專利名稱：具有簡化的浮動密封機構的渦旋壓縮機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及渦旋壓縮機，尤其涉及渦旋壓縮機中實現(xiàn)軸向浮動密封的機構。
技術背景普通的渦旋壓縮機主要由動渦盤、靜渦盤、曲軸、基座、防自轉機構和電 機等組成，動、靜渦旋盤的型線都是螺旋形，動渦盤相對于靜渦盤偏心并相差180°對置安裝，理論上它們軸向會在幾條直線上接觸，渦旋體型線的端部與相 對的渦旋體底部相接觸，于是在動靜渦旋體間形成一系列月牙形空間，即基元 容積。在動渦盤以靜渦盤的中心為旋轉中心并以一定的旋轉半徑作無自轉的回 轉平動時，外圈月牙形空間便會不斷向中心移動，使基元容積不斷縮小而壓力 不斷升高，直至與中心排氣孔相通，高壓氣體排出壓縮機。為了達到最高效率，使動渦盤的螺旋體頂端和靜渦盤的端板密封地結合以 最大限度地減少它們之間的滲漏是非常重要的。除了使用螺旋體頂端的密封裝 置外，還可以使用一種借助于一定壓力下的流體使一個渦旋盤沿軸向另一個渦 旋盤偏移的方法來達到密封的目的。這就需要一個把具有^f需壓力以造成偏移 的流體隔離開來的密封裝置。美國科普蘭公司在中國申請的專利ZL 91108516.5中公開了一種帶浮動密封 裝置的渦型機械，該機械裝置包括 一密封外殼； 一置于外殼內并在其一端面 上有第一螺旋體的有軌運行渦旋形體； 一置于外殼內并在其一端面上有第二螺 旋體的無軌運行渦型體，這兩渦旋體相互齒合；使有軌運行渦形體繞一軸相對 于無軌運行渦形體沿軌道運行的裝置，從而使這兩螺旋體在一吸入壓力區(qū)和一 排出壓力區(qū)之間產生體積逐漸變化的內腔；用以安裝其中一個渦形體使其相對 于另一渦形體具有有限的軸向運動的裝置；在其中一個渦形體的一個表面上限 定出一凹槽的裝置；用以在所述凹槽和所述外殼內部之間形成一流體泄漏通道 的裝置；向所述槽提供壓力流體的裝置；和安置在所述凹槽中的密封裝置；密 封裝置在所述凹槽中在一第一位置和一 第二位置之間軸向浮動，在第一位置，3所述密封裝置在所述外殼中隔離出一個與吸入壓力區(qū)分開的排出壓力區(qū)，而在 第二位置時，允許排出壓力流體泄漏如吸入壓力流體。。然而，上述專利技術存在一些不足之處首先，需要在靜渦盤端板上幵設 與所述凹槽連通的泄流孔，以使得密封裝置與凹槽間形成一中壓腔，通過中壓 腔的作用才能實現(xiàn)密封裝置在所述凹槽中在一第一位置和一第二位置之間軸向 浮動；此外密封裝置需實現(xiàn)三點密封，即中壓腔與排出壓力區(qū)之間、中壓腔與吸入壓力區(qū)之間、吸入壓力區(qū)與排出壓力區(qū)之間，所以對密封裝置本身的結構 及性能要求較高，使得密封裝置結構復雜，成本高，不易安裝和檢查。發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種具有簡化的浮動密封機構的渦旋壓縮機，能夠有 效實現(xiàn)軸向浮動密封，同時降低成本、簡化結構、使得安裝和檢査容更易。上述目的通過以下技術方案實現(xiàn)一種具有簡化的浮動密封機構的渦旋壓縮機，包括 一內部設置有隔板的密封外殼；一置于外殼內并在其一端面上有第一螺旋體的動渦盤；一置于外殼內并在其一端面上有第二螺旋體的靜渦盤，動渦盤和靜渦盤相互齒合；一使動渦盤繞一軸相對于靜渦盤沿軌道運行的裝置，從而使動渦盤和靜渦 盤在一吸入壓力區(qū)和一排出壓力區(qū)之間產生體積逐漸變化的內腔；一用以安裝靜渦盤使其相對于動渦盤具有有限的軸向運動的裝置； 一浮動密封機構，在一第一位置和一第二位置之間軸向浮動； 所述浮動密封機構包括靜渦盤端板上方一體成型的凸臺、隔板下部提供的 凹槽及密封圈，所述凸臺嵌入所述凹槽內，所述密封圈密封地設置在凸臺外壁 與凹槽內壁之間。本發(fā)明較現(xiàn)有技術的有益效果在于，無需在靜渦盤端板上開設泄流孔，也 不用形成中壓腔，在有效達到浮動密封效果的同時，浮動密封機構具備易于加 工、安裝可靠、成本低的特點。


圖1為實施例一提供的渦旋壓縮機的局部截面圖；圖2為實施例二提供的渦旋壓縮機的局部截面圖；圖3為實施例三提供的渦旋壓縮機的局部截面圖；圖4為本發(fā)明提供的渦旋壓縮機中靜渦盤的受力分析圖。附圖標記說明如下1.外殼，2.隔板，21.隔板排氣孔，22.隔板凹槽，3.動渦盤，4.靜渦盤,41. 靜渦盤排氣孔，42.凸臺，43.容積槽，44.密封圈安裝槽，5.基座，6.套 筒螺栓，7.曲軸，8.密封圈，9.軸承套，92.軸承套凹槽，10.碟型彈簧，11. 凸出環(huán)形機構，101.吸入壓力區(qū)，102.排出壓力區(qū)。
具體實施方式
實施例一如圖1所示，本實施例具有簡化的浮動密封機構的渦旋壓縮機包括密封 外殼l，其內中上部設置有隔板2;置于外殼l內并在其一端面上有第一螺旋體 的動渦盤3;置于外殼內并在其一端面上有第二螺旋體的靜渦盤4，動渦盤3和 靜渦盤4相互齒合；使動渦盤3繞一軸相對于靜渦盤4沿軌道運行的裝置，包括電機(圖中未示)及曲軸7等，從而使動渦盤3和靜渦盤4在一吸入壓力區(qū) 101和一排出壓力區(qū)102之間產生體積逐漸變化的內腔；用以安裝靜渦盤4使其 相對于動渦盤3具有有限的軸向運動的裝置，包括基座5及套筒螺栓6。其中， 靜渦盤4端板中央開設有排氣孔41,隔板2中央對應開設有排氣孔21。上述技 術特征均已在現(xiàn)有技術中有公開，本申請中不再對其細節(jié)做進一步的描述。下面結合圖1主要描述本實施例較現(xiàn)有技術的突出創(chuàng)作點，即浮動密封機 構部分。本實施例提供的浮動密封機構包括靜渦盤4端板上方一體成型的凸臺42、 隔板2下部形成的凹槽22及密封圈8，其中凸臺42是圍繞靜渦盤4上開設 的排氣孔41設置，凹槽22也是圍繞隔板2中央對應開設有排氣孔21開設，凸 臺42頂端向下開設一適當大小的容積槽43。凸臺42外壁上端開設密封圈安裝槽44，密封圈8安裝于該安裝槽44上，凸臺42嵌入所述凹槽22內，密封圈8 密封地設置在凸臺42外壁與凹槽22內壁之間，密封圈8為整體為圓環(huán)狀，其 橫斷面為Y形。該浮動密封機構可以在一第一位置和一第二位置之間軸向浮動， 使得靜渦盤受力平衡，達到最佳效果。實施例二如圖2所示，實施例二與實施例一的區(qū)別在于實施例一中凹槽22是直接 成型在隔板2底端的，該結構隔板適用于灰鑄鑄鐵；而實施例二中，是在隔板2 底端焊接一帶排氣孔的軸承套9，由該軸承套9提供軸承套凹槽92，所述凸臺 42嵌入裝設于軸承套凹槽92內，密封圈8密封地設置在凸臺42外壁與軸承套 凹槽92內壁之間。實施例三如圖3所示，實施例三與實施例二的區(qū)別在于實施例二中，軸承套9是 焊死隔板2底端的，其存在的缺陷是需要定心，使得組裝不方便；實施例三中， 是在軸承套9底端與靜渦盤端板之間設置了碟型彈簧10，在軸承套9頂端設置 一與隔板2底端形成密封的凸出環(huán)形機構11，形成第二道密封，無需定心。下面結合圖4對本發(fā)明的作用原理加以說明靜渦盤的作用力包括軸向氣 體力Ft、切向其體力Fr、徑向氣體力Fa、以及由排氣壓力形成的軸向推力Fd， 其中Fc^ (Pd-Ps) Ae， Pd為排氣壓強，Ps為吸氣壓強，Ae為靜渦盤4背面處 于排氣壓力下的面積。我們知道，在渦旋壓縮機工作腔內部，由于軸向氣體力的存在，使的動靜 渦旋盤沿軸向相互分離，為了保證軸向密封，需要克服此分離的力，也就是軸 向密封力Fseal要大于零，即Fseal=Fd-Ft>0，這樣才可以保證較好的軸向密封效 果和較高的壓縮機效率。但是Fseal過大，則壓縮機摩擦損失增大，對應的機械效率會降低。所以通 過理論計算和實驗研究確定一合適的靜盤排氣壓力的作用面積Ae，則可以達到較高的性能。本發(fā)明可以使得動、靜渦旋盤葉片軸向密封力一直處于動態(tài)調整平衡當中， 避免出現(xiàn)兩種情況A、 軸向密封力過大，加劇摩擦，功耗增加，縮短零件壽命；B、 軸向密封力不足導致壓縮腔串氣，能效比降低。軸向平衡使得壓縮機在任何工況點工作時保持極低的摩擦損失。另外出現(xiàn) 液擊時動、靜盤可以自動分開加以避免。與中國專利ZL91108516.5號比較，本申請具有以下特點1.浮動密封原理 不一樣ZL91108516.5號專利采用的是中壓腔的壓力用于浮動密封，本申請直 接采用排氣壓力進行浮動密封；2.設計結構不同，原密封裝置的大小密封圈分 別密封內壁和外壁(靜渦盤上的內表面和外表面)，而本發(fā)明的密封圈全部采用 密封凸臺外壁(外表面)的方式；3.零件加工相對簡單，僅需在靜渦盤端板上 方加工出凸臺，在隔板上對應加工出收容凸臺的凹槽，或在靜渦盤底端設置一 軸承套，由軸承套提供收容凸臺的凹槽，進而設置密封圈即可。由上可知，本發(fā)明在實現(xiàn)軸向浮動密封功能和效果的同時，結構更佳簡單， 成本大幅度降低，安裝方便。此外，本發(fā)明對壓力比非常敏感，因而能對諸如 反轉和進氣堵塞引起的真空情況起到良好的防護作用。在這種情況下，密封裝 置失去作用，以使排出的流體通過旁路直接進入具有吸氣壓力的壓力區(qū)。這可 防止在壓縮機進口一側形成高真空而產生將兩個渦型體拉在一起的過大的具有 破壞性的力。更為重要的是，它能防止馬達保護裝置連接器銷子間產生火花或 燃燒。
權利要求
1. 一種具有簡化的浮動密封機構的渦旋壓縮機，包括一內部設置有隔板的密封外殼；一置于外殼內并在其一端面上有第一螺旋體的動渦盤；一置于外殼內并在其一端面上有第二螺旋體的靜渦盤，動渦盤和靜渦盤相互齒合；一使動渦盤繞一軸相對于靜渦盤沿軌道運行的裝置，從而使動渦盤和靜渦盤在一吸入壓力區(qū)和一排出壓力區(qū)之間產生體積逐漸變化的內腔；一用以安裝靜渦盤使其相對于動渦盤具有有限的軸向運動的裝置；一浮動密封機構，在一第一位置和一第二位置之間軸向浮動；其特征在于，所述浮動密封機構包括靜渦盤端板上方一體成型的凸臺、隔板下部提供的凹槽及密封圈，所述凸臺嵌入所述凹槽內，所述密封圈密封地設置在凸臺外壁與凹槽內壁之間。
2. 根據(jù)權利要求1所述的具有簡化的浮動密封機構的渦旋壓縮機，其特征在于， 所述凹槽直接開設在隔板的底端。
3. 根據(jù)權利要求1所述的具有簡化的浮動密封機構的渦旋壓縮機，其特征在于， 還包括一帶排氣孔的軸承套，設置在隔板底端，所述凹槽由該軸承套提供。
4. 根據(jù)權利要求3所述的具有簡化的浮動密封機構的渦旋壓縮機，其特征在于， 所述軸承套是焊死隔板底端的。
5. 根據(jù)權利要求3所述的具有簡化的浮動密封機構的渦旋壓縮機，其特征在于， 所述軸承套底端與靜渦盤端板之間設置了碟型彈簧，所述軸承套頂端設置一與 隔板底端形成密封的凸出環(huán)形機構。
6. 根據(jù)權利要求1至5任意一項所述的具有簡化的浮動密封機構的渦旋壓縮機, 其特征在于，所述凸臺外壁上端開設密封圈安裝槽，所述密封圈安裝于該槽上。
7. 根據(jù)權利要求1至5任意一項所述的具有簡化的浮動密封機構的渦旋壓縮機, 其特征在于，所述密封圈為整體為圓環(huán)狀，其橫斷面為Y形。
8. 根據(jù)權利要求1至5任意一項所述的具有簡化的浮動密封機構的渦旋壓縮機， 其特征在于，所述凸臺頂端向下開設有容積槽。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有簡化的浮動密封機構的渦旋壓縮機，包括外殼、隔板、動渦盤、靜渦盤、驅動動渦盤的電機及曲軸、安裝靜渦盤的基座及套筒螺栓、及浮動密封機構，浮動密封機構包括靜渦盤端板上方一體成型的凸臺、隔板下部形成的凹槽及密封圈，所述凸臺嵌入所述凹槽內，所述密封圈密封地設置在凸臺外壁與凹槽內壁之間，浮動密封機構在一第一位置和一第二位置之間軸向浮動，達到平衡靜渦盤受力的目的。本發(fā)明較現(xiàn)有技術的有益效果在于，在有效達到浮動密封效果的同時，具備易于加工、安裝可靠、成本低的特點。
文檔編號F04C18/02GK101265907SQ20081002782
公開日2008年9月17日 申請日期2008年4月30日 優(yōu)先權日2008年4月30日
發(fā)明者尹秉奎, 曹貞文, 梁健坤, 炯 陳, 陳達光, 陳迪松 申請人:珠海格力電器股份有限公司;珠海凌達壓縮機有限公司