专利名称：具有简化的浮动密封机构的涡旋压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及涡旋压縮机，尤其涉及涡旋压縮机中实现轴向浮动密封的机构。
技术背景普通的涡旋压縮机主要由动涡盘、静涡盘、曲轴、基座、防自转机构和电 机等组成，动、静涡旋盘的型线都是螺旋形，动涡盘相对于静涡盘偏心并相差180°对置安装，理论上它们轴向会在几条直线上接触，涡旋体型线的端部与相 对的涡旋体底部相接触，于是在动静涡旋体间形成一系列月牙形空间，即基元 容积。在动涡盘以静涡盘的中心为旋转中心并以一定的旋转半径作无自转的回 转平动时，外圈月牙形空间便会不断向中心移动，使基元容积不断縮小而压力 不断升高，直至与中心排气孔相通，高压气体排出压縮机。为了达到最高效率，使动涡盘的螺旋体顶端和静涡盘的端板密封地结合以 最大限度地减少它们之间的渗漏是非常重要的。除了使用螺旋体顶端的密封装 置外，还可以使用一种借助于一定压力下的流体使一个涡旋盘沿轴向另一个涡 旋盘偏移的方法来达到密封的目的。这就需要一个把具有^f需压力以造成偏移 的流体隔离开来的密封装置。美国科普兰公司在中国申请的专利ZL 91108516.5中公开了一种带浮动密封 装置的涡型机械，该机械装置包括 一密封外壳； 一置于外壳内并在其一端面 上有第一螺旋体的有轨运行涡旋形体； 一置于外壳内并在其一端面上有第二螺 旋体的无轨运行涡型体，这两涡旋体相互齿合；使有轨运行涡形体绕一轴相对 于无轨运行涡形体沿轨道运行的装置，从而使这两螺旋体在一吸入压力区和一 排出压力区之间产生体积逐渐变化的内腔；用以安装其中一个涡形体使其相对 于另一涡形体具有有限的轴向运动的装置；在其中一个涡形体的一个表面上限 定出一凹槽的装置；用以在所述凹槽和所述外壳内部之间形成一流体泄漏通道 的装置；向所述槽提供压力流体的装置；和安置在所述凹槽中的密封装置；密 封装置在所述凹槽中在一第一位置和一 第二位置之间轴向浮动，在第一位置，3所述密封装置在所述外壳中隔离出一个与吸入压力区分开的排出压力区，而在 第二位置时，允许排出压力流体泄漏如吸入压力流体。。然而，上述专利技术存在一些不足之处首先，需要在静涡盘端板上幵设 与所述凹槽连通的泄流孔，以使得密封装置与凹槽间形成一中压腔，通过中压 腔的作用才能实现密封装置在所述凹槽中在一第一位置和一第二位置之间轴向 浮动；此外密封装置需实现三点密封，即中压腔与排出压力区之间、中压腔与吸入压力区之间、吸入压力区与排出压力区之间，所以对密封装置本身的结构 及性能要求较高，使得密封装置结构复杂，成本高，不易安装和检查。发明内容本发明的目的是提供一种具有简化的浮动密封机构的涡旋压縮机，能够有 效实现轴向浮动密封，同时降低成本、简化结构、使得安装和检査容更易。上述目的通过以下技术方案实现一种具有简化的浮动密封机构的涡旋压縮机，包括 一内部设置有隔板的密封外壳；一置于外壳内并在其一端面上有第一螺旋体的动涡盘；一置于外壳内并在其一端面上有第二螺旋体的静涡盘，动涡盘和静涡盘相互齿合；一使动涡盘绕一轴相对于静涡盘沿轨道运行的装置，从而使动涡盘和静涡 盘在一吸入压力区和一排出压力区之间产生体积逐渐变化的内腔；一用以安装静涡盘使其相对于动涡盘具有有限的轴向运动的装置； 一浮动密封机构，在一第一位置和一第二位置之间轴向浮动； 所述浮动密封机构包括静涡盘端板上方一体成型的凸台、隔板下部提供的 凹槽及密封圈，所述凸台嵌入所述凹槽内，所述密封圈密封地设置在凸台外壁 与凹槽内壁之间。本发明较现有技术的有益效果在于，无需在静涡盘端板上开设泄流孔，也 不用形成中压腔，在有效达到浮动密封效果的同时，浮动密封机构具备易于加 工、安装可靠、成本低的特点。
图1为实施例一提供的涡旋压縮机的局部截面图；图2为实施例二提供的涡旋压縮机的局部截面图；图3为实施例三提供的涡旋压縮机的局部截面图；图4为本发明提供的涡旋压縮机中静涡盘的受力分析图。附图标记说明如下1.外壳，2.隔板，21.隔板排气孔，22.隔板凹槽，3.动涡盘，4.静涡盘,41. 静涡盘排气孔，42.凸台，43.容积槽，44.密封圈安装槽，5.基座，6.套 筒螺栓，7.曲轴，8.密封圈，9.轴承套，92.轴承套凹槽，10.碟型弹簧，11. 凸出环形机构，101.吸入压力区，102.排出压力区。
具体实施方式
实施例一如图1所示，本实施例具有简化的浮动密封机构的涡旋压縮机包括密封 外壳l，其内中上部设置有隔板2;置于外壳l内并在其一端面上有第一螺旋体 的动涡盘3;置于外壳内并在其一端面上有第二螺旋体的静涡盘4，动涡盘3和 静涡盘4相互齿合；使动涡盘3绕一轴相对于静涡盘4沿轨道运行的装置，包括电机(图中未示)及曲轴7等，从而使动涡盘3和静涡盘4在一吸入压力区 101和一排出压力区102之间产生体积逐渐变化的内腔；用以安装静涡盘4使其 相对于动涡盘3具有有限的轴向运动的装置，包括基座5及套筒螺栓6。其中， 静涡盘4端板中央开设有排气孔41,隔板2中央对应开设有排气孔21。上述技 术特征均已在现有技术中有公开，本申请中不再对其细节做进一步的描述。下面结合图1主要描述本实施例较现有技术的突出创作点，即浮动密封机 构部分。本实施例提供的浮动密封机构包括静涡盘4端板上方一体成型的凸台42、 隔板2下部形成的凹槽22及密封圈8，其中凸台42是围绕静涡盘4上开设 的排气孔41设置，凹槽22也是围绕隔板2中央对应开设有排气孔21开设，凸 台42顶端向下开设一适当大小的容积槽43。凸台42外壁上端开设密封圈安装槽44，密封圈8安装于该安装槽44上，凸台42嵌入所述凹槽22内，密封圈8 密封地设置在凸台42外壁与凹槽22内壁之间，密封圈8为整体为圆环状，其 横断面为Y形。该浮动密封机构可以在一第一位置和一第二位置之间轴向浮动， 使得静涡盘受力平衡，达到最佳效果。实施例二如图2所示，实施例二与实施例一的区别在于实施例一中凹槽22是直接 成型在隔板2底端的，该结构隔板适用于灰铸铸铁；而实施例二中，是在隔板2 底端焊接一带排气孔的轴承套9，由该轴承套9提供轴承套凹槽92，所述凸台 42嵌入装设于轴承套凹槽92内，密封圈8密封地设置在凸台42外壁与轴承套 凹槽92内壁之间。实施例三如图3所示，实施例三与实施例二的区别在于实施例二中，轴承套9是 焊死隔板2底端的，其存在的缺陷是需要定心，使得组装不方便；实施例三中， 是在轴承套9底端与静涡盘端板之间设置了碟型弹簧10，在轴承套9顶端设置 一与隔板2底端形成密封的凸出环形机构11，形成第二道密封，无需定心。下面结合图4对本发明的作用原理加以说明静涡盘的作用力包括轴向气 体力Ft、切向其体力Fr、径向气体力Fa、以及由排气压力形成的轴向推力Fd， 其中Fc^ (Pd-Ps) Ae， Pd为排气压强，Ps为吸气压强，Ae为静涡盘4背面处 于排气压力下的面积。我们知道，在涡旋压縮机工作腔内部，由于轴向气体力的存在，使的动静 涡旋盘沿轴向相互分离，为了保证轴向密封，需要克服此分离的力，也就是轴 向密封力Fseal要大于零，即Fseal=Fd-Ft>0，这样才可以保证较好的轴向密封效 果和较高的压縮机效率。但是Fseal过大，则压縮机摩擦损失增大，对应的机械效率会降低。所以通 过理论计算和实验研究确定一合适的静盘排气压力的作用面积Ae，则可以达到较高的性能。本发明可以使得动、静涡旋盘叶片轴向密封力一直处于动态调整平衡当中， 避免出现两种情况A、 轴向密封力过大，加剧摩擦，功耗增加，缩短零件寿命；B、 轴向密封力不足导致压縮腔串气，能效比降低。轴向平衡使得压縮机在任何工况点工作时保持极低的摩擦损失。另外出现 液击时动、静盘可以自动分开加以避免。与中国专利ZL91108516.5号比较，本申请具有以下特点1.浮动密封原理 不一样ZL91108516.5号专利采用的是中压腔的压力用于浮动密封，本申请直 接采用排气压力进行浮动密封；2.设计结构不同，原密封装置的大小密封圈分 别密封内壁和外壁(静涡盘上的内表面和外表面)，而本发明的密封圈全部采用 密封凸台外壁(外表面)的方式；3.零件加工相对简单，仅需在静涡盘端板上 方加工出凸台，在隔板上对应加工出收容凸台的凹槽，或在静涡盘底端设置一 轴承套，由轴承套提供收容凸台的凹槽，进而设置密封圈即可。由上可知，本发明在实现轴向浮动密封功能和效果的同时，结构更佳简单， 成本大幅度降低，安装方便。此外，本发明对压力比非常敏感，因而能对诸如 反转和进气堵塞引起的真空情况起到良好的防护作用。在这种情况下，密封装 置失去作用，以使排出的流体通过旁路直接进入具有吸气压力的压力区。这可 防止在压縮机进口一侧形成高真空而产生将两个涡型体拉在一起的过大的具有 破坏性的力。更为重要的是，它能防止马达保护装置连接器销子间产生火花或 燃烧。
权利要求
1. 一种具有简化的浮动密封机构的涡旋压缩机，包括一内部设置有隔板的密封外壳；一置于外壳内并在其一端面上有第一螺旋体的动涡盘；一置于外壳内并在其一端面上有第二螺旋体的静涡盘，动涡盘和静涡盘相互齿合；一使动涡盘绕一轴相对于静涡盘沿轨道运行的装置，从而使动涡盘和静涡盘在一吸入压力区和一排出压力区之间产生体积逐渐变化的内腔；一用以安装静涡盘使其相对于动涡盘具有有限的轴向运动的装置；一浮动密封机构，在一第一位置和一第二位置之间轴向浮动；其特征在于，所述浮动密封机构包括静涡盘端板上方一体成型的凸台、隔板下部提供的凹槽及密封圈，所述凸台嵌入所述凹槽内，所述密封圈密封地设置在凸台外壁与凹槽内壁之间。
2. 根据权利要求1所述的具有简化的浮动密封机构的涡旋压縮机，其特征在于， 所述凹槽直接开设在隔板的底端。
3. 根据权利要求1所述的具有简化的浮动密封机构的涡旋压縮机，其特征在于， 还包括一带排气孔的轴承套，设置在隔板底端，所述凹槽由该轴承套提供。
4. 根据权利要求3所述的具有简化的浮动密封机构的涡旋压縮机，其特征在于， 所述轴承套是焊死隔板底端的。
5. 根据权利要求3所述的具有简化的浮动密封机构的涡旋压縮机，其特征在于， 所述轴承套底端与静涡盘端板之间设置了碟型弹簧，所述轴承套顶端设置一与 隔板底端形成密封的凸出环形机构。
6. 根据权利要求1至5任意一项所述的具有简化的浮动密封机构的涡旋压縮机, 其特征在于，所述凸台外壁上端开设密封圈安装槽，所述密封圈安装于该槽上。
7. 根据权利要求1至5任意一项所述的具有简化的浮动密封机构的涡旋压縮机, 其特征在于，所述密封圈为整体为圆环状，其横断面为Y形。
8. 根据权利要求1至5任意一项所述的具有简化的浮动密封机构的涡旋压縮机， 其特征在于，所述凸台顶端向下开设有容积槽。
全文摘要
本发明涉及一种具有简化的浮动密封机构的涡旋压缩机，包括外壳、隔板、动涡盘、静涡盘、驱动动涡盘的电机及曲轴、安装静涡盘的基座及套筒螺栓、及浮动密封机构，浮动密封机构包括静涡盘端板上方一体成型的凸台、隔板下部形成的凹槽及密封圈，所述凸台嵌入所述凹槽内，所述密封圈密封地设置在凸台外壁与凹槽内壁之间，浮动密封机构在一第一位置和一第二位置之间轴向浮动，达到平衡静涡盘受力的目的。本发明较现有技术的有益效果在于，在有效达到浮动密封效果的同时，具备易于加工、安装可靠、成本低的特点。
文档编号F04C18/02GK101265907SQ20081002782
公开日2008年9月17日 申请日期2008年4月30日 优先权日2008年4月30日
发明者尹秉奎, 曹贞文, 梁健坤, 炯 陈, 陈达光, 陈迪松 申请人:珠海格力电器股份有限公司;珠海凌达压缩机有限公司