[发明专利]一种旋转机械用低噪轴端密封结构

说明书

本发明公开了一种旋转机械用低噪轴端密封结构，包括静子、密封体和转子，所述密封体安装于静子上并靠近转子设置，所述密封体在靠近转子一侧沿漏气方向开设有多个密封腔，所述密封腔内设有堵环并被堵环分隔成密封前腔和共振后腔，所述堵环开设有狭缝，所述密封前腔和共振后腔通过狭缝相连通，本发明具有结构简单、易于加工、装卸方便、低噪的优点。

技术领域

本发明涉及噪声与振动控制领域，尤其涉及一种旋转机械用低噪轴端密封结构。

背景技术

旋转机械中采用的密封通过增加流体流动的阻力来达到减小流体泄漏的目的，这类旋转机械包括调相机、汽轮机、压缩机等。其思路是在流体流经的通道上布置一系列非接触的节流间隙和涡流腔室，当流体流经密封齿与相应的转子表面形成的狭窄通道时，被连续节流，并被逐步降压和膨胀加速，流体在涡流腔室内通过旋转和摩擦，将具有高速度的流体动能通过湍流旋涡耗散成为热能，并被流体吸收，流体比容增大，使得到达下一个间隙入口的初速度变小。对于多齿密封，每个密封齿前后压差逐级减小，流过每一密封齿的流速就越低，则气体的比容逐渐增大，从而使密封的漏气量大大减小，达到密封的作用。

长期以来，旋转机械密封增效减振一直是研究人员关注的重点，但对于密封尤其是轴端密封的降噪研究比较少。轴端密封一般安装于旋转机械外壳端部与旋转轴相配合的部位，目的是阻挡缸内气体泄漏到大气中，密封上游为缸内气体，密封下游一般为大气，且缸内气体压力大于外部大气压。旋转机械实际运行时，由于缸内工质压力波动，无法做到对缸内气体进行完全密封，必然有部分缸内气体会通过密封泄漏至大气，在此过程中因漏气产生的噪声巨大，对周围工作人员的职业卫生环境造成极大的负面影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、易于加工、装卸方便、低噪的旋转机械用低噪轴端密封结构。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种旋转机械用低噪轴端密封结构，包括静子、密封体和转子，密封体安装于静子上并靠近转子设置，所述密封体在靠近转子一侧沿漏气方向开设有多个密封腔，所述密封腔内设有堵环并被堵环分隔成密封前腔和共振后腔，所述堵环开设有狭缝，所述密封前腔和共振后腔通过狭缝相连通。

作为对上述技术方案的进一步改进：

所述密封腔还包括位于密封前腔和共振后腔之间的环状通道，所述堵环设于环状通道内。

所述密封前腔在靠近共振后腔一侧的宽度为L1，所述密封前腔在靠近转子一侧的宽度为L2，其中，L1＜L2。

所述狭缝自堵环的外表面贯穿至内表面并沿堵环的周向设置。

所述狭缝设置于堵环的中部。

所述狭缝的宽度为D，所述堵环的宽度D沿漏气方向依次增大。

所述堵环与环状通道配合连接。

所述堵环与环状通道通过铆接或胶结固定连接。

所述堵环的两侧壁设有凸台。

所述堵环和密封体均为金属材质。

本发明的工作原理如下：

在密封腔内建立多个由理想刚体构成的密闭空腔，在空腔表面开一个面积相对于空腔表面积很小的狭缝，通过狭缝连接密封前腔和共振后腔，组成一个共振腔消声器结构。共振腔消声器是由管道壁开孔与外侧密闭空腔相通而构成。在声波波长远大于共振腔几何尺度的情形下，可以认为共振腔内空气振动的动能集中于狭缝内空气的运动，势能仅与腔体内空气的弹性形变有关，共振腔内的声波运动可以忽略。此时，狭缝内的气柱类似活塞，具有一定的声质量；共振后腔类似空气弹簧，具有一定的声顺；空气在狭缝中振动与狭缝壁面存在着摩擦和阻尼作用，具有一定的声阻。这样由声质量、声顺、声阻就在气流通道构成声振动系统。