[发明专利]一种旋转件与静止件之间的径向浮动式迷宫密封

说明书

一种旋转件与静止件之间的径向浮动式迷宫密封，包括旋转件和静止件，其特征在于：首先在静止件的外围设置了一个环形的安装座，该安装座与静止件之间留有环形浮动空隙，以便静止件在环形浮动空隙内作径向浮动。然后在安装座与静止件之间在圆周方向上均匀设置至少三个径向可调弹性支撑结构，每个径向可调弹性支撑结构至少由压杆、第一弹簧以及径向螺塞连接构成。当旋转件因惯性、重力以及动静平衡等原因在径向出现波动或跳动时，静止件在径向可调弹性支撑结构的帮助下通过跟随性径向浮动来适应旋转件的波动或跳动，从而较好的保证了旋转件与静止件在运行中的同轴度。

技术领域

本发明属于涉及密封结构技术领域，特别涉及一种针对旋转件与静止件之间的径向浮动式迷宫密封。

背景技术

在机械装置和机械设备中，经常需要在旋转件（旋转轴或转子）与静止件（壳体或者座体）之间设置密封结构来满足密封要求。在有些场合下，对旋转件与静止件之间不仅有密封要求，而且密封要求还很高。比如流体机械中的离心压缩机，叶轮为一个旋转件，其一侧为高压腔，另一侧为低压腔，两者在轴向形成压差，因此需要对叶轮轴与座体之间施加密封，从而在叶轮前后起密封作用。

迷宫密封是指旋转件和静止件之间有许多曲折的小室使泄漏减小的密封。即在旋转件与静止件之间的圆周方向设置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。由于迷宫密封的旋转件和静止件间存在间隙，无固体接触，毋须润滑，并允许有热膨胀，适应高温、高压、高转速频率的场合，这种密封形式被广泛用于汽轮机、燃汽轮机、压缩机、鼓风机的轴端和各级间的密封。

在现有技术中，旋转件与静止件之间的径向迷宫密封从理论上来说间隙是越小越好。对于流体机械（比如制冷压缩机）来説此处间隙的大小直接影响着流体机械能量损失的大小。但由于制冷压缩机转子在启动、停车、超临界转速等状态下振幅较大，同时受加工精度、装配精度、轴承间隙等的影响，迷宫密封静止件与旋转件难以保证较好的同轴度，如果迷宫密封间隙过小，制冷压缩机运转时必定在此处产生强烈摩擦，增大的旋转轴的负载，并且降低迷宫密封的使用效果。另外，制冷压缩机运转时在重力作用下使转轴与壳体之间的同轴度下降，导致磨损量增加。总之，现有径向迷宫密封中静止件随旋转件在径向的浮动能力差，运行中难以保证旋转件与静止件同轴度。

有鉴于此，如何设计一种既具有较小的迷宫密封间隙，又能保持静止件与旋转件具有较好同轴度的径向浮动式迷宫密封是本发明研究的课题。

发明内容

本发明提供一种旋转件与静止件之间的径向浮动式迷宫密封，其目的是要解决现有径向迷宫密封中静止件随旋转件径向浮动能力差，运行中难以保证旋转件与静止件同轴度的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种旋转件与静止件之间的径向浮动式迷宫密封，包括旋转件和静止件，其中，旋转件与一转轴固定连接，转轴由轴承转动支承，旋转件上设有用于密封的外圆段，静止件上设有用于密封的内圆段，在装配状态下所述外圆段与内圆段配合，配合面之间设有迷宫密封齿形结构，其创新在于：

在所述静止件的外围设有一个环形的安装座，安装座与静止件之间留有环形浮动空隙，以便静止件在环形浮动空隙内作径向浮动。

所述安装座与静止件之间在圆周方向上间隔设置至少三个径向可调弹性支撑结构，每个径向可调弹性支撑结构均包括压杆、第一弹簧以及径向螺塞；对应所述径向可调弹性支撑结构在安装座上设有径向安装孔，该径向安装孔沿安装座环形的径向惯通开设，且径向安装孔具有内端和外端；所述压杆的一端座落在径向安装孔的内端中，并相对于径向安装孔滑动配合，压杆的另一端顶压在静止件的外缘上；所述径向螺塞位于径向安装孔的外端中，并与径向安装孔的外端螺纹配合；所述第一弹簧座落在径向安装孔中，并位于压杆与径向螺塞之间。

上述技术方案中的有关内容解释如下：