CN109538476A - 一种涡旋压缩机的密封结构及涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涡旋压缩机的密封结构及涡旋压缩机，所述涡旋压缩机包括相互啮合的动涡旋盘和静涡旋盘，所述密封结构包括密封件，所述密封件设于所述动涡旋盘的齿顶与所述静涡旋盘的齿底间以及所述动涡旋盘的齿底与所述静涡旋盘的齿顶间；所述齿顶与所述密封件中的一个设有凹槽，另一个设于所述凹槽内；所述凹槽的底与所述齿顶或所述密封件间设有间隙。间隙的设置能够使高压气体进入到所述凹槽的底和所述密封件间，所述密封件向远离所述齿顶的方向运动，快速实现密封，密封件的密封动作响应快，且稳定可靠；补充了加工和装配误差对轴向间隙的影响，有效解决了轴向间隙造成的径向泄露问题，提高了压缩机的压缩性能和可靠性。

Description

一种涡旋压缩机的密封结构及涡旋压缩机

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，尤其涉及一种涡旋压缩机的密封结构及涡旋压缩机。

背景技术

随着生活质量的不断提高，空调的使用越来越广泛和频繁。随着人们对空调关注度的不断提高，与空调相关的技术也获得了飞速的发展。空调核心部件之一的压缩机技术也越来越成熟。压缩机的种类主要是转子压缩机和涡旋压缩机。涡旋压缩机工作时，动涡旋盘和静涡旋盘相互啮合形成月牙形压缩腔，随着动涡旋盘的啮合运动，制冷剂气体随着月牙形压缩腔体积的不断变小而不断被压缩。但是因为加工装配尺寸误差的影响，动静涡旋盘间不可能存在无缝接触，两者会存在一定的间隙；另外，动静涡旋盘无间隙接触也会产生接触摩擦、磨损，性能低的问题；针对以上问题大多厂家会考虑使动静涡旋盘有一定间隙配合，因此压缩机工作中会因为动静涡旋盘间的间隙存在径向泄漏和切向泄漏影响，容积效率低，出现性能偏心现象。其中轴向间隙会造成动静涡旋盘的径向泄漏。针对径向泄漏问题，大多厂家采用在涡旋盘齿顶设置密封槽和密封条结构，实现涡旋盘齿顶和齿底的无间隙配合，解决径向泄漏问题，同时降低涡旋盘齿高和齿底配合的尺寸加工精度，补偿因加工和装配误差对轴向间隙尺寸的影响。然而该密封结构仍存在缺陷，密封条与密封槽底均为平面结构，密封件底面与密封槽底很容易贴合在一起，在有润滑油的粘吸下，高压气体不容易进入密封件底部推动密封条向上浮动，不容易与另一涡旋底面贴合密封，就失去了密封效果。

因此，需要提供一种涡旋压缩机的密封结构及涡旋压缩机来解决现有技术的不足。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种涡旋压缩机的密封结构及涡旋压缩机。

一种涡旋压缩机的密封结构，所述涡旋压缩机包括相互啮合的动涡旋盘和静涡旋盘，所述密封结构包括密封件，所述密封件设于所述动涡旋盘的齿顶与所述静涡旋盘的齿底间以及所述动涡旋盘的齿底与所述静涡旋盘的齿顶间；

所述齿顶与所述密封件中的一个设有凹槽，另一个设于所述凹槽内；所述凹槽的底与所述齿顶或所述密封件间设有间隙。

进一步的，所述凹槽为开设于所述齿顶的第一凹槽，所述第一凹槽沿所述动涡旋盘或所述静涡旋盘的涡旋齿展开的方向延伸；所述密封件设于所述第一凹槽内。

进一步的，所述第一凹槽包括沿所述涡旋齿向外展开的方向依次设置的第一渐变段、第一临界点和第一水平段；所述第一水平段的深度相等；所述第一渐变段的深度沿远离所述第一临界点的方向逐渐变大；所述第一渐变段的底与所述密封件间形成所述间隙。

进一步的，所述第一渐变段的最大深度为所述第一水平段的深度的1.5-2.5倍。

进一步的，所述密封件包括沿所述涡旋齿向外展开的方向依次设置的第二渐变段、第二临界点和第二水平段；所述密封件远离所述齿顶的平面处于同一平面内；所述第二水平段的厚度相等；所述第二渐变段的厚度沿远离所述第二临界点的方向逐渐变小；所述第二水平段与所述第一凹槽的底间形成所述间隙。

进一步的，所述第二渐变段的最小厚度为所述第二水平段的厚度的0.5-0.8倍。

进一步的，所述间隙的长度为所述第一凹槽的长度的0.5-0.8倍。

进一步的，所述凹槽为开设于所述密封件的第二凹槽，所述第二凹槽沿涡旋齿展开的方向延伸；所述齿顶设有与所述第二凹槽匹配的凸起，所述凸起设于所述第二凹槽内。

进一步的，所述密封件设有所述第二凹槽的一面包括沿所述涡旋齿的径向依次设置的第一面、第二凹槽的底和第二面；

所述第一面和所述第二面均包括沿所述涡旋齿向外展开的方向依次设置的第三渐变段、第三临界点和第三水平段；所述第三水平段处于同一平面内；所述第三渐变段与所述第三水平段间的轴向距离沿远离所述第三临界点的方向逐渐变大；所述第三渐变段与所述齿顶间形成所述间隙。

进一步的，所述第三渐变段与所述第三水平段间的最大轴向距离为所述凹槽深度的0.5-0.8倍。

进一步的，所述齿顶包括沿所述涡齿的径向依次设置的第三面、凸起的顶和第四面；

所述第三面和所述第四面均包括沿所述涡旋齿向外展开的方向依次设置的第四渐变段、第四临界点和第四水平段；所述第四水平段处于同一平面内；所述第四渐变段与所述第四水平段间的轴向距离沿远离所述第四临界点的方向逐渐变大；所述第四渐变段与所述密封件间形成所述间隙。

进一步的，所述第四渐变段与所述第四水平段间的最大轴向距离为所述凸起高度的0.5-0.8倍。

进一步的，所述间隙的长度为所述第二凹槽的长度的0.5-0.8倍。

进一步的，所述凸起在所述涡旋齿径向上的厚度为所述齿顶在所述涡旋齿径向上的厚度的0.6-0.75倍。

基于同一发明思路，本发明提供了一种涡旋压缩机，所述涡旋压缩机包括所述的涡旋压缩机的密封结构。

本发明的技术方案与最接近的现有技术相比具有如下优点：

本发明提供的技术方案提供的涡旋压缩机的密封机构，通过凹槽的设置，定位并限制了所述齿顶与所述密封件在所述涡旋齿径向上的相对运动和脱离；间隙的设置能够使高压气体进入到所述凹槽的底和所述密封件间，所述密封件向远离所述齿顶的方向运动，快速实现密封，密封件的密封动作响应快，且稳定可靠；补充了加工和装配误差对轴向间隙的影响，有效解决了轴向间隙造成的径向泄露问题，提高了压缩机的压缩性能和可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的密封件与动涡旋盘或静涡旋盘的分解示意图；

图2是本发明实施例1提供的密封件与动涡旋盘或静涡旋盘的连接示意图；

图3是本发明实施例1提供的密封件工作状态示意图；

图4是本发明实施例1提供的动涡旋盘或静涡旋盘的俯视图；

图5是本发明实施例1提供的第一凹槽的展开示意图；

图6是本发明实施例1提供的展开的第一凹槽内的密封件的工作状态示意图；

图7是本发明实施例2提供的密封件的展开示意图；

图8是本发明实施例2提供的展开的密封件的工作状态示意图；

图9是本发明实施例3和实施例4提供的密封件与动涡旋盘或静涡旋盘的分解示意图；

图10是本发明实施例3和实施例4提供的密封件与动涡旋盘或静涡旋盘的连接示意图；

图11是本发明实施例3和实施例4提供的密封件工作状态示意图。

其中，1-旋盘基板；111-涡旋齿；111a-齿顶；112-第一凹槽；112a-第一内端点；112b-第一临界点；112c-第一外端点；113-凸起；114-第一面；

2-密封件；211-第二内端点；212-第二临界点；213-第二外端点；221-第二凹槽；222-第四面。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1至图6所示，本发明提供了一种涡旋压缩机的密封结构，所述涡旋压缩机包括相互啮合的动涡旋盘和静涡旋盘，所述动涡旋盘和所述静涡旋盘均包括旋盘基板1和与所述旋盘基板1垂直连接的涡旋齿111，所述涡旋齿111远离所述旋盘基板1的一端为齿顶111a，所述旋盘基板1与所述涡旋齿111连接的面为齿底；所述密封结构包括密封件2，所述密封件2设于所述动涡旋盘的齿顶111a与所述静涡旋盘的齿底间以及所述动涡旋盘的齿底与所述静涡旋盘的齿顶111a间；所述齿顶111a与所述密封件2中的一个设有凹槽，另一个设于所述凹槽内；所述凹槽的底与所述齿顶111a或所述密封件2间设有间隙。

通过凹槽的设置，定位并限制了所述齿顶111a与所述密封件2在所述涡旋齿111径向上的相对运动和脱离；间隙的设置能够使高压气体进入到所述凹槽的底和所述密封件2间，所述密封件2向远离所述齿顶111a的方向运动，快速实现密封，密封件2的密封动作响应快，且稳定可靠；补充了加工和装配误差对轴向间隙的影响，有效解决了轴向间隙造成的径向泄露问题，提高了压缩机的压缩性能和可靠性。

在本发明的一些实施例中，所述凹槽为开设于所述齿顶111a的第一凹槽112，所述第一凹槽112沿涡旋齿111展开的方向延伸；所述密封件2设于所述凹槽内。

如图4至6所示，在本发明的一些实施例中，所述第一凹槽112包括沿所述涡旋齿111向外展开的方向依次设置的第一渐变段、第一临界点112b和第一水平段；所述第一渐变段为所述第一内端点112a至所述第一临界点112b这一段，所述第一水平段为所述第一外端点112c至所述第一临界点112b这一段；所述第一水平段的深度相等；所述第一渐变段的深度沿远离所述第一临界点112b的方向逐渐变大；所述第一渐变段的底与所述密封件2间形成所述间隙。

所述间隙的设置目的为使高压气体能够迅速进入到所述密封条与所述第一凹槽112间，进而使所述密封件2快速上浮，实现密封；防止所述密封件2与所述第一凹槽112的底贴合在一起造成的上浮响应迟钝甚至不响应，无法密封。所述间隙只要能实现上述目的即可，因此其形状和大小也应服务于上述目的，并且尽量减少所述第一凹槽112的底与所述密封件2间的形状变化。基于上述考虑将其设置为楔形，且将所述第一凹槽112的第一内端点处设置为最大深度处，方便第一内端点处的高压气体进入，实现上浮响应；且所述第一水平段能够保证所述密封件2在不工作时的位置稳定。

在本发明的一些实施例中，所述第一渐变段的最大深度为所述第一水平段的深度的1.5-2.5倍。

在本发明的一些实施例中，所述间隙的长度为所述第一凹槽112的长度的0.5-0.8倍。

所述第一渐变段的最大深度即为所述楔形间隙的大头端的高度，这一高度直接影响高压气体进入到所述空隙中的难易程度，经过对不同高度的设计进行测试，综合考虑所述密封件2的响应速度和空隙设计对所述涡旋齿111的影响，将其设计为所述第一水平段深度的1.5-2.5倍能够获得较快的响应速度，快速实现密封，且不会影响涡旋齿111的固有其他功能和特性。

所述空隙的长度即为所述第一渐变段的长度，所述第一渐变段的长度要满足所述高压气体进入到空隙中能够使所述密封件2快速上浮，因此不能过短；同时所述第一渐变段的长度直接影响所述第一水平段的长度，所述第一水平段的长度过短会导致所述密封件2在不工作状态时的位置不稳定，因此需要具备一定长度保持所述密封件2的位置稳定，所以所述第一渐变段的长度也不能过长。综合上述考虑，将所述间隙的长度设计为所述第一凹槽112的长度的0.5-0.8倍，既保证了所述密封件2在高压气体作用下能够快速上浮，且保证了所述密封件2在不工作状态时的位置稳定。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于：

本实施例中的所述第一凹槽112的底完全处于同一平面内。

如图7至图8所示，在本发明的一些实施例中，所述密封件2包括沿所述涡旋齿111向外展开的方向依次设置的第二渐变段、第二临界点212和第二水平段，所述第二渐变段为第二内端点211至所述第二临界点212这一段，所述第二水平段为第二外端点213至所述第二临界点212这一段；所述密封件2远离所述齿顶111a的平面处于同一平面内；所述第二水平段的厚度相等；所述第二渐变段的厚度沿远离所述第二临界点212的方向逐渐变小；所述第二水平段与所述第一凹槽112的底间形成所述间隙。

相对于实施例1中将所述第一凹槽112的底设计为不同高度以得到所述间隙的做法，本实施例将空隙设置在了所述密封件2上，即将所述密封件2的厚度设计为不同的厚度，且与实施例1中的方式一致，所述空隙的形状为楔形。

在本发明的一些实施例中，所述第二渐变段的最小厚度为所述第二水平段的厚度的0.5-0.8倍。

在本发明的一些实施例中，所述间隙的长度为所述第一凹槽112的长度的0.5-0.8倍。

所述第二渐变段的最小厚度与所述第二水平段的厚度间的差值为所述楔形间隙的大头端的高度，这一高度直接影响高压气体进入到所述空隙中的难易程度，经过对不同高度的设计进行测试，综合考虑所述密封件2的响应速度和空隙设计对所述密封件2的影响，将所述第二渐变段的最小厚度设计为所述第二水平段厚度的0.5-0.8倍能够获得较快的响应速度，快速实现密封，且不会影响密封件2的固有其他功能和特性。

所述空隙的长度即为所述第二渐变段的长度，所述第二渐变段的长度要满足所述高压气体进入到空隙中能够使所述密封件2快速上浮，因此不能过短；同时所述第二渐变段的长度直接影响所述第二水平段的长度，所述第二水平段的长度过短会导致所述密封件2在不工作状态时的位置不稳定，因此需要具备一定长度保持所述密封件2的位置稳定，所以所述第二渐变段的长度也不能过长。综合上述考虑，将所述间隙的长度设计为所述第一凹槽112的长度的0.5-0.8倍，既保证了所述密封件2在高压气体作用下能够快速上浮，且保证了所述密封件2在不工作状态时的位置稳定。

实施例3

本实施例与实施例1的不同之处在于：

如图9至图11所示，所述凹槽为开设于所述密封件2的第二凹槽221，所述第二凹槽221沿所述涡旋齿111展开的方向延伸；所述齿顶111a设有与所述第二凹槽221匹配的凸起113，所述凸起113设于所述第二凹槽221内。

在本发明的一些实施例中，所述密封件2设有第二凹槽221的一面包括沿所述涡旋齿111的径向依次设置的第一面114、第二凹槽221的底和第二面；

所述第一面114和所述第二面均包括沿所述涡旋齿111向外展开的方向依次设置的第三渐变段、第三临界点和第三水平段；所述第三水平段处于同一平面内；所述第三渐变段与所述第三水平段间的轴向距离沿远离所述第三临界点的方向逐渐变大；所述第三渐变段与所述齿顶111a间形成所述间隙。

相对于实施例1中的在所述齿顶111a设置凹槽的做法，本实施例将凹槽设置在了所述密封件2上，且在所述齿顶111a设置了相对应的凸起113，所述凸起113与所述第二凹槽221的底连接，凸起113两侧的所述齿顶111a分别与所述第二凹槽221两侧的所述密封件2连接，这两侧分别设置了两个间隙，且同实施例1中一致，也是设计为了楔形，能够满足所述密封件2的快速上浮；且相对于实施例1中的一个间隙，其上浮响应速度进一步提高，且两侧的间隙使其上浮响应的可靠性极大地提高了。

在本发明的一些实施例中，所述凸起113在所述涡旋齿111径向上的厚度为所述齿顶111a在所述涡旋齿111径向上的厚度的0.6-0.75倍。

将所述凸起113厚度设计为所述齿顶111a厚度的0.6-0.75倍，是为了防止高压气压的冲击下，所述凸起113变形，导致影响其气密性以及上浮响应，相对于实施例1中的第一凹槽112的两个侧壁易受高压气体影响造成变形的情况，本实施例中的可靠性和稳定性极大地提高了。

在本发明的一些实施例中，所述第三渐变段与所述第三水平段间的最大轴向距离为所述凹槽深度的0.5-0.8倍。

在本发明的一些实施例中，所述间隙的长度为所述第二凹槽221的长度的0.5-0.8倍。

实施例4

本实施例与实施例3的不同之处在于：

如图9至11所示，本实施例中的所述第一面114和第二面都处于同一平面内。所述齿顶111a包括沿所述涡旋齿111的径向依次设置的第三面、凸起113的顶和第四面222；

所述第三面和所述第四面222均包括沿所述涡旋齿111向外展开的方向依次设置的第四渐变段、第四临界点和第四水平段；所述第四水平段处于同一平面内；所述第四渐变段与所述第四水平段间的轴向距离沿远离所述第四临界点的方向逐渐变大；所述第四渐变段与所述密封件2间形成所述间隙。

在本发明的一些实施例中，所述第四渐变段与所述第四水平段间的最大轴向距离为所述凸起113高度的0.5-0.8倍。

在本发明的一些实施例中，所述间隙的长度为所述第二凹槽221的长度的0.5-0.8倍。

实施例5

基于同一发明思路，本发明还提供了一种涡旋压缩机，所述涡旋压缩机包括所述的涡旋压缩机的密封结构。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (15)

1.一种涡旋压缩机的密封结构，所述涡旋压缩机包括相互啮合的动涡旋盘和静涡旋盘，其特征在于，所述密封结构包括密封件(2)，所述密封件(2)设于所述动涡旋盘的齿顶(111a)与所述静涡旋盘的齿底间以及所述动涡旋盘的齿底与所述静涡旋盘的齿顶(111a)间；

所述齿顶(111a)与所述密封件(2)中的一个设有凹槽，另一个设于所述凹槽内；所述凹槽的底与所述齿顶(111a)或所述密封件(2)间设有间隙。

2.根据权利要求1所述的一种涡旋压缩机的密封结构，其特征在于，所述凹槽为开设于所述齿顶(111a)的第一凹槽(112)，所述第一凹槽(112)沿所述动涡旋盘或所述静涡旋盘的涡旋齿(111)展开的方向延伸；所述密封件(2)设于所述第一凹槽(112)内。

3.根据权利要求2所述的一种涡旋压缩机的密封结构，其特征在于，所述第一凹槽(112)包括沿所述涡旋齿(111)向外展开的方向依次设置的第一渐变段、第一临界点(112b)和第一水平段；所述第一水平段的深度相等；所述第一渐变段的深度沿远离所述第一临界点(112b)的方向逐渐变大；所述第一渐变段的底与所述密封件(2)间形成所述间隙。

4.根据权利要求3所述的一种涡旋压缩机的密封结构，其特征在于，所述第一渐变段的最大深度为所述第一水平段的深度的1.5-2.5倍。

5.根据权利要求2所述的一种涡旋压缩机的密封结构，其特征在于，所述密封件(2)包括沿所述涡旋齿(111)向外展开的方向依次设置的第二渐变段、第二临界点(212)和第二水平段；所述密封件(2)远离所述齿顶(111a)的平面处于同一平面内；所述第二水平段的厚度相等；所述第二渐变段的厚度沿远离所述第二临界点(212)的方向逐渐变小；所述第二水平段与所述第一凹槽(112)的底间形成所述间隙。

6.根据权利要求5所述的一种涡旋压缩机的密封结构，其特征在于，所述第二渐变段的最小厚度为所述第二水平段的厚度的0.5-0.8倍。

7.根据权利要求3或5所述的一种涡旋压缩机的密封结构，其特征在于，所述间隙的长度为所述第一凹槽(112)的长度的0.5-0.8倍。

8.根据权利要求1所述的一种涡旋压缩机的密封结构，其特征在于，所述凹槽为开设于所述密封件(2)的第二凹槽(221)，所述第二凹槽(221)沿涡旋齿(111)展开的方向延伸；所述齿顶(111a)设有与所述第二凹槽(221)匹配的凸起(113)，所述凸起(113)设于所述第二凹槽(221)内。

9.根据权利要求8所述的一种涡旋压缩机的密封结构，其特征在于，所述密封件(2)设有所述第二凹槽(221)的一面包括沿所述涡旋齿(111)的径向依次设置的第一面(114)、第二凹槽(221)的底和第二面；

所述第一面(114)和所述第二面均包括沿所述涡旋齿(111)向外展开的方向依次设置的第三渐变段、第三临界点和第三水平段；所述第三水平段处于同一平面内；所述第三渐变段与所述第三水平段间的轴向距离沿远离所述第三临界点的方向逐渐变大；所述第三渐变段与所述齿顶(111a)间形成所述间隙。

10.根据权利要求9所述的一种涡旋压缩机的密封结构，其特征在于，所述第三渐变段与所述第三水平段间的最大轴向距离为所述凹槽深度的0.5-0.8倍。

11.根据权利要求8所述的一种涡旋压缩机的密封结构，其特征在于，所述齿顶(111a)包括沿所述涡齿的径向依次设置的第三面、凸起(113)的顶和第四面(222)；

所述第三面和所述第四面(222)均包括沿所述涡旋齿(111)向外展开的方向依次设置的第四渐变段、第四临界点和第四水平段；所述第四水平段处于同一平面内；所述第四渐变段与所述第四水平段间的轴向距离沿远离所述第四临界点的方向逐渐变大；所述第四渐变段与所述密封件(2)间形成所述间隙。

12.根据权利要求11所述的一种涡旋压缩机的密封结构，其特征在于，所述第四渐变段与所述第四水平段间的最大轴向距离为所述凸起(113)高度的0.5-0.8倍。

13.根据权利要求9或11所述的一种涡旋压缩机的密封结构，其特征在于，所述间隙的长度为所述第二凹槽(221)的长度的0.5-0.8倍。

14.根据权利要求9所述的一种涡旋压缩机的密封结构，其特征在于，所述凸起(113)在所述涡旋齿(111)径向上的厚度为所述齿顶(111a)在所述涡旋齿(111)径向上的厚度的0.6-0.75倍。

15.一种涡旋压缩机，其特征在于，所述涡旋压缩机包括权利要求1至14任一项所述的涡旋压缩机的密封结构。