CN111006023B - 空气加速密封装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种空气加速密封装置，在转轴的密封面外周侧固定有呈环形的密封体，密封体的轴向内侧为油槽，在密封体与转轴之间设有多个加速密封单元，所述加速密封单元固定在转轴上，随转轴同步旋转；所述加速密封单元、所述转轴以及所述密封体形成第一环槽腔，所述加速密封单元与所述密封体在靠近油槽一侧具有缝隙，使第一环槽腔与油槽相连通，所述加速密封单元在第一环槽腔内具有多个倾斜的扇叶，所述扇叶随着所述转轴旋转，使第一环槽腔内的空气向所述缝隙处集中。本发明的加速密封单元上的扇叶倾斜方向与转轴旋转方向相同，并且均匀分布在加速密封单元主体上。加速密封单元在转轴的旋转作用下，产生离心流体风压，使油槽内的油雾难以向外逸出。
Description
技术领域
本发明涉及一种空气加速密封装置，主要用于大型发电机组转轴轴承的密封。
背景技术
目前，大型旋转机械设备密封形式有迷宫式、接触式、梳齿式等密封形式，但难免发大型旋转机械轴承油箱甩油、漏油及油雾逸出的现象，逸出的油雾会对发电机运行环境造成较大的负面影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种空气加速密封装置，能够避免油雾逸出。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种空气加速密封装置，其特征在于：在转轴的密封面外周侧固定有呈环形的密封体，密封体的轴向内侧为油槽，在密封体与转轴之间设有多个加速密封单元，所述加速密封单元固定在转轴上，随转轴同步旋转；
所述加速密封单元、所述转轴以及所述密封体形成第一环槽腔，所述加速密封单元与所述密封体在靠近油槽一侧具有缝隙，使第一环槽腔与油槽相连通，所述加速密封单元在第一环槽腔内具有多个倾斜的扇叶，所述扇叶随着所述转轴旋转，使第一环槽腔内的空气向所述缝隙处集中。
所述的空气加速密封装置，其中：所述第一环槽腔的轴向外侧设有送风进口，第一环槽腔在与所述密封体径向相邻的一侧设有气体出口，所述气体出口靠近于所述缝隙；在所述密封体上还固定有送风单元，送风单元通过送风管路与所述送风进口相连通。
所述的空气加速密封装置，其中：在送风单元上设有送风主动控制阀，在送风进口处设有第一风压监测器，所述第一风压监测器与所述送风主动控制阀信号连通。
所述的空气加速密封装置，其中：所述密封体内设有通过气体出口与所述第一环槽腔相连通的第二蜗壳密封腔。
所述的空气加速密封装置，其中：在所述气体出口处设有空气疏导装置，所述空气疏导装置包括多个导风通道，使从气体出口处吹出的气流角度更为接近于所述第二蜗壳密封腔的蜗壳边缘的切向。
所述的空气加速密封装置，其中：所述第二蜗壳密封腔的出口上设有吸油雾管路，所述吸油雾管路连通至一级出口冷凝器。
所述的空气加速密封装置，其中：所述吸油雾管路沿所述第二蜗壳密封腔的出口的切向设置。
所述的空气加速密封装置，其中：所述吸油雾管路上设有吸油雾主动控制阀，在所述第二蜗壳密封腔的出口处设有第二风压监测器，所述第二风压监测器与所述吸油雾主动控制阀信号连接。
所述的空气加速密封装置，其中：所述一级出口冷凝器内设有过滤单元，在所述一级出口冷凝器的底部设有重力释放器。
所述的空气加速密封装置，其中：所述一级出口冷凝器的出口连通至二级出口冷凝器。
与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：本发明的加速密封单元上的扇叶倾斜方向与转轴旋转方向相同，并且均匀分布在加速密封单元主体上。加速密封单元在转轴的旋转作用下，产生离心流体风压，使油槽内的油雾难以向外逸出。
附图说明
图1是空气加速密封装置的平面分布示意图；
图2是加速密封单元的剖视结构图(图1的A-A剖视)；
图3是图2的P向视图；
图4是空气加速密封装置的送风路径的剖视结构示意图(图1的B-B剖视)；
图5是空气加速密封装置的出风路径的剖视结构示意图(图1的C-C剖视)。
附图标记说明：1密封体；2端面连接螺栓；3转轴；4加速密封单元；5扇叶；6空气疏导装置；7送风单元；8一级出口冷凝器；9送风管路；10送风主动控制阀；11第一风压监测器；12过滤单元；13吸油雾管路；14吸油雾主动控制阀；15重力释放器；16二级出口冷凝器；17第一环槽腔；18第二蜗壳密封腔；19第二风压监测器；A油槽。
具体实施方式
本发明提供一种空气加速密封装置，如图1-图5所示，主要是在转轴3的密封面外周侧固定有呈环形的密封体1，密封体1的轴向内侧为油槽A，密封体1通过端面连接螺栓2与机组机架连接，在密封体1与转轴3之间设有多个加速密封单元4，所述加速密封单元4固定在转轴3上，随转轴3同步旋转；
其中，所述密封体1以及加速密封单元4均采用轻质材料制成，既满足强度、硬度使用要求，又方便产品的安装、调整、维修、维护；
所述加速密封单元4、所述转轴3以及所述密封体1形成第一环槽腔17，所述加速密封单元4与所述密封体1在靠近油槽A一侧具有缝隙，使第一环槽腔17与油槽A相连通，所述加速密封单元4在第一环槽腔17内具有多个倾斜的扇叶5，所述扇叶5随着所述转轴3旋转，使第一环槽腔17内的空气向所述缝隙处集中，能够避免油槽A内的油雾由所述缝隙进入第一环槽腔17；
第一环槽腔17的轴向外侧设有送风进口，第一环槽腔17在与所述密封体1径向相邻的一侧设有气体出口，所述气体出口靠近于所述缝隙；
在所述密封体1上还固定有送风单元7(例如风机)，送风单元7通过送风管路与所述送风进口相连通，在送风单元7上设有送风主动控制阀10，在送风进口处设有第一风压监测器11，所述第一风压监测器11与所述送风主动控制阀10信号连通；
所述密封体1内设有通过气体出口与所述第一环槽腔17相连通的第二蜗壳密封腔18，在所述气体出口处设有空气疏导装置6，如图3所示，所述空气疏导装置6包括多个导风通道，使从气体出口处吹出的气流角度更为接近于所述第二蜗壳密封腔18的蜗壳边缘的切向；
所述第二蜗壳密封腔18的出口上沿切向设有吸油雾管路13，所述吸油雾管路13连通至一级出口冷凝器8，而且所述吸油雾管路13上设有吸油雾主动控制阀14，在所述第二蜗壳密封腔18的出口处设有第二风压监测器19，所述第二风压监测器19与所述吸油雾主动控制阀14信号连接；
所述一级出口冷凝器8内设有过滤单元12，在所述一级出口冷凝器8的底部设有重力释放器15，所述一级出口冷凝器8的出口又连通至二级出口冷凝器16。
本发明使用的时候，密封体1以及加速密封单元4与转轴3一同旋转，第一环槽腔17内的空气在离心力作用下产生风压流体密封，能够限制油雾逸出至第一环槽腔17，若第一风压监测器11感知到第一环槽腔17内的气压不足时(或者在一定时间间隔下)，启动送风主动控制阀10并适时关闭，送风单元7送入第一环槽腔17内的风压与加速密封单元4产生的风压驱动逸出的油雾一同进入第二蜗壳密封腔18，使第二蜗壳密封腔18形成一定压力，使油槽A内的油雾难以进入第一环槽腔17，起到风压密封作用；
当第二风压监测器19感知到第二蜗壳密封腔18内气压较高时(或者在一定时间间隔下)，启动吸油雾主动控制阀14并适时关闭，一级出口冷凝器8工作，将油雾吸至一级出口冷凝器8中进行处理，通过一级出口冷凝器8含有的过滤单元12过滤后，干净的空气通过一级出口冷凝器8外侧连接的出风口引导至二级出口冷凝器16进行观察，过滤后的油通过一级出口冷凝器8底侧的重力释放器15重新返回油槽A。
可见，本发明的加速密封单元4上的扇叶5倾斜方向与转轴3旋转方向相同，并且均匀分布在加速密封单元4主体上。加速密封单元4在转轴3的旋转作用下，产生离心流体风压，使油槽A内的油雾难以向外逸出。在密封体1上靠近加速密封单元4侧设有空气疏导装置6，当加速密封单元4通过离心作用产生风压时，会通过空气疏导装置6使风压顺利进入第二蜗壳密封腔18，第二蜗壳密封腔18会将大部分的气体通过吸油雾管路13输送至一级出口冷凝器8中，剩余部分的气体会存留在第二蜗壳密封腔18中，形成流体密封，阻止油槽A内的油雾逸出。
在密封体1上设有送风单元7，送风单元7通过送风管路与密封体1相连接，送风单元7送入的气体通过送风管路进入到第一环槽腔17，再通过第一环槽腔17进入到加速密封单元4处，与加速密封单元4产生的风压一同进入到第二蜗壳密封腔18中。在送风单元7靠近第一环槽腔17处设有风压监测器及送风主动控制阀10，可保持整套装置压力始终在设定值范围内。
在密封体1出风口设有一级出口冷凝器8，一级出口冷凝器8通过吸油雾管路13与密封体1出风口相连接，一级出口冷凝器8的进风口与第二蜗壳密封腔18的出风口相连接，一级出口冷凝器8的出风口与二级出口冷凝器16相连接。第二蜗壳密封腔18的大部分气体通过吸油雾管路13进入到一级出口冷凝器8进行处理，一级出口冷凝器8内部设有过滤单元12，油雾经过过滤单元12过滤后，通过一级出口冷凝器8下方的重力释放器15将油返流回油槽A内，过滤后的干净空气进入到二级出口冷凝器16中再次进行集中处理。在吸油雾管路13靠近第二蜗壳密封腔18侧设有吸油雾主动控制阀14及风压监测器，可保持整套装置内压力始终在设定值范围内。
Claims (7)
1.一种空气加速密封装置，其特征在于：在转轴的密封面外周侧固定有呈环形的密封体，密封体的轴向内侧为油槽，在密封体与转轴之间设有多个加速密封单元，所述加速密封单元固定在转轴上，随转轴同步旋转；
所述加速密封单元、所述转轴以及所述密封体形成第一环槽腔，所述加速密封单元与所述密封体在靠近油槽一侧具有缝隙，使第一环槽腔与油槽相连通，所述加速密封单元在第一环槽腔内具有多个倾斜的扇叶，所述扇叶随着所述转轴旋转，使第一环槽腔内的空气向所述缝隙处集中，所述第一环槽腔的轴向外侧设有送风进口，第一环槽腔在与所述密封体径向相邻的一侧设有气体出口，所述气体出口靠近于所述缝隙；
在所述密封体上还固定有送风单元，送风单元通过送风管路与所述送风进口相连通；所述密封体内设有通过所述气体出口与所述第一环槽腔相连通的第二蜗壳密封腔，在所述气体出口处设有空气疏导装置，所述空气疏导装置包括多个导风通道，使从气体出口处吹出的气流角度接近于所述第二蜗壳密封腔的蜗壳边缘的切向。
2.根据权利要求1所述的空气加速密封装置，其特征在于：在送风单元上设有送风主动控制阀，在送风进口处设有第一风压监测器，所述第一风压监测器与所述送风主动控制阀信号连通。
3.根据权利要求1所述的空气加速密封装置，其特征在于：所述第二蜗壳密封腔的出口上设有吸油雾管路，所述吸油雾管路连通至一级出口冷凝器。
4.根据权利要求3所述的空气加速密封装置，其特征在于：所述吸油雾管路沿所述第二蜗壳密封腔的出口的切向设置。
5.根据权利要求3所述的空气加速密封装置，其特征在于：所述吸油雾管路上设有吸油雾主动控制阀，在所述第二蜗壳密封腔的出口处设有第二风压监测器，所述第二风压监测器与所述吸油雾主动控制阀信号连接。
6.根据权利要求3所述的空气加速密封装置，其特征在于：所述一级出口冷凝器内设有过滤单元，在所述一级出口冷凝器的底部设有重力释放器。
7.根据权利要求6所述的空气加速密封装置，其特征在于：所述一级出口冷凝器的出口连通至二级出口冷凝器。
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