該實用新型涉及一種新型碳環(huán)密封結(jié)構(gòu)及高速離心鼓風機，屬于高速離心鼓風機碳環(huán)密封技術領域。

背景技術：

由于離心式鼓風機的轉(zhuǎn)子和殼體一個高速旋轉(zhuǎn)而另一個固定不動，兩者之間必然有一定的間隙，因此就一定會有氣體在壓縮機內(nèi)由高壓部位向低壓部位泄漏，同時在軸端還向壓縮機外部泄漏。壓縮機密封系統(tǒng)的作用就是減少或防止氣體的這些泄漏，保證壓縮機優(yōu)質(zhì)高效運轉(zhuǎn)，降低物料、能源的消耗,防止環(huán)境污染和保證人身及設備安全。

現(xiàn)有的輸送特殊氣體的高速離心風機用碳環(huán)密封普遍存在以下問題：啟動時因碳環(huán)與風機軸有接觸，造成碳環(huán)、風機軸的磨損，間隙超差，會有危險氣體泄漏，嚴重時必須更換碳環(huán)，修復軸磨損，這給風機后續(xù)檢查和維護帶來極大的不便；此外還存在耐腐蝕性差、生產(chǎn)成本高等問題。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種新型碳環(huán)密封結(jié)構(gòu)及高速離心鼓風機，首要解決的技術問題是耐磨損、耐腐蝕性，次要技術問題是成本高。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案為：

本實用新型是一種高速離心鼓風機新型碳環(huán)密封結(jié)構(gòu)，主要是用于風機殼體與轉(zhuǎn)子連接處。

碳環(huán)密封與風機主軸之間加一軸套，該軸套材料采用具有萬能的抗腐蝕性材料——哈氏合金hastelly-C，其對硝酸、硫酸氣體等均具有很好的耐蝕性能，此外還具耐點蝕、耐磨損等良好的機械性能。

風機殼體中的風機軸上安裝一個套筒，并使用螺釘緊固在殼體上，在套筒內(nèi)為階梯孔，并裝有若干剛性的環(huán)狀體，并在外側(cè)使用端蓋。

在套筒與殼體之間、套筒與環(huán)狀體之間都使用密封圈密封。

在環(huán)狀體之間形成若干環(huán)狀凹槽，用于安裝碳環(huán)。

碳環(huán)在外徑圓上開槽用來放置彈簧，用彈簧進行定位，并減小泄漏量。

軸套套在風機軸上，用階梯軸進行軸向定位，用銷釘進行周向定位，并通過圓螺母固定。

在軸套和葉輪之間用O型圈密封，這樣就使輸送的特殊氣體與風機軸之間不會有接觸，避免了對風機軸的腐蝕。

該類型的高速離心風機轉(zhuǎn)速一般在25000r/min左右，所以采用內(nèi)置銷釘固定軸套與高速軸，這樣更安全可靠。

具體內(nèi)容如下：

一種新型碳環(huán)密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括

風機軸，工作時處于轉(zhuǎn)動狀態(tài)，且在風機軸上固定有葉輪；

環(huán)狀凹槽，所述環(huán)狀凹槽是通過多個環(huán)狀體組合而成的；

浮環(huán)，浮環(huán)為安裝在環(huán)狀凹槽中的碳環(huán)，所述浮環(huán)與軸套浮動配合，且在浮環(huán)內(nèi)面開有環(huán)形小槽，氣體經(jīng)過小槽時在此形成氣體渦流隔斷介質(zhì)氣體；

以及軸套，所述軸套套在風機軸上，所述軸套一端與風機軸之間還用一個銷釘進行定位，另一端抵靠在葉輪端面上并與葉輪之間用O型圈密封。

所述軸套為哈氏合金hastelly-C材料的合金套筒。

高速離心鼓風機，所述的新型碳環(huán)密封結(jié)構(gòu)位于風機殼體與風機軸的轉(zhuǎn)動配合處。

所述高速離心風機轉(zhuǎn)速在25000r/min。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型是一種能夠用于風機殼體與轉(zhuǎn)子連接處的新型碳環(huán)密封結(jié)構(gòu)，用于高速離心風機，輸送有毒、有害氣體，解決以往設計時高線速度(常用線速度一般在100m/s以上)對碳環(huán)密封與風機主軸配合存在的一些問題。既滿足了風機設計的技術要求，又給風機維護、維修帶來了極大的方便，只需軸套采用哈氏合金hastelly-C，避免了風機整個軸采用特殊材料帶來的高昂成本，具有很高的經(jīng)濟效益。

附圖說明

圖1為本實用新型剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中A處局部放大圖。

圖中：1-風機軸，2-銷釘，3-端蓋，4-碳環(huán)，5-彈簧，6-套筒，7-軸套，8-O型圈，9-圓螺母,10-環(huán)狀體。

具體實施方式

本實用新型是一種能夠用于風機殼體與風機軸(轉(zhuǎn)子)連接處的新型碳環(huán)密封結(jié)構(gòu)，用于高速離心風機，輸送有毒、有害氣體，具有較好的耐腐蝕性能，且成本低、安全可靠。

如圖1和圖2所示，碳環(huán)密封是靠密封氣體在碳環(huán)4與軸套7之間形成氣膜，產(chǎn)生節(jié)流降壓，阻止高壓側(cè)氣體流向低壓側(cè)。

在現(xiàn)有技術中,啟動時因碳環(huán)4與風機軸1有接觸，造成碳環(huán)4、風機軸1的磨損，間隙超差，會有危險氣體泄漏，因此本實用新型選擇在碳環(huán)4與風機主軸1之間加一軸套7，該軸套7材料采用具有萬能的抗腐蝕性材料——哈氏合金hastelly-C。

這種材料對硝酸、硫酸氣體等均具有很好的耐蝕性能，此外還具耐點蝕、耐磨損等良好的機械性能。

具體結(jié)構(gòu)如下：

風機殼體中的風機軸1穿過部位安裝一個套筒6，套筒6自葉輪一端穿入，并使用螺釘緊固在殼體上，在套筒內(nèi)為階梯孔，使用若干剛性的環(huán)狀體10從左向右依次裝入套筒6內(nèi)，并在外側(cè)使用端蓋3壓緊，形成圖1中所示的結(jié)構(gòu)。

這樣的裝配方式是為了在修換零件的時候便于拆裝。

在套筒6與殼體之間使用密封圈密封。

在環(huán)狀體10與套筒6內(nèi)的階梯孔之間也使用密封圈密封，在多處連接處使用密封圈密封是為了保證其密封的良好性。

在上述的環(huán)狀體10之間形成若干環(huán)狀凹槽，用于安裝碳環(huán)4。

在碳環(huán)4與風機主軸1之間加一軸套7。

在風機軸1未啟動時，由于重力作用碳環(huán)4會與軸套7接觸，而在軸套7下方形成間隙氣膜。當風機軸1啟動時，氣膜的壓力會使碳環(huán)4浮起，使之趨向于與軸同心?？臻g間隙小，流體動壓力就小，自動趨向軸心的能力就較差，因而采用彈簧5進行定位。

彈簧5既不會影響氣膜的形成，又減小了碳環(huán)在靜態(tài)下的偏心度，同時也減少了泄漏量。

碳環(huán)4在外徑圓上開槽以便于其與彈簧5進行裝配。

軸套7套在風機軸1上，風機軸1上有一階梯軸用來軸向定位，在軸套7與風機軸1之間還用一個銷釘2進行周向定位，并通過圓螺母9固定。

在軸套7的右端部直接接觸配合，且與葉輪之間用O型圈8密封，這樣可以使輸送的特殊氣體與風機軸1之間不會有接觸，避免了對風機軸1的腐蝕。

正常工作情況下，碳環(huán)4與軸套7基本處于非接觸狀態(tài)，同時在每道碳環(huán)4內(nèi)面開有環(huán)形小槽，氣體經(jīng)過小槽時在此形成氣體渦流隔斷介質(zhì)氣體，達到密封目的。

該類型的高速離心風機轉(zhuǎn)速一般在25000r/min左右，所以采用內(nèi)置銷釘2固定軸套7與風機軸1，這樣更安全可靠。

本實用新型的工作原理為：

如圖1所示，碳環(huán)密封右側(cè)為所需密封氣體，左側(cè)為外界環(huán)境，碳環(huán)4內(nèi)側(cè)為軸套7。風機軸1靜止時，碳環(huán)4與軸套7相接觸，隨著轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的不斷升高，右側(cè)氣體進入碳環(huán)4與軸套7間隙，碳環(huán)4浮動，離開軸套7表面，利用潤滑油潤滑，減少相對摩擦。在軸套7外側(cè)設置4個碳環(huán)4，是為了更好的密封，避免氣體的泄露。在軸套7左端通過風機軸1上的階梯軸用來軸向定位，用一個銷釘2進行周向定位，并通過圓螺母9固定。在軸套7右端部與葉輪之間用O型圈8密封，這樣可以使輸送的特殊氣體與風機軸1之間不會有接觸，避免了對風機軸1的腐蝕。

本實用新型的應用，既滿足了風機設計的技術要求，又給風機維護、維修帶來了極大的方便，只需軸套采用哈氏合金hastelly-C，避免了風機整個軸采用特殊材料帶來的高昂成本，具有很高的經(jīng)濟效益。

上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域相關技術人員對本實用新型的各種變形和改進，均應擴如本實用新型權利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。