一种轴向柔性密封涡旋压缩机的制作方法

1.本实用新型涉及涡旋压缩机技术领域，尤其涉及一种轴向柔性密封涡旋压缩机。


背景技术：

2.涡旋压缩机日益广泛的应用于制冷行业中，现有的涡旋式压缩机包括设有螺旋形涡旋齿的定涡旋、与定涡旋相配合的设有螺旋形涡旋齿的动涡旋和在动涡旋与上支撑之间运动的防自转机构，防自转机构限制动、定涡旋使它们只能相对平动，动涡旋与定涡旋的涡卷相互啮合形成了多对压缩腔，由电机带动曲轴驱动动涡旋沿其公转轨道公转，所述压缩腔沿涡旋自外向内移动，体积逐渐减小，从而实现对介质的压缩，从而完成气体的吸入、压缩和排出。为了减少泄露，必须使两涡旋件的涡旋齿顶与另一涡旋件的齿底紧密的贴合以减少相邻压缩腔之间的端面泄漏。
3.为使两涡旋件的涡旋齿顶与另一涡旋件的齿底紧密的贴合以减少相邻压缩腔之间的端面泄漏，现有技术中，动涡旋的靠近排气孔部分设有引压孔，通过该孔将高压流体导流引导至背压腔，同时，配有回压孔保证压力平衡。该动涡旋可轴向运动，压缩机工作时，背压腔的压力和涡旋内压缩的压力共同作用，将动涡旋沿轴向压紧定涡旋，实现动涡旋和定涡旋间的轴向柔性密封。
4.现有技术的不足是：
5.1、引压孔在涡旋齿顶，由于密封长度比较小，用于造成泄漏；
6.2、引压孔在排气口附近，变形比较大且不可控容易泄漏；
7.3、一般说动涡旋表层都有涂层，加工孔的工艺难度比较高。


技术实现要素：

8.本实用新型为解决上述问题，提供一种轴向柔性密封涡旋压缩机。
9.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种轴向柔性密封涡旋压缩机，包括上壳、下壳和驱动机构，上壳、上支撑、下壳依次固定连接，下壳内安装有驱动机构，上支撑内设有回压机构，驱动机构与上支撑密封连接，驱动机构与动涡旋连接，定涡旋与上支撑的顶部端面密封连接，背压腔柔性密封结构、防自转机构设置在动涡旋与上支撑之间，定涡旋与上壳密封连接，定涡旋内开设有引压通道、放压通道，定涡旋内设置有背压阀底座、背压阀浮子，背压阀底座与定涡旋密封连接，背压阀浮子与定涡旋轴向滑动密封连接，压缩机正常运转状态下，背压阀浮子与背压阀底座接触密封。
10.进一步的，下壳包括固定相连的下端盖和电机壳。
11.进一步的，驱动机构包括曲轴、电机转子、电机定子、可动平衡块，电机定子固定在下壳内，电机转子套装在曲轴的下部，曲轴的上部套装有可动平衡块，可动平衡块与动涡旋连接。
12.进一步的，引压通道与上壳、定涡旋之间形成的高压腔相连通。
13.进一步的，放压通道与动涡旋、背压腔柔性密封结构、上支撑之间形成的背压腔相
连通。
14.进一步的，背压阀底座与引压通道、放压通道相连。
15.本实用新型通过在定涡旋的低压区域追加背压阀结构进行引压，背压阀工作区域温度变化较少，热变形小，背压阀泄漏几率小，背压浮动效果好；解决了现有技术容易泄漏，部品加工难度大、密封性不可靠的问题；背压阀设置在定涡旋，加工工艺简单；背压阀驱动的轴向密封结构可以使压缩机的运转容积效率大大提升。
附图说明
16.图1是本实用新型结构示意图；
17.图2是本实用新型局部结构示意图。
18.其中：1-上壳、2-定涡旋、3-动涡旋、4-背压腔柔性密封结构、5-上支撑、6-曲轴、7-电机转子、8-电机定子、9-下端盖、10-引压通道、11-放压通道、12-背压阀底座、13-背压阀浮子、14-可动平衡块、15-回压机构、16-防自转机构、17-电机壳。
具体实施方式
19.下面结合附图1-2对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。
20.一种轴向柔性密封涡旋压缩机，包括上壳1、下壳和驱动机构，上壳1、上支撑5、下壳依次固定连接，下壳内安装有驱动机构，上支撑5内设有回压机构15，驱动机构与上支撑5密封连接，驱动机构与动涡旋3连接，定涡旋2与上支撑5的顶部端面密封连接，背压腔柔性密封结构4、防自转机构16设置在动涡旋3与上支撑5之间，定涡旋2与上壳1密封连接，定涡旋2内开设有引压通道10、放压通道11，定涡旋2内设置有背压阀底座12、背压阀浮子13，背压阀底座12与定涡旋2密封连接，背压阀浮子13与定涡旋2轴向滑动密封连接，压缩机正常运转状态下，背压阀浮子13与背压阀底座12接触密封；引压通道10与上壳1、定涡旋2之间形成的高压腔相连通，放压通道11与动涡旋3、背压腔柔性密封结构4、上支撑5之间形成的背压腔相连通，背压阀底座12与引压通道10、放压通道11相连。下壳包括固定相连的下端盖9和电机壳17。驱动机构包括曲轴6、电机转子7、电机定子8、可动平衡块14，电机定子8固定在下壳内，电机转子7套装在曲轴6的下部，曲轴6的上部套装有可动平衡块14，可动平衡块14与动涡旋3连接。
21.电机定子8通电后形成旋转磁场带动电机转子7及曲轴6转动。可动平衡块14配合在曲轴6偏心部上，动涡旋3通过可动平衡块14和曲轴6驱动使其沿着曲轴6中轴线进行轨道平面运动，防自转机构16安装在动涡旋3与上支撑5之间可以保证动涡旋3只能平动不可以发生转动。动涡旋3与定涡旋2相互配合可以形成多个压缩腔，完成压缩工质的吸气、压缩和排气过程。
22.动涡旋3与可动平衡块14可以沿着曲轴6的偏心部沿轴向一定范围内移动，动涡旋3与上支撑5通过背压腔柔性密封结构4形成背压腔，背压腔提供的背压力可推动动涡旋3与定涡旋2紧密啮合，但是背压力过高会导致摩擦损耗过大，压缩机功耗增加，涡旋磨损，能效降低，当背压力不足时动涡旋倾覆或离脱，导致涡旋压缩腔泄漏，压缩机能效降低。
23.背压阀结构由背压阀底座12和背压阀浮子13组成，背压阀底座12与引压通道10连接，将高压气体(排气侧压力气体)引入到背压阀底座12中。背压阀浮子13与放压通道11连
接，同时与背压阀底座12接触密封。动涡旋3与定涡旋2运行过程中排气会产生高压气体，通过引压通道10，背压阀底座12，背压阀浮子13，放压通道11引入到动涡旋3底部的背压腔结构中，背压腔产生的背压力推动涡旋3与定涡旋2轴向柔性密封。
24.背压阀浮子13的运动状态与动涡旋3的状态相关；背压阀底座12提供的高压气体会推动背压阀浮子13的上端面使其向下运动；动涡旋3与背压阀浮子13使其向上运动；背压阀浮子13向上运动与背压阀底座12接触时会使引压通道10与放压通道11关闭。动涡旋处于倾覆状态或脱离时，背压阀浮子13会向下运动，下断面与动涡旋3接触。此时，背压阀浮子13与背压阀底座12间不接触，使引压通道10与放压通道11连通。
25.依靠动涡旋3的倾覆或脱离与啮合会导致背压阀浮子13上下运动，进而控制引压通道10与放压通道11连通与关闭。引压通道10与放压通道11连通时，高压气体与背压腔连通，背压力升高，背压力可以推动动涡旋3与定涡旋2轴向密封；引压通道10与放压通道11关闭时，同时，背压腔会因为设有回压机构15，背压力会缓慢降低，在一段时间内动涡旋3与定涡旋2的密封会被打破，动涡旋3倾覆或脱离。
26.背压腔上设有回压机构15，连接背压腔和低压腔。保证背压腔压力的动态平衡。注意，回压机构15的流通量比引压通道10与放压通道11的流量小。
27.本实用新型的工作原理如下：当压缩机起动时，随着动涡旋3的转动，动涡旋3与定涡旋2形成的压缩腔中的压力升高。将推动动涡旋3与定涡旋2分开一段距离，此时，背压阀浮子13打开，引压通道10和放压通道11连通，压缩腔中的一部分压力可以通过引压通道10和放压通道11进入动涡旋3的背压腔。同时，随着背压腔中的压力升高，动涡旋3可以沿着轴向定涡旋2移动，使其压紧定涡旋2。此时，背压阀浮子13关闭，引压通道10和放压通道11关闭。背压腔内的压力不在升高。因为回压机构15的存在，背压腔的压力会被慢慢释放，当背压腔的压力不足以推动动涡旋3与定涡旋2紧密贴合时，动涡旋3会倾覆或脱离，此时，背压阀浮子13再次打开，将高压流体从引压通道10和放压通道11引入背压腔，通道动涡旋3与定涡旋2再次紧密贴合。周而复始，该结构可以保证动涡旋3与定涡旋2始终紧密贴合，实现轴向柔性密封。
28.引压通道10可以从排气孔或者高压腔进行引压，这样的设置可以高效的将高压气流引入背压阀底座12。
29.背压阀浮子13与背压阀底座12的密封使用端面密封或者锥口密封等形式，保证背压阀浮子13关闭时，引压通道10和放压通道11关闭。
30.动涡旋3背板配备可以柔性补偿的密封机构，保证动涡旋3轴向运动过程中背压腔不泄露。
31.在上支撑5或动涡旋3上设置回压结构15保证背压力可以随着动涡旋3的运动状态变化而变化。
32.以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。