齿迷宫密封壳出口的压力，另一方面篦齿迷宫密封壳上的回气孔和出气孔能将少量泄露的气体进行回收，降低后续密封腔体的压力。位于篦齿迷宫密封壳和磁流体密封组件的极靴Ⅰ(或称第一极靴)中间的是螺旋密封壳，它与导磁轴套上的螺旋槽组成螺旋密封，同样采用过渡配合装入外壳内，通过螺旋密封壳上的销孔与篦齿迷宫密封壳上的销钉配合防止周向转动，同时保证螺旋密封壳第一孔与外壳上的第二孔对中，考虑到轴对称性，此时旋转螺旋密封壳上的第三孔与外壳上的第四孔也对中，螺旋密封壳一方面起固定和压紧篦齿迷宫密封壳的作用，另一方面受压盖传来的力进行自身轴向固定。螺旋密封受主轴转速的影响，当主轴静止时，考虑到导磁轴套上的螺旋槽与螺旋密封壳之间存在径向间隙，冷却水通过外壳上的第五孔和第二孔流经螺旋密封壳上的第一孔后进入螺旋密封壳的腔体，一部分从螺旋密封壳的腔体下部第三孔直接流到外壳上的第四孔，然后流出到外部水箱；另一部分冷却水流出螺旋密封壳腔体后从螺旋密封壳上开的第一泄漏孔和第二泄漏孔流出，经外壳上的第四孔流出到外部水箱，既降低了导磁轴套和主轴的温度，起到冷却作用，又隔绝了气体和磁流体的接触。当主轴旋转时，冷却水通过外壳上的第五孔和第二孔流经螺旋密封壳上的第一孔后进入螺旋密封壳的腔体，此时螺旋槽类似螺旋槽泵，使流体产生压头，阻止泵内流体外泄，由于导磁轴套上的螺旋槽与螺旋密封壳之间存在径向间隙，仍然有部分流体越过螺纹齿顶向外泄漏，此时大部分流体直接从螺旋密封壳的腔体下部第三孔直接流到外壳上的第四孔，然后流出到外部水箱；另一部分冷却水流出螺旋密封壳腔体后从螺旋密封壳上开的第一泄漏孔和第二泄漏孔流出，经外壳上的第四孔流出到外部水箱，同样既降低了导磁轴套和主轴的温度，起到冷却作用，又隔绝了气体和磁流体的接触。靠近外部环境端为磁流体密封组件，由导磁轴套、极靴Ⅰ、极靴Ⅱ(或称第二极靴)、永磁体、保持架和磁性液体组成，外壳上的第一冷却水进口孔和第二冷却水进口孔与磁流体密封组件的极靴Ⅰ、极靴Ⅱ的槽组成冷却水通道，冷却水对磁流体密封组件冷却后从外壳上的第一出水孔和第二出水孔流出，保证了磁流体密封的稳定工作。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术不需要外援气体，避免了外援气体进入密封腔与介质混合，弥补了干气密封的不足，适用于泵送各种介质气体，完全实现了零泄漏，延长了设备使用寿命，维护方便，降低了成本。附图说明图1为本专利技术一个实施例的结构示意图。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。下面结合附图及实施例对本专利技术的具体实施方式进行详细描述。如图1所示，根据本专利技术的一个实施例，本实施例公开一种冷气风机组合密封系统，其包含篦齿迷宫密封、螺旋密封、磁流体密封，其中迷宫密封和螺旋密封起辅助密封的作用，磁流体密封起主密封作用。考虑到实际输送的介质气体的压力和温度都较高，设计中采用了减压和降温等措施。本实施例冷气风机组合密封系统，由导磁轴套1、篦齿迷宫密封壳2、螺旋密封壳6、极靴Ⅰ11、极靴Ⅱ16、永磁体13、保持架14、压盖17、内六角螺钉18、外壳29、轴向定位块20及密封圈3等组成。外壳29内设置有篦齿迷宫密封壳2，篦齿迷宫密封壳2位于靠近密封气体的介质端，通过篦齿迷宫密封壳2上的第一销孔32与外壳29上的第一销钉31配合防止周向转动，外壳29一端通过内六角螺钉18固定有压盖17；另一端通过法兰连接，固定在密封腔体上；密封圈3位于法兰与密封腔体的连接位置，阻止介质气体往本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷气风机组合密封系统，包括磁流体密封组件、螺旋密封壳(6)、导磁轴套(1)、轴向定位块(20)以及套接在所述导磁轴套(1)外部的外壳(29)和密封圈(3)；其特征在于：所述的外壳内设置有篦齿迷宫密封壳(2)，所述外壳(29)一端固定有压盖(17)；另一端通过法兰连接，固定在密封腔体上；所述篦齿迷宫密封壳(2)位于靠近密封气体的介质端，通过篦齿迷宫密封壳(2)上的销孔(32)与外壳(29)上的销钉(31)配合防止周向转动，所述篦齿迷宫密封壳(2)上设置有回气孔(4)，所述回气孔(4)与设置在外壳上的出气孔(5)对中；所述篦齿迷宫密封壳(2)上设置有环形齿；螺旋密封壳(6)位于篦齿迷宫密封壳(2)和磁流体密封组件之间，通过螺旋密封壳(6)上的销孔(34)与篦齿迷宫密封壳(2)上的销钉(33)配合防止周向转动；所述导磁轴套(1)上设置有螺旋齿(9)和(36)，所述螺旋密封壳(6)与所述导磁轴套上的螺旋齿形成螺旋密封；所述螺旋密封壳(6)上设置有第一孔(7)，所述第一孔(7)与外壳上的第二孔(8)对中；所述螺旋密封壳(6)上设置有第三孔(26)，所述第三孔(26)与外壳上的第四孔(25)对中。...

【技术特征摘要】
1.一种冷气风机组合密封系统，包括磁流体密封组件、螺旋密封壳(6)、导磁轴套(1)、轴向定位块(20)以及套接在所述导磁轴套(1)外部的外壳(29)和密封圈(3)；其特征在于：所述的外壳内设置有篦齿迷宫密封壳(2)，所述外壳(29)一端固定有压盖(17)；另一端通过法兰连接，固定在密封腔体上；所述篦齿迷宫密封壳(2)位于靠近密封气体的介质端，通过篦齿迷宫密封壳(2)上的第一销孔(32)与外壳(29)上的第一销钉(31)配合防止周向转动，所述篦齿迷宫密封壳(2)上设置有回气孔(4)，所述回气孔(4)与设置在外壳上的出气孔(5)对中；所述篦齿迷宫密封壳(2)上设置有环形齿；螺旋密封壳(6)位于篦齿迷宫密封壳(2)和磁流体密封组件之间，通过螺旋密封壳(6)上的第二销孔(34)与篦齿迷宫密封壳(2)上的第二销钉(33)配合防止周向转动；所述导磁轴套(1)上设置有螺旋齿(9)和(36)，所述螺旋密封壳(6)与所述导磁轴套上的螺旋齿形成螺旋密封；所述螺旋密封壳(6)上设置有第一孔(7)，所述第一孔(7)与外壳上的第二孔(8)对中；所述螺旋密封壳(6)上设置有第三孔(26)，所述第三孔(26)与外壳上的第四孔(25)对中。2.根据权利要求1所述的冷气风机组合密封系统，其特征在于所述的螺旋密封壳(6)上设置有第一泄漏孔(24)和第二泄漏孔(28)。3.根据权利要求1所述的冷气风机组合密封系统，其特征在于所述的外壳上设置有第五孔(10)。4.根据权利要求1所述的冷气风机组合密封系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗小松，颜招强，谭健，
申请(专利权)人：自贡兆强密封制品实业有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51