一种迷宫气封结构电动离心风机的制作方法

1.本发明属于电动离心风机技术领域，尤其是涉及一种迷宫气封结构的电动离心风机。


背景技术：

2.电动离心风机广泛应用于农业、环保以及各类工业生产中，与传统风机相比较，采用三维叶片设计的离心风机具有结构紧凑、体积小、质量轻且振动小、在额定工况效率高等优点。离心风机属于高耗能设备，因此提升离心风机运行效率对于节约能源，降低生产成本具有重要意义。
3.离心风机压气机叶轮转速可达20000r/min以上，为保持平稳运行，叶顶和轮背与配合零件需要保留一定的间隙值，在逆压梯度下产生间隙泄露流动，造成气体流量和气动效率的损失。为降低漏气损失，轮背端常采用单侧轴向或径向齿封结构，但漏气量仍然可达5％-10％。因此，有必要研制一种漏气量低的离心风机。


技术实现要素：

4.为了解决传统离心风机漏气量大的问题，本发明提出一种采用迷宫气封结构的离心风机，能有效降低轮背漏气损失。
5.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
6.一种迷宫气封结构电动离心风机，包括压气机蜗壳1、轴端螺母2、压气机叶轮3、密封背盘4、转轴5、电机端盖总成6、背盘固定螺栓7和蜗壳固定螺栓8；
7.压气机叶轮3安装在转轴5上，底端靠转轴轴肩固定，顶端靠轴端螺母2拧紧，压气机叶轮3轮背外缘设置多圈径向密封齿；
8.密封背盘4同轴镶嵌于电机端盖总成6的前端面，并用4个背盘固定螺栓7拧紧固定，密封背盘4前端面设计多圈径向密封齿槽，与压气机叶轮3轮背外缘设置多圈径向密封齿匹配；压气机叶轮轮背密封齿和密封背盘齿槽共同组成迷宫气封结构；
9.压气机蜗壳1安装在电机端盖总成6上，靠密封背盘4外缘定位，并用8个蜗壳固定螺栓8拧紧。
10.进一步地，压气机叶轮轮背设置的径向密封齿的齿数4-6个，齿宽2-3mm，齿间距2-3mm，齿高2.5-4mm，适用于轮径100-200mm的压气机叶轮。
11.进一步地，密封背盘上径向密封齿槽的槽宽3-4mm，槽间距1-2mm，槽高2.5-4mm，适用于轮径100-200mm的压气机叶轮。
12.进一步地，密封齿两侧与密封槽的侧壁之间的径向间隙控制在0.5-0.7mm，密封齿底面与密封槽底面的轴向间隙控制在0.5-1mm，适用于轮径100-200mm的压气机叶轮。
13.相对于现有技术，本发明具有以下优势：
14.(1)相对于单侧齿封或无齿封结构，迷宫气封结构能够大幅降低轮背泄露流量，泄露量低于2％。
15.(2)各处间隙值都控制在0.5mm以上，降低了轴系设计难度，保证了离心风机运行可靠性。
16.(3)加工简单，仅需要在叶轮轮背和密封背盘上车削出密封齿和齿槽，密封背盘可单独拆装，便于维修更换。
附图说明
17.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
18.图1为本发明实施例所述电动离心风机整体装配图；
19.图2为本发明实施例所述电动离心风机密封结构放大图a；
20.图3为电动离心风机整体爆炸图；
21.图4为轮背间隙流动示意图；
22.附图标记说明：
23.1-压气机蜗壳，2-轴端螺母，3-压气机叶轮，4-密封背盘，5-转轴，6-电机端盖总成，7-背盘固定螺栓，8-蜗壳固定螺栓
具体实施方式
24.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
25.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
26.如图1至图3所示，一种迷宫气封结构电动离心风机，包括压气机蜗壳1、轴端螺母2、压气机叶轮3、密封背盘4、转轴5、电机端盖总成6、背盘固定螺栓7和蜗壳固定螺栓8。
27.压气机叶轮3安装在转轴5上，底端靠转轴轴肩固定，顶端靠轴端螺母2拧紧，压气机叶轮3轮背外缘设置多圈径向密封齿，齿宽2-3mm，齿间距2-3mm，齿高2.5-4mm，适用于轮径100-200mm的压气机叶轮，如图2所示。
28.密封背盘4同轴镶嵌于电机端盖总成6的前端面，可单独拆卸，需要精确定位以保证密封齿间隙，并用4个背盘固定螺栓7拧紧固定，密封背盘4前端面设计多圈径向密封齿槽，与压气机叶轮3轮背外缘设置多圈径向密封齿匹配，槽宽3-4mm，槽间距1-2mm，槽高2.5-4mm，适用于轮径100-200mm的压气机叶轮。
29.压气机蜗壳1安装在电机端盖总成6上，靠密封背盘4外缘定位，并用8个蜗壳固定螺栓8拧紧。
30.压气机叶轮轮背密封齿和密封背盘齿槽共同组成迷宫气封结构，密封齿两侧与密封槽的侧壁之间的径向间隙控制在0.5-0.7mm，密封齿底面与密封槽底面的轴向间隙控制在0.5-1mm，适用于轮径100-200mm的压气机叶轮。
31.如图4所示，高速旋转的叶轮对气体做功，提升了叶轮出口气体的速度和压力，一部分气体通过叶轮和密封背盘的间隙流出，然后进入迷宫密封的缝隙，多处弯折的迷宫缝隙产生很强的节流作用，对泄露的气体造成很大的流动损失，从而降低漏气损失。迷宫气封结构布置在叶轮外缘，是因为此处泄露气体流速最高，气封结构能够发挥最大的作用，采用这种迷宫气封结构的离心风机，漏气量可降低到2％以内，整机性能显著提升。


技术特征：
1.一种迷宫气封结构电动离心风机，包括压气机蜗壳(1)、轴端螺母(2)、压气机叶轮(3)、密封背盘(4)、转轴(5)、电机端盖总成(6)、背盘固定螺栓(7)和蜗壳固定螺栓(8)；其特征在于，压气机叶轮(3)安装在转轴(5)上，底端靠转轴轴肩固定，顶端靠轴端螺母(2)拧紧，压气机叶轮(3)轮背外缘设置多圈径向密封齿；密封背盘(4)同轴镶嵌于电机端盖总成(6)的前端面，并用4个背盘固定螺栓(7)拧紧固定，密封背盘(4)前端面设计多圈径向密封齿槽，与压气机叶轮(3)轮背外缘设置多圈径向密封齿匹配；压气机叶轮轮背密封齿和密封背盘齿槽共同组成迷宫气封结构；压气机蜗壳(1)安装在电机端盖总成(6)上，靠密封背盘(4)外缘定位，并用8个蜗壳固定螺栓(8)拧紧。2.如权利要求1所述的迷宫气封结构电动离心风机，其特征在于，压气机叶轮轮背设置的径向密封齿的齿数4-6个，齿宽2-3mm，齿间距2-3mm，齿高2.5-4mm，适用于轮径100-200mm的压气机叶轮。3.如权利要求1所述的迷宫气封结构电动离心风机，其特征在于，密封背盘上径向密封齿槽的槽宽3-4mm，槽间距1-2mm，槽高2.5-4mm，适用于轮径100-200mm的压气机叶轮。4.如权利要求1所述的迷宫气封结构电动离心风机，其特征在于，密封齿两侧与密封槽的侧壁之间的径向间隙控制在0.5-0.7mm，密封齿底面与密封槽底面的轴向间隙控制在0.5-1mm，适用于轮径100-200mm的压气机叶轮。

技术总结
本发明属于电动离心风机技术领域，公开了一种迷宫气封结构电动离心风机。该离心风机包括压气机蜗壳、轴端螺母、压气机叶轮、密封背盘、转轴、电机端盖总成、背盘固定螺栓和蜗壳固定螺栓，其中压气机叶轮轮背含有径向密封齿，密封背盘含有径向密封齿槽，两者共同组成迷宫气封结构，相对于现有技术，本发明具有以下优势：迷宫气封结构大幅降低了叶轮背腔漏气量，提升了整机的流量和效率。提升了整机的流量和效率。提升了整机的流量和效率。


技术研发人员：林森 佟鼎 韩春旭 刘欣源 王宪磊 赵洋
受保护的技术使用者：中国北方发动机研究所
技术研发日：2023.06.05
技术公布日：2023/8/28