本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的空氣懸浮型密封結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

對(duì)于鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等各類旋轉(zhuǎn)機(jī)械而言，密封件都是必不可少的零部件。密封可分為靜密封和動(dòng)密封兩大類，其中，處于軸和轉(zhuǎn)子連接部位的為動(dòng)密封，現(xiàn)有的動(dòng)密封多為較低轉(zhuǎn)速而設(shè)計(jì)，如迷宮式密封，在軸表面線速度超過5m/s時(shí)就可能造成潤(rùn)滑油甩出。而干氣密封，機(jī)械密封又大多結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高昂。

目前，新型的風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等各類旋轉(zhuǎn)機(jī)械開始逐步使用高速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)速每分鐘可達(dá)數(shù)萬轉(zhuǎn)乃至十萬轉(zhuǎn)，這對(duì)傳統(tǒng)密封技術(shù)提出了更高的要求，而如果在一些特定工質(zhì)環(huán)境下運(yùn)行，還經(jīng)常會(huì)提出無油密封等要求。而目前市場(chǎng)上尚未出現(xiàn)能滿足高轉(zhuǎn)速，無油，造價(jià)低廉的密封件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的空氣懸浮型密封結(jié)構(gòu)，采用空氣懸浮原理實(shí)現(xiàn)無油密封功能，大幅減少氣體泄漏量，提高密封效果，滿足高轉(zhuǎn)速機(jī)械的密封需求，且造價(jià)低。

本發(fā)明為達(dá)到上述目的所采用的技術(shù)方案是：

一種用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的空氣懸浮型密封結(jié)構(gòu)，包括一殼體，該殼體中心軸方向上開設(shè)有一環(huán)形通孔，其特征在于，還包括插入于環(huán)形通孔內(nèi)且固定于殼體內(nèi)的密封結(jié)構(gòu)，該密封結(jié)構(gòu)包括插入于環(huán)形通孔內(nèi)的一環(huán)狀平箔片、及插入于環(huán)形通孔內(nèi)且套設(shè)于環(huán)狀平箔片外圍的一環(huán)狀波箔片，其中，在該密封結(jié)構(gòu)的圓周方向上開設(shè)有一開口，該開口使密封結(jié)構(gòu)具有一固定端與一自由端，該密封結(jié)構(gòu)通過固定端固定于殼體內(nèi)；沿該環(huán)狀波箔片的軸向?qū)h(huán)狀波箔片分割成若干環(huán)狀波箔片段，在該殼體的內(nèi)壁上且位于每相鄰兩段環(huán)狀波箔片段之間開設(shè)有一環(huán)形卡槽，在該環(huán)形卡槽內(nèi)卡設(shè)有一墊圈，該墊圈外側(cè)邊固定于環(huán)形卡槽內(nèi)，內(nèi)側(cè)邊穿過相鄰兩段環(huán)狀波箔片段之間并延伸至環(huán)狀平箔片外側(cè)邊。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述環(huán)狀波箔片為波浪形金屬片。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述墊圈的內(nèi)側(cè)邊與環(huán)狀平箔片的外側(cè)壁之間的間距≤0.05mm。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，每相鄰兩段環(huán)狀波箔片段之間的間距為1-3mm。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述環(huán)形卡槽的深度為1.5-2.5mm。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述開口的寬度為0.5-1.5mm。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述環(huán)狀波箔片段的數(shù)量為2段或3段。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述環(huán)狀平箔片的軸向長(zhǎng)度為15-50mm。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述墊圈為peek墊圈，且該peek墊圈的軸向厚度為1-3mm。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在所述殼體一端向外凸設(shè)有一凸臺(tái)，在該凸臺(tái)上開設(shè)有若干固定螺孔，該固定螺孔的內(nèi)徑為3-6mm。

本發(fā)明的有益效果為：

(1)將空氣懸浮技術(shù)應(yīng)用于密封結(jié)構(gòu)中，形成了一種新型的氣封結(jié)構(gòu)；

(2)采用空氣懸浮密封可將軸頸與殼體內(nèi)壁的距離控制在微米級(jí)別內(nèi)，較之迷宮密封的毫米級(jí)的縫隙，能大大減少泄漏量；

(3)環(huán)狀平箔片與環(huán)狀波箔片之間在運(yùn)行時(shí)，是靠高壓空氣薄膜支撐，密封縫隙間實(shí)際上為壓力極高的空氣膜，這部分壓力高于蝸殼內(nèi)部氣壓，能進(jìn)一步抑制殼內(nèi)氣體泄漏，氣密性遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)密封結(jié)構(gòu)。

上述是發(fā)明技術(shù)方案的概述，以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的正面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的剖視圖；

圖3為本發(fā)明墊圈放置的放大示意圖。

具體實(shí)施方式

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)到預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式詳細(xì)說明。

請(qǐng)參照?qǐng)D1與圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的空氣懸浮型密封結(jié)構(gòu)，包括一殼體1，該殼體1中心軸方向上開設(shè)有一環(huán)形通孔11。本實(shí)施例密封結(jié)構(gòu)還包括插入于環(huán)形通孔11內(nèi)且固定于殼體1內(nèi)的密封結(jié)構(gòu)2，該密封結(jié)構(gòu)2包括插入于環(huán)形通孔11內(nèi)的一環(huán)狀平箔片21、及插入于環(huán)形通孔11內(nèi)且套設(shè)于環(huán)狀平箔片21外圍的一環(huán)狀波箔片22，在本實(shí)施例中，該環(huán)狀波箔片22為波浪形金屬片。

在本實(shí)施例中，如圖1所示，在該密封結(jié)構(gòu)2的圓周方向上開設(shè)有一開口23，該開口23使密封結(jié)構(gòu)具有一固定端25與一自由端24，該自由端24可自由移動(dòng)，該密封結(jié)構(gòu)2通過固定端25固定于殼體1內(nèi)，其中，沿著旋向w正面為固定端25。在本實(shí)施例中，該開口23的寬度為0.5-1.5mm，優(yōu)選的，該開口23的寬度為1mm。

在本實(shí)施例中，如圖2與圖3所示，沿該環(huán)狀波箔片22的軸向?qū)h(huán)狀波箔片22分割成若干環(huán)狀波箔片段221，且每相鄰兩段環(huán)狀波箔片段221之間的間距為1-3mm；在該殼體1的內(nèi)壁上且位于每相鄰兩段環(huán)狀波箔片段221之間開設(shè)有一環(huán)形卡槽12，在本實(shí)施例中，該環(huán)形卡槽12的深度b2為1.5-2.5mm，同時(shí)，在該環(huán)形卡槽12內(nèi)卡設(shè)有一墊圈3，該墊圈3外側(cè)邊固定于環(huán)形卡槽12內(nèi)，內(nèi)側(cè)邊穿過相鄰兩段環(huán)狀波箔片段221之間并延伸至環(huán)狀平箔片21外側(cè)邊，且該墊圈3的內(nèi)側(cè)邊與環(huán)狀平箔片21的外側(cè)壁之間的間距b1≤0.05mm。

對(duì)于分割成的環(huán)狀波箔片段221的數(shù)量，具體根據(jù)內(nèi)外壓差確定，壓差很大分割為3段，不大則分割2段，即該環(huán)狀波箔片段221的數(shù)量為2段或3段。

在本實(shí)施例中，根據(jù)使用環(huán)境(蝸殼和軸頸)尺寸確定殼體1的外徑、環(huán)狀平箔片21內(nèi)徑與軸向長(zhǎng)度。所述環(huán)狀平箔片21的尺寸按照軸頸尺寸及公差配合確定，且其與軸頸直接貼合接觸，優(yōu)選的，本實(shí)施例環(huán)狀平箔片21的軸向長(zhǎng)度為15-50mm，當(dāng)然，對(duì)于大尺寸機(jī)型環(huán)狀平箔片21的軸向長(zhǎng)度可適當(dāng)加長(zhǎng)。

同時(shí)，所述墊圈3為peek墊圈，且該peek墊圈的軸向厚度為1-3mm。

在本實(shí)施例中，在所述殼體1一端向外凸設(shè)有一凸臺(tái)13，在該凸臺(tái)13上開設(shè)有若干固定螺孔131，以便殼體1與蝸殼等部件連接。在本實(shí)施例中，優(yōu)選的，該固定螺孔的數(shù)量為6個(gè)，且該固定螺孔131的內(nèi)徑為3-6mm。

當(dāng)插入于環(huán)形通孔11中的軸頸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，氣體會(huì)進(jìn)入環(huán)狀平箔片21與軸頸之間，極高的動(dòng)壓使環(huán)狀平箔片21向外擴(kuò)張，氣流在軸頸與環(huán)狀平箔片21間形成微米級(jí)的空氣膜，避免了軸頸與環(huán)狀平箔片21的直接摩擦，同時(shí)氣膜具有極高動(dòng)壓，進(jìn)一步加強(qiáng)密封效果。環(huán)狀平箔片21擴(kuò)張后，環(huán)狀平箔片21與墊圈3之間間距進(jìn)一步減小，完全封閉了環(huán)狀波箔片22與環(huán)狀平箔片21之間縫隙，防止氣體從縫隙之間泄漏，從而完成密封的全部工作。

本發(fā)明的重點(diǎn)主要在于：

(1)將空氣懸浮技術(shù)應(yīng)用于密封結(jié)構(gòu)中，形成了一種新型的氣封結(jié)構(gòu)；

(2)采用空氣懸浮密封可將軸頸與殼體內(nèi)壁的距離控制在微米級(jí)別內(nèi)，較之迷宮密封的毫米級(jí)的縫隙，能大大減少泄漏量；

(3)環(huán)狀平箔片與環(huán)狀波箔片之間在運(yùn)行時(shí)，是靠高壓空氣薄膜支撐，密封縫隙間實(shí)際上為壓力極高的空氣膜，這部分壓力高于蝸殼內(nèi)部氣壓，能進(jìn)一步抑制殼內(nèi)氣體泄漏，氣密性遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)密封結(jié)構(gòu)。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明的技術(shù)范圍作任何限制，故采用與本發(fā)明上述實(shí)施例相同或近似的技術(shù)特征，而得到的其他結(jié)構(gòu)，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。