一種渦旋式壓縮機的軸向密封機構的製作方法

2023-04-23 07:19:11

專利名稱：一種渦旋式壓縮機的軸向密封機構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種渦旋式壓縮機，本發明還涉及一種渦旋式壓縮機的軸向密封技術。
背景技術：
作為容積式壓縮機，渦旋式壓縮機具有能效高、體積小等優點，已被廣泛應用於空氣壓縮、空調和冷凍等領域。軸向柔性密封技術的應用改善了渦卷端面的密封，提高了壓縮機的容積效率，由於其對軸向尺寸偏差的不敏感，也降低了壓縮機的加工和裝配難度。渦旋式壓縮機，通常包含電機、曲軸、動渦盤、靜渦盤、防反轉機構，主軸承架、夕卜殼。靜渦盤基板的一側設置有沿軸線生長的渦卷，另一側設置有排氣孔，靜渦盤的旋轉被限制，徑向位移被限制，軸線方向上被固定或可在一定的範圍內移動。動渦盤基板的一側設置有沿軸線生長的渦卷，另一側設置有突起特徵，此突起特徵內有軸承孔。動渦盤和靜渦盤經防反轉機構藕合。主軸承架固定於外殼，設置有軸承孔和止推面，該止推面支承動渦盤。曲軸與壓縮機電機的轉子固接，其主軸頸支承於主軸承架的軸承孔，曲軸的曲柄與動渦盤的軸承孔聯接。壓縮機電機旋轉時，曲軸的曲柄驅動動渦盤相對靜渦盤作無相對轉動的公轉運動，動渦盤和靜渦盤的渦卷相互嚙合形成多對壓縮腔，該壓縮腔沿渦卷自外向內移動，體積漸漸縮小，從而實現對介質的壓縮。有軸向柔性密封的渦旋壓縮機其常見的實現方式有如下二種I.專利US 5，102，316公開了一種低壓式渦旋壓縮機的軸向密封技術。靜渦盤的頂部設置有中壓腔，該中壓腔與渦旋的壓縮腔連通，設置有浮動密封板，通過安裝於浮動密封板的內外密封圈將中壓腔分別與吸氣側的低壓和排氣側的高壓隔離，形成相對封閉的中壓腔，其壓力與吸氣壓力和連通孔的位置相關。壓縮機工作時，浮動密封板在中壓腔的壓力推動下向隔板側浮起，其頂部與隔板端面間形成密封面，將低壓側和高壓側隔離。靜渦盤的徑向和周向被限制，軸向上可沿導套有一定的滑動。動渦盤的背面支承於主軸承架的止推面。壓縮機工作時，中壓腔的壓力與排氣口的壓力共同作用，將靜渦盤沿軸向推向動渦盤並與之貼合，可實現動渦盤和靜渦盤渦圈端面的柔性密封。由於靜渦盤所受的軸向推動力與吸氣壓力和排氣壓力相關，此解決方案能較好的適應不同的工況。但上述浮動密封板浮起時與隔板端面間形成的密封面為金屬接觸面，在裝配過程中因隔板焊接造成的變形容易引起洩漏。2.專利申請200880106340公開了另外一種渦旋壓縮機的軸向密封技術。靜渦盤的頂部設置有中壓腔，該中壓腔與渦旋的壓縮腔連通，隔板的下端面與內外密封圈結合，將中壓腔分別與吸氣側的低壓和排氣側的高壓隔離，形成相對封閉的中壓腔，其壓力與吸氣壓力和連通孔的位置相關。靜渦盤的徑向和周向被限制，軸向上可有一定的滑動。動渦盤的背面支承於主軸承架的止推面。壓縮機工作時，中壓腔的壓力與排氣口的壓力共同作用，將靜渦盤沿軸向推向動渦盤並與之貼合，可實現動渦盤和靜渦盤渦圈端面的柔性密封。此解決方案結構上較為簡單，避免了前一方案所述的頂部密封面的洩漏，但由於隔板在裝配過程中，其軸向的位置不易保證，造成靜渦盤的頂面與隔板下端面間的間隙過大而導緻密封圈被擠出，或隔板將靜渦盤壓緊而導致電機無法啟動。

發明內容
本發明公開了一種渦旋式壓縮機的軸向密封機構，包括密封板14、內密封圈12、外密封圈15及將密封板14與隔板8連接的緊固件13 ;外密封圈15分別與靜渦盤7和密封板14結合形成密封面，隔離中壓腔17和低壓腔21，內密封圈12與密封板14和靜渦盤7結合形成密封面，隔離中壓腔17和高壓腔16，內密封圈12與密封板14和隔板8結合形成密封面，隔離低壓腔21和高壓腔16。中壓腔17通過連通孔18與渦旋的壓縮腔連通。壓縮機工作時，中壓腔17的壓力與排氣口的高壓腔16共同作用，將靜渦盤7沿軸向推向動渦盤6並與之貼合，可實現動渦盤6和靜渦盤7渦圈端面的柔性密封以減小端面洩漏。優選地，所述的外密封圈15，包括至少二個唇邊15A和15B，唇邊15A、15B分別與密封板14和靜渦盤7結合形成密封面，將中壓腔17和低壓腔21隔離。
優選地，所述的內密封圈12，包括至少二個唇邊12A和12B，唇邊12A與靜渦盤7的凸部11結合形成密封面，將中壓腔17和高壓腔16隔離；唇邊12B置於密封板14和隔板8之間，並通過緊固件13連接被密封板14和隔板8的端面壓緊而形成密封面將高壓腔16和低壓腔21隔離，優選地，所述的外密封圈15的截面為L形，與唇邊15A結合形成密封面的是密封板14的下端面，與唇邊15B結合形成密封面的是靜渦盤7上設置的環形槽的內圓柱面。優選地所述的內密封圈12的截面為L形，與唇邊12A結合形成密封面的是靜渦盤7凸部11的外圓柱面。優選地所述的外密封圈15以鉚壓或螺釘緊固的方式夾在密封板14和固定板22之間。


圖I : 一種渦旋式壓縮機的軸向密封機構圖2 :圖I的局部放大圖
具體實施例方式如附圖1-2所示，靜渦盤7有排氣口 16與隔板8上部的高壓腔連通，設置有軸向上的圓柱凸起11，徑向位置和周向旋轉被零件4限制，軸向上有微小間隙可上下浮動。動渦盤6經十字滑環2與靜渦盤7聯結，可相對靜渦盤7做無相對轉動的公轉運動，其渦卷相互嚙合，可形成至少一對的相對封閉的壓縮腔。靜渦盤7基板一側設置有環形槽，通過連通孔18與所述的相對封閉的壓縮腔連通，密封板14被置於該環形槽中，與外密封圈15和內密封圈12 —起構成中壓腔17。外密封圈15的唇邊15A與密封板14的下端面貼合形成密封面，唇邊15B與靜渦盤7環形槽的內圓柱面結合形成密封面，此二密封面將中壓腔17和低壓腔21隔離；內密封圈12的唇邊12B被夾於密封板14和隔板8之間，並通過緊固件13鎖緊而形成密封面，隔離高壓腔16和低壓腔21。內密封圈12的唇邊12A與靜渦盤7的圓柱凸起11的外圓柱面結合形成密封面，隔離中壓腔17和高壓腔16。靜渦盤7在中壓腔17的壓力和高壓腔16壓力的共同作用下，克服渦卷壓縮腔內的氣體力，將靜渦盤7推向動渦盤6，從而實現靜渦盤7和動渦盤6渦卷端面間的密封。為防止在壓縮機啟動時，因外密封圈15的唇邊15A與密封板14的下端面的間隙過大而無法形成壓差導致外密封圈15不能浮起，可設置固 定板22，以鉚接或螺紋緊固的方式將外密封圈15的唇邊15A夾緊在固定板22和密封板14的下端面之間。
權利要求
1.一種渦旋式壓縮機，包含電機(20)、曲軸(19)、動渦盤(6)、靜渦盤(7)、十字滑環(2)，主軸承架⑴、隔板(8)、外殼⑶及軸向密封機構；所述的電機(20)、曲軸(19)、動渦盤(6)、靜渦盤(7)、十字滑環(2)，主軸承架(I)均處在與壓縮機吸氣口(5)連通的低壓側；靜渦盤(7)周向被限制，軸向上有微小間隙可實現軸向浮動，動渦盤(6)和靜渦盤(7)經十字滑環(2)藕合，可形成至少一對的相對封閉的壓縮腔；軸向密封機構與靜渦盤(7)結合形成與所述壓縮腔連通的中壓腔(17)，其特徵在於所述的軸向密封機構包括密封板(14)、內密封圈(12)、外密封圈(15)及將密封板(14)與隔板(8)連接的緊固件(13);外密封圈(15)分別與靜渦盤(7)和密封板(14)結合形成密封面，隔離中壓腔(17)和低壓腔(21)，內密封圈(12)與密封板(14)和靜渦盤(7)結合形成密封面，隔離中壓腔(17)和高壓腔(16)，內密封圈(12)與密封板(14)和隔板⑶結合形成密封面，隔離低壓腔(21)和高壓腔(16)。
2.權利要求I所述的外密封圈(15)，包括至少二個唇邊(15A)和(15B)，唇邊(15A)、(15B)分別與密封板(14)和靜渦盤(7)結合形成密封面，將中壓腔(17)和低壓腔(21)隔離。
3.權利要求I所述的內密封圈(12)，包括至少二個唇邊(12A)和(12B)，唇邊(12A)與靜渦盤⑵的凸部(11)結合形成密封面，將中壓腔(17)和高壓腔(16)隔離；唇邊(12B)置於密封板(14)和隔板⑶之間，並通過緊固件(13)連接被密封板(14)和隔板⑶的端面壓緊而形成密封面將高壓腔(16)和低壓腔(21)隔離。
4.權利要求2所述的外密封圈(15)的截面為L形，與唇邊(15A)結合形成密封面的是密封板(14)的下端面，與唇邊(15B)結合形成密封面的是靜渦盤(7)上設置的環形槽的內圓柱面。
5.權利要求3所述的內密封圈(12)的截面為L形，與唇邊(12A)結合形成密封面的是靜渦盤(7)凸部(11)的外圓柱面。
6.權利要求4所述的外密封圈(15)以鉚壓或螺釘緊固的方式夾在密封板(14)和固定板(22)之間。
全文摘要
一種渦旋式壓縮機的軸向密封機構，包括密封板、內密封圈、外密封圈及將密封板與隔板連接的緊固件。外密封圈隔離中壓腔和低壓腔，內密封圈隔離中壓腔和高壓腔及高壓腔和低壓腔。中壓腔和高壓腔的壓力推動靜渦盤與動渦盤貼合，實現渦旋盤渦卷端面的密封。
文檔編號F04C27/00GK102748290SQ20121027723
公開日2012年10月24日 申請日期2012年8月7日 優先權日2012年8月7日
發明者郭華明 申請人:蘇州英華特製冷設備技術有限公司