[發明專利]一種微型軸流壓氣機密封裝置

在審

• 申請號: 202310388709.2
• 申請日: 2023-04-12
• 公開（公告）號: CN116335995A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 馬婧媛;林峰;葉榕榕
• 申請（專利權）人: 集美大學
• 主分類號: F04D29/12
• 分類號: F04D29/12;F04D29/38;F04D29/52
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 劉璐璐

本發明涉及旋轉機械密封領域，公開一種微型軸流壓氣機密封裝置，設置于殼體和轉軸之間，并靠近低壓側設置，包括：微型軸流壓氣機和沿軸向布置的多級密封環，任意相鄰兩級密封環之間均形成級間隔，至少一個級間隔內設置有微型軸流壓氣機，微型軸流壓氣機包括多個沿轉軸的周向布置的壓氣機葉片，各個壓氣機葉片均與轉軸固定連接，壓氣機葉片能夠將低壓側的氣流吸入殼體和轉軸之間，并對氣流壓縮做功。本發明提供的微型軸流壓氣機密封裝置利用壓氣機葉片對低壓側的氣流增壓，并利用增壓后的低壓側氣流與高壓側氣流對沖，如此，能夠實現短軸向距離快速降壓，進而能夠有效縮短軸向距離。

技術領域

本發明涉及旋轉機械密封領域，特別是涉及一種微型軸流壓氣機密封裝置。

背景技術

非接觸式密封是一種將柱面間隙轉換為斷面間隙的流體動密封裝置，其具有可靠性高、泄漏量低等優點，應用于各種旋轉機械設備中。如圖11所示，在旋轉機械上一般使用的是非接觸式密封，例如采用密封環密封，顧名思義，非接觸式密封中轉軸與密封環之間不接觸，存在一定的間隙。有間隙必然存在泄漏，為減小泄漏量，最常采用密封方式是增加密封環級數，其原理是泄漏氣體在一級又一級密封環中能量損耗、壓力降低，即向低壓方向出口處流動的動力降低，直到泄漏氣體壓力與密封低壓端壓力相持平，最終達到防泄漏的效果。該密封方式存在的最主要的缺陷是要求軸向距離足夠長以滿足多級密封環放置空間的需求，而過長的軸向距離會影響轉子動力學特性，使得機器運轉過程中很容易產生振動，不利于整機運行安全性。

因此，如何克服上述缺陷成為本領域技術人員目前所亟待解決的問題。

發明內容

為解決以上技術問題，本發明提供一種微型軸流壓氣機密封裝置，以縮短軸向距離。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種微型軸流壓氣機密封裝置，設置于殼體和轉軸之間，并靠近低壓側設置，包括：微型軸流壓氣機和沿軸向布置的多級密封環，任意相鄰兩級所述密封環之間均形成級間隔，至少一個所述級間隔內設置有所述微型軸流壓氣機，所述微型軸流壓氣機包括多個沿所述轉軸的周向布置的壓氣機葉片，各個所述壓氣機葉片均與所述轉軸固定連接，所述壓氣機葉片能夠將低壓側的氣流吸入所述殼體和所述轉軸之間，并對所述氣流壓縮做功。

可選地，所述壓氣機葉片的一端較另一端靠近所述低壓側，所述壓氣機葉片靠近所述低壓側的一端為前緣，另一端為尾緣，所述壓氣機葉片由前緣至尾緣呈弧型結構，且所述壓氣機葉片的凹面朝向高壓側，凸面朝向所述低壓側。

可選地，所述壓氣機葉片的厚度由其前緣至其尾緣逐漸變薄。

可選地，所述壓氣機葉片的前緣端部以及尾緣端部均為弧形端面。

可選地，所述微型軸流壓氣機的數量為多個，全部所述微型軸流壓氣機分別設置于不同位置的所述級間隔內。

可選地，所述殼體的內壁上沿軸向設置有多個環槽，所述密封環與所述環槽一一對應，各個所述密封環均部分嵌設于其所對應的所述環槽內，任意相鄰兩個環槽之間均設置有用于定位相鄰兩級所述密封環的墊片。

可選地，所述壓氣機葉片與所述轉軸相連的一側為內側，所述壓氣機葉片與內側相對的另一側為外側，且所述外側與所述墊片之間具有間隙。

可選地，所述密封環為碳環。

本發明相對于現有技術取得了以下技術效果：

本發明提供的微型軸流壓氣機密封裝置，設置于殼體和轉軸之間，并靠近低壓側設置，包括：微型軸流壓氣機和沿軸向布置的多級密封環，任意相鄰兩級密封環之間均形成級間隔，至少一個級間隔內設置有微型軸流壓氣機，微型軸流壓氣機包括多個沿轉軸的周向布置的壓氣機葉片，各個壓氣機葉片均與轉軸固定連接，壓氣機葉片能夠將低壓側的氣流吸入殼體和轉軸之間，并對氣流壓縮做功。