用于磁悬浮离心压缩机的密封系统及磁悬浮离心压缩机的制作方法

本发明涉及制冷，尤其涉及一种用于磁悬浮离心压缩机的密封系统，还涉及一种设置有所述密封系统的磁悬浮离心压缩机，以及配置有所述磁悬浮离心压缩机的制冷系统。

背景技术：

1、目前，离心压缩机逐步采用无油润滑技术来替代原先的油路润滑，从而消除润滑油系统的管理，例如油路维持、回油管理和油路系统的维修。在另一方面，无油润滑也代表着更高的压缩机运行效率和更高的制冷系统的运行效率，更低的振动、噪声, 运行稳定，且成本大为降低，更加洁净，客户体验更佳。

2、磁悬浮轴承是解决离心压缩机无油润滑的一种重要的方式和手段。由磁悬浮轴承支撑的离心压缩机由壳体、蜗壳、叶轮、磁浮轴承以及高速电机等部分组成。在工作过程中，高速电机通过左右两端的磁浮轴承支撑，回转阻力小，旋转速度较高。在此类轴承机构中，常配置有保护轴承，其目的在于防止磁悬浮轴承失效时撞击电机轴而导致磁悬浮轴承部分的损坏。因此，保护轴承与电机轴之间的径向间隙一般而言小于磁浮轴承与电机轴之间的径向间隙，例如保护轴承与电机轴之间的径向间隙为磁浮轴承与电机轴之间的径向间隙的一半。此外，为了防止叶轮侧的气流进入电机腔，在叶轮和电机腔之间设置有密封件，所述密封件通常为固定式的带齿迷宫密封结构并且固定在电机腔的壳体上。为了避免所述电机轴和密封件相互碰撞而造成齿损，所述密封件与所述电机轴之间的径向间隙设计得较大，一般为保护轴承间隙的两倍以上，因而所述密封件的密封效果较差，从叶轮侧泄露的气体量较多，导致磁悬浮离心压缩机效率降低。

技术实现思路

1、有鉴于此，根据本发明的第一方面，它提供了一种用于磁悬浮离心压缩机的密封系统，从而有效地解决了现有技术中存在的上述问题和其他方面的问题。所述磁悬浮离心压缩机包括电机腔和位于所述电机腔内的电机轴，所述电机轴的端部从所述电机腔延伸出并且安装有叶轮。在根据本发明的用于磁悬浮离心压缩机的密封系统中，所述密封系统包括：

2、密封件，所述密封件套装在所述电机轴的外侧并且位于所述叶轮和所述电机腔之间，用于减少流体从所述叶轮向所述电机腔一侧的流动；

3、第一磁体，所述第一磁体固定在所述电机轴的外表面处；以及

4、第二磁体，所述第二磁体固定在所述密封件的朝向所述电机轴的一侧；

5、其中，所述第一磁体和所述第二磁体在所述电机轴的径向上形成径向排斥力，使得所述密封件能够相对于所述电机轴悬浮。

6、在根据本发明的密封系统的再一个实施方式中，所述密封件的顶部设置有拉伸弹簧，用于抵抗所述密封件的重力，所述拉伸弹簧的一端抵靠所述密封件，所述拉伸弹簧的另一端抵靠罩壳，所述罩壳与所述电机腔的壳体固定连接。

7、在根据本发明的密封系统的另一个实施方式中，所述密封件的底部设置有压缩弹簧，用于抵抗所述密封件的重力，所述压缩弹簧的一端抵靠所述密封件，所述压缩弹簧的另一端抵靠罩壳，所述罩壳与所述电机腔的壳体固定连接。

8、在根据本发明的密封系统的又一个实施方式中，所述第一磁体和所述第二磁体的数量为多个，其中，多个所述第一磁体沿着所述电机轴的径向以等间距的方式布置在所述电机轴的外表面处，并且多个所述第二磁体以等间距的方式布置在所述密封件的朝向所述电机轴的一侧。

9、在根据本发明的密封系统的再一个实施方式中，所述电机轴设置有套筒，所述第一磁体以嵌套的方式固定在所述套筒上。

10、在根据本发明的密封系统的另一个实施方式中，多个所述第一磁体通过碳纤维带以缠绕的方式固定在所述电机轴的外表面处。

11、在根据本发明的密封系统的又一个实施方式中，所述密封系统还包括防转销，所述防转销插接在所述密封件与所述罩壳之间，用于防止所述密封件相对于所述罩壳旋转。

12、在根据本发明的密封系统的再一个实施方式中，所述防转销的数量为多个，多个所述防转销以等间距的方式布置在所述密封件的周向上。

13、在根据本发明的密封系统的另外一个实施方式中，所述密封件的侧面与所述罩壳贴合，所述密封件与所述罩壳之间贴合的表面设置有耐磨损的涂层。

14、在根据本发明的密封系统的又一个实施方式中，所述第一磁体和所述第二磁体为径向充磁的永磁体；或者所述第一磁体和所述第二磁体为轴向充磁的永磁体。

15、另外，根据本发明的第二方面，它也提供了一种磁悬浮离心压缩机，所述磁悬浮离心压缩机设置有上述的密封系统。

16、此外，根据本发明的第三方面，它也提供了一种制冷系统，所述制冷系统配置有上述的磁悬浮离心压缩机。

17、另外，根据本发明的第四方面，它也提供了一种用于磁悬浮离心压缩机的密封系统，所述磁悬浮离心压缩机包括电机腔和位于所述电机腔内的电机轴，所述电机轴具有从所述电机腔延伸出的第一端和第二端，所述电机轴的第一端安装有第一叶轮，所述电机轴的第二端安装有第二叶轮，所述密封系统包括：

18、第一密封件，所述第一密封件套装在所述电机轴的外侧并且位于所述第一叶轮和所述电机腔之间，用于减少流体从所述第一叶轮向所述电机腔的流动；

19、第二密封件，所述第二密封件套装在所述电机轴的外侧并且位于所述第二叶轮和所述电机腔之间，用于减少流体从所述第二叶轮向所述电机腔的流动；

20、第一磁体组件，所述第一磁体组件包括第一磁体和第二磁体，所述第一磁体固定在所述电机轴的外表面处，而所述第二磁体固定在所述第一密封件的朝向所述电机轴的一侧；以及

21、第二磁体组件，所述第二磁体组件包括第三磁体和第四磁体，所述第三磁体固定在所述电机轴的外表面处，而所述第四磁体固定在所述第二密封件的朝向所述电机轴的一侧，

22、其中，所述第一磁体和所述第二磁体在所述电机轴的径向上形成排斥力，以使所述第一密封件和所述电机轴保持同心地悬浮，并且所述第三磁体和所述第四磁体在所述电机轴的径向上形成排斥力，以使所述第二密封件和所述电机轴保持同心地悬浮。

23、另外，根据本发明的第五方面，它也提供了一种磁悬浮离心压缩机，所述磁悬浮离心压缩机设置有上述的密封系统。

24、此外，根据本发明的第六方面，它也提供了一种制冷系统，所述制冷系统配置有上述的磁悬浮离心压缩机。

25、可以了解，本发明的用于磁悬浮离心压缩机的密封系统采用随动式的结构，利用互相排斥的磁力使密封件能够相对于电机轴悬浮。因此，所述密封系统的密封件和电机轴之间的径向间隙能够设计得尽可能小而无需使用额外的工装或特殊设计，进一步减少从叶轮侧漏出的气体。

技术特征：

1.一种用于磁悬浮离心压缩机的密封系统，所述磁悬浮离心压缩机包括电机腔和位于所述电机腔内的电机轴，所述电机轴的端部从所述电机腔延伸出并且安装有叶轮，其特征在于，所述密封系统包括：

2.根据权利要求1所述的密封系统，其特征在于，所述密封件的顶部设置有拉伸弹簧，用于抵抗所述密封件的重力，所述拉伸弹簧的一端抵靠所述密封件，所述拉伸弹簧的另一端抵靠罩壳，所述罩壳与所述电机腔的壳体固定连接。

3.根据权利要求1所述的密封系统，其特征在于，所述密封件的底部设置有压缩弹簧，用于抵抗所述密封件的重力，所述压缩弹簧的一端抵靠所述密封件，所述压缩弹簧的另一端抵靠罩壳，所述罩壳与所述电机腔的壳体固定连接。

4.根据权利要求2或3所述的密封系统，其特征在于，所述第一磁体和所述第二磁体的数量为多个，其中，多个所述第一磁体沿着所述电机轴的径向以等间距的方式布置在所述电机轴的外表面处，并且多个所述第二磁体以等间距的方式布置在所述密封件的朝向所述电机轴的一侧。

5.根据权利要求4所述的密封系统，其特征在于，所述电机轴设置有套筒，所述第一磁体以嵌套的方式固定在所述套筒上。

6.根据权利要求4所述的密封系统，其特征在于，多个所述第一磁体通过碳纤维带以缠绕的方式固定在所述电机轴的外表面处。

7.根据权利要求2或3所述的密封系统，其特征在于，所述密封系统还包括防转销，所述防转销插接在所述密封件与所述罩壳之间，用于防止所述密封件相对于所述罩壳旋转。

8.根据权利要求7所述的密封系统，其特征在于，所述防转销的数量为多个，多个所述防转销以等间距的方式布置在所述密封件的周向上。

9.根据权利要求2或3所述的密封系统，其特征在于，所述密封件的侧面与所述罩壳贴合，所述密封件与所述罩壳之间贴合的表面设置有耐磨损的涂层。

10.根据权利要求2或3所述的密封系统，其特征在于，所述第一磁体和所述第二磁体为径向充磁的永磁体；或者所述第一磁体和所述第二磁体为轴向充磁的永磁体。

11.一种磁悬浮离心压缩机，其特征在于，所述磁悬浮离心压缩机设置有根据权利要求1-10中任一项所述的密封系统。

12.一种制冷系统，其特征在于，所述制冷系统配置有根据权利要求11所述的磁悬浮离心压缩机。

13.一种用于磁悬浮离心压缩机的密封系统，所述磁悬浮离心压缩机包括电机腔和位于所述电机腔内的电机轴，所述电机轴具有从所述电机腔延伸出的第一端和第二端，所述电机轴的第一端安装有第一叶轮，所述电机轴的第二端安装有第二叶轮，其特征在于，所述密封系统包括：

14.一种磁悬浮离心压缩机，其特征在于，所述磁悬浮离心压缩机设置有根据权利要求13所述的密封系统。

15.一种制冷系统，其特征在于，所述制冷系统配置有根据权利要求14所述的磁悬浮离心压缩机。

技术总结
本发明涉及用于磁悬浮离心压缩机的密封系统，所述磁悬浮离心压缩机包括电机腔和位于所述电机腔内的电机轴，所述电机轴的端部从所述电机腔延伸出并且安装有叶轮，所述密封系统包括：密封件，其套装在所述电机轴的外侧并且位于所述叶轮和所述电机腔之间；第一磁体，其固定在所述电机轴的外表面处；以及第二磁体，其固定在所述密封件的朝向所述电机轴的一侧；其中，所述第一磁体和所述第二磁体在所述电机轴的径向上形成径向排斥力，使得所述密封件能够相对于在所述电机轴悬浮，并随之移动。本发明还提出了设置有所述密封系统的磁悬浮离心压缩机，以及配置有所述磁悬浮离心压缩机的制冷系统。

技术研发人员：李结冻,V·西什特拉
受保护的技术使用者：开利公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13