一种迷宫压缩机活塞侧与气缸侧的迷宫密封结构

本发明属于机械密封领域，尤其涉及一种迷宫压缩机活塞侧与气缸侧的迷宫密封结构。

背景技术：

1、传统的往复式压缩机的密封部分在高压环境下持续工作，且磨损严重，需要频繁更换密封圈，增加了维护成本，对企业效益和生产效率有负面影响。迷宫压缩机采用无接触迷宫密封技术，无论是活塞与气缸壁、活塞杆与密封材料之间都实现了迷宫密封设计。迷宫压缩机相比传统的有接触的密封压缩机，不存在因摩擦产生的碎屑对气体污染，因此可以获得更纯净的气体。迷宫压缩机不仅提升了压缩机的性能和效率，也减少了维护成本和更换密封圈的次数，带来了更大的经济利益和生产效率。因此，加快研发先进迷宫密封结构，探索多工况对迷宫压缩机密封性能的影响，具有重大的意义。现有迷宫压缩机在密封区域普遍存在耗散所密封介质能量能力弱，结构密封效果不理想等问题。

技术实现思路

1、本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种结构密封效果好，在密封区域耗散所密封介质能量能力强的一种迷宫压缩机活塞侧与气缸侧的迷宫密封结构。

2、为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

3、一种迷宫压缩机活塞侧与气缸侧的迷宫密封结构，活塞侧密封齿与气缸侧密封齿组合形成迷宫密封结构；所述活塞侧密封齿采用齿顶倾斜+30°的摆线型密封齿；所述气缸侧密封齿采用等腰三角型密封齿。

4、进一步地，本发明通过udf函数控制活塞的运动状态，其活塞运动速度按照正弦规律渐进变化，其半个周期运动规律满足如下解析式：v=2πsin（πt/0.02）。

5、进一步地，基于有限体积法fluent应用软件进行变工况分析，本发明迷宫压缩机气体入口压比y=1～5。

6、作为优选方案，本发明所述气体入口压比y≤4。

7、进一步地，基于有限体积法fluent应用软件进行变工况分析，本发明迷宫压缩机活塞速度v=1～5m/s。

8、作为优选方案，所述迷宫压缩机活塞速度v≥3m/s。

9、本发明可直观的观察压缩机活塞的运动状态及压缩机活塞侧与气缸侧的内部流场，该结构密封效果理想，在密封区域耗散所密封介质能量具有很强的能力。通过udf函数控制确保活塞按照设定的运动规律进行运动，fluent模拟时采用二维动网格技术，对本发明进行不同入口压比及不同活塞速度工况下进行仿真分析，可以更加准确的分析本发明在不同工作环境下的特点及优势。

技术特征：

1.一种迷宫压缩机活塞侧与气缸侧的迷宫密封结构，其特征在于：活塞侧密封齿与气缸侧密封齿组合形成迷宫密封结构；所述活塞侧密封齿采用齿顶倾斜+30°的摆线型密封齿；所述气缸侧密封齿采用等腰三角型密封齿。

2.根据权利要求1所述一种迷宫压缩机活塞侧与气缸侧的迷宫密封结构，其特征在于：通过udf函数控制活塞的运动状态，其活塞运动速度按照正弦规律渐进变化，其半个周期运动规律满足如下解析式：v=2πsin（πt/0.02）。

3.根据权利要求2所述一种迷宫压缩机活塞侧与气缸侧的迷宫密封结构，其特征在于：基于有限体积法fluent应用软件进行变工况分析，迷宫压缩机气体入口压比y=1～5。

4.根据权利要求3所述一种迷宫压缩机活塞侧与气缸侧的迷宫密封结构，其特征在于：所述气体入口压比y≤4。

5.根据权利要求4所述一种迷宫压缩机活塞侧与气缸侧的迷宫密封结构，其特征在于：基于有限体积法fluent应用软件进行变工况分析，迷宫压缩机活塞速度v=1～5m/s。

6.根据权利要求5所述一种迷宫压缩机活塞侧与气缸侧的迷宫密封结构，其特征在于：所述迷宫压缩机活塞速度v≥3m/s。

技术总结本发明属于机械密封领域，尤其涉及一种迷宫压缩机活塞侧与气缸侧的迷宫密封结构，其活塞侧密封齿与气缸侧密封齿组合形成迷宫密封结构，所述迷宫密封结构活塞侧采用齿顶倾斜+30°的摆线型密封齿，气缸侧采用等腰三角型密封齿；所述迷宫压缩机活塞侧与气缸侧的迷宫密封结构通过编写UDF函数控制活塞的运动状态；活塞运动速度按照正弦规律渐进变化，其半个周期运动规律满足如下解析式：V=2πsin（πt/0.02）。基于有限体积法FLUENT应用软件进行变工况分析，迷宫压缩机气体入口压比Y=1～5；迷宫压缩机活塞速度V=1～5m/s。本发明结构密封效果好，在密封区域耗散所密封介质能量能力强。技术研发人员：李子卫,巴鹏,张秀珩受保护的技术使用者：沈阳理工大学技术研发日：技术公布日：2024/7/15