CN108700074B - 涡旋泵尖端密封 - Google Patents
涡旋泵尖端密封 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108700074B CN108700074B CN201780013330.6A CN201780013330A CN108700074B CN 108700074 B CN108700074 B CN 108700074B CN 201780013330 A CN201780013330 A CN 201780013330A CN 108700074 B CN108700074 B CN 108700074B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- scroll
- seal
- tip
- tip seal
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
- F04C18/0246—Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
- F04C18/0269—Details concerning the involute wraps
- F04C18/0284—Details of the wrap tips
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C19/00—Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
- F01C19/005—Structure and composition of sealing elements such as sealing strips, sealing rings and the like; Coating of these elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C27/00—Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C27/005—Axial sealings for working fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2230/00—Manufacture
- F04C2230/20—Manufacture essentially without removing material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2240/00—Components
- F04C2240/20—Rotors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2230/00—Manufacture
- F05B2230/20—Manufacture essentially without removing material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/57—Seals
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2280/00—Materials; Properties thereof
- F05B2280/10—Inorganic materials, e.g. metals
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2280/00—Materials; Properties thereof
- F05B2280/60—Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
- F05B2280/6012—Foam
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
一种涡旋泵尖端密封件(246),所述涡旋泵尖端密封件(246)待被配合至涡旋泵的第一涡旋部的涡旋壁的尖端面,以便在所述尖端面与所述涡旋泵的第二涡旋部的基部板之间进行密封。所述尖端密封件由金属制成并且具有至少一个内部设置的空隙(251)。所述金属尖端密封件可以由限定多个内部设置的空隙(251)的泡沫金属制成。
Description
技术领域
本发明涉及涡旋泵尖端密封。
背景技术
已知的涡旋压缩机或者涡旋泵包括固定涡旋部、绕动涡旋部、以及用于绕动涡旋部的驱动机构。驱动机构配置为导致绕动涡旋部相对于固定涡旋部绕动,以便导致在泵入口与泵出口之间泵送流体。固定涡旋部和绕动涡旋部各自包括从大体上圆形的基部板延伸的直立涡旋壁。每个涡旋壁具有设置为远离相应基部板且大体上垂直于相应基部板延伸的端面或者尖端面。绕动涡旋壁配置为在绕动涡旋部的绕动期间与固定涡旋壁啮合,以便使得涡旋部的相对绕动运动会导致将连续体积的气体围封在限定在涡旋壁之间的袋穴中且将其从入口泵送至出口。
涡旋泵可以是干式泵,其中,涡旋部未经润滑,因此内部工作间隙未由流体(诸如油)密封。在这种情况下,为了防止回漏,每个涡旋壁的尖端设置有尖端密封件以抵靠另一涡旋部的基部板进行密封。尖端密封件位于限定在涡旋壁的尖端中的通道中并且通常由PTFE(聚四氟乙烯)制成。在每个通道的基部与尖端密封件的相对面之间可能存在小间隙,以便使得在使用中,占据该间隙的流体会迫使尖端密封件朝向且抵靠另一涡旋部的基部板。尖端密封件会封闭由制造和操作容差引起的在涡旋部之间的间隙并且将泄漏减小至可接受的水平。
通常,尖端密封件比其通道更窄,以便使得在尖端密封件与通道的相对侧壁之间存在径向间隙。在涡旋部的相对绕动运动期间,尖端密封件对于其运动的一部分被推动抵靠一个侧壁并且对于其运动的另一部分被推动抵靠另一侧壁。随着尖端密封件在这些位置之间来回移动,泄漏会增加,这是因为从密封件的一侧至密封件的另一侧形成了泄漏路径。已知的尖端密封件通常具有1:1的高度与径向宽度的高宽比(aspect ratio)。即是说,尖端密封件的径向宽度等于尖端密封件的高度,以便使得尖端密封件具有方形横截面。相应地,尖端密封件在径向或者横向方向上相对刚性。当尖端密封件在尖端密封件通道的侧壁之间径向地移动时,该相对刚度会减缓尖端密封件的移动,因而增加泄漏。
对于一些真空应用,诸如,涉及暴露于放射性的那些应用,有利的是或者甚至可能必要的是使用无油涡旋泵。然而,在待被暴露于放射性的情况下,不能够将PTFE用作尖端密封件材料。
发明内容
本发明提供一种如在权利要求1中具体说明的涡旋泵。
本发明还包括一种如在权利要求14中具体说明的涡旋泵尖端密封件。
本发明还包括一种如在权利要求27中具体说明的用于在涡旋泵中提供尖端密封件的方法。
附图说明
在仅仅通过示例的方式给出的如下公开内容中,将参考附图,在附图中:
图1是涡旋泵的示意性表示;
图2是固定涡旋部的示意性平面视图,示出了尖端密封布置结构的第一示例;
图3是图2中的线III-III上的横截面;
图4是图2中示出的固定涡旋部的中心区域的放大图;
图5是与图4相对应的视图,示出了尖端密封布置结构的第二示例;
图6是与图4相对应的视图,示出了尖端密封布置结构的第三示例;
图7是与图4相对应的视图,示出了尖端密封布置结构的第四示例;
图8是与图4相对应的视图,示出了尖端密封布置结构的第五示例;
图9是与图4相对应的视图,示出了尖端密封布置结构的第六示例;
图10是另一金属尖端密封件的示意性透视图;
图11是图10中的线XI-XI上的部分横截面图;以及
图12是用于金属尖端密封件的两个金属密封件节段的侧视图。
具体实施方式
参考图1至图4,涡旋泵10包括泵壳体12和涡旋驱动器,在该示例中,涡旋驱动器包括具有偏心轴部分16的驱动轴14。涡旋驱动器由马达18驱动,马达18与驱动轴14连接。偏心轴部分16与绕动涡旋部20连接,以便使得驱动轴的旋转会将相对于固定涡旋部22的绕动运动施加给绕动涡旋部,以沿着流体流动路径在泵入口24与泵出口26之间泵送流体。
固定涡旋部22包括螺旋形或者内旋状涡旋壁28。涡旋壁28从大体上圆形的基部板32的主表面30垂直地延伸并且具有与主表面30间隔开的端面或者尖端面34。尖端面30可以大体上平行于主表面30。绕动涡旋部20包括螺旋形或者内旋状涡旋壁36。涡旋壁36从大体上圆形的基部板38的主表面37垂直地延伸并且具有与主表面37间隔开的端面或者尖端面40。尖端面40可以大体上平行于主表面37。绕动涡旋壁36在绕动涡旋部20的绕动移动期间与固定涡旋壁28配合或者啮合。涡旋部20、22的相对绕动移动会引起连续体积的气体被捕获在限定在涡旋部之间的袋穴中并且将其从入口24泵送至出口26。
涡旋泵10可以是干式泵,其中涡旋部20、22未经润滑,以便使得不存在用于密封涡旋部之间的工作间隙的润滑剂。为了防止或者至少减小经由涡旋壁28、36的尖端面34、40与基部板32、38的相对主表面30、37之间的相应间隙42、44的回漏,提供相应尖端密封布置结构以便封闭间隙42、44。在图2至图4中可以看到用于固定涡旋部22的尖端密封布置结构,并且将在下文对其进行详细描述。尽管未在图1至图4中示出,但用于绕动涡旋部20的尖端密封布置结构可以与固定涡旋部22的尖端密封布置结构相同或者相似。
参考图2至图4,用于固定涡旋部22的尖端密封布置结构包括分节段的金属尖端密封件46(1)至46(n),分节段的金属尖端密封件46(1)至46(n)位于限定在涡旋壁28的尖端面34中的通道48中。在一些示例中,通道48可以从涡旋壁28的径向最内端部50延伸至涡旋壁的径向最外端部52。然而,在图2至图4所图示的示例中,通道48从涡旋壁28的径向最内端部50延伸至在径向最内端部与径向最外端部50、52中间的位置47。从设置在位置47处的通道48的端部至涡旋壁28的径向最外端部52,尖端密封布置结构可以包括没有尖端密封件的涡旋壁的尖端面34。在没有尖端密封件的尖端面34的一部分形成尖端密封布置结构的一部分的示例中,尖端面可以设置有一个或更多个凹陷,该一个或更多个凹陷在尖端面中限定袋穴、凹部、沟槽、或者锯齿状物以用于抵抗尖端面与基部板38的相对主表面37之间的流体泄漏。在没有尖端密封件的尖端面34的一部分形成尖端密封布置结构的一部分的示例中,分节段的金属尖端密封件46(1)至46(n)设置在涡旋壁28的内端处并且在涡旋壁的外端处省略尖端密封件,以便使得在泵送流体的压力将相对较低的区域中不存在尖端密封件并且在压力将相对较高的地方存在尖端密封件。
参考图3,在通道48的基部57与分节段的金属尖端密封件46(1)至46(n)的面向侧之间存在小间隙56,以便使得在使用中,占据该间隙的流体可以迫使分节段的金属尖端密封件朝向绕动涡旋部20的基部板38的相对主表面37。相应地,分节段的金属尖端密封件46(1)至46(n)可以被支撑在流体垫上,该流体垫用于推动密封件,使其与基部板38的主表面37密封接合。此外,并且尽管未在图3中示出,但在分节段的金属尖端密封件46(1)至46(n)与通道48的相对侧壁之间可能存在径向间隙。在涡旋部20、22的相对绕动运动期间,分节段的金属尖端密封件46(1)至46(n)对于其运动的一部分被推动抵靠一个侧壁并且对于其运动的另一部分被推动抵靠另一侧壁。
如在图4中最佳看到的,分节段的金属尖端密封件包括连续地端对端设置在通道48中的多个密封件节段46(1)至46(n)。金属密封件节段46(1)至46(n)是细长主体,该细长主体具有第一端部58和设置为大体上与第一端部相对的第二端部60,并且包括至少一个内部设置的空隙。在横截面中,密封件节段46(1)至46(n)可以关于在第一端部与第二端部58、60之间延伸的中心线对称并且可以在横截面上至少大体上为矩形。金属尖端密封件节段46(1)至46(n)可以在细长主体的纵向方向上是弯曲的。在该示例中,第一端部和第二端部58、60各自包括平面的或者平坦的端面。尽管并非必要,但在所图示的示例中,端面是直立的,以便使得在使用中,其至少大体上垂直于通道48的基部57延伸。除了金属密封件节段46(1)之外的全部密封件节段的第一端部58设置为与相邻金属密封件节段的相应相对第二端部60成邻接面对面关系,以便使得金属密封件节段46(1)至46(n)有效地限定大体上连续的金属尖端密封件,该金属尖端密封件具有大体上与金属密封件节段46(1)至46(n)的相应长度的总和相对应的长度。
图5是大体上与图4相对应的视图,示出了包括连续地端对端设置在通道48中的多个金属密封件节段46(1)至46(n)的金属尖端密封件的第二示例。金属密封件节段46(1)至46(n)是细长主体,该细长主体具有第一端部58和设置为大体上与第一端部相对的第二端部60,并且包括至少一个内部设置的空隙。在该示例中,除了金属密封件节段46(1)和46(n)之外,全部金属密封件节段46(1)至46(n)具有包括倾斜端面的相应第一端部和第二端部58、60。第一金属密封件节段46(1)的第一端部58和金属密封件节段46(n)的第二端部60可以包括端面,例如,直立平面端面,该端面配置为允许其紧密配合至通道48的相应端部。除了金属密封件节段46(1)之外的全部密封件节段的第一端部58设置为与相邻节段的相应相对第二端部60成邻接面对面重叠关系,以便使得这些节段有效地限定连续金属尖端密封件。
图6是大体上与图4相对应的视图,示出了包括连续地端对端设置在通道48中的多个金属密封件节段46(1)、46(2)、46(3)至46(n)(节段46(n)未在图6中示出)的金属尖端密封件的第三示例。金属密封件节段46(1)至46(n)是细长主体,该细长主体具有第一端部58和设置为大体上与第一端部相对的第二端部60,并且包括至少一个内部设置的空隙。在该示例中,除了金属密封件节段46(1)和46(n)之外,全部金属密封件节段46(1)至46(n)具有包括相应端面的第一端部和第二端部58、60,相应端面有缺口以便限定配合的台阶构造。第一金属密封件节段46(1)的第一端部58和金属密封件节段46(n)的第二端部60可以包括端面,例如,直立平面端面,该端面配置为允许其紧密配合至通道48的相应端部。除了第一金属密封件节段46(1)之外的全部密封件节段的第一端部58设置为与相邻节段的相应相对第二端部60成邻接重叠关系。相应地,金属密封件节段46(2)的第一端部58处的台阶式构造与金属密封件节段46(1)的第二端部60处的台阶式构造重叠,并且金属密封件节段46(3)的第一端部58处的台阶式构造与金属密封件节段46(2)的第二端部60处的台阶式构造重叠,以便使得金属密封件节段46(1)至46(n)布置为形成大体上连续的金属尖端密封件。因此,端面的配置是使得当使其面对面时,这些端面成并排的非叠覆的重叠关系。
与图4中示出的示例所图示的简单邻接关系所获得的相比,提供组装成如通过图5和图6中的示例所图示的重叠关系的金属密封件节段会允许在相邻节段之间提供更大的表面接触面积或者界面。相邻金属密封件节段之间的增加的表面接触面积可以减小金属密封件节段之间泄漏的可能性。相邻节段之间的重叠还可以适应一定热膨胀,同时维持两个涡旋部20、22之间的充分密封。
图7是大体上与图4相对应的视图,示出了包括连续地端对端设置在通道48中的多个金属密封件节段46(1)、46(2)、46(3)至46(n)(节段46(n)未在图7中示出)的金属尖端密封件的第四示例。金属密封件节段46(1)至46(n)是细长主体,该细长主体具有第一端部58和设置为大体上与第一端部相对的第二端部60,并且包括至少一个内部设置的空隙。在该示例中,除了金属密封件节段46(1)和46(n)之外,全部金属密封件节段46(1)、46(2)、46(3)至46(n)具有包括相应可互相接合的端部构造的第一端部58和第二端部60,相应可互相接合的端部构造允许相邻金属密封件节段按照铰链或者铰接端对端关系进行链接以形成大体上连续的金属尖端密封件。第一金属密封件节段46(1)的第一端部58和金属密封件节段46(n)的第二端部60可以包括端面,例如,直立平面端面,该端面配置为允许其紧密配合至通道48的相应端部。由端部构造形成的连接使得单个金属密封件节段46(1)至46(n)不能由在尖端密封件的纵向方向上的相对移动分离开。在所图示的示例中,端部构造采用钩或者底切部的形式。在相邻金属密封件节段46(1)至46(n)之间形成铰链或者铰链状连接可以为尖端密封件提供增强的灵活性,因而促进金属尖端密封件响应于绕动涡旋部20的绕动运动在通道48的侧壁之间进行横向或者侧向移动,并且因此可能减小尖端密封件下方的泄漏。
图8是大体上与图4相对应的视图,示出了包括连续地端对端设置在通道48中的多个金属密封件节段46(1)、46(2)、46(3)至46(n)(节段46(n)未在图8中示出)的金属尖端密封件的第五示例。金属密封件节段46(1)至46(n)是细长主体,该细长主体具有第一端部58和设置为大体上与第一端部相对的第二端部60,并且包括至少一个内部设置的空隙。在该示例中,除了密封件节段46(1)和46(n)之外,全部金属密封件节段46(1)、46(2)、46(3)、46(4)至46(n)具有包括相应可互相接合的端部构造的第一端部58和第二端部60,相应可互相接合的端部构造允许相邻密封件节段按照连续端对端关系进行链接以形成大体上连续的金属尖端密封件。第一金属密封件节段46(1)的第一端部58和金属密封件节段46(n)的第二端部60可以包括端面,例如,直立平面端面,该端面配置为允许其紧密配合至通道48的相应端部。端部构造的配置使得单个金属密封件节段46(1)至46(n)不能由在金属尖端密封件的纵向方向上的相对移动分离开。
在该示例中,可互相接合的端部构造包括在第一端部58处的突起,该突起可插入到设置在第二端部60处的配合凹部中。突起可以包括圆形截面前端部分62,圆形截面前端部分62通过颈部部分64与金属密封件节段46(2)至46(n)的主体连接,并且凹部可以包括圆形截面内端部分66和从内端部分延伸至相应节段的端部的较窄通道68。端部构造可以配置为使得其通过在横向于金属密封件节段46(1)至46(n)的纵向方向的方向上的相对移动而互相接合。在所图示的示例中,第一端部58处的端部构造可通过至少大体上垂直于金属密封件节段46(1)至46(n)的纵向轴线的相对移动而插入到第二端部60处的端部构造中。端部构造可以配置为提供按压配合(press fit)或者轻干涉配合(light interference fit)。
给密封件节段提供如图8所图示的彼此紧密配合的可互相接合的配合端部构造会允许在相邻金属密封件节段之间形成刚性连接(positive connection)的可能性,以便使得一旦被组装,金属密封件节段就可以紧密地复制一件式金属尖端密封件。例如,端部构造可以配置为使得不允许在金属尖端密封件的纵向方向上的相对移动。可替代地,或者此外,端部构造可以配置为使得不允许金属密封件节段46(1)至46(n)的相对侧向移动。
在一些示例中,将金属尖端密封件制作为包括多个分立金属密封件节段(其连续地端对端配合在限定在涡旋壁的尖端中的通道中)的分节段的尖端密封件会提供一定程度的横向或者侧向灵活性,这在一件式金属尖端密封件中可能无法获得。此外,这可以使得制造更简单并且较少浪费散装材料(bulk material)。
图9是大体上与图4相对应的视图,示出了金属尖端密封件146的第六示例。金属尖端密封件146是一件式金属尖端密封件并且限定至少一个内部设置的空隙。金属尖端密封件146可以具有大体上矩形的横截面并且具有第一端部158和第二端部(未在图9中示出)。第一端部158设置在通道148的与涡旋壁28的径向最内端部150相邻的端部处。参考图2,第二端部可以设置为与涡旋壁28的径向最外端部52相邻或者在这两个端部中间的位置(诸如,例如,位置47)处。
金属尖端密封件146在其侧部中设置有凹部或者缺口149。凹部149可以沿着金属尖端密封件146的整个长度或者仅仅在该长度的一部分上以规律间隔开的间距进行设置。在所图示的示例中,在金属尖端密封件146的两侧中设置有凹部149。在凹部149设置在金属尖端密封件146的两侧中的情况下,这些凹部149可以设置为成大体上相对间隔开的关系(如在图9中示出)或者交错。凹部149在横截面上可以是弧形的并且在金属尖端密封件146的一部分或者全部高度上延伸。凹部149可以增加金属尖端密封件146的横向或者侧向灵活性,因而促进金属尖端密封件在涡旋部的绕动期间在通道48的相对侧壁之间的移动。凹部149还可以减小金属尖端密封件的质量。
图10是另一金属尖端密封件246的透视图,另一金属尖端密封件246包括限定至少一个内部设置的空隙的细长主体。金属尖端密封件246可以具有大体上矩形的横截面并且具有第一端部258和第二端部260。参考图2,金属尖端密封件246的长度可以是使得当配合至涡旋泵10的尖端面34、40时,第一端部258设置为与涡旋壁28、36的径向最内端部250相邻并且第二端部260设置为与相应涡旋壁的径向最外端部252相邻。可替代地,金属尖端密封件246可以相对较短,以便使得在第一端部258设置为与涡旋壁的径向最内端部250相邻的情况下,第二端部260设置在径向最内端部和径向最外端部250、252中间,例如,如图2所图示的。
参考图11,金属尖端密封件146、246可以由限定多个内部设置的空隙251的金属泡沫制成。金属泡沫可以是如在图11中示出的闭孔金属泡沫(closed cell metal foam)。将理解,尽管图9、图10和图11图示了由泡沫金属制成的一件式金属尖端密封件246,但泡沫金属的使用不限于一件式金属尖端密封件,并且分节段的金属尖端密封件的金属密封件节段可以类似地由泡沫金属制成。
在其它示例中,金属尖端密封件或者金属尖端密封件节段可以由一段长度的中空构件(例如,管)制成,该中空构件的端部由例如合适的卷边或者堵塞来封闭。图12示出了各自包括中空构件的两个金属密封件节段346。每个中空构件的第一端部358和第二端部360已经通过卷边、另一变形过程、或者堵塞来封闭,以便限定内部设置的空隙351。
金属尖端密封件可以由青铜制成,其具有如下优点:青铜是经批准用于核应用的材料。将青铜用作分节段的尖端密封件材料还可以是令人期望的,这是因为青铜具有自润滑、非磨损性质,由于尖端密封件将与相对涡旋部进行滑动接触,所以这可以是有利的。显示出良好非磨损性质(也许是在包含金属的合金中可以适合于生产分节段的尖端密封件)的其它金属包括钴、铜、金、铱、镍、钯、铂、铑、以及银。
如先前所描述的,金属尖端密封件可以通过设置在容纳着尖端密封件的通道的基部与尖端密封件的相对面之间的流体来按压抵靠涡旋基部板的相对主表面。跨越尖端密封件的流体压力将在与泵入口相邻的相对较低压力和与泵出口相邻的相对较高压力之间发生变化。在金属尖端密封件内提供一个或更多个空隙会减小尖端密封件的整体密度。这可以是有利的,因为否则的话,流体压力可能不足以将金属尖端密封件按压抵靠相对涡旋基部板,至少在存在跨越尖端密封件作用的相对较低压力的位置处。例如,可以通过用泡沫金属制成尖端密封件来减小金属尖端密封件的整体密度,与由相同金属制成的实心金属尖端密封件相比,其将具有相当低的密度。通过示例的方式,实心青铜尖端密封件可以具有8.8g/cm3的密度,并且通过代替地使用闭孔泡沫青铜尖端密封件,密度可以减小至3 g/cm3至4g/cm3。分节段的尖端密封件可以包括:具有相对较低密度的一个或更多个密封件节段,其朝着尖端密封件的设置为最接近泵入口的端部进行设置;以及具有相对较高密度的一个或更多个密封件节段,其朝着尖端密封件的设置为最接近泵出口的端部进行设置。因此,一个或更多个中空或者泡沫金属密封件节段可以朝着尖端密封件的设置为最接近泵入口的端部进行设置,并且一个或更多个实心金属密封件节段可以朝着尖端密封件的设置为最接近泵出口的端部进行设置。
如先前所描述的,金属尖端密封件可以仅仅设置在涡旋壁的径向最内端部处,并且没有金属尖端密封件的尖端面的一部分可以形成尖端密封布置结构的剩余部分。在其它示例中,金属尖端密封件可以至少大体上沿着涡旋壁的整个长度进行设置。金属密封件节段可以全都具有大体上相同的长度。可替代地,可以设置不同长度的金属密封件节段。在使用不同长度的密封件节段的示例中,可以在涡旋壁的径向最内端部处(涡旋壁的曲率在此是最大的)使用相对较短的金属密封件节段,并且随着涡旋壁的曲率减小,可以使用相对较长的节段。在一些示例中,单个金属密封件节段可以用于涡旋壁的一个或更多个径向外圈,而多个密封件节段用于涡旋壁的径向内圈中的仅一个。在至少一些示例中,可以有利的是使用相对较短长度的金属密封件节段,因为使用相对较长长度的金属密封件节段可能需要提供具有不同曲率的更大数目的金属密封件节段,以便将涡旋壁的变化曲率考虑进来。然而,使用相对较长的金属密封件节段可以有益于减少组装时间并且减少通过尖端密封件的潜在泄漏路径的数目。
在一些示例中,金属密封件节段可以具有在20 mm至100 mm的范围内的长度,而在其它示例中,金属密封件节段可以具有在20 mm至60 mm的范围内的长度。在一些示例中,至少一个金属密封件节段可以具有弯曲长度,该弯曲长度在涡旋壁的径向最内端部与径向最外端部50、52之间的尖端面的弯曲长度的1%至5%的范围内。在其它示例中,可以存在至少一个金属密封件节段,其具有在尖端面的弯曲长度的1%至2%的范围内的弯曲长度。在仍其它示例中,至少一个金属密封件节段可以具有尖端面的弯曲长度的约1.5%的弯曲长度。
涡旋泵尖端密封件的最大磨损应该发生在涡旋壁的设置为与泵出口26相邻的端部处,操作压力在此应该最高。提供由金属尖端密封件节段制成的金属尖端密封件会导致如下的可能性:仅仅更换被磨损得足以需要更换的那些密封件节段并且将剩余金属密封件节段留在原位以便继续使用。这就材料使用而言可能更具有成本效益并且还更加环境友好。此外,在维护操作之后具有相对短长度的新尖端密封件的磨损可能是有益的,因为在尖端密封件的磨损期间产生的灰尘的体积应该减小。
Claims (12)
1.一种涡旋泵尖端密封件(46,146,246),所述涡旋泵尖端密封件(46,146,246)待被配合至涡旋泵的第一涡旋部的涡旋壁的尖端面,以便在所述尖端面与所述涡旋泵的第二涡旋部的基部板之间进行密封,所述涡旋泵尖端密封件(46,146,246)由金属制成,其特征在于,所述涡旋泵尖端密封件(46,146,246)包括至少一个内部设置的空隙并且所述涡旋泵尖端密封件由限定多个所述空隙(251)的闭孔金属泡沫制成。
2.根据权利要求1所述的涡旋泵尖端密封件,其中,所述涡旋泵尖端密封件(46)包括待被连续地端对端配合至所述尖端面的多个金属密封件节段(46(1)-(4))。
3.根据权利要求2所述的涡旋泵尖端密封件,其中,所述金属密封件节段(46(1)-(4))各自包括平面端面,在所述金属密封件节段(46(1)-(4))被连续地端对端配合至所述尖端面时,所述平面端面配置为设置成邻接面对面关系。
4.根据权利要求2所述的涡旋泵尖端密封件,其中,所述金属密封件节段(46(1)-(4))各自包括至少一个端面,在所述金属密封件节段(46(1)-(4))被连续地端对端配合至所述尖端面时,所述至少一个端面配置为使得相邻的所述金属密封件节段的相应相对的所述端面设置成重叠关系。
5.根据权利要求4所述的涡旋泵尖端密封件,其中,所述端面配置为使得所述重叠端面成叠覆关系。
6.根据权利要求2所述的涡旋泵尖端密封件,其中,所述金属密封件节段(46(1)-(4))各自包括设置有端部构造的至少一个端部(58,60),在所述金属密封件节段(46(1)-(4))被连续地端对端配合至所述尖端面时,所述端部构造配置为与相邻的所述金属密封件节段(46(1)-(4))的端部构造配合。
7.根据权利要求6所述的涡旋泵尖端密封件,其中,所述端部构造配置为在所述相邻金属密封件节段之间提供铰链连接。
8.根据权利要求7所述的涡旋泵尖端密封件,其中,所述端部构造包括突起和配合凹部。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的涡旋泵尖端密封件,其中,所述多个金属密封件节段(46(1)-(4))包括具有在如下范围内的长度的至少一个金属密封件节段(46(1)-(4)):
i)20 mm至100 mm;或者
ii)20 mm至60 mm。
10.根据权利要求9所述的涡旋泵尖端密封件,其中,每个所述金属密封件节段(46(1)-(4))具有在所述范围中的至少一个内的长度。
11.根据权利要求2至8和10中任一项所述的涡旋泵尖端密封件,其中,所述多个金属密封件节段(46(1)-(4))包括具有第一密度的至少一个第一密封件节段(46(1)-(4))以及具有第二密度的至少一个第二密封件节段,所述第二密度高于所述第一密度。
12.一种涡旋泵(10),包括:
绕动涡旋部(20);
固定涡旋部(22);以及
驱动器(14),所述驱动器(14)配置为将相对于所述固定涡旋部(22)的绕动运动施加给所述绕动涡旋部(20);
其中,所述绕动涡旋部(20)包括绕动涡旋基部板(38)和从所述绕动涡旋基部板(38)朝着所述固定涡旋部(22)延伸的绕动涡旋壁(36),并且所述固定涡旋部(22)包括固定涡旋基部板(32)和从所述固定涡旋基部板(32)朝着所述绕动涡旋部(20)延伸的固定涡旋壁(28),
所述绕动涡旋壁(36)具有面向所述固定涡旋基部板(32)的尖端面(40),并且所述固定涡旋壁(28)具有面向所述绕动涡旋基部板的尖端面(34),
所述绕动涡旋壁(36)的所述尖端面(40)设置有用于在所述绕动涡旋壁与所述固定涡旋基部板之间进行密封的第一尖端密封布置结构,并且所述固定涡旋壁的所述尖端面设置有用于在所述固定涡旋壁与所述绕动涡旋基部板之间进行密封的第二尖端密封布置结构,
所述第一和第二尖端密封布置结构中的至少一个包括设置在相应尖端面(40,34)上的根据任一前述权利要求所述的涡旋泵尖端密封件(46,146,246)。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GBGB1603332.6A GB201603332D0 (en) | 2016-02-26 | 2016-02-26 | Scroll pump tip sealing |
GB1603332.6 | 2016-02-26 | ||
PCT/GB2017/050445 WO2017144869A1 (en) | 2016-02-26 | 2017-02-22 | Scroll pump tip sealing |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108700074A CN108700074A (zh) | 2018-10-23 |
CN108700074B true CN108700074B (zh) | 2021-02-09 |
Family
ID=55806959
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201780013330.6A Active CN108700074B (zh) | 2016-02-26 | 2017-02-22 | 涡旋泵尖端密封 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20190063433A1 (zh) |
EP (1) | EP3420234B1 (zh) |
JP (1) | JP2019506570A (zh) |
CN (1) | CN108700074B (zh) |
GB (1) | GB201603332D0 (zh) |
TW (1) | TW201736732A (zh) |
WO (1) | WO2017144869A1 (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0437165A2 (en) * | 1990-01-08 | 1991-07-17 | Carrier Corporation | Tip seal for scroll compressor |
JPH0932757A (ja) * | 1995-07-19 | 1997-02-04 | Tokico Ltd | スクロール式流体機械 |
CN100497940C (zh) * | 2004-01-13 | 2009-06-10 | 司考柔技术公司 | 具有选择性施加的可磨耗的涂层和承载表面的涡旋件涡卷部末端 |
CN103189651A (zh) * | 2010-11-08 | 2013-07-03 | 大金工业株式会社 | 涡旋压缩机 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR860001681Y1 (en) * | 1983-04-29 | 1986-07-25 | Mitsubishi Electric Corp | Scroll type compressor |
JP2002180980A (ja) * | 2000-12-08 | 2002-06-26 | Sanden Corp | スクロール型圧縮機 |
US8262377B2 (en) * | 2007-04-04 | 2012-09-11 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Injection molded scroll form |
-
2016
- 2016-02-26 GB GBGB1603332.6A patent/GB201603332D0/en not_active Ceased
-
2017
- 2017-02-20 TW TW106105618A patent/TW201736732A/zh unknown
- 2017-02-22 US US16/079,925 patent/US20190063433A1/en not_active Abandoned
- 2017-02-22 EP EP17706882.2A patent/EP3420234B1/en active Active
- 2017-02-22 CN CN201780013330.6A patent/CN108700074B/zh active Active
- 2017-02-22 WO PCT/GB2017/050445 patent/WO2017144869A1/en active Application Filing
- 2017-02-22 JP JP2018544910A patent/JP2019506570A/ja not_active Abandoned
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0437165A2 (en) * | 1990-01-08 | 1991-07-17 | Carrier Corporation | Tip seal for scroll compressor |
JPH0932757A (ja) * | 1995-07-19 | 1997-02-04 | Tokico Ltd | スクロール式流体機械 |
CN100497940C (zh) * | 2004-01-13 | 2009-06-10 | 司考柔技术公司 | 具有选择性施加的可磨耗的涂层和承载表面的涡旋件涡卷部末端 |
CN103189651A (zh) * | 2010-11-08 | 2013-07-03 | 大金工业株式会社 | 涡旋压缩机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB201603332D0 (en) | 2016-04-13 |
TW201736732A (zh) | 2017-10-16 |
WO2017144869A1 (en) | 2017-08-31 |
US20190063433A1 (en) | 2019-02-28 |
EP3420234A1 (en) | 2019-01-02 |
EP3420234B1 (en) | 2021-04-07 |
CN108700074A (zh) | 2018-10-23 |
JP2019506570A (ja) | 2019-03-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9353748B2 (en) | Scroll pump having tip seal containing engaging portions intermediate nonengaging portions that interface with a scroll base | |
CN102472272A (zh) | 涡盘包含具有不同高度的部分的涡旋压缩机 | |
CN108699908B (zh) | 涡旋泵尖端密封 | |
US9938975B2 (en) | Scroll compressor including seal with axial length that is greater than radial width | |
CN108700074B (zh) | 涡旋泵尖端密封 | |
CN108699909B (zh) | 涡旋泵尖端密封 | |
CN108050060B (zh) | 一种涡旋压缩机 | |
US6071101A (en) | Scroll-type fluid displacement device having flow diverter, multiple tip seal and semi-radial compliant mechanism | |
JPH09126158A (ja) | 揺動型ベーンポンプのシール構造 | |
JP2019074025A (ja) | スクロールコンプレッサ用チップシール | |
CN217813922U (zh) | 一种涡旋压缩机的泵体结构和压缩机 | |
JPH0763175A (ja) | スクロール圧縮機 | |
JP2627060B2 (ja) | 無給油式スクロール圧縮機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |