專利名稱：螺旋式壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種螺旋式壓縮機，它包括一個壓縮機螺旋殼體、兩個螺旋轉(zhuǎn)子，該螺旋轉(zhuǎn)子具有安裝在壓縮機螺旋殼體中、相互嵌合的螺旋體并具有設(shè)置在螺旋體兩側(cè)的軸段，螺旋轉(zhuǎn)子通過所述軸段支承在壓縮機螺旋殼體兩側(cè)的軸承箱中。
這種螺旋式壓縮機由現(xiàn)有技術(shù)已公知。其中存在的問題是在壓力側(cè)在螺旋體與壓縮機螺旋殼體之間提供盡可能緊密的封擋，以防止壓力損失。
這個問題按照本發(fā)明在開頭所述類型的螺旋式壓縮機中這樣來解決連接在各個螺旋體的壓力側(cè)端部上、一直延伸到支承部的一個軸段的中間區(qū)段，在壓縮機螺旋外殼的排氣側(cè)的封擋壁區(qū)域，相對于一個圍繞該中間區(qū)段、設(shè)在封擋壁中的通孔的內(nèi)表面被密封。
按照本發(fā)明的方案的優(yōu)點在于由于對所述中間區(qū)段和通孔的內(nèi)表面之間進行密封，要壓縮的工作介質(zhì)的寄生(parasitre)氣流不會在這二者之間的間隙通過-其會從帶有壓縮工作介質(zhì)的容積區(qū)域到與排氣口相對的容積區(qū)域在排氣側(cè)的壓縮機外殼封擋壁附近導(dǎo)引-并因此不打開致使壓縮工作介質(zhì)損失的旁路，所述壓縮工作介質(zhì)應(yīng)當(dāng)從排氣口排出。
原則上，可以通過一個油膜來保持中間區(qū)段和通孔內(nèi)表面之間的間隙中的密封。
而一種特別適宜的方案規(guī)定在中間區(qū)段和通孔內(nèi)表面之間設(shè)置一個允許中間區(qū)段相對于內(nèi)表面徑向運動的密封。
該方案的優(yōu)點是不同于用油的密封，需要一個基本均勻、而且還應(yīng)盡可能小的間隙，在該方案中，所述密封允許中間區(qū)段相對于內(nèi)表面有徑向運動而且還保證足夠的密封性，因此本發(fā)明的方案可應(yīng)用于普通的螺旋式壓縮機方案中，其中，允許中間區(qū)段相對于內(nèi)表面有徑向運動，從而使螺旋體受到作用在一側(cè)上的力。
其中該密封可沿旋轉(zhuǎn)軸線方向設(shè)置在中間區(qū)段和內(nèi)表面的任何部位。其中，一種特別有利的方案規(guī)定該密封基本上設(shè)置在朝向各螺旋體的一個通孔邊緣附近，尤其是在朝向螺旋體通孔邊緣區(qū)域。因此，在中間區(qū)段和內(nèi)表面之間的間隙中直至存在密封的容積一開始就保持得盡可能小。
該密封最好位于通孔的三分之一處，所述通孔連接在朝向各螺旋體的通孔邊緣上。
關(guān)于這種密封的實現(xiàn)方式至今還未詳細(xì)給出過。一種特別有利的方案這樣規(guī)定，即，該密封包括一個能夠以簡單的方式對中間區(qū)段和內(nèi)表面之間進行密封的密封環(huán)。
這種密封環(huán)可由彈性材料制成，從而中間區(qū)段相對于內(nèi)表面的徑向運動致使對該密封環(huán)不同程度地施壓。
一種特別有利的方案規(guī)定該密封包括一個安在槽里并相對該槽徑向活動的密封環(huán)。從而能夠通過密封環(huán)相對于槽的相對移動實現(xiàn)中間區(qū)段相對于內(nèi)表面的徑向運動。
如果該槽設(shè)置在中間區(qū)段中，則特別有利。
其中，一種特別有利的方案規(guī)定該槽設(shè)置在中間區(qū)段中各螺旋體的壓力側(cè)端部附近。
有利地，槽離開各螺旋體的端面的距離最大為槽沿各旋轉(zhuǎn)軸線方向的寬度的五倍，最大為其三倍更好。
另一種適宜的方案這樣設(shè)計中間區(qū)段在與各螺旋體的壓力側(cè)端部的連接處具有一個位于通孔邊緣對面的凹部。
這樣一個凹部的優(yōu)點是當(dāng)中間區(qū)段相對于通孔內(nèi)表面徑向運動時，可避免中間區(qū)段與通孔邊緣的接觸。
如果槽基本上跟著所述凹部設(shè)置，則特別有利。
優(yōu)選地，槽與各螺旋體的一個端面之間存在著一段距離，該距離最大等于凹部沿旋轉(zhuǎn)軸線方向的延伸量的三倍，其中凹部沿旋轉(zhuǎn)軸線方向的延伸量最好與槽的寬度大致相當(dāng)。
槽離開端面的距離為凹部沿各旋轉(zhuǎn)軸線方向的延伸量的二倍左右則更好。
優(yōu)選地，為使密封環(huán)可靠地導(dǎo)向，在凹部和槽之間設(shè)有一個環(huán)凸。
該環(huán)凸沿旋轉(zhuǎn)軸線方向的最大延伸量應(yīng)大致與凹部沿旋轉(zhuǎn)軸線的延伸量相當(dāng)。
一種特別優(yōu)選的實施形式規(guī)定沿旋轉(zhuǎn)軸線方向一個接一個地配設(shè)多個密封環(huán)。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在下面的幾個實施例的描述和附圖中說明。
圖中表示

圖1 按照本發(fā)明的螺旋式壓縮機的第一實施例，沿圖2中直線1-1的縱向截面圖；圖2 沿圖1中直線2-2的截面圖；圖3 沿圖1中直線3-3的截面圖；圖4 圖3中A區(qū)域的放大圖；圖5 密封環(huán)的前視圖；圖6 沿圖5中直線6-6的截面圖。
如圖1所示，按照本發(fā)明的螺旋式壓縮機的第一實施例包括一個總體用10表示的外殼，該外殼由一中間部12，一馬達側(cè)的端部14和一壓力側(cè)的端部16組成，該壓力側(cè)的端部設(shè)置在與馬達側(cè)的端部14相對的中間部12的側(cè)面所處的這側(cè)上。
中間部12與馬達側(cè)的端部最好通過兩個法蘭18及20相互連接，中間部12與位于壓力側(cè)的端部16通過法蘭22及24連接。
在外殼10中設(shè)有一個總體用30表示的驅(qū)動馬達，該馬達可設(shè)計成電動馬達并包括一個定子32及一個轉(zhuǎn)子34。其中定子32最好固定在外殼10中，特別是固定安裝在朝向馬達側(cè)的端部的中間部12馬達區(qū)域36。
此外，在外殼10的中間部12的內(nèi)部設(shè)有一個總體用40表示的壓縮機螺旋殼體40，如圖2所示，該殼體具有兩個互相交接的轉(zhuǎn)子孔42和44，以及一個用于例如在圖1中未表示出的調(diào)整滑閥的滑閥孔46。
轉(zhuǎn)子孔42和44用來容納二個在螺旋式壓縮機中常用的螺旋轉(zhuǎn)子48及50，其中螺旋轉(zhuǎn)子48和50在圖2中只是以虛線表示。
兩螺旋轉(zhuǎn)子48及50繞其各自的旋轉(zhuǎn)軸線52及54旋轉(zhuǎn)，并分別在其各螺旋體56的兩側(cè)可繞其旋轉(zhuǎn)軸線52及54旋轉(zhuǎn)地支承。
為此，在朝向驅(qū)動馬達30的一側(cè)有一軸承箱60連接到壓縮機螺旋殼體40上，該軸承箱具有用于兩螺旋轉(zhuǎn)子48、50的第一樞軸承64的第一軸承座62，其中螺旋轉(zhuǎn)子48、50具有從螺旋體56的吸氣側(cè)端部65出來的軸段66，樞軸承64安裝在該軸段上。其中的一個軸段66與驅(qū)動馬達30的驅(qū)動軸38同軸設(shè)置并與之相連。
此外，螺旋轉(zhuǎn)子48、50在其與軸承箱60相對的那側(cè)，同樣通過兩個樞軸承74可旋轉(zhuǎn)地支承在帶有兩個軸承座的第二軸承箱70中，為此，螺旋轉(zhuǎn)子同樣具有從螺旋體56的壓力側(cè)端部75伸出的軸段76。
因此，壓縮機螺旋殼體40在第一軸承箱60和第二軸承箱70之間沿螺旋體的旋轉(zhuǎn)軸線52或54的方向延伸過螺旋體56的全長，在其螺旋體56的區(qū)域包圍螺旋轉(zhuǎn)子48及50，因而在螺旋體56和轉(zhuǎn)子孔42及44之間保持一個構(gòu)造為盡可能小的要密封的密封間隙S。
內(nèi)部分布著壓縮機螺旋殼體40的一個壁80而形成相對于螺旋體56間隙S的壓縮機螺旋殼體40的所有這些區(qū)域，形成壓縮機螺旋殼體40的一個壓縮段82，該壓縮段在進氣側(cè)，也就是在朝向驅(qū)動馬達30的一側(cè)上連接著一個進氣段84，該進氣段構(gòu)成要壓縮的工作介質(zhì)的進氣口86，且在排氣側(cè)，也就是在與進氣口86基本對角相對的一側(cè)上連接著一個排氣段88，該排氣段構(gòu)成一個排氣口90，從該排氣口中排出壓縮的工作介質(zhì)。
如圖3所示，通過螺旋體56的端面92和壓縮機螺旋殼體40封擋壁96的表面94之間狹小的間隙95，來實現(xiàn)具有壓縮工作介質(zhì)的容積區(qū)域相對于低壓容積區(qū)域的一個壓力側(cè)的密封。
其中封擋壁96設(shè)有通孔98，軸段76穿過該通孔，最后以支承段100支承在第二樞軸承74中，其中軸段76分別以支承段100穿過該第二樞軸承74并且各軸段76的中間區(qū)段102在支承段100和各螺旋體56的壓力側(cè)端部75之間延伸，必須能使第二樞軸承以離開封擋壁96足夠大的距離、足夠穩(wěn)定地支承在第二軸承箱70中。
所述中間區(qū)段102的外表面104基本上為圓柱形，該外表面在封擋壁96中以離開各通孔98的內(nèi)表面106小距離地延伸。
按照本發(fā)明，在中間區(qū)段102和容納該中間區(qū)段的通孔98區(qū)域中，內(nèi)表面106和外表面104之間產(chǎn)生的間隙110被密封，以防止在該間隙110中產(chǎn)生一個從壓縮的工作介質(zhì)到處于低壓狀態(tài)的容積區(qū)域，特別是排氣口對面的、封擋壁96附近的容積區(qū)域的寄生氣流。
因此，在本發(fā)明的方案中設(shè)有一個總體用120表示的密封，該密封可防止從要壓縮的工作介質(zhì)到間隙110內(nèi)的滲漏，特別是防止其沿第二樞軸承74方向的推進。
如圖4中的放大圖所示，中間區(qū)段102在靠近端面92處設(shè)有一個環(huán)槽122，其具有槽底124和從該槽底升起的槽壁126和128，并在槽中相對于旋轉(zhuǎn)軸線54沿徑向有間隙地裝入一個密封環(huán)130，其中該密封環(huán)30以外周面132貼合在通孔98的內(nèi)表面上，并以其兩個相對的端面134和136在槽122的槽壁126和128之間伸入到槽122中來，同時通過排氣口90區(qū)域的壓力以端面136貼合在槽壁128上，不過，內(nèi)表面138的直徑大于槽底124的直徑，從而使密封環(huán)30相對于槽22對旋轉(zhuǎn)軸線54沿徑向是可運動的。
如圖5和6所示，此密封環(huán)30最好設(shè)計成橫截面為距形的環(huán)，該環(huán)在其外側(cè)形成外周面132，端面134和136設(shè)計成相互平行、但沿其軸線142方向錯移開的平面，其中槽壁126和128最好處在垂直于軸線142及旋轉(zhuǎn)軸線54延伸的平面內(nèi)。
此外，密封環(huán)還設(shè)有一個縫隙144，該縫隙允許密封環(huán)相對于軸線142徑向膨脹。
其中密封環(huán)130最好是由用提高強度、特別是提高抗壓強度的材料填注的鑄鐵或聚四氟乙烯制成。
為了防止中間區(qū)段102，特別是在直接連接到各個螺旋體56的端面92上的區(qū)域內(nèi)，由于徑向相對于旋轉(zhuǎn)軸線54的運動而與通孔98的邊緣146發(fā)生接觸，通孔98的邊緣146最好設(shè)置一個斜面148，該斜面相對于各旋轉(zhuǎn)軸線54以圓錐面形式延伸。
此外，中間區(qū)段102在直接連接到端面92的地方設(shè)有一個環(huán)形延伸的凹部150，該凹部的底面152的直徑小于圓柱形外表面104的直徑。
為了盡可能緊密地密封封擋壁96的表面94，槽122如此緊密地貼合在凹部150上，使得在凹部150和槽122之間還保持有一個環(huán)凸154，該環(huán)凸的外表面156的直徑與中間區(qū)段102的圓柱形外表面104大致相當(dāng)，最好是與之相同。
其中，該環(huán)凸154沿旋轉(zhuǎn)軸線54方向的延伸量最大等于凹部150沿旋轉(zhuǎn)軸線54方向的延伸量，并且最大等于槽122沿旋轉(zhuǎn)軸線54方向的寬度。
其中槽122最好離開螺旋體56的端面92一段距離地設(shè)置，這段距離最大等于槽122沿旋轉(zhuǎn)軸線54方向的寬度的五倍。
權(quán)利要求
1.一種螺旋式壓縮機，包括一個壓縮機螺旋殼體(40)，兩個帶有設(shè)在壓縮機螺旋殼體(40)內(nèi)的、相互嵌合的螺旋體(56)的螺旋轉(zhuǎn)子(48，50)，并具有設(shè)在螺旋體(56)兩側(cè)的軸段(66，76)，螺旋轉(zhuǎn)子(48，50)通過該軸段支承在設(shè)于壓縮機螺旋殼體(40)兩側(cè)的軸承箱(60，70)中，其特征在于，連接在各個螺旋體(56)的壓力側(cè)端部(75)上、一直延伸到支承部(100)的各個軸段(76)的中間區(qū)段(102)，在壓縮機螺旋外殼(40)的排氣側(cè)的封擋壁(96)區(qū)域，相對于一個圍繞該中間區(qū)段(102)、設(shè)在封擋壁(96)中的通孔(98)的內(nèi)表面(106)被密封。
2.如權(quán)利要求1所述的螺旋式壓縮機，其特征在于，在中間區(qū)段(102)和內(nèi)表面(106)之間設(shè)置一個允許中間區(qū)段(102)相對于內(nèi)表面(106)徑向運動的密封(120)。
3.如權(quán)利要求2所述的螺旋式壓縮機，其特征在于，所述密封(120)基本上設(shè)置在朝向各螺旋體(56)的相應(yīng)通孔(98)邊緣(146)附近。
4.如上列權(quán)利要求之一所述的螺旋式壓縮機，其特征在于，所述密封(120)設(shè)置在封擋壁(96)的一個表面(94)后面。
5.如上列權(quán)利要求之一所述的螺旋式壓縮機，其特征在于，所述密封(120)具有一個密封環(huán)(130)。
6.如權(quán)利要求5所述的螺旋式壓縮機，其特征在于，所述密封(120)包括一個安在槽(122)內(nèi)并相對于該槽可徑向活動的密封環(huán)(130)。
7.如權(quán)利要求6所述的螺旋式壓縮機，其特征在于，所述槽(122)設(shè)置在中間區(qū)段(102)內(nèi)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的螺旋式壓縮機，其特征在于，所述槽(122)設(shè)置在中間區(qū)段(102)中各螺旋體(56)的壓力側(cè)端部(75)附近。
9.如權(quán)利要求6至8之一所述的螺旋式壓縮機，其特征在于，所述槽(122)離開各螺旋體(56)的端面(92)一段距離地設(shè)置，該距離最大相當(dāng)于槽(122)沿旋轉(zhuǎn)軸線(54)方向的寬度的五倍，三倍更好。
10.如上列權(quán)利要求之一所述的螺旋式壓縮機，其特征在于，中間區(qū)段(102)在與各螺旋體(56)的壓力側(cè)端部(75)的連接處具有一個位于通孔(98)邊緣(146)對面的凹部(150)。
11.如權(quán)利要求10所述的螺旋式壓縮機，其特征在于，所述槽(122)設(shè)置在與螺旋體(56)相對的凹部(150)的一側(cè)上。
12.如權(quán)利要求11所述的螺旋式壓縮機，其特征在于，所述槽(122)離開各螺旋體(56)的端面(92)一段距離地設(shè)置，該距離最大相當(dāng)于凹部(150)沿各旋轉(zhuǎn)軸線(54)方向的延伸量的三倍。
13.如權(quán)利要求11或12所述的螺旋式壓縮機，其特征在于，所述槽(122)離開各螺旋體(56)的端面(92)一段距離地設(shè)置，該距離為凹部(150)沿旋轉(zhuǎn)軸線(54)方向的延伸量的二倍左右。
14.如權(quán)利要求10至13之一所述的螺旋式壓縮機，其特征在于，在所述槽(122)與所述凹部(150)之間設(shè)有一個環(huán)凸(154)。
15.如權(quán)利要求14所述的螺旋式壓縮機，其特征在于，所述環(huán)凸(154)沿旋轉(zhuǎn)軸線(54)方向具有一個延伸量，該延伸量最大相當(dāng)于凹部(150)沿旋轉(zhuǎn)軸線(54)方向的延伸量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種螺旋式壓縮機,包括一個壓縮機螺旋殼體,兩個帶有設(shè)在壓縮機螺旋殼體內(nèi)的、相互嵌合的螺旋體的螺旋轉(zhuǎn)子,并具有設(shè)在螺旋體兩側(cè)的軸段,螺旋轉(zhuǎn)子通過該軸段支承在設(shè)于壓縮機螺旋殼體兩側(cè)的軸承箱中,為防止壓力損失,本發(fā)明提出:連接在各個螺旋體的壓力側(cè)端部上、一直延伸到支承部的各個軸段的中間區(qū)段,在壓縮機螺旋外殼的排氣側(cè)的封擋壁區(qū)域,相對于一個圍繞該中間區(qū)段、設(shè)在封擋壁中的通孔的內(nèi)表面被密封。
文檔編號F04C23/00GK1388868SQ01802440
公開日2003年1月1日 申請日期2001年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月16日
發(fā)明者卡爾·卡姆霍夫, 克里斯蒂安·沙勒 申請人:畢徹制冷機有限公司