一种透平真空泵重型密封结构的制作方法

1.本实用新型属于透平机械技术领域，具体涉及一种透平真空泵重型密封结构。


背景技术：

2.透平真空泵因其高效节能、抽吸流量大等优势获得用户青睐，国内外在造纸、化工等领域都得到了普遍应用。透平真空泵输送介质采用饱和蒸汽，一般在轴端和级间均采用梳齿型迷宫密封形式，然而随着用户对透平真空泵气量需求的不断增大，悬臂式透平真空泵单只叶轮气量已达到800m3/min及以上，而当电机侧真空度高于60kpa时，自由侧入口气量更是达到1300m3/min及以上，如此大的流量，现有技术的轴封设计已难以保证气量损失，从而影响主机性能。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在提供一种适合于大流量、高真空度的透平真空泵重型密封结构技术方案，以克服现有技术中存在的问题。
4.所述的一种透平真空泵重型密封结构，包括连接配合的蜗壳、叶轮、密封器、高速轴，其特征在于蜗壳内侧连接设置蜗壳内体，叶轮前端通过叶轮压盘连接设置进气管，叶轮的后盖板处设有叶轮密封槽，密封器固定联接在蜗壳外侧、并套接在高速轴上，密封器与叶轮的配合位对应设置密封器外齿圈，密封器外齿圈伸入于叶轮密封槽内并与其间隙配合，密封器与高速轴配合位对应设置密封器内齿圈，密封器内齿圈与高速轴之间采用间隙配合。
5.所述的一种透平真空泵重型密封结构，其特征在于所述的进气管、叶轮压盘分别固定联接在蜗壳内体上。
6.所述的一种透平真空泵重型密封结构，其特征在于所述的进气管与蜗壳内体之间、叶轮压盘与蜗壳内体之间、蜗壳内体与蜗壳之间、蜗壳与密封器之间分别设置o型密封圈构成密封结构。
7.所述的一种透平真空泵重型密封结构，其特征在于所述的密封器上与蜗壳的配合位对应设置密封器定位圈，密封器定位圈与蜗壳之间采用紧密公差配合。
8.所述的一种透平真空泵重型密封结构，其特征在于所述密封器外齿圈与叶轮密封槽之间的装配间隙为0.3～0.6mm。
9.所述的一种透平真空泵重型密封结构，其特征在于所述密封器内齿圈与高速轴之间的装配间隙为0.25～0.5mm。
10.所述的一种透平真空泵重型密封结构，其特征在于所述叶轮为半开式结构，叶轮固定联接在高速轴轴端。
11.所述的一种透平真空泵重型密封结构，其特征在于所述的密封器外齿圈、密封器内齿圈、密封器定位圈采用一次装夹加工成型结构。。
12.所述的一种透平真空泵重型密封结构，设计新颖、构思合理，采用轴向密封与周向
密封的双重密封结构，加之合理的密封间隙与密封齿数设计，可最大程度地减小大型透平真空泵的气量损失，同时还简化与优化蜗壳、密封器及配合结构，实现了提高装配效率、延长密封齿寿命，降低维修频率等有益效果。
附图说明
13.图1为本实用新型连接结构示意图；
14.图2为所述密封器的连接结构示意图；
15.图中：1－蜗壳、2－叶轮、2a－叶轮密封槽、3－密封器、3a－密封器外齿圈、3b－密封器内齿圈、3c－密封器定位圈、4－高速轴、5－进气管、6－叶轮压盘、7－蜗壳内体。
具体实施方式
16.现结合说明书附图，详细说明本实用新型的具体实施方式：
17.如图所示为一种透平真空泵重型密封结构，包括连接配合的蜗壳1、叶轮2、密封器3、高速轴4，叶轮2为半开式结构，叶轮2固定联接在高速轴4轴端，蜗壳1内侧连接设置蜗壳内体7，叶轮2前端通过叶轮压盘6连接设置进气管5，进气管5、叶轮压盘6分别采用螺栓连接结构固定联接在蜗壳内体7上，叶轮2的后盖板处设有叶轮密封槽2a；密封器3固定联接在蜗壳1外侧、并套接在高速轴4上，密封器3与叶轮2的配合位对应设置密封器外齿圈3a，密封器外齿圈3a伸入于叶轮密封槽2a内并与其间隙配合；密封器3与高速轴4配合位对应设置密封器内齿圈3b，密封器内齿圈3b与高速轴4之间采用间隙配合；密封器3上与蜗壳1的配合位对应设置密封器定位圈3c，密封器定位圈3c与蜗壳1之间采用紧密公差配合；其中，进气管5与蜗壳内体7之间、叶轮压盘6与蜗壳内体7之间、蜗壳内体7与蜗壳1之间、蜗壳1与密封器3之间分别设置o型密封圈构成密封结构，所述o型密封结构与轴密封3构成悬臂式透平真空泵主机零件间密封系统，为阻止流量损失提供有效的保障。
18.上述实施例中，叶轮压盘6与叶轮2组成叶轮工作流道，蜗壳1与蜗壳内体7组成排气流道，设备工作时，气体从进气管5吸入，经过高速旋转的叶轮工作流道到达排气流道，且该排气流道与叶轮2的流道出口相对应，最终形成高温气体从蜗壳1的出口高速排出。由于固定转速下蜗壳1内部的流量是恒定的，若外部大气被蜗壳1内部真空吸入蜗壳1内，透平真空泵抽吸真空点的实际流量必将减小，因此轴封设计直接关系到透平真空泵性能。悬臂式透平真空泵大型蜗壳的流道由许多不规则流道截面光滑连接而成，现有技术往往在蜗壳外侧设置蜗壳后盖，蜗壳后盖为沿着轴心线剖分式结构，轴封也同样设计成沿着轴心线剖分式结构，轴封镶装设置在蜗壳后盖内。本实用新型将现有技术的剖分式镶装轴封结构进行了改造，优化为整体式侧面安装结构，取消了蜗壳后盖，简化了蜗壳结构，密封器3通过密封器定位圈3c直接紧密配合联接在蜗壳1外侧，有效地提高了装配效率，并减少了蜗壳1、蜗壳后盖、轴封三者之间的同心度累积误差，整体式密封器结构还使密封齿与高速轴4之间周向间隙均衡，可延长密封齿的寿命，降低维修频率。
19.上述实施例中，密封器3上所设置的密封器外齿圈3a与叶轮密封槽2a之间间隙配合形成一组密封副，该密封副设置在蜗壳内外压差引起的涡流处，作为优选，密封器外齿圈3a的外径尽量远离高速轴4，抽吸流量越大、抽吸真空度越高推荐设计密封器外齿圈3a密封齿外径越大；密封器3上所设置的密封器内齿圈3b与高速轴4间隙配合形成一组密封副，该
密封副的作用相当于现有技术的轴密封器，抽吸流量越大、抽吸真空度越高推荐密封齿数越多；密封器内齿圈3b是在高速轴4周围设置的若干个依次排列的环形密封齿，齿与齿之间形成一系列截流间隙与膨胀空腔，被密封介质在通过曲折迷宫的间隙时产生节流效应而达到阻漏的目的，因此蜗壳外部的大气经过密封器内齿圈3b后已大部分卸压，剩余的压差则由密封器外齿圈3a所在的密封副进行平衡，以此达到密封的目的。迷宫密封的密封能力，与密封齿距、齿的作用长度、以及与旋转轴之间的间隙大小有关，现有技术的轴封由于结构空间的限制致密封作用、密封能力均受限，而本实用新型实施过程中，由于密封器3为独立零件，作为优选，密封器外齿圈3a外圆与叶轮密封槽2a外圆的装配间隙为0.3～0.6mm，密封器内齿圈3b内圆与高速轴4装配间隙为0.25～0.5mm，所述密封器外齿圈3a、密封器内齿圈3b的齿数均不少于4个，具体实施过程中，可根据透平真空泵的真空度高低及抽气量大小合理确定各组密封间隙、合理设计各组密封齿数，以实现密封能力的最大化，提高大流量高真空透平真空泵的密封可靠性；以造纸真空系统为例，经优化后的双重密封副可有效防止蜗壳1外部的大气被蜗壳内高真空抽吸到蜗壳1内部去，避免了透平真空泵真空抽吸点实际气量的减小，从而提高纸机生产效率、稳定纸品质量。
20.上述实施例中，所述的密封器外齿圈3a、密封器内齿圈3b、密封器定位圈3c采用一次装夹加工成型结构，密封器定位圈与蜗壳之间紧密配合，密封器定位圈3c与各密封齿一次加工成型，充分保证了密封器3与蜗壳1间的同轴度，提高了机组的安全可靠性。
21.作为优选，推荐蜗壳1选用常规耐磨材料，叶轮2选用综合性能较好的钛合金，高速轴4选用高强度锻件，而密封器3选用柔韧性好、硬度低的材料。
22.本实用新型所述的一种透平真空泵重型密封结构技术方案，适合于大流量、高真空度的透平真空泵，为弥补轴封与旋转轴之间的密封作用长度的局限，在叶轮后盖板上设置一组周向密封，蜗壳外部气体往内吸入时，先经过密封器与旋转轴间的轴向密封的节流，然后到达密封器与叶轮间的周向密封的节流，并通过合理设置密封作用长度、密封间隙，提高了抽吸点的实际气量，延长了密封的使用寿命，降低了维护频率。