渦旋壓縮機的切向密封結構的製作方法

2023-10-11 12:16:29

專利名稱：渦旋壓縮機的切向密封結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及渦旋壓縮機動靜渦旋齒的密封。
技術背景目前，用以實現渦旋壓縮機動靜渦旋齒的切向密封的機構主要有三種(1) 不帶調節機構的動靜渦旋盤嚙合機構；(2) 帶偏心滑塊或偏心襯套的動靜渦旋盤嚙合機構；(3) 帶彈性調節的動靜渦旋盤嚙合機構。 這三種機構的共同特點是(1 )動靜渦旋齒的內外表面上都是不帶任何密封元件的光滑表面，即使在 最理想的嚙合狀態下，即動靜渦旋齒在渦旋型線的幾條母線上嚙合時，將任意 兩相鄰壓縮腔隔開的密封面只是一條很窄的直線，密封效果不好。(2) 受曲軸偏心距誤差、動渦盤軸承間隙、渦旋齒加工精度及渦旋齒由於 受力、熱的作用而產生變形的影響，同一曲軸轉角下應同時嚙合的幾條嚙合線 實際上只在個別嚙合線處是接觸密封，其餘嚙合線處都是有間隙的，切向洩漏 較大。(3) 轉速較低時，動渦盤及動渦盤軸承產生的離心慣性力減小，導致由該 離心慣性力和徑向氣體力共同形成的切向密封力減小，甚至小於零，從而造成 更大的切向洩漏。發明內容本發明的目的是減少渦旋壓縮機的切向洩漏，提高渦旋壓縮機多變效率。 渦旋壓縮機的切向密封結構，在動渦旋齒和靜渦旋齒的內外表面上開設有 刃形齒，在刃形齒上靠近齒頂和齒根的部位為光滑壁面。本發明屬於一種切向密封結構，即使當靠近渦旋齒的頂部和根部的光滑壁面接觸時，動靜渦旋齒的刃形齒頂部間仍有一定的間隙存在，動靜渦旋齒的刃 形齒頂部不會相互刮擦，而刃形齒間的空腔形成迷宮式密封，可增強動靜渦旋 齒的切向密封效果，降低了曲柄銷、動靜渦旋齒的加工精度及動渦盤軸承的裝 配精度，在較低的轉速下，仍具有較可靠的密封性能，更適用於變頻渦旋壓縮 機。


圖1為本發明的動靜渦旋齒嚙合主視圖，圖2是圖1中A向視圖，圖3是 圖2中l部位的局部放大圖，圖4是圖3中A-A向剖視圖。'具體實施方式
圖1所示為本發明的動靜渦旋齒嚙合主視圖，圖2是圖1中A向視圖，圖 3是圖2中l部位的局部放大圖，圖3所示為渦旋壓縮機的切向密封結構，在動 渦旋齒和靜渦旋齒的內外表面上開設有刃形齒，如圖4所示，在刃形齒上靠近 齒頂和齒根的部位為光滑壁面；動渦旋齒和靜渦旋齒的內外表面開設的刃形齒 的齒頂高度e低於光滑壁面表面高度t。如圖3所示，刃形齒的垂直側朝向洩漏 氣體的來流方向；刃形齒的高度C和刃齒的間距S之比的取值範圍為0.4< C/S《0.5。如圖2所示，在工作時曲軸帶動動渦盤繞靜渦盤中心C^做迴轉平動，動靜 渦旋齒間形成了數對空腔，對氣體進行壓縮。如圖4所示，在動靜渦旋齒上靠 近齒頂和齒根部位高度為h的表面上不加工刃齒，仍然保持光滑壁面，且刃形 齒頂高度e低於光滑壁面表面高度t。這種結構可有效地防止動靜渦旋齒上的刃 齒在嚙合過程中受力、熱變性後相互刮擦造成磨損增大，甚至造成刃齒的損壞。 即使當靠近渦旋齒的頂部和根部的光滑壁面接觸時，即^ = 0時，動靜渦旋齒的 刃形齒頂部間仍有一定的間隙存在，動靜渦旋齒的刃形齒頂部不會相互刮擦。 而刃形齒間的空腔形成迷宮式密封。如圖3所示，在壓差推動下，氣流由壓縮機的高壓壓縮腔側向低壓壓縮腔 側流動，當氣體經過縫口時由於流道變窄，速度增大，壓力降低，即壓力能轉 變為速度能，同時溫度下降。當氣流進入縫口之後的腔室時，體積突然膨脹產 生劇烈旋渦，渦流摩擦的結果使氣流的絕大部分動能轉化為熱能，被腔室中的氣流所吸收，氣流的溫度有所升高，只有一小部分氣體仍以餘速進入下一個縫 口，如此重複上述過程，腔室中的壓力逐漸減小，意味著流體洩漏的推動力逐 漸降低，這樣逐級降壓，就達到了阻漏的目的。理論計算表明，在這種密封機理下的切向洩漏量與動靜渦旋齒的最小嚙合 間隙成正比關係，而沒有帶刃齒的光滑表面渦旋齒間的切向洩漏量與動靜渦旋 齒的最小嚙合間隙的平方成正比關係。即帶刃齒的動靜渦旋齒的最小嚙合間隙 對洩漏量的影響比光滑表面渦旋齒間的最小嚙合間隙對洩漏量的影響小。可見， 對帶刃齒的動靜渦旋齒的最小嚙合間隙的要求可適當放鬆，從而在一定程度上 降低了壓縮機曲柄銷、動靜渦旋齒型線的加工精度及動渦盤軸承的裝配精度。
權利要求
1、渦旋壓縮機的切向密封結構，其特徵在於在動渦旋齒和靜渦旋齒的內外表面上開設有刃形齒，在刃形齒上靠近齒頂和齒根的部位為光滑壁面。
2、 根據權利要求1所述的渦旋壓縮機的切向密封結構，其特徵在於動渦旋齒和 靜渦旋齒的內外表面開設的刃形齒的齒頂高度(e)低於光滑壁面表面高度(t)。
3、 根據權利要求1所述的渦旋壓縮機的切向密封結構，其特徵在於刃形齒的垂 直側朝向洩漏氣體的來流方向。
4、 根據權利要求1所述的渦旋壓縮機的切向密封結構，其特徵在於刃形齒的高 度(C)和刃齒的間距(S)之比的取值範圍為0.4《C/S《0.5。
全文摘要
渦旋壓縮機的切向密封結構，其目的是減少渦旋壓縮機的切向洩漏，提高渦旋壓縮機多變效率，在動渦旋齒和靜渦旋齒的內外表面上開設有刃形齒，在刃形齒上靠近齒頂和齒根的部位為光滑壁面，即使當靠近渦旋齒的頂部和根部的光滑壁面接觸時，動靜渦旋齒的刃形齒頂部間仍有一定的間隙存在，動靜渦旋齒的刃形齒頂部不會相互刮擦，而刃形齒間的空腔形成迷宮式密封，可增強動靜渦旋齒的切向密封效果，降低了曲柄銷、動靜渦旋齒的加工精度及動渦盤軸承的裝配精度，在較低的轉速下，仍具有較可靠的密封性能，更適用於變頻渦旋壓縮機。
文檔編號F04C18/02GK101324231SQ20071001817
公開日2008年12月17日 申請日期2007年6月14日 優先權日2007年6月14日
發明者於鵬飛, 劉興旺, 劉振全, 超 李, 王彩鵑, 紀明舉, 嫚 趙, 陳叔平 申請人:蘭州理工大學