一种密封部件及叶轮设备的制作方法

本发明涉及领域密封，尤其涉及一种密封部件及叶轮设备。

背景技术：

1、叶轮设备是一种以连续旋转叶片为本体，使能量在流体工质与轴动力之间相互转换的动力机械。叶轮设备都包括叶轮、叶轮轴和缸体，在叶轮轴和缸体之间有密封件。叶轮是盘型转动件，叶轮轴为叶轮的中心轴，也是转动轴，并且伸出缸体，缸体也称为机匣。现有的在叶轮轴和缸体之间的密封件多使用迷宫密封，迷宫密封由一排环状密封梳齿组成，密封梳齿与轴或机匣之间存在很小的节流间隙。

2、在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：首先，本领域技术人员都知道迷宫密封必定存在泄漏间隙，无法做到完全密封。当轴在运转时存在偏心的时候，轴会出现震动，偏心程度越大，震动程度越大。此外，转轴在运行中不可避免的出现偏心，这使叶轮轴与密封件之间的密封间隙流道的宽窄不同，并且在设备运行时，流体工质(即被密封气体)将不断进入迷宫密封中，并由于转子的旋转，气流进入迷宫密封前会带有一定的周向速度，该周向流动的气流会导致在叶轮轴表面的压力分布不均，从而加剧了叶轮轴不稳定的振动，这种现象称为气封间隙激振，目前已多次出现叶轮设备因间隙气流激振而无法达到额定工作状态的问题。当然，转轴的偏心程度在一定范围内被视为安全运行范围。随着转轴的转速增加，上述的气封间隙激振越明显。现有技术中也可以通过增加检修维护转轴次数来避免气封间隙激振的出现，但该做法势必会增加使用成本。

3、基于此，如何避免叶轮设备密封件的气封间隙激振现象，防止叶轮轴的转动不平稳是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种减小气封间隙激振的密封部件，以保证穿过密封部件的轴能够长期平稳运转。

2、为达此目的，一方面，提供了一种密封部件，固定在机匣的轴孔内，包括内侧面、内端面和外端面，所述内侧面朝向轴，所述内端面朝向机匣内部，所述外端面朝向机匣外部；所述内端面上设置有导流区，所述导流区绕所述密封部件的周向布置；所述导流区内设置有至少两个第一导流梳齿，所述第一导流梳齿为条状的片体，所述第一导流梳齿的长度方向从靠近所述内侧面向远离所述内侧面的方向延伸。

3、进一步地，所述导流区设置在所述内端面靠近所述内侧面处。

4、进一步地，两个所述第一导流梳齿的间距从靠近所述内侧面到远离所述内侧面的方向上逐渐增加。

5、进一步地，所述第一导流梳齿呈弧形，所有的所述第一导流梳齿的圆心相对于所述第一导流梳齿均在同侧。

6、进一步地，所有的所述第一导流梳齿组成旋涡状。

7、进一步地，还包括至少两个第二导流梳齿，所述第二导流梳齿为条状的片体，所述第二导流梳齿与所述第一导流梳齿交叉布置。

8、进一步地，所述第二导流梳齿呈环形，所述第二导流梳齿绕所述密封部件的周向布置。

9、进一步地，所述第二导流梳齿有多个，两两所述第二导流梳齿依次套设。

10、进一步地，所述导流区可以是平面、弧形面或者斜面。

11、有益效果：

12、本方案提供了一种密封部件，固定在机匣的轴孔内，包括内侧面、内端面和外端面，内侧面朝向轴，内端面朝向机匣内部，外端面朝向机匣外部。在内端面上设置有导流区，导流区绕密封部件的周向布置。导流区内设置有至少两个第一导流梳齿，第一导流梳齿为条状的片体，第一导流梳齿的一端从导流区的内端延伸到外端，导流区的内端为靠近内侧面的端部。

13、本方案的密封部件在使用时，由于其内端面上设置有导流区，导流区上设有至少两个第一导流梳齿，两个第一导流梳齿之间形成流道，当叶轮轴转动时，有部分泄漏气体将进入上述流道内，在第一导流梳齿的作用下，降低了气流向密封部件的内侧面流动的能量，故泄漏气流在密封部件的内侧面与轴之间的间隙的流通将减小。从而，本方案的密封部件具有密封性能好、减轻气封间隙激振、保证轴的平稳转动的技术效果。

技术特征：

1.一种密封部件，其特征在于，固定在机匣的轴孔内，包括内侧面、内端面和外端面，所述内侧面朝向轴，所述内端面朝向机匣内部，所述外端面朝向机匣外部；

2.根据权利要求1所述的密封部件，其特征在于，所述导流区设置在所述内端面靠近所述内侧面处。

3.根据权利要求1所述的密封部件，其特征在于，两个所述第一导流梳齿的间距从靠近所述内侧面到远离所述内侧面的方向上逐渐增加。

4.根据权利要求1所述的密封部件，其特征在于，所述第一导流梳齿呈弧形，所有的所述第一导流梳齿的圆心相对于所述第一导流梳齿均在同侧。

5.根据权利要求4所述的密封部件，其特征在于，所有的所述第一导流梳齿组成旋涡状。

6.根据权利要求1所述的密封部件，其特征在于，还包括至少两个第二导流梳齿，所述第二导流梳齿为条状的片体，所述第二导流梳齿与所述第一导流梳齿交叉布置。

7.根据权利要求6所述的密封部件，其特征在于，所述第二导流梳齿呈环形，所述第二导流梳齿绕所述密封部件的周向布置。

8.根据权利要求7所述的密封部件，其特征在于，所述第二导流梳齿有多个，两两所述第二导流梳齿依次套设。

9.根据权利要求1所述的密封部件，其特征在于，所述导流区可以是平面、弧形面或者斜面。

10.一种叶轮设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的密封部件，还包括叶轮、叶轮轴和缸体，所述叶轮设置在所述叶轮轴上，所述叶轮轴位于所述缸体内，所述缸体设置有轴孔，所述叶轮轴从所述轴孔穿出，所述密封部件设在所述轴孔处，所述导流区朝向所述叶轮的背面。

技术总结
本发明公开了一种密封部件及叶轮设备，涉及领域密封技术领域。密封部件包括内侧面、内端面和外端面，内侧面朝向轴，内端面朝向机匣内部，外端面朝向机匣外部；内端面上设置有导流区，导流区绕密封部件的周向布置；导流区内设置有至少两个第一导流梳齿，第一导流梳齿为条状的片体，第一导流梳齿的长度方向从靠近内侧面向远离内侧面的方向延伸。本发明解决了现有的叶轮设备密封件的气封间隙激振严重技术的问题。

技术研发人员：李英南,张雪辉,常学煜,王强,陈海生
受保护的技术使用者：毕节高新技术产业开发区国家能源大规模物理储能技术研发中心
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14