CN109973388B - 用于涡旋压缩机的聚合物复合材料插入部件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于涡旋压缩机的聚合物复合材料插入部件，该聚合物复合材料插入部件包含聚合物以及至少一种增强或润滑颗粒。插入部件包括环形本体和轴向突起。环形本体包括第一环形内表面，该第一环形内表面限定具有中心轴线的第一居中设置的开口。环形本体具有构造成接合分隔板的第一侧部和构造成接合浮动式密封组件的第二侧部。轴向突起从环形本体的第一侧部延伸。轴向突起构造成接合分隔板。插入部件构造成在压缩机操作期间对第一接合面和第二接合面进行流体密封。第一接合面限定在第一接触表面与分隔板之间。第二接合面限定在第二接触表面与浮动式密封组件之间。

Description

用于涡旋压缩机的聚合物复合材料插入部件

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年12月13日提交的美国临时申请No.62/598,217的权益。上述申请的全部公开内容通过参引并入本文。

技术领域

本公开涉及用于压缩机的聚合物复合材料插入部件，并且更具体地涉及用于提供涡旋压缩机中的分隔件与浮动式密封组件之间的流体密封的聚合物复合材料插入部件设计、以及将聚合物复合材料插入部件组装至涡旋压缩机的方法。

背景技术

该部分提供了与本公开内容相关的背景信息，该背景信息不一定是现有技术。

一般的涡旋机械、特别是涡旋压缩机通常设置在封闭的外壳中，该外壳限定下述室：工作流体设置在该室内。外壳内的分隔件通常将室分成排放压力区域和抽吸压力区域。在下侧布置结构中，涡旋组件位于抽吸压力区域内以用于压缩工作流体。一般地，这些涡旋组件包括相互啮合的一对螺旋渐开线部分，所述一对螺旋渐开线部分中的一者或两者相对于另一者绕动以限定一个或更多个移动室，所述一个或更多个移动室的尺寸随所述一个或更多个移动室从外抽吸口朝向中央排放口行进而逐渐减小。通常提供电动马达，该电动马达操作成引起这种相对绕动运动。

外壳内的分隔件允许离开涡旋组件的中央排放口的压缩流体进入外壳内的排放压力区域，同时保持排放压力区域与抽吸压力区域之间的一体性。分隔件通常包括密封件，比如浮动式密封组件。密封件与分隔件相互作用并与限定中央排放口的涡旋构件相互作用，以保持压缩机内的压力差。常规的空调用涡旋压缩机通常依赖于浮动式密封封装件的在压缩机操作期间与外壳或分隔件比如分隔板(例如，消声板)的一部分形成金属与金属面密封的能力。该密封接合面提供压缩机的高压力侧与低压力侧的分离。重要的是，在压缩机操作期间保持浮动式密封组件与分隔板之间的流体密封。然而，密封接合面处的部件可能在所有压缩机操作条件下都保持密封状态方面具有潜在问题，并且还经常存在可能导致密封能力丧失的过度磨损。本教示提供了具有改进的密封能力的聚合物复合材料插入部件。

发明内容

该部分提供了本公开的总体概述，并且不是对本公开的全部范围或所有特征的全面公开。

在各个方面中，本公开提供了一种用于涡旋压缩机的聚合物复合材料插入部件。该聚合物复合材料插入部件包含聚合物以及至少一种增强或润滑颗粒。聚合物复合材料插入部件包括环形本体和轴向突起。环形本体包括第一环形内表面。第一环形内表面限定第一居中设置的开口。第一居中设置的开口具有延伸穿过该第一居中设置的开口的中心轴线。环形本体具有第一侧部和与第一侧部相反的第二侧部。第一侧部包括构造成接合分隔板的第一接触表面。第二侧部包括构造成接合浮动式密封组件的第二接触表面。轴向突起从环形本体的第一侧部延伸。轴向突起构造成接合分隔板。聚合物复合材料插入部件构造成在涡旋压缩机操作期间对第一接合面和第二接合面两者进行流体密封。第一接合面限定在第一接触表面与分隔板之间。第二接合面限定在第二接触表面与浮动式密封组件之间。

在各个方面中，本公开提供了一种涡旋压缩机，该涡旋压缩机包括聚合物复合材料插入部件、分隔板和浮动式密封组件。聚合物复合材料插入部件包含聚合物以及至少一种增强或润滑颗粒。聚合物复合材料插入部件包括环形本体和轴向突起。环形本体具有第一环形内表面，该第一环形内表面限定第一居中设置的开口。第一居中设置的开口具有延伸穿过该第一居中设置的开口的中心轴线。轴向突起从环形本体延伸。分隔板包括第二居中设置的开口。第二居中设置的开口与第一居中设置的开口关于中心轴线对准。浮动式密封组件具有第三居中设置的开口。第三居中设置的开口与第一居中设置的开口和第二居中设置的开口关于中心轴线对准。聚合物复合材料插入部件设置在分隔板与浮动式密封组件之间。聚合物复合材料插入部件构造成在涡旋压缩机操作期间对第一接合面和第二接合面两者进行流体密封。第一接合面限定在聚合物复合材料插入部件与分隔板之间。第二接合面限定在聚合物复合材料插入部件与浮动式密封组件之间。

在各个方面中，本公开提供了一种组装涡旋压缩机的方法。该方法包括将聚合物复合材料插入部件的第一居中设置的开口与分隔板的第二居中设置的开口沿着中心轴线对准。聚合物复合材料插入部件包含聚合物以及至少一种增强或润滑颗粒。聚合物复合材料插入部件限定环形本体，该环形本体包括第一居中设置的开口，第一居中设置的开口具有延伸穿过该第一居中设置的开口的中心轴线。该方法还包括将聚合物复合材料插入部件上的多个周向设置的突部朝向分隔板定向。所述多个周向设置的突部中的每个相应的周向设置的突部从环形本体的侧部轴向突出。所述多个周向设置的突部中的每个相应的周向设置的突部包括连接至环形本体的固定端部、与固定端部相反的自由端部、在固定端部与自由端部之间延伸的臂、以及设置在自由端部处的径向向外延伸的唇缘。该方法还包括使每个相应的周向设置的突部的自由端部的唇缘的倾斜表面与分隔板接触。该方法还包括使聚合物复合材料插入部件朝向分隔板平移并且使所述多个周向设置的突部中的相应的周向设置的突部的唇缘径向向内偏转，直到唇缘径向向外弹出并接合分隔板为止，从而将聚合物复合材料插入部件保持在分隔板上。使由环形本体的侧部限定的表面接合分隔板。聚合物复合材料插入部件构造成在涡旋压缩机操作期间对限定在上述表面与分隔板之间的接合面进行流体密封。

根据本文提供的描述，其他应用领域将变得明显。本概述中的描述和具体示例仅用于说明的目的而非意在限制本公开的范围。

附图说明

本文所描述的附图仅出于对所选实施方式而非所有可能的实施方式进行说明的目的，并且不意在限制本公开的范围。

图1是穿过具有常规设计的涡旋压缩机的中心的截面图；

图2是示出了如图1中的浮动式密封组件的局部截面图；

图3是示出了形成如图1中的浮动式密封组件的一部分的上密封板的平面图；

图4A至图4C示出了根据本公开的某些方面的聚合物复合材料插入部件。图4A示出了聚合物复合材料插入部件的俯视立体图；图4B示出了聚合物复合材料插入部件的仰视立体图；图4C示出了在图4A的线4C-4C处截取的局部截面图；

图5A至图5B示出了根据本公开的某些方面的具有聚合物复合材料插入部件的涡旋压缩机。图5A是涡旋压缩机的局部截面图；图5B是聚合物复合材料插入部件的等距截面图；

图6A至图6B示出了图5A至5B的聚合物复合材料插入部件。图6A是聚合物复合材料插入部件的俯视图；图6B是聚合物复合材料插入部件的仰视图；

图7是图5A至图5B的聚合物复合材料插入部件和分隔板的局部截面图；

图8是根据本公开的某些方面的另一聚合物复合材料插入部件的局部截面图，该聚合物复合材料插入部件固定至分隔板；

图9A至图9B示出了根据本公开的某些方面的另一聚合物复合材料插入部件。图9A是聚合物复合材料插入部件的俯视立体图；图9B是在图9A的线9B-9B处截取的聚合物复合材料插入部件的侧视图；

图10A至图10B示出了根据本公开的某些方面的又一聚合物复合材料插入部件。图10A是俯视立体图；图10B是在图10A的线10B-10B处截取的截面图；以及

图11A至图11C示出了根据本公开的某些方面的又一聚合物复合材料插入部件。图11A是俯视立体图；图11B是在图11A的线11B-11B处截取的截面图；并且图11C是在图11A的线11C-11C处截取的截面图。

在整个附图的若干附图中，相对应的附图标记表示相对应的部件。

具体实施方式

现在将通过参照附图对示例实施方式进行更充分地描述。

提供了示例实施方式，使得本公开内容将是完整的，并且本公开内容完全地将范围传达给本领域技术人员。阐述了许多具体细节，例如具体部件、装置和方法的示例，以提供对本公开的实施方式的全面理解。对于本领域的技术人员而言将明显的是，不需要采用具体细节，可以以许多不同的形式来实现那些示例实施方式，并且这些都不应该被解释为限制本公开的范围。在一些示例实施方式中，对公知的过程、公知的装置结构和公知的技术不再进行详细描述。

本文中使用的术语仅用于描述特定的示例实施方式的目的，并且并非意在为限制性的。如文中所使用的，单数形式的“一种”、“一个”以及“该”也可以意在包括复数形式，除非上下文另有明确说明。术语“包括”、“包括有”、“包含”和“具有”是开放式的，并因此规定了所述的特征、整体、步骤、操作、元件、和/或部件的存在，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组。本文中所描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求其以所论述或所示的特定顺序来执行，除非特别地指明执行的顺序。还应当理解的是，可以采用附加的或替代的步骤。

当元件或层被称为“在另一元件或层上”、“接合至”、“连接至”或“联接至”另一元件或层时，该元件或层可以直接在另一元件或层上、或直接接合、连接或联接至另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相比之下，当元件被称为“直接在另一元件或层上”、“直接接合至”、“直接连接至”或“直接联接至”另一元件或层时，可以不存在中间元件或层。应当以同样的方式来理解用以描述元件之间关系的其他用词(例如，“在……之间”与“直接在……之间”、“邻近”与“直接邻近”等)。如在本文使用的，术语“和/或”包括相关联的列举项目中的一个或更多个项目的任意和所有组合。

尽管术语第一、第二、第三等在本文中可用于描述不同元件、部件、区域、层和/或部分，但这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受到这些术语的限制。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一区域、层或部分区分开来。除非上下文明确表明，否则例如“第一”、“第二”和其他数字术语之类的术语在本文中使用时并不意味着顺序或次序。因此，在不脱离示例实施方式的教示的情况下，下面论述的第一元件、第一部件、第一区域、第一层或第一部分可以被称为第二元件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分。

为了便于描述，本文中会使用比如“内”、“外”、“在……下面”、“在……下方”、“下方”、“上方”、“在……上方”等空间相对术语来描述附图中所示的一个元件或特征与另一元件(多个元件)或特征(多个特征)的关系。空间相对术语可以意在涵盖装置在使用或操作中的除图中所描绘的取向之外的不同取向。例如，如果图中的装置被翻转，则被描述为“在其他元件或特征的下方”或“在其他元件或特征的下面”的元件将被定向成“在其他元件或特征的上方”。因而，示例术语“在……下方”可以涵盖在……上方和在……下方这两个取向。装置可以以其他方式定向(旋转九十度或者处于其他取向)，并且文中所使用的空间相对描述语被相应地解释。

在整个本公开中，数值代表了近似的测量值或范围的极限，以涵盖给定值的微小偏差和具有与所述值近似的值的实施方式以及那些具有确切的所述值的实施方式。除了在详细描述结束时提供的工作示例之外，本申请文件中——包括所附权利要求书——的参数(例如，数量或条件)的所有数值都应理解为在所有情况下被术语“约”修饰，无论该数值之前是否实际出现“约”。“约”表示所述的数值允许稍微不精确(一定程度上近似于该值的精确值；大约或合理地接近该值；近似)。如果由“约”提供的不精确性不以其在本领域中的普通含义来理解，则本文所使用的“约”至少表示可能由通过测量及使用这些参数的普通方法引起的变化。另外，范围的公开内容包括含给定范围的端点的所有值的公开内容以及在整个范围内进一步划分的范围。

在各个方面中，本教示提供了用于对压缩机、比如涡旋压缩机中的浮动式密封组件与分隔件(例如，分隔板、消音板或外壳)之间的接合面进行密封的聚合物复合材料插入部件。在某些变型中，本公开提供了可以联接至分隔件或浮动式密封组件的聚合物插入部件。在某些方面，聚合物插入部件包含聚合物，比如热塑性聚合物。在某些方面，聚合物插入部件包含复合材料，所述复合材料包含聚合物和分布在聚合物内的至少一种增强材料。这种热塑性复合材料提供了更强的与分隔件和浮动式密封组件贴合的能力，以增强可密封性和密封性能。例如，聚合物复合材料插入部件中的热塑性复合材料可以提供高强度同时增强接合面处的挠性和弹性。更具体地，聚合物复合材料插入部件在压缩机的运行期间、包括在分隔件于高载荷处变形期间贴合分隔板和浮动式密封组件。因此，聚合物复合材料插入部件可以提高整体压缩机效率。

作为背景，在图1的背景中描述了常规的封闭式制冷剂涡旋压缩机10。涡旋压缩机10包括大致筒形的封闭式外壳12，外壳12在其上端部处焊接有盖14并且在下端部处焊接有基部16。盖14设置有制冷剂排放配件18，制冷剂排放配件18中可以具有一般的排放阀部件(未示出)。附连至外壳12的其他主要元件包括横向延伸的分隔件，该分隔件在此处被示出为分隔板22，分隔板22沿着与盖14附接至外壳12形成的接合部相同的接合部绕分隔板22的周缘被连接。外壳12适当地固定有固定的主轴承壳体或本体24并固定有下轴承壳体26，下轴承壳体26还具有多个径向向外延伸的支腿，所述支腿中的每个支腿也适当地固定至外壳12。在外壳12内设置有马达定子28。马达定子28上的圆形拐角之间的平坦部提供定子28与外壳12之间的通道，所述通道有利于润滑剂从外壳12的顶部流动至底部。

驱动轴或曲柄轴30——在其上端部处具有偏心曲柄销32——以可旋转的方式轴颈连接在位于主轴承壳体24中的轴承34和位于下轴承壳体26中的第二轴承36中。曲柄轴30在下端部处具有相对较大直径的同心开孔38，同心开孔38与径向向外倾斜的更小直径的开孔40连通，开孔40从同心开孔38向上延伸至曲柄轴的顶部。在开孔38内设置有搅拌器42。内部外壳12的下部部分填充有润滑油，并且开孔38用于将润滑液向上泵送至曲柄轴30并泵送到开孔40中并最终泵送至压缩机的需要润滑的所有各个部分。曲柄轴30由电动马达以可旋转的方式驱动，该电动马达包括定子28、穿过定子28的绕组44以及压配合在曲柄轴30上的转子46。

主轴承壳体24的上表面设置有平坦的推力轴承表面50，在该推力轴承表面50上设置有限定一般的螺旋叶片或渐开线部分56的动涡旋构件54。从动涡旋构件54的下表面向下突出有筒形毂58，筒形毂58中具有轴颈轴承，并且具有内开孔62的驱动衬套60旋转地设置在筒形毂58中，曲柄销32驱动地设置在内开孔62中。曲柄销32在驱动地接合形成在开孔62的一部分中的平坦表面(未示出)上具有平坦部，以提供径向顺从驱动装置。在动涡旋构件54与定涡旋构件66之间定位有十字滑块联接器64并且十字滑块联接器64紧固至动涡旋构件54，以防止动涡旋构件54的旋转运动。

定涡旋构件66还设置有定位成与动涡旋构件54的动渐开线部分56啮合地接合的定渐开线部分68。定涡旋构件66具有居中设置的排放通路70，排放通路70与向上敞开的凹部72连通，凹部72通过由分隔板22限定的开口而与由盖14和分隔板22限定的排放消音室74流体连通。应指出的是，尽管示例性设计仅示出了可用作消音器板的分隔板22，但是替代性地可以将包括板或部件或外部外壳/壳体的组件的各种常规上已知的设计附接至外壳12或分隔件。

因此，(涡旋构件54的)动渐开线部分56和(涡旋构件56的)定渐开线部分68设置在一起，其中，涡旋渐开线部分56、68相对于彼此旋转地移位180°。涡旋压缩机10通过使动涡旋构件54的渐开线部分56相对于固定的定涡旋构件66的另一渐开线部分68绕动来操作，从而在各个渐开线部分56、68的侧面之间形成移动的线接触，因而限定移动、隔离的新月形形状的流体腔。移动的流体腔将待处理的流体从涡旋机器中的设置有流体入口的第一区域运送至机器中的设置有流体出口的第二区域。密封的腔的容积在腔从第一区域移动至第二区域时改变。在任何一个瞬间，将具有至少一对密封的腔；并且在一度具有若干对密封的腔的情况下，每对密封的腔将具有不同的容积。在压缩机10中，第二区域处于比第一区域更高的压力并且第二区域物理上居中地位于压缩机10中，第一区域位于压缩机10的外周处。

下述两种类型的接触限定了在涡旋构件54、66之间形成的流体腔：(1)在渐开线部分56、68的螺旋面或侧面之间的由径向力引起的轴向延伸的切线接触(“侧面密封”)以及(2)在由每个渐开线部分56、68的末端边缘或梢端52限定的平面边缘表面与相对的端板之间的由轴向力引起的区域接触(“梢端密封”)。为了实现高效率，对这两种类型的接触的密封进行优化是重要的。

涡旋式机器中的设计的其中一个困难领域涉及用于在所有操作条件下以及在可变速机器中的所有速度下实现梢端密封的技术。常规上，这已经通过下述方式来实现：(1)使用极其精确且非常昂贵的机加工技术；(2)为渐开线部分梢端52提供螺旋形梢端密封件，而螺旋形梢端密封件难以组装且通常是不可靠的；或者(3)通过使用压缩的工作流体将动涡旋构件54或定涡旋构件66朝向相对的涡旋件轴向偏置来施加轴向复位力。

轴向复位力的使用通常需要将这两个涡旋构件54、66中的一个涡旋构件安装成相对于另一涡旋构件进行轴向运动。这可以通过将定涡旋构件66固定至主轴承壳体24来实现。其次，施加至可轴向移动的定涡旋构件66的偏置载荷迫使定涡旋构件66与动涡旋构件54接合。这可以通过在定涡旋构件66的与动涡旋构件54相反的侧部上形成室76、将浮动式密封组件78布置在室76中并且接着将加压流体供应至该室76来实现。加压流体的源可以是涡旋压缩机自身。因此，在定涡旋构件66中可以形成有环形凹部80，在环形凹部80内设置有浮动式密封组件78。凹部72和80以及浮动式密封组件78配合以限定轴向压力偏置室，该轴向压力偏置室接纳由渐开线部分56和68压缩的加压流体，以便对定涡旋构件66施加轴向偏置力，从而迫使各个渐开线部分56、68的梢端52与相对的端板表面密封接合。

参照图1至图3，示出了具有同轴夹置结构的常规的浮动式密封组件78，浮动式密封组件78包括常规上由金属、比如铸铁或铝形成的环形基板或下密封板90。这种浮动式密封组件78通常用作阀，以实现或防止高压制冷剂气体从压缩机10中的高压排放区域流动至低压吸入/入口区域。在压缩机10的正常操作条件下，阀是关闭的并且面密封部最大限度地减少从排放侧绕至入口/吸入侧的气体。然而，阀将响应于压缩机10中的高的排放压力与吸入压力的比而打开，以防止系统故障。

因此，在图1至图3中所示的设计中，环形基板90具有多个等间隔的直立的一体式突起或柱92。基板90上设置有环形内垫圈或密封件94以及环形外垫圈或密封件95。在密封件94、95的顶部上设置有环形上密封板96，环形上密封板96具有接纳突起92的多个等间隔的孔97。常规上由金属、比如灰铸铁形成的环形上密封板96绕其周缘设置有限定密封唇缘或面密封部98的向上突出的平面密封唇缘。浮动式密封组件78通过对每个突起92的如以100指示的端部进行模锻而固定在一起。

因此，整个密封组件78提供三个不同的密封部，即以102表示的内径密封部、以104表示的外径密封部和以106表示的顶部或面密封部。密封部102将凹部80的底部中的处于中间压力的流体与凹部72中的处于排放压力的流体隔离。密封部104将凹部80的底部中的处于中间压力的流体与外壳12内的处于吸入压力的流体隔离。密封部106在浮动式密封组件78的顶部上将外壳12内的处于吸入压力的流体与凹部72中的处于排放压力的流体隔离。图1示出了附接至分隔板22的磨损环108(在未示出的替代实施方式中，磨损环108可以附接至与外壳12或分隔件附接的分开的分隔板)，这提供了(板96的)面密封部98与磨损环108之间的密封部106。代替磨损环108，分隔板22的下表面可以通过氮化、碳氮化或本领域中已知的其他硬化过程而被局部硬化，以形成可以与面密封部98接合的分隔板22。

密封部106的直径选择成使得：在正常操作条件下并且在正常压力比处，在浮动式密封组件78上具有正的向上的密封力。因此，当遇到过大的压力比时，浮动式密封组件78将被排放压力向下迫压，从而允许高侧排放压力气体直接穿过浮动式密封组件78的顶部泄漏至低侧吸入气体区域。如果这种泄漏足够大，则由此引起的马达冷却吸入气体的流动损失(该流动损失由于泄漏的排放气体的过高温度而加剧)将导致马达保护器(未示出)跳闸，从而使马达断电。密封部106的宽度选择成使得密封部自身(例如，面密封部98与磨损环108之间的密封部自身)上的单位压力大于通常遇到的排放压力，以促进恒定的密封。压缩机10的排放压力迫使密封件94的内唇缘密封部分与定涡旋构件66接合，以形成以102表示的内径密封部。

因此，常规的浮动式密封件、如浮动式密封组件78可以是两个金属板与一个或更多个聚合物密封环的组件。下密封板90、包括穿过上密封板96中的孔或开口100而配合的竖向柱92通常由铸态铝(或其他金属)形成。上密封板96通常由铸铁(或其他金属)形成。上密封板96具有结合到上密封板96的顶表面中的面密封部98特征，该面密封部98特征与分隔板22(例如，消音器板)接合，以每当这两个部件接触时形成密封部106。聚合物密封件94、95由这两个密封板90、96进行定位并且保持在这两个密封板90、96之间。常规密封组件的组装过程包括将这些部件堆叠在一起并且接着使铝制柱92塑性变形成使得顶端部在下密封板90上局部地展开，以形成刚性且牢固的附接。

当组装时，所述一个或更多个聚合物密封件94、95由这两个密封板90、96保持在第一平面中，并且与定涡旋构件66的密封接合沿着定涡旋构件66的与由这两个板90、96保持的平面大体垂直的表面发生。因此，所述一个或更多个聚合物密封件94、95通过大约90°的角度弯折以实现它们的密封。

在各个方面中，本教示提供了用于改进压缩机、比如涡旋压缩机中的分隔件与浮动式密封组件之间的密封的聚合物复合材料插入部件。聚合物复合材料插入部件设置在分隔件与浮动式密封组件之间。聚合物复合材料插入部件可以由包括聚合物以及增强或润滑相的复合材料形成。聚合物复合材料插入部件可以在分隔件与聚合物复合材料插入部件之间的第一接合面处、以及在聚合物复合材料插入部件与浮动式密封组件之间的第二接合面处提供流体密封。与图1至图3中所描述的压缩机的金属与金属的接合面相比，聚合物结构使得插入部件能够更有效地贴合分隔件和浮动式密封组件、特别是在压缩机的操作期间更是如此。

压缩机的操作、尤其以高载荷的操作可能会导致分隔件变形。这种变形会作用在与分隔件接合的部件上，从而在部件上产生相应的高压区域和低压区域。在图1至图3中所描述的示例中，变形的分隔件22作用在浮动式密封组件78上，从而在分隔件22的顶表面上产生相应的高压区域和低压区域。分隔件22与浮动式密封组件78的金属接合表面可能太不易挠曲而不能在分隔件变形时提供连续的接合面和流体密封。由此产生的不完美密封可能产生泄漏路径并导致较低的整体压缩机效率。

在各个方面中，根据本公开的教示的聚合物复合材料插入部件可以是相对弹性的。因此，同金属与金属的接合面相比，聚合物复合材料插入部件可以形成更顺从的接合面和改进的密封。在某些实施方式中，聚合物复合材料插入部件的接合分隔件的第一接触表面可以设置有波形形状，该波形形状对分隔件的变形进行补偿以产生相对较均匀的接触压力，并进一步改进第一接合面和第二接合面处的密封。在某些其他实施方式中，聚合物复合材料插入部件的第一接触表面可以设置有周向突出部、比如周向桶状部，以增大第一接合面和第二接合面处的压力。

聚合物复合材料插入部件的聚合物树脂还可以设置有形成聚合物复合材料的增强或润滑相(例如，增强或润滑填料颗粒或纤维)，聚合物复合材料特别有利地用作涡旋构件中的密封部件、比如聚合物复合材料插入部件的一部分。“复合材料”可以指下述材料：所述材料包含聚合物树脂或基体，所述聚合物树脂或基体具有作为增强相贯穿分布的多个增强或润滑颗粒。复合材料的聚合物基体提供额外的强度和结构一体性并且同时提供优异的耐磨性以用作密封材料。

在各个方面中，适合的聚合物包含热塑性树脂，热塑性树脂为至少一种或更多种不同的增强或润滑颗粒提供耐热基体以形成复合材料，所述复合材料形成插入部件。适合的热塑性聚合物可以选自聚芳基醚酮(PAEK)族。在某些变型中，聚芳基醚酮(PAEK)热塑性聚合物可以选自由下述各者组成的组：所述各者为聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚醚醚酮(PEEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚醚酮酮(PEEKK)、聚醚酮醚醚酮(PEKEEK)、和聚醚醚酮醚酮(PEEKEK)及其组合。在另外的变型中，热塑性基体材料可以仅包含聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)或聚醚酰亚胺(PEI)、或者热塑性基体材料可以与上文刚讨论的任何另外的适合的热塑性聚合物组合。在某些变型中，热塑性聚合物选自由下述各者组成的组：所述各者为聚芳基醚酮(PAEK)或者包含但不限于聚(苯硫醚)(PPS)、聚(砜)(PS)、聚酰胺酰亚胺(PAI)或聚酰亚胺(PI)的另外的超性能聚合物(ultra-performing polymer)。在某些变型中，特别期望的载体材料或热塑性聚合物为超性能高温热塑性树脂，比如聚芳基醚酮(PAEK)族的成员，如聚醚醚酮(PEEK)。在各个方面，聚合物包含热固性树脂。适合的热固性树脂包括环氧树脂、聚酯、酚醛树脂和酰亚胺、比如(可以被配制成热塑性或热固性的)聚酰胺酰亚胺(PAI)和聚酰亚胺(PI)。

用于插入部件的复合材料的增强或润滑颗粒可以包含无机材料、金属或高性能聚合材料(颗粒或纤维)。增强颗粒或填料可以为任何数量的耐磨/抗磨的化合物，包含但不限于无机填料、有机填料和用作填料的聚合物颗粒。因此，这种呈微粒形式的固体材料(例如，多个固体颗粒)是特别期望的：该固体材料在增强复合材料中的树脂同时，有助于低的摩擦系数或者为整个耐磨材料组合物提供额外的摩擦特性或协同特性。在各个方面，插入部件的复合材料包含至少一种增强或润滑颗粒。在某些变型中，用于插入部件的适合的复合材料包含第一增强或润滑颗粒以及与第一增强或润滑颗粒不同的第二增强或润滑颗粒。在另一些变型中，用于插入部件的复合材料可以包含三种或更多种不同的增强和/或润滑颗粒。

在某些变型中，插入部件的复合材料包含彼此不同的多种增强颗粒。在某些变型中，插入部件包含选自由下述各者组成的组的至少一种增强或润滑颗粒：所述各者为聚四氟乙烯(PTFE)、二硫化钼(MoS₂)、二硫化钨(WS₂)、三氧化锑、六方氮化硼、碳纤维、石墨、石墨烯、氟化镧、碳纳米管、聚酰亚胺颗粒(或粉末状聚酰亚胺聚合物)、聚苯并咪唑(PBI)颗粒及其组合。在某些实施方式中，第一增强颗粒和与第一增强颗粒不同的第二增强颗粒各自可以选自由下述各者组成的组：所述各者为聚四氟乙烯(PTFE)颗粒(或粉末状PTFE)、二硫化钼(MoS₂)颗粒、二硫化钨(WS₂)、三氧化锑、六方氮化硼颗粒、碳纤维、石墨颗粒、石墨烯颗粒、氟化镧、碳纳米管、聚酰亚胺颗粒(或粉末状聚酰亚胺聚合物)、聚苯并咪唑(PBI)颗粒(例如，纤维)及其组合。在某些优选变型中，三种不同的增强或润滑颗粒各自选自由下述各者组成的组：所述各者为聚(四氟乙烯)(PTFE)、石墨、碳纤维、三氧化锑、碳纳米管、聚酰亚胺及其组合。在某些变型中，第一增强或润滑颗粒包含聚(四氟乙烯)(PTFE)颗粒，而第二增强或润滑颗粒包含石墨，第三增强或润滑颗粒包括碳纤维。

参照图4A至图4C，示出了根据本公开的某些方面的聚合物复合材料插入部件200的一个实施方式。聚合物复合材料插入部件200包括环形本体202和轴向突起。轴向突起包括多个周向设置的突部204。周向设置的突部204从环形本体202突出。环形本体202具有环形内表面206，环形内表面206限定居中设置的开口208。中心轴线210纵向地延伸穿过居中设置的开口208。环形本体202包括第一侧部212以及与第一侧部212相反的第二侧部214。

环形本体202包括环形外表面216。环形本体202的第一侧部212包括突部表面218和第一接触表面220。第一接触表面220相对于突部表面218设置在径向外部的位置。第一接触表面220可以是大致平的。第二侧部214包括第二接触表面222。第二接触表面222可以是大致平的。第二接触表面222可以设置成大致平行于第一接触表面220，使得第一接触表面220和第二接触表面222大致垂直于中心轴线210。突部表面218相对于第二接触表面222在平行于中心轴线210的轴向方向上具有第一高度224。第一接触表面220相对于第二接触表面222在轴向方向上具有第二高度226。尽管在图4A中第一高度224被示出为小于第二高度226，但是在各种其他实施方式中，第一高度224和第二高度226可以是相等的，或者第二高度226可以大于第一高度224。环形本体202应具有最小厚度以提供足够的密封。所述最小厚度可以取决于载荷、接触压力和应力。

突部204绕中心轴线210周向地设置。因此，各突部204中的每个突部可以设置在距中心轴线210相等的距离处并且围绕环形本体202的突部表面218以预先确定的距离间隔开。突部204从突部表面218突出并沿着与中心轴线210大致平行的突部轴线228延伸。每个突部204均具有固定端部230和自由端部232。固定端部230将突部204连结至环形本体202。自由端部232可以朝向中心轴线210径向向内挠曲。如将在其他实施方式中更详细地论述的，突部204可以在聚合物复合材料插入部件200组装至涡旋压缩机的分隔件时径向向内挠曲。

每个突部204均可以包括臂234和唇缘236。臂234在固定端部230与自由端部232之间延伸。唇缘236设置在自由端部232处并且从臂234径向向外延伸。如图4C中最佳地所示，臂234在垂直于突部轴线228的横向平面中具有弧形形状的横截面。因此，径向内部的臂表面238和径向外部的臂表面240均是弯曲的。径向内部的臂表面238可以与环形内表面206相连。

唇缘236可以包括从径向外部的臂表面240径向向外延伸的第三接触表面242。第三接触表面242可以大致垂直于径向外部的臂表面240。从第三接触表面242朝向臂234的自由端部232径向向内地延伸有倾斜表面244。在倾斜表面244与径向内部的臂表面238之间延伸有上唇缘表面246。

聚合物复合材料插入部件200如所述的那样包括三个突部204。然而，在其他变型中，突部204的数量可以小于三或者大于三。例如，突部204的数量可以是二、四或五(未示出)。在某些实施方式中，突部204可以占据居中设置的开口208的总周长的大于等于约20％且小于等于约85％、可选地大于等于约20％且小于等于约80％、可选地大于等于约20％且小于等于约75％、可选地大于等于约20％且小于等于约70％、可选地大于等于约20％且小于等于约65％、可选地大于等于约20％且小于等于约60％、可选地大于等于约20％且小于等于约55％、可选地大于等于约20％且小于等于约50％、可选地大于等于约25％且小于等于约45％、可选地大于等于约30％并且小于等于约40％、可选地大于等于约32％且小于等于约38％、可选地大于等于约34％且小于等于约36％、以及可选地为约35％。突部204中的各个突部可以绕中心轴线210等距地间隔开。因此，突部轴线228可以以彼此成约120°设置。然而，在其他实施方式中，突部204可以绕中心轴线210不均匀地间隔开(未示出)。

参照图5A至图7，示出了涡旋压缩机260的一部分。涡旋压缩机260包括可以与图1的压缩机10的分隔板22和浮动式密封组件78类似的分隔板262和浮动式密封组件264。涡旋压缩机260还包括联接至分隔板262并接合浮动式密封组件264的聚合物复合材料插入部件266。尽管聚合物复合材料插入部件266被示出为设置在分隔板262与浮动式密封组件264之间，但是在其他实施方式中，聚合物复合材料插入部件266可以设置在分隔板262与定涡旋件(参见例如图1的定涡旋件66)之间。浮动式密封组件264的各种部件与图1至图3中所示的这些部件相同。为简洁起见，除非与本文中所论述的特征相关，否则不会将先前在图1至图3的背景中所论述的浮动式密封组件的部件再引入后续的附图论述中。

聚合物复合材料插入部件266包括与图4A至图4C的环形本体202和周向设置的突部204类似的环形本体268和周向设置的突部270。环形本体268包括与图4A至图4C的环形内表面206、居中设置的开口208和中心轴线210类似的第一环形内表面272、第一居中设置的开口274(图5B)和中心轴线276。环形本体268还包括朝向分隔板262设置的第一侧部278和朝向浮动式密封组件264设置的第二侧部280。第一侧部278的第一接触表面282由周向桶状部284限定并接合分隔板262。第二接触表面286是大致平的并且接合浮动式密封组件264的面密封部98。

周向设置的突部270中的每个突部均包括与图4A至图4C的聚合物复合材料插入部件200的突部轴线228、固定端部230、自由端部232、臂234以及唇缘236类似的突部轴线288、固定端部290、自由端部292、臂294以及唇缘296。每个臂294均包括与图4A至图4C的聚合物复合材料插入部件200的径向外部的臂表面240类似的径向外部的臂表面298。每个唇缘296均包括与图4A至图4C的聚合物复合材料插入部件的第三接触表面242和上唇缘表面246类似的第三接触表面300和上唇缘表面302。

分隔板262包括第二环形内表面304，第二环形内表面304限定第二居中设置的开口306(图5B)。第一居中设置的开口274和第二居中设置的开口306是同轴的，使得第一居中设置的开口274和第二居中设置的开口306都与中心轴线276对准。分隔板262还包括顶表面308以及与顶表面308相反的底表面310。顶表面308朝向排放消音室(参见例如图1的排放消音室74)定向并且底表面310朝向聚合物复合材料插入部件266定向。

聚合物复合材料插入部件266的环形本体268的第一接触表面282至少部分地接合分隔板262的底表面310。周向设置的突部270突出穿过分隔板262的第二居中设置的开口306。径向外部的臂表面298至少部分地接合分隔板262的第二环形内表面304。周向设置的突部270的唇缘296径向向外延伸以接合分隔板262的顶表面308的内径部312。更具体地，唇缘296的第三接触表面300接合分隔板262的顶表面308，以将聚合物复合材料插入部件266保持在分隔板262上。尽管聚合物复合材料插入部件266被示出为固定至分隔板262，但是本领域普通技术人员将理解的是，聚合物复合材料插入部件可以替代性地固定至浮动式密封组件264。在这种实施方式中，聚合物复合材料插入部件266的周向设置的突部270将突出穿过浮动式密封组件264的第三居中设置的开口313(图5B)，从而将聚合物复合材料插入部件266以与上面关于分隔板262所描述的方式类似的方式联接至浮动式密封组件264。

在各个方面中，本教示提供了一种将聚合物复合材料插入部件266附接至分隔板262的方法。将聚合物复合材料插入部件266置于分隔板262的底侧部314，使得聚合物复合材料插入部件266的第一侧部278朝向分隔板262的底表面310定向。使聚合物复合材料插入部件266的中心轴线276与分隔板262的第二居中设置的开口306对准。使聚合物复合材料插入部件266沿大致平行于中心轴线276的向上方向316朝向分隔板262平移。使突部270的上唇缘表面302接合分隔板262，以使突部270径向向内地朝向彼此且朝向中心轴线270偏转。唇缘296沿着分隔板262的第二环形内表面304滑动，直到唇缘296离开分隔板262的第二居中设置的开口306为止。然后，唇缘296径向向外弹出，使得径向外部的臂表面298接合第二环形内表面304，并且第三接触表面300接合分隔板262的顶表面308。

尽管第一接触表面282和第三接触表面300两者都示出为与分隔板262接触，但在其他实施方式中，第一接触表面282和第三接触表面300两者与分隔板262同时接触是不必要的。在一个示例中，聚合物复合材料插入部件266的周向间隔的突部204可以完全省去唇缘236。这种构型由于浮动式密封组件264与分隔板262之间的间隙相对较小而是可能的。在这种构型中，臂294可以长得足以覆盖相对较小的间隙。

当压缩机260操作时，分隔板262可能变形，特别是在高载荷的作用下更是如此。当压缩机不进行操作时，分隔板262也可能发生某种程度的变形(例如，由于用于形成分隔板的冷轧制造过程、将分隔板262压配合至外壳12或盖14、或者将分隔板262焊接至外壳12使分隔板262可能发生某种程度的变形)。分隔板262的偏转可能导致限定在分隔板262的底表面310与聚合物复合材料插入部件266的第一接触表面282之间的第一接合面318处的非均匀压力分布。第一接合面318处的非均匀压力分布导致限定在聚合物复合材料插入部件266的第二接触表面286与浮动式密封组件264的面密封部98之间的第二接合面320处的对应的非均匀压力分布。第一接合面318和第二接合面320处的非均匀压力分布可能导致接合面318、320处的非接触区域，从而产生泄漏路径并降低整体压缩机效率。

在一个示例中，分隔板262可以包括一个或更多个较低刚度区域322。作为非限制性示例，较低刚度区域322可以是用于安装压力释放阀和温度释放阀(未示出)的相对扁平的叶状部。较低刚度区域322在与中心轴线276平行且与向上方向316相反的向下方向324上偏转。分隔板262的向下偏转在较低刚度区域322的圆周位置处、在第一接合面318处产生相对较高压力区域。另一较高压力区域可以存在于与较低刚度区域322相反的圆周位置处(即，关于中心轴线276与较低刚度区域322成约180°)。分隔板262的偏转还可以产生布置在较高压力区域之间的对应的较低压力区域(例如，当存在两个较高压力区域时，较低压力区域与每个较高压力区域成约90°)。较高压力区域和较低压力区域可以存在于第一接合面318和第二接合面320两者处。

在本示例中，分隔板262的偏转可以在聚合物复合材料插入部件266上的第一圆周位置326处产生相对较高压力区域。第一圆周位置326可以与分隔板262的较低刚性区域322轴向对准。另一较高压力区域存在于与第一圆周位置326相反的第二圆周位置328处。因此，第二圆周位置328设置成关于中心轴线276与第一圆周位置326成约180°。第三圆周位置330可以周向地设置在第一位置326与第二位置328之间，并且第四圆周位置332可以周向地设置在第一位置326与第二位置328之间。第三圆周位置330可以在第一圆周位置326与第二圆周位置328之间等距地设置或者设置成与第一圆周位置326和第二圆周位置328成约90°。第四圆周位置332可以在第一圆周位置326与第二圆周位置328之间等距地设置或者设置成与第一圆周位置326和第二圆周位置328成约90°。因此，第四圆周位置332可以与第三圆周位置330相反地设置或者设置成与第三圆周位置330成约180°。本领域技术人员将理解的是，无论偏转的周向位置或者高压力区域和低压力区域的数量如何，本公开的原理都同样适用。因此，聚合物复合材料插入部件266可以是能够提供分隔板262与浮动式密封组件264之间的流体密封的，而与分隔板262的设计和所导致的偏转无关。

分隔板262在第二环形内表面306处的向内偏转还可以导致分隔板262的顶表面308与唇缘296的第三接触表面300之间的接触减少。参照图7，突部270被示出为与分隔板262接合。平面334垂直于中心轴线276设置。在平面334与径向外部的臂表面298之间限定突部角336。突部角336可以为约90°。

现在参照图8，在其他实施方式中，可以在与图7的平面334和径向外部的臂表面298类似的平面342与径向外部的臂表面344之间限定另一突部角340。突部角340可以小于约90°、可选地大于等于约75°且小于约90°、可选地大于等于约80°且小于约90°、可选地大于等于约81°且小于约90°、可选地大于等于约82°且小于约90°、可选地大于等于约83°且小于约90°、可选地大于等于约84°且小于约90°、可选地大于等于约85°且小于约90°、可选地大于等于约86°且小于约90°、可选地大于等于约87°且小于约90°、以及可选地大于等于约88°且小于约90°。因此，突部角340可以提供形成间隙345的底切部。间隙345可以容纳分隔板346的径向向内偏转。因此，聚合物复合材料插入部件350的突部348的第三接触表面347可以在分隔板346的径向向内偏转期间保持与分隔板346的顶表面352接触。

现在参照图9A至图9B，示出了另一聚合物复合材料插入部件360。聚合物复合材料插入部件360包括环形本体362和轴向突起，该轴向突起包括从轴向突起延伸的多个周向设置的突部364。环形本体362具有环形内表面366，该环形内表面366限定居中设置的开口368。中心轴线370延伸穿过居中设置的开口368。环形本体362具有第一侧部372和与第一侧部372相反的第二侧部374。第一侧部372包括第一接触表面376，并且第二侧部374包括第二接触表面378。

周向设置的突部364可以类似于图5A至图7的周向设置的突部270。环形本体362包括多个周向设置的开口380。周向设置的开口380设置成与相应的多个周向设置的突部364相邻并位于径向外部的位置。开口380可以降低突部364的固定端部382处的刚度，以在聚合物复合材料插入部件360组装至分隔件或浮动式密封组件时使突部364能够更容易地径向向内挠曲。

第一接触表面376限定圆周波形形状，该圆周波形形状限定至少两个谷部384和至少两个峰部386。谷部384可以限定在第一圆周位置388和第二圆周位置390处。峰部386可以限定在第三圆周位置392和第四圆周位置394处。谷部384和峰部386可以在与中心轴线370平行的轴向方向上限定成补充分隔板的轴向偏转。例如，分隔板可以在第一圆周位置388和第二圆周位置390处轴向向下偏转并且在第三圆周位置392和第四圆周位置394处轴向向上偏转。因此，较高压力区域与较低压力区域之间的压力差的大小可以被最小化。在一些实施方式中，第一接触表面376处的压力在正常操作条件下可以是相对均匀的。

第二接触表面378可以是相对较平的。第二接触表面378可以大致垂直于中心轴线370。第一圆周位置388和第二圆周位置390相对于第二接触表面378可以具有第一厚度396。第三圆周位置392和第四圆周位置394可以具有第二厚度398。第二厚度398可以大于第一厚度396。在一些实施方式中，第二厚度398与第一厚度396之间的差可以大于约0mm且小于等于约0.2mm、可选地大于等于约0.01mm且小于等于约0.19mm、可选地大于等于约0.02mm且小于等于约0.18mm、可选地大于等于约0.03且小于等于约0.17mm、可选地大于等于约0.04mm且小于等于约0.16mm、可选地大于等于约0.05mm且小于等于约0.15mm、可选地大于等于约0.06mm且小于等于约0.14mm、可选地大于等于约0.07mm且小于等于约0.13mm、可选地大于等于约0.08mm且小于等于约0.12mm、可选地大于等于约0.09mm且小于等于约0.11mm、以及可选地为约0.1mm。

第一圆周位置388可以与第二圆周位置390相反地设置。因此，第一圆周位置388可以设置成与第二圆周位置390成180°。第三圆周位置392和第四圆周位置394可以周向地设置在第一圆周位置388与第二圆周位置390之间。第三圆周位置392可以在第一圆周位置388与第二圆周位置390之间设置成与第一圆周位置388和第二圆周位置388中的每一者成约90°。第四圆周位置394可以在第一圆周位置388与第二圆周位置390之间设置成与第一圆周位置388和第二圆周位置390中的每一者成约90°。第三圆周位置392与第四圆周位置394相反地设置。因此，第三圆周位置394设置成与第四圆周位置394成180°。

聚合物复合材料插入部件360还可以包括防旋转特征(未示出)。防旋转特征可以防止聚合物复合材料插入部件相对于分隔板绕中心轴线370旋转。作为非限制性示例，防旋转特征可以包括与分隔板中的突出部接合的孔、凹口、槽或其他接纳部。替代性地，突出部可以设置在聚合物复合材料插入部件360上，并且接纳部可以设置在分隔板上。

在其他实施方式中，第一侧部422可以包括用以补充并贴合分隔板的预期偏转的不同的几何形状。在一个示例中，第一侧部422可以具有其他数量的交替的峰部和谷部，比如三个峰部和三个谷部、四个峰部和四个谷部、或者十个峰部和十个谷部。在另一示例中，第一侧部422可以是具有单个高点(即，单个峰部)的倾斜表面。在又一示例中，第一侧部422可以具有不围绕整个第一侧部422周向延伸的单个单独的隆起部或突出部。

在另一些其他实施方式中，第二侧部424可以是非平面的。例如，第二侧部424可以具有用以补充并贴合浮动式密封组件的预期偏转的几何形状。在一个示例中，第二侧部424可以包括具有与图9A至图9B中所示的第一侧部422的峰部386和谷部384类似的交替的峰部和谷部的圆周波形形状。在另一示例中，第二侧部424可以具有单独的高点或低点。

参照图10A至图10B，示出了又一聚合物复合材料插入部件410。聚合物复合材料插入部件410包括环形本体412以及从环形本体412延伸的多个周向设置的突部414。环形本体412具有环形内表面416，该环形内表面416限定居中设置的开口418。中心轴线420延伸穿过居中设置的开口418。环形本体412具有第一侧部422和与第一侧部422相反的第二侧部424。第一侧部422包括第一接触表面426，并且第二侧部424包括第二接触表面428。周向设置的突部414可以类似于图5A至图7的周向设置的突部270。环形本体412包括与图9A至图9B的周向设置的开口380类似的多个周向设置的开口430。

第一接触表面426可以限定圆周突出部432。圆周突出部432可以相对于周向设置的突部414设置在径向外部的位置。圆周突出部432可以是隆起的或是桶形形状的。圆周突出部432可以通过减小平均接触面积来增大聚合物复合材料插入部件410与分隔板之间的平均压力。增大的压力减少了泄漏路径而提供更好的流体密封。

在一些实施方式中，第一接触表面426可以包括多于一个的圆周突出部432。例如，第一接触表面426可以包括第一圆周突出部以及相对于第一圆周突出部设置在径向外部的位置的第二圆周突出部。因此，在第一圆周突出部与第二圆周突出部之间可以设置有圆周空隙空间。包含多个圆周突出部可以进一步改进流体密封。

参照图11A至图11C，示出了又一聚合物复合材料插入部件440。聚合物复合材料插入部件440包括环形本体442和轴向突起，该轴向突起包括多个周向设置的突部444。环形本体442可以类似于图5A至图7的环形本体268。因此，环形本体442可以包括环形内表面446，该环形内表面446限定居中设置的开口448。

周向设置的突部444中的每个周向设置的突部均包括固定端部450和自由端部452。周向设置的突部444包括设置在固定端部450处的圆周连接部454、在固定端部450与自由端部452之间延伸的臂456、以及设置在自由端部452处的周向延伸的唇缘458。突部444通过圆周连接部454连接至环形本体442的环形内表面446。

当聚合物复合材料插入部件440组装至分隔板或浮动式密封组件时，突部444的自由端部452可以径向向内挠曲。突部444在与环形本体442的中心轴线460垂直的横向平面处具有矩形横截面。具有矩形横截面的突部444具有比图4A至图4C的具有弧形形状横截面的突部204低的刚度。因此，具有矩形横截面的突部444在组装至分隔板或浮动式密封组件期间对径向向内挠曲具有较小的阻力。此外，与固定至图4A至图4C的突部表面218的突部204相比，固定至环形内表面446的突部444的挠曲轴线较低。因此，突部444具有比突部204长的杠杆臂，并且因此可以较不费力地径向向内挠曲。

已经出于说明和描述的目的提供了实施方式的前述描述。该描述并非意在是详尽的或者限制本公开。特定实施方式的各个元件或特征通常并不限于该特定实施方式，而是，即使没有具体示出或描述，特定实施方式的各个元件或特征在适用的情况下仍是可互换的，并且可以在选定实施方式中使用。特定实施方式的各个元件或特征也可以以许多不同的方式变化。这些变型并不被认为偏离本公开，并且所有这些改型均意在被包括于本公开的范围内。

Claims (20)

1.一种用于涡旋压缩机的聚合物复合材料插入部件，所述聚合物复合材料插入部件包含聚合物以及至少一种增强或润滑颗粒，所述聚合物复合材料插入部件包括：

环形本体，所述环形本体包括第一环形内表面，所述第一环形内表面限定第一居中设置的开口，所述第一居中设置的开口具有延伸穿过所述第一居中设置的开口的中心轴线，所述环形本体具有第一侧部和与所述第一侧部相反的第二侧部，所述第一侧部包括构造成接合分隔板的第一接触表面，所述第一侧部限定有：(ⅰ)包括所述第一接触表面的圆周突出部；(ⅱ)不围绕整个所述第一侧部周向延伸的单个单独的突出部，所述单个单独的突出部包括所述第一接触表面；(ⅲ)包括所述第一接触表面的圆周波形部；或(ⅳ)具有单个峰部的倾斜部，所述倾斜部包括所述第一接触表面，其中，所述第一接触表面位于所述第一侧部上，并且所述第二侧部包括构造成接合浮动式密封组件的第二接触表面；以及

轴向突起，所述轴向突起从所述环形本体的所述第一侧部延伸，所述轴向突起构造成接合所述分隔板，其中，所述聚合物复合材料插入部件构造成在所述涡旋压缩机操作期间对限定在所述第一接触表面与所述分隔板之间的第一接合面和限定在所述第二接触表面与所述浮动式密封组件之间的第二接合面两者进行流体密封。

2.根据权利要求1所述的聚合物复合材料插入部件，其中，所述轴向突起包括多个周向设置的突部，所述多个周向设置的突部构造成接合所述分隔板，以将所述聚合物复合材料插入部件联接至所述分隔板，每个相应的周向设置的突部从所述环形本体的所述第一侧部轴向突出。

3.根据权利要求2所述的聚合物复合材料插入部件，其中，所述多个周向设置的突部中的每个相应的周向设置的突部还包括固定端部和自由端部，所述固定端部连接至所述环形本体，并且所述自由端部构造成沿径向向内方向朝向所述中心轴线挠曲。

4.根据权利要求3所述的聚合物复合材料插入部件，其中，所述多个周向设置的突部中的每个相应的周向设置的突部包括在所述固定端部与所述自由端部之间延伸的臂、以及设置在所述自由端部处的径向向外延伸的唇缘，所述臂构造成延伸穿过所述分隔板中的第二居中设置的开口，并且所述唇缘具有构造成接合所述分隔板的第三接触表面。

5.根据权利要求4所述的聚合物复合材料插入部件，其中，每个臂包括径向外部的臂表面，所述径向外部的臂表面构造成接合所述分隔板的第二环形内表面，并且在所述径向外部的臂表面与大致垂直于所述中心轴线的横向平面之间限定一突部角，所述突部角小于等于约90°。

6.根据权利要求2所述的聚合物复合材料插入部件，其中，每个相应的周向设置的突部在大致垂直于所述中心轴线的横向平面中具有矩形横截面。

7.根据权利要求1所述的聚合物复合材料插入部件，其中，所述第一接触表面限定有所述圆周波形部，所述圆周波形部在第一圆周位置和第二圆周位置限定至少两个谷部并且在第三圆周位置和第四圆周位置限定至少两个峰部，所述第一圆周位置与所述第三圆周位置相反地设置，并且所述第二圆周位置与所述第四圆周位置相反地设置。

8.根据权利要求7所述的聚合物复合材料插入部件，其中，

所述第二接触表面是大致平的；

所述环形本体在所述第一圆周位置和所述第二圆周位置处具有第一厚度；以及

所述环形本体在所述第三圆周位置和所述第四圆周位置处具有第二厚度，所述第二厚度大于所述第一厚度。

9.根据权利要求1所述的聚合物复合材料插入部件，其中，

所述聚合物为选自由下述各者组成的组的热塑性聚合物：所述各者为聚芳基醚酮(PAEK)、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚醚醚酮(PEEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚醚酮酮(PEEKK)、聚醚酮醚醚酮(PEKEEK)、聚醚醚酮醚酮(PEEKEK)、聚(苯硫醚)(PPS)、聚(砜)(PS)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚酰亚胺(PI)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚醚酰亚胺(PEI)及其组合；以及

所述至少一种增强或润滑颗粒选自由以下各者组成的组：所述各者为聚四氟乙烯(PTFE)、二硫化钼(MoS₂)、二硫化钨(WS₂)、三氧化锑、六方氮化硼、碳纤维、石墨、石墨烯、氟化镧、碳纳米管、聚酰亚胺、聚苯并咪唑(PBI)及其组合。

10.根据权利要求1所述的聚合物复合材料插入部件，其中，所述聚合物为选自由以下各者组成的组的热固性聚合物：环氧树脂、聚酯、酚醛树脂和酰亚胺。

11.根据权利要求1所述的聚合物复合材料插入部件，其中，所述聚合物为选自由以下各者组成的组的热固性聚合物：聚酰胺酰亚胺(PAI)和聚酰亚胺(PI)。

12.一种涡旋压缩机，包括：

聚合物复合材料插入部件，所述聚合物复合材料插入部件包含聚合物以及至少一种增强或润滑颗粒，其中，所述聚合物复合材料插入部件还包括：

环形本体，所述环形本体具有第一环形内表面和第一接触表面，所述第一环形内表面限定第一居中设置的开口，所述第一居中设置的开口具有延伸穿过所述第一居中设置的开口的中心轴线，并且所述环形本体限定有：(ⅰ)包括所述第一接触表面的圆周突出部；(ⅱ)不围绕整个第一侧部周向延伸的单个单独的突出部，所述单个单独的突出部包括所述第一接触表面；(ⅲ)包括所述第一接触表面的圆周波形部；或(ⅳ)具有单个峰部的倾斜部，所述倾斜部包括所述第一接触表面，其中，所述第一接触表面位于所述第一侧部上；以及

轴向突起，所述轴向突起从所述环形本体延伸；

分隔板，所述分隔板包括第二居中设置的开口，其中，所述第二居中设置的开口与所述第一居中设置的开口关于所述中心轴线对准；以及

浮动式密封组件，所述浮动式密封组件具有第三居中设置的开口，其中，所述第三居中设置的开口与所述第一居中设置的开口和所述第二居中设置的开口关于所述中心轴线对准，所述聚合物复合材料插入部件设置在所述分隔板与所述浮动式密封组件之间，并且所述聚合物复合材料插入部件构造成在所述涡旋压缩机操作期间对限定在所述聚合物复合材料插入部件的所述第一接触表面与所述分隔板之间的第一接合面和限定在所述聚合物复合材料插入部件与所述浮动式密封组件之间的第二接合面进行流体密封。

13.根据权利要求12所述的涡旋压缩机，其中，所述轴向突起包括从所述环形本体轴向突出的多个周向设置的突部，并且所述周向设置的突部延伸穿过所述第二居中设置的开口以接合所述分隔板，从而将所述聚合物复合材料插入部件联接至所述浮动式密封组件。

14.根据权利要求13所述的涡旋压缩机，其中，所述多个周向设置的突部中的每个相应的周向设置的突部包括连接至所述环形本体的固定端部、构造成沿径向向内方向朝向所述中心轴线挠曲的自由端部、在所述固定端部与所述自由端部之间延伸的臂、以及设置在所述自由端部处的径向向外延伸的唇缘，所述唇缘接合所述分隔板以将所述聚合物复合材料插入部件联接至所述分隔板。

15.根据权利要求14所述的涡旋压缩机，其中，每个臂包括径向外部的臂表面，所述径向外部的臂表面构造成接合所述分隔板的第二环形内表面，并且在所述径向外部的臂表面与大致垂直于所述中心轴线的横向平面之间限定一角度，所述角度小于约90°。

16.根据权利要求14所述的涡旋压缩机，其中，每个相应的周向设置的突部在垂直于所述中心轴线的横向平面中具有矩形横截面。

17.根据权利要求13所述的涡旋压缩机，其中，所述第一接触表面限定有所述圆周突出部，所述圆周突出部相对于所述多个周向设置的突部设置在径向外部的位置。

18.根据权利要求12所述的涡旋压缩机，其中，所述第一接触表面限定有所述圆周波形部，所述圆周波形部在第一圆周位置和第二圆周位置限定至少两个谷部并且在第三圆周位置和第四圆周位置限定至少两个峰部，所述第一圆周位置与所述第三圆周位置关于所述中心轴线相反地设置，并且所述第二圆周位置与所述第四圆周位置关于所述中心轴线相反地设置。

19.根据权利要求12所述的涡旋压缩机，其中，

所述聚合物为选自由以下各者组成的组的热塑性聚合物：所述各者为聚芳基醚酮(PAEK)、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚醚醚酮(PEEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚醚酮酮(PEEKK)、聚醚酮醚醚酮(PEKEEK)、聚醚醚酮醚酮(PEEKEK)、聚(苯硫醚)(PPS)、聚(砜)(PS)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚酰亚胺(PI)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚醚酰亚胺(PEI)及其组合；以及

所述至少一种增强或润滑颗粒选自由以下各者组成的组：所述各者为聚四氟乙烯(PTFE)、二硫化钼(MoS₂)、二硫化钨(WS₂)、三氧化锑、六方氮化硼、碳纤维、石墨、石墨烯、氟化镧、碳纳米管、聚酰亚胺、聚苯并咪唑(PBI)及其组合。

20.一种组装涡旋压缩机的方法，所述方法包括：

将聚合物复合材料插入部件的第一居中设置的开口与分隔板的第二居中设置的开口沿着中心轴线对准，其中，所述聚合物复合材料插入部件包含聚合物以及至少一种增强或润滑颗粒，并且所述聚合物复合材料插入部件限定包括所述第一居中设置的开口的环形本体，所述第一居中设置的开口具有延伸穿过所述第一居中设置的开口的中心轴线；

将所述聚合物复合材料插入部件上的多个周向设置的突部朝向所述分隔板定向，所述多个周向设置的突部中的每个相应的周向设置的突部从所述环形本体的侧部轴向突出，并且所述多个周向设置的突部中的每个相应的周向设置的突部包括连接至所述环形本体的固定端部、与所述固定端部相反的自由端部、在所述固定端部与所述自由端部之间延伸的臂、以及设置在所述自由端部处的径向向外延伸的唇缘；

使每个相应的周向设置的突部的自由端部的唇缘的倾斜表面与所述分隔板接触；以及

将所述聚合物复合材料插入部件朝向所述分隔板平移并且使所述多个周向设置的突部中的相应的周向设置的突部的唇缘径向向内偏转，直到所述唇缘径向向外弹出并接合所述分隔板为止，从而将所述聚合物复合材料插入部件保持在所述分隔板上，并且使由所述环形本体的所述侧部限定的接触表面与所述分隔板接合，所述侧部限定有：(ⅰ)包括所述接触表面的圆周突出部；(ⅱ)不围绕整个所述侧部周向延伸的单个单独的突出部；所述单个单独的突出部包括所述接触表面；(ⅲ)包括所述接触表面的圆周波形部；或(ⅳ)具有单个峰部的倾斜部，所述倾斜部包括所述接触表面，所述接触表面位于所述侧部上，其中，所述聚合物复合材料插入部件构造成在所述涡旋压缩机操作期间对限定在所述接触表面与所述分隔板之间的接合面进行流体密封。

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