一種渦旋式壓縮機的製作方法

2023-10-24 00:55:17 1

專利名稱：一種渦旋式壓縮機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及渦旋壓縮機領域，特別涉及渦旋式壓縮機齒頂密封結構。
背景技術：
現有的渦旋式壓縮機包括設有螺旋形渦旋齒的定渦旋、與定渦旋相配合的設有螺旋形渦旋齒的動渦旋、在動渦旋與上支撐之間運動，分別與動、定渦旋配合併限制它們只能 相對平動的十字環，通過動渦旋與定渦旋相互配合形成了容積可變的多個壓縮腔，由電機 帶動曲軸驅動動渦旋沿其公轉軌道公轉，從而完成氣體的吸入、壓縮和排出。為了提高效 率，必須使兩渦旋件的渦旋齒頂與另一渦旋件的齒底緊密的貼合以減少相鄰壓縮腔之間的 齒頂洩漏。現有現有技術中，為使兩渦旋件的渦旋齒頂與另一渦旋件的齒底緊密的貼合以減 少相鄰壓縮腔之間的齒頂洩漏，採取在動渦旋和上支撐之間通過密封件形成一個背壓腔， 通過引入一定壓力的流體將動渦旋推向定渦旋一段距離，使動渦旋緊密貼合定渦旋，減少 齒頂的洩漏。現有技術的不足是1、渦旋壓縮機實際運轉過程中，動渦旋一直在高速的運動並產生一定的變形，因 此獲得良好的密封背壓腔及密封背壓腔中的流體十分困難；2、此種渦旋壓縮機啟動前，動渦旋與定渦旋齒頂與對應的齒底存在一間隙，該間 隙較大時，在啟動時可以產生一定的卸載效果，減少壓縮機啟動負載。然而，間隙過大在動 渦旋移動向定渦旋後，在動渦旋和上支撐之間的十字環運動的軸向間隙會增大，會造成十 字環運動不穩定，振動增大等問題。
發明內容本實用新型的目的是為了解決現有技術中存在的上述問題，提出一種改進的可以 減少齒頂洩漏的渦旋式壓縮機。為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下一種渦旋式壓縮機，包括安裝在壓縮機殼體內的定渦旋、動渦旋、十字環、上支撐、 曲軸、電機轉子、電機定子，定渦旋固定於上支撐上，動渦旋、十字環設置在定渦旋和上支撐 之間，動渦旋由曲軸驅動，電機轉子安裝在曲軸上，上支撐、電機定子固定在壓縮機殼體上， 動渦旋與定渦旋相互配合形成多個壓縮腔，其特徵在於在所述的動渦旋和所述上支撐之 間設有浮動盤，所述浮動盤是具有二層階梯的圓盤，浮動盤中部開有二層階梯軸孔，浮動盤 的第二階梯圓盤的外圓周面上和第二階軸孔的圓周面上設有密封槽，密封槽內裝有密封 件，浮動盤(8)第二階梯圓盤裝於所述上支撐(4)上，上支撐(4)上設有分別與浮動盤(8) 二層階梯軸孔和浮動盤外圓周相配合的凹槽，浮動盤第二階梯圓盤裝於所述上支撐上的凹 槽內，浮動盤第二階梯圓盤的外圓周面與上支撐上的凹槽的外圓周面之間為間隙配合，浮 動盤第二階軸孔套裝在上支撐上的凹槽的內圓周面上，浮動盤第二階軸孔的圓周面與上支 撐上的凹槽的內圓周面之間為間隙配合，浮動盤第二階梯圓盤外圓周面上和第二階軸孔的圓周面上的密封槽及密封槽內的密封件將浮動盤和上支撐上的凹槽之間密封，將浮動盤下 表面上的環形槽和上支撐上的凹槽的底面之間形成密封的中間壓力腔，浮動盤第一階梯圓 盤的上表面與動渦旋的底面接靠，浮動盤第二階梯圓盤上表面與所述十字環接靠，使十字 環處在浮動盤第二階梯圓盤上表面和動渦旋之間；所述上支撐上和所述定渦旋上設有引壓 通道，引壓通道連通壓縮機的壓縮腔和所述中間壓力腔。本實用新型所述的渦旋式壓縮機，其特徵在於所述浮動盤的第一臺階圓盤的上 表面設有油槽。本實用新型所述的渦旋式壓縮機，其特徵在於所述浮動盤的第一階梯圓盤的上 表面是凹形面。本實用新型所述的渦旋式壓縮機，其特徵在於所述浮動盤的第一階梯圓盤的上 表面的凹形面是倒錐形面或者是凹球面。本實用新型所述的渦旋式壓縮機，其特徵在於所述上支撐和定渦旋上引壓通道 為一條或一條以上，引壓通道在定渦旋和上支撐之間通過密封件密封。本實用新型的原理是在動渦旋與上支撐之間設置一可以沿軸向上下移動的浮動 盤。浮動盤通過兩個密封件與上支撐配合形成一個中間壓力腔。在上支撐和定渦旋上設置引 壓孔，將動、定渦旋配合形成的壓縮腔中的中壓流體引入中間壓力腔。中間壓力腔中流體的壓 力通過浮動盤作用在動渦旋的背面。通過選取合適的中間壓力值，使動渦旋受到的軸向合力 向上，浮動盤將動渦旋推向定渦旋。浮動盤上設有油槽以改善浮動盤與動渦旋之間的潤滑，減 少摩擦損失。浮動盤與動渦旋配合表面可以被預先加工成略微凹陷的形狀，與動渦旋實際工 作時的變形相配合，提供更相匹配的接觸面。本實用新型中，將十字環設置在動渦旋與浮動盤 之間，分別與動、定渦旋配合，保證動、定渦旋之間相對平動。十字環在動渦旋與浮動盤臺階面 之間水平滑動，並與動渦旋與浮動盤同步軸向移動，保證了十字環滑動的配合間隙。與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果1、形成本實用新型的中間壓力腔需要三處密封，分別是浮動盤和上支撐配合的兩 處軸向密封，上支撐和定渦旋引壓孔連接處密封。三個位置均為靜密封，以現有的技術(如 0型圈)就可以實現良好可靠的密封，避免了中間壓力流體的洩漏。2、本實用新型中十字環在動渦旋與浮動盤臺階面之間平動，無論動渦旋是否浮 起，十字環平動的配合間隙保持不變，不會出現動渦旋浮起後十字環平動的間隙增大引起 十字環運動失穩、振動增大等問題。3、在動渦旋浮動渦旋壓縮機起動之前，動渦旋與定渦旋通常是分離開一小段距 離。壓縮機起動過程中，壓縮腔中的流體可以通過該間隙洩漏出去，在起動時產生卸載的效 果，降低起動負載。常見的動渦旋浮動結構，由於受到動渦旋與上支撐之間的平面密封結構 和十字環配合間隙的限制，動、定渦旋分開的距離通常不會太大，卸載的效果不明顯。本實 用新型中的結構，浮動盤與上支撐之間的密封在較大的軸向位移時也可以保證密封，十字 環的運動的間隙在動渦旋浮動後也不會改變，因此可以將動、定渦旋之間的距離設置更大， 最大程度的降低起動負載。

本實用新型共有5幅附圖。其中[0019]圖1是本實用新型的渦旋式壓縮機的結構示意圖；圖2是本實用新型的渦旋式壓縮機齒頂密封機構的局部結構視圖；圖3是本上支撐的俯視圖；圖4是本實用新型的浮動盤上表面帶油槽的實施例；圖5是本實用新型的浮動盤上表面為凹型的實施例。圖中1、定渦旋，2、動渦旋，3、十字環，4、上支撐，5、曲軸，6、電機轉子，7、電機定 子，8、浮動盤，9、壓縮腔，10、定渦旋上的引壓通道，11、上支撐上的引壓通道，12、密封件， 13、密封件，14、定渦旋上引壓通道和上支撐上引壓通道之間的密封件，15、浮動盤第二臺階外圓周面，16、浮動盤第二軸孔圓周面，17、浮動盤第一臺階上表面，18、浮動盤第二臺階上 表面，19、動渦旋背面，20、上支撐凹槽內圓周面，21、上支撐凹槽外圓周面，22、中間壓力腔， 23、浮動盤第一臺階上表面油槽。
具體實施方式
以下結合附圖的實施例對本實用新型進行進一步地描述。如圖1所示，渦旋式壓 縮機主要包括定渦旋1、動渦旋2、十字環3、上支撐4、曲軸5、電機轉子6、電機定子7。定渦 旋1與動渦旋2相互配合形成多個壓縮腔9，在動渦旋2背側設有十字環3與定渦旋1和 動渦旋2配合，使動渦旋2隻能相對定渦旋1平動，曲軸5由電機定子7通過電機轉子6驅 動，曲軸5驅動動渦旋2沿軌道平面運動，從而完成壓縮工質的吸氣、壓縮、排氣過程。如圖2所示，在動渦旋2和上支撐4之間設置有浮動盤8，浮動盤8有第二臺階外 圓周面15和第二軸孔圓周面16，分別與上支撐4的凹槽型結構的外圓周面21和內圓周面 20配合，通過密封件12和密封件13密封，進而形成中間壓力腔22。在定渦旋1和上支撐 4上開設有引壓通道10和引壓通道11，並在定渦旋1與上支撐4接觸面上連通，通過密封 件14密封。引壓通道10和引壓通道11連接壓縮腔9和中間壓力腔22。浮動盤8有第一臺階上表面17，與動渦旋2接觸。在壓縮機工作時動渦旋2在浮 動盤8的第一臺階上表面17上滑動，並由浮動盤8提供向上的軸向支撐力。浮動盤8有第二臺階上表面18，與第一臺階上表面17存在一段差。十字環3在浮 動盤8的第二臺階上表面18和動渦旋背面19之間運動，並由這兩個平面之間的距離保證 十字環3隻能平面滑動，不會發生傾斜或振動。浮動盤8與動渦旋2接觸的第一臺階上表面17上設有油槽23，可以使潤滑油更容 易進入到整個接觸面提供更好的潤滑，減少動渦旋在浮動盤上運動的摩擦損失。本實用新型的工作原理如下當壓縮機起動時，隨著動渦旋2的轉動，壓縮腔9中 的壓力升高。將推動動渦旋2與定渦旋1分開一段距離，壓縮腔9中的一部分壓縮流體可 以從動渦旋2和定渦旋1的齒頂向外洩漏，從而減小起動負載。同時，隨著壓縮腔9中的壓 力升高，壓縮流體會通過定渦旋1上的引壓通道10和上支撐4上的引壓通道11進入由浮 動盤8和上支撐4圍成的中間壓力腔22，使中間壓力腔22中的壓力升高。中間壓力腔22 中的壓力作用於浮動盤8，轉化成浮動盤8對於動渦旋2的支撐力，方向為軸向向上。當該 支撐力大與動渦旋2所受到的其它軸向向下的合力時，浮動盤8將推動動渦旋2靠向定渦 旋1，使動渦旋2和定渦旋1的齒頂與相對渦旋件的齒底緊密接觸，使壓縮腔9得到良好的 齒頂密封。[0031]中間壓力腔22形成於上支撐4上的凹槽型結構內圓周面20和外圓周面21之間。 因為沒有受到十字環3運動空間的限制，中間壓力腔22在軸向上的投影面積要比其他解決 方案中的中間壓力腔22面積大。因此，本實用新型中所需的中間流體壓力相對較小，使得 對於中間壓力腔22的密封變得更加容易。如圖5給出了浮動盤8的另一種實施例，與動渦旋2接觸的第一臺階上表面17被 加工成中心略微向下凹的形狀。這種形狀可以是倒錐形面也可以是凹球面。在壓縮機實際 工作時動渦旋2受溫度和氣體力的作用，會產生一定的變形。使動渦旋的背面19並不是一 個良好的平面，而是一種中間向下凸出邊緣向上翹起凸球面。將浮動盤8與動渦旋2接觸 的第一上表面17加工成相應的形狀，可以使浮動盤8上的第一臺階上表面17和動渦旋的 背面19良好配合，各處的間隙更加均勻，利於潤滑油膜形成，可以減小動渦旋2在浮動盤8 上運動的摩擦損失。
權利要求一種渦旋式壓縮機，包括安裝在壓縮機殼體內的定渦旋(1)、動渦旋(2)、十字環(3)、上支撐(4)、曲軸(5)、電機轉子(6)和電機定子(7)，定渦旋(1)固定於上支撐(4)上，動渦旋(2)、十字環(3)設置在定渦旋(1)和上支撐(4)之間，動渦旋(2)由曲軸(5)驅動，電機轉子(6)安裝在曲軸(5)上，上支撐(4)和電機定子(7)固定在壓縮機殼體上，動渦旋(2)與定渦旋(1)相互配合形成多個壓縮腔(9)，其特徵在於在所述的動渦旋(2)和所述上支撐(4)之間設有浮動盤(8)，所述浮動盤(8)是具有二層階梯的圓盤，浮動盤(8)中部開有二層階梯軸孔，浮動盤(8)的第二階梯圓盤的外圓周面(15)上和第二階軸孔的圓周面(16)上設有密封槽，密封槽內裝有密封件(12、13)，浮動盤(8)第二階梯圓盤裝於所述上支撐(4)上，上支撐(4)上設有分別與浮動盤(8)二層階梯軸孔和浮動盤外圓周相配合的凹槽，浮動盤(8)第二階梯圓盤裝於所述上支撐(4)的凹槽內，浮動盤(8)第二階梯圓盤的外圓周面(15)與上支撐上(4)的凹槽的外圓周面(21)之間為間隙配合，浮動盤(8)第二階軸孔套裝在上支撐上的凹槽的內圓周面(20)上，浮動盤(8)第二階軸孔的圓周面(16)與上支撐上的凹槽的內圓周面之間為間隙配合，浮動盤第二階梯圓盤外圓周面上和第二階軸孔的圓周面上的密封槽及密封槽內的密封件(12、13)將浮動盤和上支撐上的凹槽之間密封，將浮動盤(8)下表面和上支撐上的凹槽的底面之間形成密封的中間壓力腔(22)，浮動盤(8)第一階梯圓盤的上表面(17)與動渦旋(2)的底面接靠，浮動盤(8)第二階梯圓盤上表面(18)與所述十字環(3)接靠，使十字環(3)處在浮動盤第二階梯圓盤上表面(18)和動渦旋(2)之間；所述上支撐(4)上和所述定渦旋(1)上設有引壓通道(10、11)，引壓通道連通壓縮機的壓縮腔(9)和中間壓力腔(22)。
2.根據權利要求1所述的渦旋式壓縮機，其特徵在於所述浮動盤(8)的第一臺階圓 盤的上表面設有油槽(23)。
3.根據權利要求1所述的渦旋式壓縮機，其特徵在於所述浮動盤的第一階梯圓盤的 上表面是凹形面。
4.根據權利要求3所述的渦旋式壓縮機，其特徵在於所述浮動盤的第一階梯圓盤的 上表面的凹形面是倒錐形面或者是凹球面。
5.根據權利要求1所述的渦旋式壓縮機，其特徵在於所述上支撐(4)和定渦旋(1)上 引壓通道(10、11)為一條或一條以上，引壓通道在定渦旋和上支撐之間通過密封件密封。
專利摘要本實用新型公開了一種渦旋式壓縮機，在壓縮機的動渦旋和上支撐之間設有浮動盤，浮動盤是具有二層階梯的圓盤，十字環處在浮動盤第二階梯圓盤上表面和動渦旋之間；上支撐上和定渦旋上設有引壓通道，引壓通道連通壓縮機的壓縮腔和浮動盤下表面和上支撐上的凹槽的底面之間形成的密封腔。本實用新型的有益效果是密封均為靜密封，可以實現良好可靠的密封；十字環在動渦旋與浮動盤臺階面之間平動，平動的配合間隙保持不變，不會出現十字環運動失穩、振動增大等問題；浮動盤與上支撐之間的密封在較大的軸向位移時也可以保證密封，十字環的運動的間隙在動渦旋浮動後也不會改變，可以將動、定渦旋之間的距離設置更大，最大程度的降低起動負載。
文檔編號F04C18/02GK201568300SQ20092028835
公開日2010年9月1日 申請日期2009年12月22日 優先權日2009年12月22日
發明者周英濤, 張鐵良, 朗賢明, 鄭星 申請人:大連三洋壓縮機有限公司