一种输送风机的轴封装置的制作方法

本申请涉及输送风机技术领域，特别是涉及一种输送风机的轴封装置。

背景技术：

甘蔗糖厂中，蔗糠分离装置一般位于联合电站，距澄清工段距离较远，分离出来的蔗糠需要采用合理的方式输送到澄清工段，由于输送距离较大，采用风送系统是比较经济合理的输送方式。

输送风机为常用风送系统的重要设备，能够提供蔗糠分选、输送系统所需的动力。蔗糠风送系统输送的是空气和蔗糠的混合物，蔗糠比例较高，为防止在蔗糠输的泄漏，风送系统的各个部位都需要有良好的密封。目前糖厂通常使用普通耐磨风机，密封性较差，实际使用中，普通耐磨风机的风机壳体与输送风机主轴的结合处，即轴封处泄漏严重，给环境带来很大的污染。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本申请实施例提供一种输送风机的轴封装置，旨在解决输送风机轴封处密封性较差的问题。

本申请提供了一种输送风机的轴封装置，所述装置包括:轴封壳体、密封件、第一进气管路、第二进气管路、出气管路、压力室进气阀以及低压室补气阀；

所述轴封壳体为圆柱环体结构，通过螺栓固定于风机壳体，从所述圆柱环结构的内环向外环的方向开有相邻的第一环形凹槽、第二环形凹槽、第三环形凹槽、第四环形凹槽以及第五环形凹槽，其中所述第一环形凹槽、所述第三环形凹槽和所述第五环形凹槽为t型槽；

所述第一环形凹槽、所述第三环形凹槽以及所述第五环形凹槽装有所述密封件；

所述密封件具有密封齿，装有所述密封件的轴封壳体套在输送风机的主轴上，以使所述第一环形凹槽中的密封件与所述主轴的外壁形成第一密封结构，所述第三环形凹槽中的密封件与所述主轴的外壁形成第二密封结构，所述第五环形凹槽中的密封件与所述主轴的外壁形成第三密封结构；

所述第一密封结构与所述第二密封结构之间的空腔和所述第二环形凹槽组成低压室，所述第二密封结构与所述第三密封结构之间的空腔和所述第四环形凹槽组成压力室；

所述低压室连接所述第一进气管路和所述出气管路，所述第一进气管路设置所述低压室补气阀，通过所述低压室补气阀调节对所述低压室的补气量，所述出气管路连接所述输送风机的入口，以将泄漏出的气体回送到所述输送风机的入口；

所述压力室连接所述第二进气管路，所述第二进气管路设置所述压力室进气阀，通过所述压力室进气阀调节进入所述压力室的气体量，使所述压力室内气体的压力高于所述低压室内气体的压力。

可选地，所述轴封壳体为两个半圆环柱体通过法兰连接而成，形成所述圆柱环体结构。

可选地，所述密封件为四块轴封瓦；

所述轴封瓦为四分之一圆弧的瓦片。

可选地，所述轴封瓦的背面设置有弹簧片，所述弹簧片用于压紧所述轴封瓦。

可选地，所述低压室具有第一开孔和第二开孔；

所述第一开孔和所述第二开孔设置在所述轴封壳体底部；

所述第一开孔连接所述出气管路，所述第二开孔连接所述第一进气管路，所述第一进气管路连接清洁气源，打开所述低压室补气阀，以使所述低压室通入气体，加大所述低压室气流量。

可选地，所述压力室具有第三开孔，所述第三开孔连接所述第二进气管路，所述第二进气管路设置在所述轴封壳体的顶部；

所述第二进气管路连接清洁气源，打开所述压力室进气阀，以使所述压力室通入气体，保持所述压力室的压力高于所述低压室的压力。

可选地，所述第二进气管路连接锅炉鼓风机，所述锅炉鼓风机用于提供高压气源。

可选地，所述出气管路从所述第一开孔到所述输送风机的入口呈下坡度倾斜。

本申请实施例利用圆环柱型的轴封壳体结合轴封瓦，形成具有三级迷宫密封结构和二级风室的轴封装置，该轴封装置以非接触密封的方式对风机壳体与输送风机主轴的结合处进行密封，三级迷宫密封结构使含有蔗糠的气体难以从风机壳体泄漏，堵住含有蔗糠的气体的泄漏路径；第一级风室采用低压风室，连接管道将少量泄漏的含有蔗糠的气体送回输送风机的入口；二级风室采用压力室，引入一定的压力的气体，使进入低压室的含有蔗糠的气体不能流入压力室，封住含有蔗糠的气体的流动路径，使从风机壳体内泄漏的含有蔗糠的气体不可能通过轴封装置泄漏到空气中。

附图说明

图1是现有的输送风机的轴封示意图；

图2a是本申请实施例提供的输送风机的轴封装置的左视图；

图2b是本申请实施例提供的输送风机的轴封装置的主视图；

图3a是本申请实施例轴封瓦的主视图；

图3b是本申请实施例轴封瓦的左视图

图4是本申请实施例轴封瓦的安装结构示意图。

附图标记：1、轴封壳体；11、第一环形凹槽；12、第二环形凹槽；13、第三环形凹槽；14、第四环形凹槽；15、第五环形凹槽；16、输送风机主轴；17、风机壳体；2、密封件；21、轴封瓦；22、弹簧片；23、密封齿；24、凹窝；3、第一进气管路；31、第二开孔；4、第二进气管路；41、第三开孔；5、出气管路；51、第一开孔；52、输送风机入口连接口；6、压力室进气阀；61、压力室进气阀接口；7、低压室补气阀；71、低压室补气阀接口；8、法兰；9、低压室；10、压力室。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

参考图1，图1是现有的输送风机的轴封示意图。

蔗糠分选系统一般位于联合电站，分离出来的蔗糠需要输送到澄清工段，由于输送距离较长，一般采用风送系统，输送风机是风送系统中的重要设备，其作用为蔗糠输送提供动力。

而常规风机壳体与输送风机主轴的结合处为非接触式密封，由于风机机壳内压力高于外部环境压力，非接触式密封必然存在泄漏，非接触式密封与风机主轴的间隙越大，泄漏越严重。

目前采用的蔗糖输送风机普通存在严重泄漏问题，即使将风机壳体与输送风机主轴连接处改为接触式密封结构，由于蔗糠气流的高含尘气体特性，接触式密封很快失效，仍不能解决蔗糠泄漏，给环境带来污染的问题。

为克服上述问题，本申请实施例利用圆环柱型的轴封壳体1结合轴封瓦21，形成具有三级迷宫密封结构和二级风室的轴封装置，该轴封装置以非接触密封的方式对风机壳体与输送风机主轴的连接进行密封，三级迷宫密封结构使含有蔗糠的气体难以从风机壳体泄漏，堵住含有蔗糠的气体的泄漏路径；第一级风室采用低压风室，连接管道将少量泄漏的含有蔗糠的气体送回输送风机的入口；二级风室采用压力室，引入有一定压力的气体，使进入低压室9的含有蔗糠的气体不能流入压力室，封住含有蔗糠的气体的流动路径，使从风机壳体内泄漏的含有蔗糠的气体不可能通过轴封装置泄漏到空气中。

参考图2a-图2b，图2a是本申请实施例提供的输送风机的轴封装置的左视图。

图2b是本申请实施例提供的输送风机的轴封装置的主视图。

所述装置包括:轴封壳体1、密封件2(图2a-图2b未示出，请参考图4)、第一进气管路3、第二进气管路4、出气管路5、压力室进气阀6以及低压室补气阀7；

出气管路5的左侧开口是输送风机入口连接口52，用于连接输送风机入口；压力室进气阀6右侧开口是压力室进气阀接口61，用于连接清洁能源；低压室补气阀7右侧开口是低压室补气阀71，用于连接清洁能源。

所述轴封壳体1为圆柱环体结构，通过螺栓固定于风机壳体17，从所述圆柱环结构的内环向外环的方向开有相邻的第一环形凹槽11、第二环形凹槽12、第三环形凹槽13、第四环形凹槽14以及第五环形凹槽15，其中所述第一环形凹槽11、所述第三环形凹槽13和所述第五环形凹槽15为t型槽；

轴封壳体1可以看做是套在输送风机主轴16上的圆环主体，并不与输送风机主轴16固定，该圆环柱体的内径大于输送风机的主轴的外径，并且该圆柱环体的一头以螺栓固定于风机壳体17，使轴封壳体不易松动。

所述轴封壳体1为两个半圆环柱体通过法兰8连接而成，形成所述圆柱环体结构。

具体可先以两个半圆环柱体，其中一个半圆环柱体套在输送风机主轴16的上端，另一个半圆环柱体套在输送风机主轴16的下端，通过法兰8连接为一个整圆环柱体。

自轴封壳体1连接风机壳体17的一端，到远离风机壳体17的一端，在轴封壳体1上加工五个环形凹槽，靠近风机壳体17的第一个环形凹槽为第一环形凹槽11，之后依次为第二环形凹槽12、第三环形凹槽13、第四环形凹槽14和第五环形凹槽15。

五个环形凹槽在圆环柱体从内到外加工的。以第一环形凹槽11为例，其凹陷的方向从圆环柱体的内部指向外部，加工该凹槽时，可以直接从半圆环柱体的内部加工。

所述第一环形凹槽11、所述第三环形凹槽13以及所述第五环形凹槽15装有所述密封件2；

第一环形凹槽11、第三环形凹槽13和第五环形凹槽15用于安装密封件2，以使安装有密封件2的第一环形凹槽11、第三环形凹槽13和第五环形凹槽15，形成第一密封结构、第二密封结构和第三密封结构。

参考图3a-图3b，图3a是本申请实施例轴封瓦的主视图。

图3b是本申请实施例轴封瓦的左视图。

图3b左视图圆弧上端开口的凹窝为安装弹簧片22的凹窝24。

图中所示分别为半圆环状的轴封瓦21的内环面示意图和半圆环状的轴封瓦21的示意图。轴封瓦21内环面有密封齿23，

密封件2由四个密封瓦21组成。

所述密封件2为四块轴封瓦21；

所述轴封瓦21为四分之一圆弧的瓦片。

安装轴封瓦21时，可以将轴封瓦21嵌入半圆环柱体的凹槽中，以第一环形凹槽11为例，可以安装四块轴封瓦21，四块轴封瓦21组成密封件2，在将安装有轴封瓦21的两块半圆环柱体套在输送风机的主轴上，并以法兰8连接之后，轴封瓦21的底部密封齿23和输送风机的主轴的外壁间形成迷宫结构。

当密封齿23的高度保证时，可以保证密封齿23与输送风机主轴16外壁之间的间隙足够小。

第一密封结构、第二密封结构和第三密封结构都是以轴封瓦21形成的迷宫结构。

所述轴封瓦21的背面(外环面)设置有弹簧片22，所述弹簧片22用于压紧所述轴封瓦21。

参考图4，图4是本申请实施例轴封瓦的安装结构示意图。

每块轴封瓦21的背面还设置有弹簧片22，用弹簧片22压紧轴封瓦21，使轴封瓦21紧贴输送风机的主轴的外壁，保持密封齿23(图4中未示出，请参考图2a-图2b或图3a-图3b)与输送风机主轴16间极小的间隙，加大第一密封结构、第二密封结构和第三密封结构的稳固性和密封性。

所述密封件2具有密封齿23，装有所述密封件2的轴封壳体1套在输送风机的主轴上，以使所述第一环形凹槽11中的密封件2与所述主轴的外壁形成第一密封结构，所述第三环形凹槽13中的密封件2与所述主轴的外壁形成第二密封结构，所述第五环形凹槽15中的密封件2与所述主轴的外壁形成第三密封结构；

第一密封结构、第二密封结构和第三密封结构形成三级迷宫，每一级迷宫都可以对风机壳体17内的含有蔗糠的气体形成阻挡，使含有蔗糠的气体不易从轴封壳体1扩散至空气。

所述第一密封结构与所述第二密封结构之间的空腔和所述第二环形凹槽12组成低压室9，所述第二密封结构与所述第三密封结构之间的空腔和所述第四环形凹槽14组成压力室10；

第一密封结构和第二密封结构之间为提前加工的第二环形凹槽12，第二环形凹槽12和第一密封结构和第二密封结构之间的空腔组成低压室9。低压室9开有两个开孔，两个开孔分别连接通入清洁气源的第一进气管路3，和将低压室9内的含有蔗糠的空气输送回风机入口的出气管路5。

低压室9的两个孔都设置在轴封壳体1的底部，连接第一进气管路3的是第二开孔31，连接出气管路5的是第一开孔51。

所述低压室9具有第一开孔51和第二开孔31；

所述第一开孔51和所述第二开孔31设置在所述轴封壳体1的底部；

所述第一开孔51连接所述出气管路5，所述第二开孔31连接所述第一进气管路3，所述第一进气管路3连接清洁气源，打开所述低压室补气阀7，以使所述低压室9通入气体，加大所述低压室9气流量。

清洁气源可以是环境气体或者其他低压气源，以低压室补气阀7控制对低压室9的补气，使低压室9内有足够空气能使空气流动，保证空气中的蔗糠不积留在低压室9或出气管路5的管内，并且低压室9的气压低于压力室10的气压为准。

环境气体可以在风机入口压力负压时使用。

所述低压室9连接所述第一进气管路3和所述出气管路5，所述第一进气管路3设置所述低压室补气阀7，通过所述低压室补气阀7调节对所述低压室9的补气量，所述出气管路5连接所述输送风机的入口，以将泄漏出的气体回送到所述输送风机的入口；

所述出气管路5从所述第一开孔51到所述输送风机的入口呈下坡度倾斜。

实际使用中，出气管路5从轴封壳体1的第一开孔51处连接至输送风机的入口，整个出气管路5从第一开孔51到输送风机的入口向下倾斜连接，使低压室9的含有蔗糠的气体更好地回送至输送风机的风机入口。

通过第一进气管路3对低压室9的补气方向，和低压室9通过出气管路5的出气方向可以和输送风机的主轴的旋转方向一致，输送风机主轴16按顺时针方向旋转，补气方向和出气方向一致可以保证清洁气源不会与需要输送回输送风机的含有蔗糠的气体对撞。

所述压力室10连接所述第二进气管路4，所述第二进气管路4设置所述压力室进气阀6，通过所述压力室进气阀6调节进入所述压力室10的高压气体量，使所述压力室10内气体的压力高于所述低压室9内气体的压力。

通过压力室进气阀6可以控制压力室10的气体补充量，保证压力室10的气压高于低压室9的气压，封住了低压室9以及风机壳体17内的含有蔗糠的气体的泄漏通道。

所述压力室10具有第三开孔41，所述第三开孔41连接所述第二进气管路4，所述第二进气管路4设置在所述轴封壳体1的顶部；

所述第二进气管路4连接清洁气源，打开所述压力室进气阀6，以使所述压力室10通入气体，保持所述压力室10的压力高于所述低压室9的压力。

值得注意的是，低压室9和压力室10的空间都是成圆环柱状。

所述第二进气管路4连接锅炉鼓风机，所述锅炉鼓风机用于提供高压气源。

压力室10的清洁气源可以是锅炉鼓风机或其他有一定压力的气源。

本申请实施例提供的一种输送风机的轴封装置可以用于输送风机的密封；风机主轴插入风机壳体17，连接位于风机壳体17内的叶轮，并且带动叶轮转动，使输送风机内产生动力；输送风机的轴封装置用于套在输送风机的主轴上，密封所述风机壳体17和所述风机主轴的结合处。

本申请提供的输送风机采用具有三级迷宫的非接触密封结构的输送风机的轴封装置，轴封装置的第一密封结构、第二密封结构和第三密封结构堵住了含有蔗糠的气体的扩散通道，第一密封结构和第二密封结构间的低压室9通过出气管路5将泄漏到低压室9的含有蔗糠的气体回送到输送风机的入口，疏通低压室9，使低压室9以及整个轴封壳体1的内部保持清洁，同时通过第一进气管路3接入清洁空气到低压室9，通过第一进气管路3上的低压室补气阀6调节补气量，用于加大回送至输送风机入口的风量，并防止蔗糠沉积在低压室9和出气管路5的管道中；第二密封结构和第三密封结构间的压力室10的压力始终高于低压室9，保持有气流流向低压室9，防止低压室9的含有蔗糠的气体进入压力室10，封住气体扩散的通道。

根据上述分析可知，本申请实施例提供的输送风机的轴封装置以“堵”、“疏”、“封”组合功能提高输送风机的风机机壳与输送风机主轴16结合处的密封性。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法所固有的要素。

以上对本申请所提供的输送风机的轴封装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。