CN106050726A - 压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压缩机，包括：轴承座、转轴、轴承和密封组件。轴承座上设有轴孔，在轴承座的两侧分别为冷媒侧和油侧，轴承座的朝向冷媒侧的表面上设有与轴孔间隔开的配合槽，轴承座内限定出油通道，油通道分别与轴孔和配合槽相连通。转轴设在轴孔内，转轴的位于冷媒侧的外周壁上设有密封凸起，轴承设在轴孔内且外套在转轴上。密封组件位于冷媒侧且外套在转轴上，密封组件具有配合部和移动部，移动部可移动地配合在配合槽内，配合部位于密封凸起和轴承座之间，且配合部具有可与密封凸起面接触的密封面。根据本发明的压缩机，在使用中可随时满足较高的密封要求，尤其能满足特殊工况的使用。同时密封组件结构简单，缩短了密封的长度。

Description

压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机领域。

背景技术

制冷压缩机轴承一般采用动压滑动轴承，润滑油通过加压泵进入轴承润滑后从轴承两端流出，轴承回油一般存在一定的压力。为避免润滑油进入氟系统，在轴承靠近氟系统侧设置阻油密封。制冷压缩机转轴工作转速较高从而使密封处线速度大，因此该密封一般不采用接触式密封而选用迷宫密封(接触式磨损较大，容易产生高温)。

机组常规工况运行时密封氟系统侧压力较高，润滑油在通过迷宫密封时动能可较快衰减直至停止流动，当机组在低压比、机组启机、机组停机等特殊工况时，迷宫密封在两侧压力相等时，润滑油的动能衰减较慢，往往达不到理想的密封效果而出现从密封处漏油的现象发生。

发明内容

本申请旨在解决现有技术中存在的技术问题，为此，本发明的目的在于提供一种压缩机，该压缩机在轴承座处密封良好且不易漏油。

根据本发明实施例的压缩机，包括：轴承座，所述轴承座上设有贯通的轴孔，在所述轴承座的位于所述轴孔轴向上的两侧分别为冷媒侧和油侧，所述轴承座的朝向所述冷媒侧的表面上设有与所述轴孔间隔开的配合槽，所述轴承座内限定出油通道，所述油通道分别与所述轴孔和所述配合槽相连通；转轴，所述转轴的一端穿设在所述轴孔内，所述转轴的外周壁上设有密封凸起，所述密封凸起为环形且沿所述转轴的周向延伸；轴承，所述轴承设在所述轴孔内且外套在所述转轴上；密封组件，所述密封组件位于所述冷媒侧且外套在所述转轴上，所述密封组件具有配合部和移动部，所述移动部可移动地配合在所述配合槽内，所述配合部位于所述密封凸起和所述轴承座之间，且所述配合部具有可与所述密封凸起面接触的密封面。

根据本发明实施例的压缩机，通过在转轴的冷媒侧设置密封组件，密封组件一侧为冷媒，密封组件的另一侧可与油通道连通，从而在两侧压力差作用下可自动调节密封形式，使转轴上密封凸起与密封组件上密封面之间的密封间隙可随工况的变化而变化，压缩机在使用过程中可随时满足较高的密封要求，尤其能满足压缩机特殊工况的使用。同时，该密封组件结构简单，缩短了密封的长度。

在一些实施例中，所述配合槽形成为环形槽，所述密封组件包括：第一密封件，所述第一密封件包括密封筒和密封环，所述密封筒外套在所述转轴上，所述密封筒的朝向所述油侧的部分伸入到所述配合槽内以构成所述移动部，所述密封环沿所述密封筒的周向设置在所述密封筒的内壁面上，所述密封环与所述转轴相接触。由此，第一密封件结构简单，且能保证与轴承座、转轴之间的密封性。

在一些实施例中，所述密封环的内周面形成为波纹面。这样可避免第一密封件磨损过大而导致密封失效的问题。

在一些实施例中，所述密封环与所述轴承座的表面间隔开设置。可保证密封环与转轴、轴承座之间具有一定空隙，该空隙处能容纳一定量的冷媒和润滑油并产生压力。

在一些实施例中，所述密封组件包括：外密封圈，所述外密封圈位于所述配合槽内且外套在所述密封筒上。从而提高了润滑油的密封性，避免润滑油流向冷媒侧。

在一些实施例中，所述密封组件包括：内密封圈，所述内密封圈位于所述配合槽内且内套在所述密封筒内。从而提高了润滑油的密封性，避免润滑油流向冷媒侧。

在一些实施例中，所述密封组件包括：环形的第二密封件，所述第二密封件外套在所述转轴上，所述第二密封件设在所述密封凸起与所述密封环之间，所述第二密封件构成所述配合部。独立设置第二密封件，第二密封件可选用适宜的材料加工以适于与密封凸起形成面配合。

在一些实施例中，在朝向所述油侧的方向上，所述密封面朝向转轴中心轴线倾斜延伸，所述密封凸起的朝向所述油侧的表面形成为与所述密封面相适配的形状。

在一些实施例中，所述油通道包括：进油通道，所述进油通道与所述轴孔、所述配合槽相连通；回油通道，所述回油通道在所述轴承座的朝向所述冷媒侧的表面上设有回油口，所述回油口位于所述轴孔和所述配合槽之间。由此，密封组件压力面上的压力较高，使压缩机在开启、低负荷运行时能驱动密封组件的配合部与转轴上密封凸起形成面配合。

在一些实施例中，所述轴承座的表面上设有凹槽，所述轴孔和所述配合槽设在所述凹槽的底壁上，所述密封组件设在所述凹槽内，所述凹槽的开口处设有限制所述密封组件向外滑出的压板。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的压缩机在轴承密封处的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的压缩机在轴承处密封组件上的压力面、压力的标示图。

附图标记：

压缩机100、

轴承座1、凹槽11、轴孔12、配合槽13、油通道14、进油通道141、回油通道142、回油口143、

转轴2、密封凸起21、

轴承3、

密封组件4、移动部401、配合部402、密封面S、

第一密封件41、密封筒411、密封环412、

第二密封件42、外密封圈43、内密封圈44、

压板5。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图2描述根据本发明实施例的压缩机100。

可以理解的是，现有技术公开的有的方案中，压缩机在滑动轴承处会采用迷宫密封的方式进行密封。迷宫密封是利用密封介质在通道中不断衰减动能，来达到密封效果。如果压缩机中冷媒侧压力较大，润滑油可在较短距离内停止流动。当润滑油侧压力大于冷媒侧时，润滑油动能衰减减慢，常规的密封达不到理想的密封效果。而这种密封情况在压缩机启机、低负荷运行、机组停机过程等工况时必将存在。

现有技术公开的另一些方案中，压缩机在滑动轴承处会采用接触式密封。如果采用接触式密封，机组在常规工况下运行时密封磨损较大，并且接触面会产生高温而使密封间隙增大、密封失效。

为解决密封问题，本发明实施例中提出的压缩机在轴承处的密封采用是迷宫密封方式，但是该迷宫密封方案与现有技术提出的迷宫密封方案有所不同。

根据本发明实施例的压缩机100，如图1所示，包括：轴承座1、转轴2、轴承3和密封组件4。

轴承座1上设有贯通的轴孔12，在轴承座1的位于轴孔12轴向上的两侧分别为冷媒侧和油侧，轴承座1的朝向冷媒侧的表面上设有与轴孔12间隔开的配合槽13，轴承座1内限定出油通道14，油通道14分别与轴孔12和配合槽13相连通。

转轴2的一端穿设在轴孔12内，转轴2的朝向冷媒侧的外周壁上设有密封凸起21，密封凸起21为环形且沿转轴2的周向延伸，轴承3设在轴孔12内且外套在转轴2上。

密封组件4位于冷媒侧且外套在转轴2上，密封组件4具有配合部402和移动部401，移动部401可移动地配合在配合槽13内，配合部402位于密封凸起21和轴承座1之间，且配合部402具有可与密封凸起21面接触的密封面S。这里，在转轴2的轴向上，配合部402位于密封凸起21和轴承座1之间。

这样，压缩机100在开启后，如果转轴2被驱动转动，转轴2与轴承3的接触面之间产生摩擦且生成大量热量。压缩机100启动后，高压润滑油可通过油通道14流经轴孔12内，以对转轴2进行润滑，同时流动的润滑油可带走过多热量。

密封组件4密封在转轴2的冷媒侧，以防止润滑油沿轴孔12朝向冷媒侧流动，从而避免压缩机100排气时，冷媒带走过多润滑油导致漏油。

其中，由于油通道14连通配合槽13，因此配合槽13内的润滑油会对密封组件4产生一定油压，而冷媒侧的冷媒气体也会对密封组件4产生一定的压力。因此密封组件4在气压和油压之间的压差驱动下，密封组件4可沿配合槽13移动，密封组件4为可自动调节的密封结构形式。

下面结合图1和图2所示的具体实施例，描述本发明实施例中密封组件4自动调节的工作原理。

具体而言，密封组件4的朝向冷媒侧的表面与冷媒气体接触，密封组件4的与冷媒气体接触的表面构成压力面A1，密封组件4的朝向油侧且可能与轴孔21可连通的表面构成压力面A2，密封组件4的位于配合槽13内的与润滑油可接触的表面构成压力面A3。冷媒在压力面A1上产生的压力值为P1，压力面A2处的压力值为P2，润滑油在压力面A3处产生的压力值为P3。

压缩机100在启机且油泵开启后，密封组件4上压力P1等于密封组件4上压力P2，而此时压力P3大于压力P2，因此该情况下油压产生的力使密封组件4沿配合槽13朝向冷媒侧的方向移动。当密封组件4上配合部402被密封凸起21卡住时，密封组件4朝向冷媒侧的方向移动至最大位置，此时配合部402上的密封面S与密封凸起21之间形成面接触，配合部402与转轴2的密封凸起21的面接触阻止了润滑油流向冷媒侧。

当压缩机100在正常工况下运行时，各腔室压力关系为P1>P3>P2(P1远大于P3)，高压冷媒气体产生的压力会使密封组件4朝向油侧移动。当密封组件4上的配合部402与转轴2的密封凸起21之间产生一定间隙时，此时由于冷媒侧气压较高，高压气体也能阻止润滑油朝向冷媒侧流动。

当压缩机100低负荷运行时，各腔室压力关系为P1>P3>P2，如果P2和P3的压力和大于P1，密封组件4在上述压力差作用下也会朝向冷媒侧的方向移动。随着配合部402与转轴2上密封凸起21之间的间隙的减小，压力P2也随之减小，最终密封组件4会达到一个平衡点，而此密封凸起21与配合部402之间间隙较小，润滑油较难通过。

该方案通过可调节的密封组件4，使密封间隙可随工况的变化而变化，满足压缩机100特殊工况的使用，同时缩短了密封的长度。

根据本发明实施例的压缩机100，通过在转轴2的冷媒侧设置密封组件4，密封组件4一侧为冷媒，密封组件4的另一侧可与油通道14连通，从而在两侧压力差作用下可自动调节密封形式，使转轴2上密封凸起21与密封组件4上密封面S之间的密封间隙可随工况的变化而变化，压缩机100在使用过程中可随时满足较高的密封要求，尤其能满足压缩机100特殊工况的使用。同时，该密封组件4结构简单，缩短了密封的长度。

在一些实施例中，如图1所示，轴承座1的表面上设有凹槽11，轴孔12和配合槽13设在凹槽11的底壁上，密封组件4设在凹槽11内，凹槽11的开口处设有限制密封组件4向外滑出的压板5。

这样，密封组件4与轴承座1之间接触面积大，密封组件4与轴承座1之间的密封性可得到保证。而且，密封组件4在两侧压力差作用下移动时，密封组件4整体沿凹槽11的内周面移动，密封组件4移动时的密封可靠性也得到了保证。

具体地，当密封组件4朝向冷媒侧移动至最大距离时，密封组件4止抵在压板5上，避免密封组件4从凹槽11内脱出，也避免密封组件4朝向冷媒侧移动过度而导致与密封凸起21之间无法形成面配合。

具体地，配合槽13形成为环形槽。如图1所示，密封组件4包括：第一密封件41，第一密封件41包括密封筒411和密封环412，密封筒411外套在转轴2上，密封筒411的朝向油侧的部分伸入到配合槽13内以构成移动部401，密封环412沿密封筒411的周向设置在密封筒411的内壁面上，密封环412与转轴2相接触。

筒形的密封筒411保证了密封组件4与轴承座1之间的密封性，密封环412保证了密封组件4与转轴2之间的密封性。

可选地，密封筒411形成为圆筒形，密封环412形成为圆环形。

其中，由于配合槽13为环形，密封筒411形成为圆筒形，密封筒411的伸入配合槽13的部分移动部401也为圆形，这样密封组件4的可与润滑油接触的压力面A3的面积较大，产生的压力P3也较大，能够根据压缩机100不同工况有力地驱动密封组件4移动。

当然，在本发明实施例中，第一密封件41的结构不限于此，例如，当配合槽13形成非圆环形时，第一密封件41的朝向油侧的部分可延伸出支脚，支脚伸入到配合槽13内构成移动部401。

在一些具体实施例中，如图1所示，密封环412的内周面形成为波纹面，这样可避免第一密封件41磨损过大而导致密封失效的问题。

具体地，如图1所示，密封环412与轴承座1的表面间隔开设置，更具体地，在密封组件4移动的过程中，密封环412与轴承座1的表面始终间隔开。这样，可保证密封环412与转轴2、轴承座1之间具有一定空隙，该空隙处能容纳一定量的冷媒和润滑油并产生压力P2。

当然，如果密封环412在朝向油侧移动至最大处时，密封环412也可以与轴承座1接触，而当密封组件4受压力P3的驱动而朝向冷媒侧移动时，密封环412与轴承座1之间还是会产生间隙。

在一些实施例中，如图1所示，密封组件4包括：外密封圈43和内密封圈44，外密封圈43位于配合槽13内且外套在密封筒411上，内密封圈44位于配合槽13内且内套在密封筒411内。

这就相当于在移动部401上设置了密封圈，从而提高了润滑油的密封性，避免润滑油流向冷媒侧。

可选地，外密封圈43可为多个且间隔开地外套在密封筒411上，内密封圈44可为多个且间隔开地内套在密封筒411内。

在一些实施例中，密封组件4包括：环形的第二密封件42，第二密封件42外套在转轴2上，第二密封件42设在密封凸起21与密封环412之间，第二密封件42构成配合部402。

独立设置第二密封件42，第二密封件42可选用适宜的材料加工以适于与密封凸起21形成面配合。

可以理解的是，转轴2上密封凸起21不会设置得过大，因此第二密封件42最好能具有一定的弹性，从而在受到挤压时第二密封件42能与密封凸起21充分接触形成面配合。

可选地，第二密封件42可采用具有弹性的有机材料制成，以提高密封性。有利地，第二密封件42采用固定式结构，其中，密封环412位于密封筒411内侧，第一密封件41内壁上在冷媒侧形成台阶面，第二密封件42卡在该台阶面处，从而固定第二密封件42。

当然，在本发明实施例中，第二密封件42也可取消，第一密封件41上的密封环412也可充当配合部402来与密封凸起21配合。

在一些实施例中，如图1所示，在朝向油侧的方向上，密封面S朝向转轴中心轴线倾斜延伸，密封凸起21的朝向油侧的表面形成为与密封面S相适配的形状。

优选地，密封面S形成锥面，密封凸起21的朝向油侧的表面也形成锥面。在图1中，密封凸起21的横截面形成为三角形。

在一些实施例中，如图1所示，油通道14包括：进油通道141和回油通道142，进油通道141与轴孔12、配合槽13相连通，回油通道142在轴承座1的朝向冷媒侧的表面上设有回油口143，回油口143位于轴孔12和配合槽13之间。

也就是说，密封组件4使用轴承3进口处的润滑油压力作为源动力，密封组件4压力面A3上的压力P3较高，使压缩机100在开启、低负荷运行时能驱动密封组件4的配合部402与转轴2上密封凸起21形成面配合。

可以理解的是，轴孔12内的润滑油会有部分流向第一密封件41与转轴2、轴承座1之间的空隙内，将回油口143设置在轴孔12和配合槽13之间，可将这些润滑油排出。而且当密封组件4由冷媒侧朝向油侧移动时，该空隙空间压缩，该空隙内的润滑油也从回油通道142排出，使空隙内压力不致过大，避免该空隙内压力过大导致漏油。

下面参照图1和图2所示的具体实施例，描述该实施例压缩机100中转轴2在轴承3处的密封结构。

如图1所示，整个结构由轴承座1、第一密封件41、转轴2、第二密封件42、压板5、轴承3、内密封圈44、外密封圈43等部份组成。

该实施例的工作原理：压缩机100在启机时油泵开启后如图2所示，第一密封件41左侧压力P1等于密封右下侧压力P2，而此时压力P3大于压力P2，因此该情况下油压产生的力使第一密封件41、第二密封件42向左移动到最大位置，使第二密封件42与转轴2的密封凸起21接触，阻止了润滑油流向冷媒侧。

压缩机100运行在正常工况时，各腔室压力关系为P1>P3>P2(P1远大于P3)，气体产生力会驱动第一密封件41、第二密封件42移动到右侧。使第二密封件42与转轴2的密封凸起21产生一定间隙，此时通过高压气体进入第一密封件41可阻止润滑油的流动。

压缩机100低负荷运行时，各腔室压力关系为P1>P3>P2，此时第一密封件41、第二密封件42会向左侧移动。随着第二密封件42与转轴2的密封凸起21间隙减小，压力P2也随之减小，最终第一密封件41及第二密封件42位于一个平衡点，而此时转轴2的密封凸起21与第二密封件42间隙较小，润滑油较难通过。

该方案带来的有益效果为：

1)可避免油泵运行而转轴2未运行时的漏油；

2)可提高低负荷下的密封效果；

3)可缩短密封长度，提高密封组件4的紧凑性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种压缩机，其特征在于，包括：

轴承座，所述轴承座上设有贯通的轴孔，在所述轴承座的位于所述轴孔轴向上的两侧分别为冷媒侧和油侧，所述轴承座的朝向所述冷媒侧的表面上设有与所述轴孔间隔开的配合槽，所述轴承座内限定出油通道，所述油通道分别与所述轴孔和所述配合槽相连通；

转轴，所述转轴的一端穿设在所述轴孔内，所述转轴的外周壁上设有密封凸起，所述密封凸起为环形且沿所述转轴的周向延伸；

轴承，所述轴承设在所述轴孔内且外套在所述转轴上；及

密封组件，所述密封组件位于所述冷媒侧且外套在所述转轴上，所述密封组件具有配合部和移动部，所述移动部可移动地配合在所述配合槽内，所述配合部位于所述密封凸起和所述轴承座之间，且所述配合部具有可与所述密封凸起面接触的密封面。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述配合槽形成为环形槽，所述密封组件包括：第一密封件，所述第一密封件包括密封筒和密封环，所述密封筒外套在所述转轴上，所述密封筒的朝向所述油侧的部分伸入到所述配合槽内以构成所述移动部，所述密封环沿所述密封筒的周向设置在所述密封筒的内壁面上，所述密封环与所述转轴相接触。

3.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述密封环的内周面形成为波纹面。

4.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述密封环与所述轴承座的表面间隔开设置。

5.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述密封组件包括：外密封圈，所述外密封圈位于所述配合槽内且外套在所述密封筒上。

6.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述密封组件包括：内密封圈，所述内密封圈位于所述配合槽内且内套在所述密封筒内。

7.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述密封组件包括：环形的第二密封件，所述第二密封件外套在所述转轴上，所述第二密封件设在所述密封凸起与所述密封环之间，所述第二密封件构成所述配合部。

8.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，在朝向所述油侧的方向上，所述密封面朝向转轴中心轴线倾斜延伸，所述密封凸起的朝向所述油侧的表面形成为与所述密封面相适配的形状。

9.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述油通道包括：

进油通道，所述进油通道与所述轴孔、所述配合槽相连通；

回油通道，所述回油通道在所述轴承座的朝向所述冷媒侧的表面上设有回油口，所述回油口位于所述轴孔和所述配合槽之间。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的压缩机，其特征在于，所述轴承座的表面上设有凹槽，所述轴孔和所述配合槽设在所述凹槽的底壁上，所述密封组件设在所述凹槽内，所述凹槽的开口处设有限制所述密封组件向外滑出的压板。