一种无油涡旋空气压缩机的涡盘间端面密封结构的制作方法

文档序号:14983049发布日期:2018-07-20 20:30阅读:184来源:国知局

本实用新型涉及空气压缩机涡盘间密封技术领域,具体涉及一种无油涡旋空气压缩机的涡盘间端面密封结构。



背景技术:

能源和环境污染问题是当今世界面临的重大问题之一,能源是现代社会和生活的物质基础,随着世界人口和经济的迅速增加,能源的消耗急剧增加,并导致环境污染不断加剧。

涡旋压缩机以其高效节能、低噪音、运行稳定等优点深受人们的青睐。

涡旋压缩机内的空气压缩系统内设有涡盘,传统的涡盘端面密封的结构如图1和图2所示,涡盘1上设有涡旋状的涡齿11,涡齿11的齿顶开有涡旋状的密封槽12,密封长条13完全填充满密封槽12,靠密封长条13突出的面来密封,起到压缩过程中解决不同压缩腔之间内漏的问题。

上述密封结构完全依靠密封长条13高出端面的一点余量来密封,随着长时间的使用,密封长条13自然磨损,最终导致各压缩腔之间发生内漏,导致空气压缩不完全,影响压缩机整体的能效比。



技术实现要素:

针对现有技术存在的不足,本实用新型的目的在于提供一种无油涡旋空气压缩机的涡盘间端面密封结构,通过在静密封条和动密封条上分别开设有静侧导流缝和动侧导流缝,使得静密封条和动密封条的密封性能大大提升。

为实现上述目的,本实用新型提供了如下技术方案:一种无油涡旋空气压缩机的涡盘间端面密封结构,包括动涡盘和静涡盘,静涡盘一侧的盘面上凹陷有压缩槽,压缩槽的槽底固连有涡旋状的静涡齿且静涡齿的齿顶不高出压缩槽的槽口;动涡盘的一侧盘面上固连有涡旋状的动涡齿;所述压缩槽的槽壁上开有进气孔,压缩槽的槽底中心处开有出气孔;

静涡齿的齿顶开有静密封槽且静密封槽沿静涡齿的涡形开设;静密封槽内嵌设有静密封条;静密封条靠近静涡齿中心的一侧壁为静侧壁,静密封条远离静密封槽槽底的一侧壁为静顶壁;动涡齿的齿顶开有动密封槽且动密封槽沿动涡齿的涡形开设,动密封槽内嵌设有动密封条;动密封条靠近动涡齿中心的一侧壁为动侧壁,动密封条远离动密封槽槽底的一侧壁为动顶壁;当动涡盘盖合到静涡盘上时,动涡齿伸入静涡齿的齿间隙内,静顶壁高出静密封槽的槽口并抵紧在动涡盘的盘面上,动顶壁高出动密封槽的槽口并抵紧在压缩槽的槽底;

动侧壁上开有若干条倾斜设置的动侧导流缝,动侧导流缝用于将吹进动侧导流缝内的空气传导至动密封槽的槽底与动密封条之间;静侧壁上开有若干条倾斜设置的静侧导流缝,静侧导流缝用于将吹进静侧导流缝内的空气传导至静密封槽的槽底与静密封条之间。

通过采用上述技术方案,空气可进入静侧导流缝,并产生侧推力,推动静密封条抵紧在静密封槽的槽壁,同时进入到静密封槽的槽底与静底壁之间的空气可产生抬升力,抬升静密封条,使其抵紧在动涡盘的盘面上。所以即使静顶壁有一定的磨损,由于抬升力的作用,静顶壁仍能抵紧在动涡盘的盘面上,同时在侧推力的作用下,静密封条将贴紧于静密封槽的槽壁,从而静密封条的密封效果将大大增加。同理上述设置也可增大动密封条的密封效果。

本实用新型的进一步设置为:远离所述静顶壁方向,静侧导流缝的深度逐渐降低且静侧导流缝的缝底与迎风面呈锐角设置;远离所述动顶壁方向,动侧导流缝的深度逐渐降低且动侧导流缝的缝底与迎风面呈锐角设置。

通过采用上述技术方案,由于空气先进入静侧导流缝靠近静顶壁的那段,而那段静侧导流缝由于深度较深,则进风量也将较大,随着深度逐渐减小,则风的压强也将增大,则传导至静密封槽的槽底与静底壁之间的空气压强也将增大,有利于增大空气对静密封条的抬升力。同理上述设置也可增大空气对动密封条的抬升力。

本实用新型的进一步设置为:所述静密封条上与静密封槽的槽底相近的侧壁为静底壁,静底壁上开有若干条静底导流缝且每条静底导流缝与一条静侧导流缝相接;动密封条上与动密封槽的槽底相近的侧壁为动底壁,动底壁上开有若干条动底导流缝且每条动底导流缝与一条动侧导流缝相接。

通过采用上述技术方案,当静密封条没有开设静底导流缝时,空气只能通过静密封槽的槽壁与静侧壁之间的缝隙进入到静密封槽的槽底与静底壁之间,行程较长,顺畅度不高。而静底导流缝则可缩短空气传导至静密封槽的槽底与静底壁之间的时间,顺畅度更高;且当空气传导至静密封槽的槽底与静底壁之间时,空气与静密封槽槽底的接触面积远大于没设静底导流缝时空气与静密封槽槽底的接触面积。从而可提高空气对静密封条的抬升力。同理上述设置也可提高空气对动密封条的抬升力。

本实用新型的进一步设置为:所述静侧导流缝的缝底处于静底导流缝所在的平面内;动侧导流缝的缝底处于动底导流缝所在的平面内。

通过采用上述技术方案,使得空气从静侧导流缝进入至静底导流缝的过程更为顺畅,减小风能损失,提高空气对静密封条的侧推力以及抬升力。同理上述设置也可提高空气对动密封条的侧推力以及抬升力。

本实用新型的进一步设置为:远离所述静侧壁方向,静底导流缝的深度逐渐降低;远离所述动侧壁方向,动底导流缝的深度逐渐降低。

通过采用上述技术方案,静底导流缝的深度逐渐降低,导致静底导流缝的缝底与静密封槽槽底之间有一定斜度,则静底导流缝内的空气将以静底导流缝的缝底为作用面推动静密封条抬升,从而增大抬升力。同理上述设置也可增大空气对动密封条的抬升力。

本实用新型的进一步设置为:所述静底导流缝的深度最浅处为零;动底导流缝的深度最浅处为零。

通过采用上述技术方案,最大程度上减小空气通过静底导流缝进入到静密封条与静密封槽槽壁之间的量,此处的静密封槽槽壁为距静侧壁较远的那一槽壁,从而使静密封条能更紧密的贴紧在上述槽壁上,进而提高静密封条的密封性能。同理上述设置也可提高动密封条的密封性能。

本实用新型的进一步设置为:所述静密封槽分成静高压区和静低压区,静高压区的深度大于静低压区的深度,静密封条断开分成静高压段和静低压段,静高压段嵌于静高压区内,静低压段嵌于静低压区内;动密封槽分成动高压区和动低压区,动高压区的深度大于动低压区的深度,动密封条断开分成动高压段和动低压段,动高压段嵌于动高压区内,动低压段嵌于动低压区内。

通过采用上述技术方案,静高压区与静低压区之间的高度差能阻止静高压段朝向静低压区偏移,从而使静高压段起到正常密封作用。同理上述设置也可使动高压段起到正常密封作用。

本实用新型的进一步设置为:所述静低压区的槽壁上凸起有静卡接块,静低压段的两侧壁上凹陷有静卡接槽,静卡接块可嵌在静卡接槽内;动低压区的槽壁上凸起有动卡接块,动低压段的两侧壁上凹陷有动卡接槽,动卡接块可嵌在动卡接槽内。

通过采用上述技术方案,上述设置能阻止静低压段朝远离静高压段方向偏移,从而使静低压段起到正常密封作用。同理上述设置也可使动低压段起到正常密封作用。

本实用新型具有以下优点:

1、通过在静密封条和动密封条上分别开设有静侧导流缝和动侧导流缝,使得静密封条和动密封条的密封性能大大提升;

2、动底导流缝的设置可提高空气对动密封条的抬升力,静底导流缝的设置可提高空气对静密封条的抬升力。

附图说明

图1为传统的涡盘端面密封结构示意图;

图2为图1中A处的放大示意图;

图3为本实用新型结构示意图,示出动涡盘从静涡盘上翻开后的位置关系;

图4为静密封条的结构示意图;

图5为静密封条端头处的结构示意图;

图6为静密封条端头处另一视角的结构示意图;

图7为静涡盘的结构示意图;

图8为动涡盘的结构示意图;

图9为图7中C处的放大示意图,示出低压区与高压区的分界位置以及静卡接块的形状;

图10为图4中B处的放大示意图,示出静卡接槽的形状。

附图标记:1、涡盘;11、涡齿;12、密封槽;13、密封长条;2、静涡盘;21、压缩槽;22、进气孔;23、出气孔;24、静涡齿;241、静密封槽;2411、静低压区;2412、静高压区;3、动涡盘;31、动涡齿;32、动密封槽;4、静密封条;41、静侧壁;42、静顶壁;43、静底壁;44、静低压段;45、静高压段;5、静侧导流缝;6、静底导流缝;7、静卡接块;71、静卡接槽。

具体实施方式

参照附图对本实用新型做进一步说明。

一种无油涡旋空气压缩机的涡盘间端面密封结构,参考图3,包括动涡盘3和静涡盘2,静涡盘2一侧的盘面上凹陷有压缩槽21,压缩槽21的槽底固连有涡旋状的静涡齿24,且静涡齿24的齿顶不高出压缩槽21的槽口。动涡盘3的一侧盘面上固连有涡旋状的动涡齿31。动涡盘3可盖合到静涡盘2上,使动涡齿31抵接进静涡齿24的齿间隙内。

参考图7,压缩槽21的槽壁上开有进气孔22,压缩槽21的槽底中心处开有出气孔23。静涡齿24的齿顶开有静密封槽241,且静密封槽241沿静涡齿24的涡形开设。

参考图4,静密封槽241(参考图7)内嵌设有静密封条4,静密封条4靠近涡旋中心的一侧壁为静侧壁41,静密封条4远离静密封槽241槽底的一侧壁为静顶壁42。

参考图5和图6,静侧壁41上开有若干条倾斜设置的静侧导流缝5,静侧导流缝5与迎风面呈锐角设置,并用于将吹进静侧导流缝5内的空气传导至静密封槽241(参考图7)的槽底与静密封条4之间。沿静顶壁42向静底壁43方向,静侧导流缝5的深度逐渐降低,且静侧导流缝5的缝底与迎风面呈锐角设置。静密封条4上与静密封槽241(参考图7)的槽底相近的侧壁为静底壁43,静底壁43上开有若干条静底导流缝6,且每条静底导流缝6与一条静侧导流缝5相接。

参考图5和图6,静侧导流缝5的缝底处于静底导流缝6所在的平面内。远离静侧壁41方向,静底导流缝6的深度逐渐降低,且静底导流缝6的深度最浅处为零。

参考图8,动涡齿31的齿顶开有动密封槽32,且动密封槽32沿动涡齿31的涡形开设,动密封槽32内嵌设有动密封条,动密封条结构与静密封条4(参考图4)结构相同。

参考图3,当动涡盘3盖合到静涡盘2上时,动涡齿31伸入静涡齿24的齿间隙内,静顶壁42(参考图5)高出静密封槽241(参考图7)的槽口并抵紧在动涡盘3的盘面上,动顶壁高出动密封槽32(参考图8)的槽口并抵紧在压缩槽21的槽底。

参考图9,静密封槽241分成两段,分别为静高压区2412和静低压区2411,静高压区2412的深度大于静低压区2411的深度,从而使静高压区2412与静低压区2411的分界处形成高度差。静低压区2411的槽壁上凸起有静卡接块7。

参考4和图10,静密封条4断开分成两段,分别为静高压段45和静低压段44,静高压段45嵌于静高压区2412内,静低压段44嵌于静低压区2411内,且静高压区2412与静低压区2411之间的高度差能阻止静高压段45朝向静低压区2411滑动。静低压段44的两侧壁上凹陷有静卡接槽71,静卡接块7可嵌在静卡接槽71内,从而阻止静低压段44朝远离静高压段45方向滑移。

参考图8,动密封槽32也分成两段,分别为动高压区和动低压区,动高压区的深度大于动低压区的深度,且动低压区的槽壁上凸起有动卡接块。动密封条也断开成两段,且设置与静密封条4(参考图4)相同,以嵌于动高压区与动低压区内。

具体实施过程:动涡盘3在偏心转动的过程中,动涡齿31与静涡齿24之间形成若干个空腔,且空腔将逐渐变小直至与出气孔23连通,则空腔内被压缩的空气将通过出气孔23向外输出。

而上述整个过程中,由于空气是绕着蜗形曲线向中心运动的,则一部分空气将进入静侧导流缝5,并在静侧导流缝5的缝底的导向下,传导进静底导流缝6内,这个过程中,空气对静密封条4有一个侧推力,推动静密封条4向远离静侧壁41方向紧贴在静密封槽241的槽壁上。这部分空气最终将传导至静密封槽241的槽底与静底壁43之间,使得这部分空气对静密封条4有一个向上的抬升力,从而使静密封条4能更好的抵紧在动涡盘3的盘面上。所以即使静顶壁42有一定的磨损,由于抬升力的作用,静顶壁42仍能抵紧在动涡盘3的盘面上,同时在侧推力的作用下,静密封条4将贴紧于静密封槽241的槽壁,从而静密封条4的密封效果将大大增加。

动密封条的密封原理与静密封条4的密封原理相同。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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