离心压缩机平衡盘密封装置的制作方法

1.本实用新型涉及压缩机技术领域，具体而言，涉及一种离心压缩机平衡盘密封装置。


背景技术：

2.离心压缩机平衡盘是利用其自身两侧的压差来平衡叶轮产生的轴向力的零部件，在平衡盘的外缘需安装密封件，以减少气体泄露。
3.目前，平衡盘通常采用梳齿密封结构进行密封，由于梳齿密封的间隙通常较大，导致气体泄漏量较大，压缩机的能耗较大；而且，还会因进入密封间隙的气流具有预旋角而对转子产生气流激励(力)，影响转子的稳定性。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型实施例提供一种离心压缩机平衡盘密封装置，主要目的是降低离心压缩机的能耗，以及提高其转子稳定性。
5.为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：
6.本实用新型实施例提供了一种离心压缩机平衡盘密封装置，包括：
7.平衡盘，所述平衡盘的外缘周向设置有第一密封齿；
8.密封件，所述密封件包括阻旋栅以及可拆卸连接的第一密封件和第二密封件；
9.所述第一密封件套设于所述平衡盘的外周，所述第一密封件包括用于被磨损的可磨功能层，所述可磨功能层与所述第一密封齿相配合；
10.所述第二密封件套设于所述平衡盘的外周，且位于所述密封件的气流入口端，所述第二密封件包括密封体和设置于所述密封体上的第二密封齿，所述第二密封齿与所述平衡盘的外缘表面相配合；
11.所述阻旋栅包括多个栅条，多个所述栅条设置于所述密封体的气流入口端的端面上，且沿所述密封体的周向均匀分布。
12.进一步地，所述栅条沿所述平衡盘的径向延伸设置，且所述栅条的第一端与所述第二密封齿的端部齐平并与所述平衡盘的外缘表面相配合，所述栅条的第二端与所述第一密封件相配合。
13.进一步地，所述第二密封齿的截面形状为三角形，所述第二密封齿的宽度从所述平衡盘的外缘至其中心的方向逐渐减小；
14.所述栅条的第一端的端面为倾斜面，且所述倾斜面上远离所述密封体的一侧向远离所述平衡盘的方向倾斜设置。
15.进一步地，所述第二密封齿包括靠近所述阻旋栅的第一侧面和与所述第一侧面相背离的第二侧面，所述第一侧面沿所述平衡盘的径向延伸设置，所述第二侧面相对于所述第一侧面倾斜设置。
16.进一步地，所述栅条与所述第一侧面连接。
17.进一步地，所述栅条与所述密封体和所述第二密封齿为一体成型结构。
18.进一步地，所述栅条为矩形、香蕉形或v字形。
19.进一步地，所述第一密封齿包括沿其径向排布且相互连接的第一段和第二段；
20.所述第一段与所述可磨功能层相配合，且所述第一段的截面形状为矩形；
21.所述第二段与所述平衡盘连接，所述第二段的截面形状为锥台形，且所述第二段的宽度沿从所述第一段至所述第二段的方向上逐渐增大。
22.进一步地，所述第一密封件包括基体，所述可磨功能层的一端嵌设于所述基体中；
23.所述基体上设置卡接槽，所述卡接槽沿所述基体的周向延伸设置；
24.所述密封体上设置有卡接凸起，所述卡接凸起的轮廓形状和尺寸大小与所述卡接槽的轮廓形状和尺寸大小相适配；
25.所述卡接凸起卡接于所述卡接槽内。
26.进一步地，所述栅条上远离所述密封体的一侧的侧面分别与所述基体的端面和所述平衡盘的端面齐平。
27.借由上述技术方案，本实用新型至少具有以下有益效果：
28.本实用新型实施例提供的离心压缩机平衡盘密封装置，包括密封件，且该密封件包括第一密封件和第二密封件，其中，第一密封件的可磨功能层与平衡盘上的第一密封齿相互配合实现密封，由于可磨功能层具有耐磨损性能和弹性变形能力，因此第一密封件和平衡盘之间可设置较小的密封运行间隙，从而减小气体泄露量，进而降低了压缩机的能耗；同时，第二密封件位于密封件的入口端，且第二密封件的第二密封齿与平衡盘相互配合实现密封，并且由于在第二密封件的密封体的入口端端面上设置有阻旋栅，使得气流经过阻旋栅后再进入密封间隙，阻旋栅可以减小气流的预旋角，使得气流的预旋角可以接近于零，以使得气流能够以几乎无预旋角地沿轴向方向流动，从而减小气流对转子产生的激励(力)，进而提高了转子的稳定性。此外，第一密封件和第二密封件可拆卸连接，便于密封件的拆装维护。
附图说明
29.图1为本实用新型实施例提供的一种离心压缩机平衡盘密封装置的剖视示意图；
30.图2为本实用新型实施例提供的一种离心压缩机平衡盘密封装置的结构示意图；
31.图3为本实用新型实施例提供的一种离心压缩机平衡盘密封装置中第一密封件的结构示意图；
32.图4为本实用新型实施例提供的一种离心压缩机平衡盘密封装置中第一密封件的剖视示意图；
33.图5为本实用新型实施例提供的一种离心压缩机平衡盘密封装置中第二密封件的结构示意图；
34.图6为本实用新型实施例提供的一种离心压缩机平衡盘密封装置中第二密封件的剖视示意图。
具体实施方式
35.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的优
选实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
36.在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实施例保护范围的限制。
37.如图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种离心压缩机平衡盘密封装置，适用于对转子稳定性趋近于判定准则临界且对压缩机能耗要求较高的压缩机，该密封装置包括平衡盘1，平衡盘1的外缘周向设置有第一密封齿11；密封件2，包括阻旋栅以及可拆卸连接的第一密封件21和第二密封件22；第一密封件21套设于平衡盘1的外周，第一密封件21包括用于被磨损的可磨功能层211，可磨功能层211与第一密封齿11相配合；第二密封件22套设于平衡盘1的外周，且位于密封件2的气流入口端，第二密封件22包括密封体221和设置于密封体221上的第二密封齿222，第二密封齿222与平衡盘1的外缘表面相配合；阻旋栅包括多个栅条23，多个栅条23设置于密封体221的气流入口端的端面上，且沿密封体221的周向均匀分布。
38.其中，第一密封件21可以为可磨密封，其可磨功能层211即可磨层具有良好地耐磨损性能和弹性变形能力；第二密封件22可以为阻旋栅梳齿密封，其气流入口端设置有阻旋栅；而且，第二密封件22位于密封件2的气流入口端，即第二密封件22和第一密封件21可以从压缩机的高压侧至低压侧依次排布设置，以使得气流可以首先通过阻旋栅以消除预旋角。
39.本实用新型实施例提供的离心压缩机平衡盘1密封装置，包括密封件2，且该密封件2包括第一密封件21和第二密封件22，其中，第一密封件21的可磨功能层211与平衡盘1上的第一密封齿11相互配合实现密封，由于可磨功能层211具有耐磨损性能和弹性变形能力，因此第一密封件21和平衡盘1之间可设置较小的密封运行间隙，从而减小气体泄露量，进而降低了压缩机的能耗；同时，第二密封件22位于密封件2的入口端，且第二密封件22的第二密封齿222与平衡盘1相互配合实现密封，并且由于在第二密封件22的密封体221的入口端端面上设置有阻旋栅，使得气流经过阻旋栅后再进入密封间隙，阻旋栅可以减小气流的预旋角，使得气流的预旋角可以接近于零，以使得气流能够以几乎无预旋角地沿轴向方向流动，从而减小气流对转子产生的激励(力)，进而提高了转子的稳定性。此外，第一密封件21和第二密封件22可拆卸连接，便于密封件2的拆装维护。
40.在一可选的实施例中，参见图1、图2、图5和图6，阻旋栅的栅条23沿平衡盘1的径向延伸设置，且栅条23的第一端与第二密封齿222的端部齐平并与平衡盘1的外缘表面相配合，栅条23的第二端与第一密封件21相配合。
41.上述实施例中，阻旋栅的栅条23的第一端与第二密封齿222的齿尖齐平，第二端与
第一密封件21相配合，可以使得栅条23的长度尽可能地长，从而提高阻旋栅的阻旋效果，使得阻旋栅能够更好地消除气流的预旋角，更好地减小气流对转子产生的激励(力)，进而进一步提高转子的稳定性。
42.在一可选的实施例中，参见图1和图6，第二密封齿222的截面形状为三角形，第二密封齿222的宽度从平衡盘1的外缘至其中心的方向逐渐减小；栅条23的第一端的端面为倾斜面231，且倾斜面231上远离所述密封体221的一侧向远离平衡盘1的方向倾斜设置。
43.上述实施例中，第二密封齿222的截面形状为三角形，而且，栅条23的端面为倾斜面231，使得第二密封齿222和阻旋栅在轴向上与平衡盘1均为点接触，以使得第二密封齿222和阻旋栅在轴向上单点磨损，而非面磨损，从而可以减小第二密封齿222和阻旋栅对转子的反作用力，进而减小因密封磨损后引起的转子不平衡。
44.在一可选的实施例中，参见图1和图6，第二密封齿222包括靠近阻旋栅的第一侧面2221和与第一侧面2221相背离的第二侧面2222，第一侧面2221沿平衡盘1的径向延伸设置，第二侧面2222相对于第一侧面2221倾斜设置。
45.上述实施例中，密封齿对于气流的来流方向就相当于是一个局部入口，第一侧面2221竖直设置相当于局部直角，第二侧面2222倾斜设置相当于局部过渡，其中，局部直角对于气流的损失更大，从而增大第二密封齿222对气流的阻力，进而提高了第二密封件22对气流的密封性，第二密封齿222这样的结构设置，不仅能够提高第二密封件22对气流的密封性，还可以实现减小第二密封齿222对转子的反作用力，从而进一步提高转子的稳定性。
46.在一可选的实施例中，参见图1和图6，栅条23与第一侧面2221连接，也就是说，栅条23与第二密封齿222之间没有缝隙，使得气流可以通过阻旋栅直接流入，从而提高阻旋栅的阻旋效果，使得阻旋栅能够更好地消除气流的预旋角，更好地减小气流对转子产生的激励(力)，进而进一步提高转子的稳定性。
47.在一可选的实施例中，栅条23与密封体221和第二密封齿222为一体成型结构，以提高第二密封件22的整体强度。
48.在一可选的实施例中，参见图2和图5，栅条23可以呈矩形、香蕉形或v字形，具体在实施时可以根据实际需要进行选择，本技术不做限定。
49.在一可选的实施例中，参见图1，第一密封齿11包括沿其径向排布且相互连接的第一段111和第二段112；第一段111与可磨功能层211相配合，且第一段111的截面形状为矩形；第二段112与平衡盘1连接，第二段112的截面形状为锥台形，且第二段112的宽度沿从第一段111至所述第二段112的方向上逐渐增大。
50.上述实施例中，将第一段111设置为截面形状为矩形，相比于截面形状为锥台形，可以减小第一密封件21的磨损量，从而避免磨损量大而引起转子不平衡，进而更进一地提高转子的稳定性；将第二段112的截面形状为锥台形，可以提高第一密封齿11的承压性，即提高第一密封齿11的整体强度。
51.在一可选的实施例中，参见图3、图4、图5和图6，并结合图1，第一密封件21包括基体212，可磨功能层211的一端嵌设于基体212中；基体212上设置卡接槽2121，卡接槽2121沿基体212的周向延伸设置；密封体221上设置有卡接凸起2211，卡接凸起2211的轮廓形状和尺寸大小与所述卡接槽2121的轮廓形状和尺寸大小相适配；卡接凸起2211卡接于卡接槽2121内。
52.上述实施例中，通过设置卡接凸起2211和卡接槽2121，使得第一密封件21和第二密封件22相互卡合连接，便于第一密封件21和第二密封件22的拆装维护。
53.在一可选的实施例中，参见图1，栅条23上远离密封体221的一侧的侧面分别基体212的端面和所述平衡盘1的端面齐平，以便于气流经过密封件21以便于气流的流动的端面进入阻旋栅23，使得阻旋栅23起到阻旋作用。
54.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。