本實(shí)用新型涉及透平式壓縮機(jī)，具體涉及一種離心式葉輪輪背梳齒密封結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

透平式壓縮機(jī)（鼓風(fēng)機(jī)及壓縮機(jī)）在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中占據(jù)重要的地位，特別是在冶金、石油化工、天然氣輸送、制冷以及動(dòng)力等工業(yè)部門獲得廣泛應(yīng)用。

輪背密封是離心式壓縮機(jī)葉輪輪背為了防止漏氣損失而設(shè)置的一個(gè)部件。梳齒密封是最常見(jiàn)和成本最低的一種密封裝置，葉輪背部的梳齒密封結(jié)構(gòu)一般有軸向布置和徑向布置形式。在設(shè)計(jì)機(jī)組時(shí)，為了減小軸向尺寸，大多會(huì)采用徑向布置的形式或者軸向、徑向兩者相結(jié)合的組合結(jié)構(gòu)。為了使漏氣損失控制在可接受范圍之內(nèi)，一般密封與葉輪或軸的單邊距離設(shè)定在0.2～0.25mm，但是由于轉(zhuǎn)子總是存在軸向竄動(dòng)的問(wèn)題（軸向竄動(dòng)0.1～0.15mm），使得傳統(tǒng)的徑向布置方式存在一個(gè)明顯的缺點(diǎn)，就是密封與葉輪輪背之間的間隙無(wú)法恒定不變，尤其在軸兩端掛葉輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況下，當(dāng)軸在軸向氣動(dòng)力的推動(dòng)下被推到一端極限位置時(shí)，此端的葉輪與密封的間隙就會(huì)變小，存在擦碰的風(fēng)險(xiǎn)；而同時(shí)，另一端葉輪與密封的間隙就會(huì)變大，漏氣損失就會(huì)增加。

有鑒于此，該領(lǐng)域技術(shù)人員致力于研發(fā)一種離心式葉輪輪背密封結(jié)構(gòu)，以解決上述葉輪存在的擦碰風(fēng)險(xiǎn)和漏氣損失的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的任務(wù)是提供一種離心式葉輪輪背梳齒密封結(jié)構(gòu)，解決轉(zhuǎn)子因軸向竄動(dòng)引起的輪背密封間隙無(wú)法恒定，導(dǎo)致上述現(xiàn)有技術(shù)中葉輪存在擦碰風(fēng)險(xiǎn)和漏氣損失的問(wèn)題。

本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下：

一種離心式葉輪輪背梳齒密封結(jié)構(gòu)，它包括位于葉輪輪背上的葉輪和梳齒密封，梳齒密封和葉輪上分別設(shè)置由梳齒形成相互嚙合的結(jié)構(gòu)，其中梳齒密封上的齒是傾斜的結(jié)構(gòu)，葉輪輪背上的齒外圓是與軸同心的結(jié)構(gòu)；

所述梳齒密封和葉輪輪背上面的梳齒齒高分別為3～5mm；

所述梳齒設(shè)計(jì)有一個(gè)0.5mm長(zhǎng)的圓柱面。

本實(shí)用新型的基本思想是為解決轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)引起的輪背密封間隙無(wú)法恒定提供一種可行的方案。

本實(shí)用新型的離心式葉輪輪背梳齒密封結(jié)構(gòu)中的斜齒與直齒相互嚙合的每一對(duì)齒可形成多個(gè)氣流旋渦V1及V2等（如圖1所示），使氣流速度下降更明顯，節(jié)流效果更佳，更有效地減少漏氣量，起到明顯的密封作用。

本實(shí)用新型的離心式葉輪輪背梳齒密封結(jié)構(gòu)還可以將軸封、輪背密封設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，使得密封效果更佳。

本實(shí)用新型的離心式葉輪輪背梳齒密封結(jié)構(gòu)具有如下有益效果：斜齒與直齒相互嚙合的結(jié)構(gòu)可更有效地減少漏氣量，并可有效避免轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)引起的密封間隙不恒定，從而保持密封效果恒定不變。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的一種離心式葉輪輪背梳齒密封結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。

圖2為應(yīng)用本實(shí)用新型的離心式葉輪輪背梳齒密封結(jié)構(gòu)的兩級(jí)離心式壓縮機(jī)實(shí)施例剖面圖。

圖3為圖2中所示Ⅰ的局部放大圖。

附圖標(biāo)記：

1為梳齒密封，2為葉輪，11為一級(jí)葉輪，12為一級(jí)密封，13為一級(jí)蝸殼，14為第一軸承，15為轉(zhuǎn)軸，16為電機(jī)定子，17為第二軸承，18為二級(jí)蝸殼，19為二級(jí)密封，20為二級(jí)葉輪，V1和V2分別表示一對(duì)密封齒中形成的多個(gè)氣流旋渦。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。

參看圖1，本實(shí)用新型提供一種離心式葉輪輪背梳齒密封結(jié)構(gòu)，它包括位于葉輪輪背上的葉輪2和梳齒密封1，梳齒密封1和葉輪2上分別設(shè)置由梳齒形成相互嚙合的結(jié)構(gòu)，其中梳齒密封1上的齒是傾斜的結(jié)構(gòu)，葉輪2輪背上的齒外圓是與軸同心的結(jié)構(gòu)。

梳齒密封1和葉輪2輪背上面的梳齒齒高分別為3～5mm。梳齒設(shè)計(jì)有一個(gè)0.5mm長(zhǎng)的圓柱面。

如圖1所示，左側(cè)為梳齒密封1，右側(cè)為葉輪2，兩個(gè)零件上各有梳齒（臺(tái)階）形成相互嚙合的結(jié)構(gòu)，其中梳齒密封1上的齒是傾斜的結(jié)構(gòu)，葉輪2輪背上的齒外圓是與軸同心的結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的斜齒與直齒相互嚙合的結(jié)構(gòu)每一對(duì)齒可形成如圖1中所示的多個(gè)氣流旋渦V1和V2，使氣流速度下降更明顯，節(jié)流效果更佳，更有效地減少漏氣量，起到明顯的密封作用。

梳齒密封上的斜齒結(jié)構(gòu)如圖1中標(biāo)示的角度a、c所示，a一般取15°～35°，c一般取40°～70°，并且梳齒設(shè)計(jì)有一個(gè)0.5mm長(zhǎng)的圓柱面。葉輪背面的角度b一般取15°～45°。這樣使得輪背密封的間隙由軸向間隙變?yōu)閺较蜷g隙，始終保證與葉輪輪背梳齒外圓的徑向間隙0.25mm左右，并且無(wú)論轉(zhuǎn)子軸向位置如何變動(dòng)均不影響徑向間隙的大小，密封效果保持不變。

梳齒密封1和葉輪2輪背上面的梳齒齒高分別為3～5mm，兩者之間的軸向間隙A、B可≥1.5mm，轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)為0.1～0.3mm，可完全避免軸向竄動(dòng)引起的擦碰。

本實(shí)用新型還可以將軸封、輪背密封設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，如圖3中的二級(jí)密封19結(jié)構(gòu)所示，使得密封效果更佳。

參看圖3，本實(shí)施例是一臺(tái)高速電機(jī)直驅(qū)的兩級(jí)離心式壓縮機(jī)。轉(zhuǎn)軸15與電機(jī)定子16、第一軸承14、第二軸承17組成電機(jī)本體。一級(jí)葉輪11與二級(jí)葉輪20分別掛在轉(zhuǎn)軸15兩端。一級(jí)蝸殼13與二級(jí)蝸殼18分別裝配在電機(jī)兩側(cè)端面。一級(jí)密封12與二級(jí)密封19分別設(shè)置在一級(jí)葉輪11、二級(jí)葉輪20背面。最后組成高速直驅(qū)離心式壓縮機(jī)的機(jī)頭。

一級(jí)密封12與二級(jí)密封19是輪背密封、軸封一體式結(jié)構(gòu)，通過(guò)應(yīng)用本實(shí)用新型的密封結(jié)構(gòu)，每組密封齒的節(jié)流作用更明顯，壓降更大，更易減少漏氣量，可使壓縮機(jī)的密封效果更佳。同時(shí)，轉(zhuǎn)軸的軸向竄動(dòng)對(duì)兩個(gè)壓縮級(jí)的密封效果都沒(méi)有影響，可保證密封更加可靠，壽命更長(zhǎng)。

以上描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。