CN1118626C - 压缩机 - Google Patents

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Abstract

一种压缩机，包括一气缸体11和与气缸体11端部相连的壳体12、14。吸入腔27和排出腔28分别形成于壳体12、14内，腔27、28由隔板12a、14a或壁分隔。阀板13带有一排出口32，用于连接气缸孔20和排出腔28，并位于气缸体11和壳体12、14之间。设置一排出阀35a，用来有选择地打开或关闭排出口32。密封件36位于壳体12、14和阀板13之间，并保持在隔板12a、14a上。密封件36具有一位于隔板12a、14a和阀板13之间的用于密封排出腔28和吸入腔27之间位置的阀板密封部分36b，和一径向地伸到12a、14a之外并沿着阀板13与阀板13接触的突起部分36f。

Description

压缩机
技术领域
本发明涉及一种压缩机，特别是涉及压缩机中改进的用于密封压缩腔和吸入腔间的密封件。
背景技术
典型的压缩机包括一带有在其内部形成有一组气缸孔的气缸体。在每个气缸孔内设置有相对于每个气缸孔作往复运动的活塞。前壳体和后壳体分别固定在气缸体的前端表面和后端表面，两者间有一阀板。每个壳体带有一形成在其内的隔板。每个壳体、相连的阀板和气缸体形成了吸入腔和排出腔。吸入阀和排出阀机构在阀板的两侧形成。吸入阀和排出阀机构分别与吸入腔和排出腔对应。
一个具有上述结构的压缩机包括，比如，像图6所示的排出阀机构。第一板件43和密封件44位于阀板41和壳体42之间。在阀板41上的相应于每个气缸孔的位置形成有一组排出口45(仅显示了一个)。在第一板件43上形成一组排出阀阀片43a。每一阀片43a对应于一个阀口45，并有选择打开或关闭相应的阀口45。
密封件44包括一环行密封44a(见图5和图6)，它的宽度大致等于壳体42的隔板42a的宽度。密封44a保持在隔板42a的末端和阀板41之间间，从而将形成在壳体42内的吸入腔46与形成在壳体42内的排出腔47密封隔开。
密封件44还包括一与密封44a制成一体的保持架44b。每一保持架44b确定了相应排出阀阀片43a的开口大小。当高压制冷剂气体排出到排出腔时，该气体使相应的排出阀阀片43a弯曲到一打开位置，这一位置由保持架44b确定。制冷剂气体的力在离开阀板41的方向上推压排出腔47的内壁。如果阀板41及隔板42a末端表面和两者间的密封件44a的接触压力不够大，气体力则会部分地将密封件44a和阀板41分离。这降低了吸入腔46和排出腔47之间的密封性，并使排出腔47中的压缩气体泄漏到吸入腔46中。这会导致压缩机压缩效率的降低。
由于保持架44b和密封44a制成一体，排出到排出腔47的制冷剂气体以很大的力将每个排出阀阀片43a紧贴在抵抗相应的保持架44b上。如图7所示，力f1作用在保持架44b上，产生一个角动量M0，其中心是隔板42a的内边缘和密封件44的密封44a的接触点A0。相应于角动量M0的一个反作用力f0产生于阀板41和密封44a的外边缘的接触点B0处。结果，在接触点A0产生合力f1+f0。力f1+f0推动隔板42a远离阀板41。
由于密封44a的宽度大致上等于隔板42a的宽度，角动量M0的中心A0相应地更靠近反作用力f0的作用点B0。角动量的中心A0和反作用力f0间的距离越短，反作用力f0的值越大。如果反作用力f0增大，推动壳体42远离阀板41的力f1+f0也相应地增大了。这样壳体42更可能脱离阀板41。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种在不同压力腔间设置有改进的密封的压缩机。
为了达到上述目的，本发明提供了一种压缩机。这种压缩机包括：一个壳体；一个与壳体相连的气缸体；形成在气缸体内的一组气缸孔；由气缸体可旋转地支撑的驱动轴；根据驱动轴的旋转将压缩气体导入气缸孔内的压缩装置；形成于壳体内的第一气体腔；形成于壳体内的第二气体腔，第二气体腔与第一气体腔相邻地放置；用于分隔第一气体腔和第二气体腔的隔板；位于气缸体和壳体之间的阀板，该阀板具有多个第一口，各个第一口将气缸孔之一和第一气体腔连通，所述阀板以垂直于隔板的方式伸出；有选择地打开或关闭第一口的阀；用于限制阀的打开位置的保持架以及密封件，该密封件具有位于隔板和阀板之间的隔板密封部分，用于密封第一气体腔和第二气体腔之间的位置，该压缩机的特征在于，密封件带有多个突起部分，所述突起部分与隔板密封部分连接，并径向延伸到隔板的外部，并且平行于阀板，以便突起部分与阀板密封地接触，各个突起部分位于与各个第一口径向对正的位置，每个突起部分在圆周方向上以一预定的距离相互间隔开。
附图说明
本发明的其它特征及优点，通过下文结合附图的描述以及根据本发明所描述的例子，会更加清楚明了。其中：
图1是表示依据本发明的密封件的平面示意图，该密封件也可作为一保持板；
图2是压缩机的横剖面图；
图3是表示图2中的压缩机一部分的局部放大横剖面图；
图4是表示当排出口打开时，图2中的压缩机一部分的局部放大横剖面图；
图5是表示现有技术的密封件的平面示意图；
图6是表示现有技术的压缩机的局部放大横剖面图；和
图7是表示当排出口打开时，图6中的压缩机的局部放大横剖面图。
具体实施方式
现在参照图1和图4讲述依据本发明的具有双头活塞的旋转斜盘型压缩机。
如图2所示，一对气缸体11在其端部彼此固定。前壳体12固定于前气缸体11的前端面上，其间有一阀板13。后壳体14固定于后气缸体11的后端面上，其间有一阀板13。气缸体11和前壳体12、后壳体14用铝或铝合金制造。
一组螺拴15穿过前壳体12、气缸体11和阀板13，并且拧到后壳体14内形成的螺纹孔16内。螺拴15将前壳体12、后壳体14分别固定在气缸体11的前、后面上，在其间设置有一金属阀板13。
一个旋转轴17通过一对径向轴承18可旋转地支撑在气缸体11和前壳体12的中心部位。密封唇19位于旋转轴17和前壳体12之间。旋转轴17连接到诸如车辆发动机(未显示)等的外部动力源上并由其带动旋转。
一组成对的同轴气缸孔20在气缸体11内形成，以便将旋转轴17相对于孔20放置在中心部位。在每对气缸孔20中安装有一双头活塞21，活塞21相对于每对气缸孔20作往复运动。在每个气缸孔20中通过活塞21的头部和相应的阀板13形成压缩腔22。
一曲柄室23在气缸体11之间形成。旋转斜盘24固定在旋转轴17上并位于曲柄室23内。旋转斜盘24也通过一对半圆形滑靴25与每个活塞21的中心部分相耦连。旋转斜盘24由旋转轴17带动旋转，旋转斜盘24的旋转运动接着通过滑靴25传递到活塞21，并转换为每个活塞21的直线往复运动。一对止推轴承26分别位于每一气缸体11的内壁和旋转斜盘24之间。
隔板12a和14a分别在壳体12和壳体14内形成。吸入腔27和排出腔28分别由径向外部的隔板12a、14a和壳体12、14的内部形成。吸入腔27通过形成在气缸体11和阀板13上的吸入通道11a与曲柄室23相通。曲柄室23通过一入口(未显示)与外部致冷循环相连。排出腔28通过一排出消音器和出口(都未显示)与外部致冷循环相连。
吸入阀机构29在每一阀板13的气缸体侧面形成。吸入阀机构29使每一活塞21往复运动时把制冷剂气体从吸入腔27中吸入每一压缩腔22。在每一阀板13的外侧面形成有排出阀机构30。排出阀机构30使每一活塞21的往复运动能把在相应压缩腔22中压缩的排出制冷剂气体排出到排出腔28。
吸入阀机构29和排出阀机构30的结构将在下面参照图1和图3讲述。每个阀板13带有一组吸入口31和排出口32。每个吸入口31和每个排出口32对应于一个气缸孔20。第一金属板33和金属密封件34位于每一阀板13和相应的气缸体11之间。密封件34的两侧都涂有橡胶。每个第一板34带有一组吸入阀阀片33a。每个阀片33a有选择地打开或关闭相应的吸入口31。
第二金属板35和也起到保持架作用的金属密封件24，位于壳体12、14和相应的阀板13之间。密封件36的两侧都涂有橡胶。每个第二板35带有一组排出阀阀片35a。每个阀片35a有选择地打开或关闭相应的排出口32。
如图1所示，密封件36包括一环形外密封36a、一环形内密封36b及若干保持架36c。每个保持架36c界定了排出阀阀片35a中的开口。一组孔部分36d形成在外密封36a和内密封36b之间，若干个螺拴15可分别插入这些孔部分36d中。内密封36b通过一组连接件36e与孔部分36d和外密封36a相连。
内密封36b的宽度大致上等于壳体12、14的隔板12a、14a的宽度。每个密封件36的内密封36b位于隔板12a、14a和相应的阀板13之间。每个内密封36b对相应的吸入腔27和排出腔28之间进行密封。
密封件36带有一组突起36f，每一个突起36f都径向地从内密封36b上突出。如图3和图4所示，突起36f都从隔板12a、14a的边缘伸进吸入腔27内。在这一实施例中，密封件36的厚度为0.8mm，内密封36b的宽度为4mm，在这种尺寸的密封件中，突起36f的宽度最好在径向上至少为0.5mm。在这一实施例中，突起36f宽为2mm。如图1中所示，内密封36b的宽度用W1标示，突起36f的宽度用W2标示。
下面讲述图2中的压缩机的操作。
当诸如发动机等外部动力源旋转时，旋转轴17带动旋转斜盘24一起转动，旋转斜盘24的转动通过滑靴25转换为每一活塞21在相应气缸孔20内的直线往复运动。每个活塞21的往复运动将外部致冷循环中的制冷剂气体导入曲柄室23内并进而通过吸入通道11a导入吸入腔27。当每个活塞21从上死点移动到下死点时，使相应的吸入阀阀片33a弯曲到打开位置，同时，将吸入腔27中的制冷剂气体吸入每个气缸孔20中。当每个活塞21从上死点移动移动到下死点时，制冷剂气体在气缸孔20内被压缩，直到达到一定的压力水平。接着压缩气体在相应的排出阀阀片35a弯曲到打开位置时，排出到排出腔28中。排出腔28内的制冷剂气体通过排出消音器和流出孔(未显示)进入外部致冷循环中。
排出腔28内的高压在如图3所示箭头方向或远离阀板13和方向上推动前壳体12和后壳体14内的排出腔28的内壁。
当阀35a打开时，在每个气缸孔20内被压缩的高压制冷剂气体通过排出口32很快地排出到排出腔28。排出气体飞贱到靠近排出口32的排出腔28的内壁上，使排出口32的隔板12a、14a变形。
另外，在图1的实施例中，螺栓15的夹紧力在沿着内密封36b的大致位于每对相邻螺拴15之间的中间处的点上最小。在这些点上，壳体12、14的隔板12a、14a的也相对易变形。
由于上述因素，排出腔28内的高压降低了隔板12a、14a末端部和内密封36b间的接触压力以及阀板13和内密封36b间的接触压力。在这些低接触压力区，每个内密封36b的一些部位与阀板13相分离，这减少了内密封36b和阀板13间的接触面积。这恶化了吸入腔27和排出腔28之间的密封。
但是，在这一实施例中，突起36f形成于内密封36b上。这提高了有突起36f的内密封36b径向一部分的刚度。这样，减少了内密封36b的变形，改善了内密封36b和隔板13之间的接触压力。
当排出腔28内的压力很高时，这种高压使整个排出腔28膨胀。隔板12a、14a向外变形。但是，在这一实施例中，密封件36和阀板13之间的接触面积利用突起36f而加大了。这样，突起36f与阀板13保持接触，改善了吸入腔27和排出腔28之间的密封性。
而且，如图4中所示，当阀片35a打开时，排出制冷剂气体对保持架36c作用一个力f1。由于保持架36c与内密封36b制成一体，所以力f1作用在内密封36b和突起36f上。力f1产生一个角动量M1，其中心是隔板12a、14a的内边缘和内密封36b的接触点A1。根据该角度动量M1在阀板13和突起36f的外边的接触点B1处产生一个反作用力f2。合力f1+f2推动隔板12a、14a远离阀板13。
但是，突起36f利用它的宽度增加了角动量M1的中心即作用点A1和由角动量M1产生的力f2的作用点B1间的距离。根据杠杆原理，如果力f1是恒定的，支点B1和作用点A1间的距离越长，力f2越小。这样，点A1和B1间的较长距离减少了合力f1+f2的值。相应地，隔板12a、14a和内密封36b之间的接触面积、内密封36b和阀板13之间的接触面积被加大了。这改善了吸入腔27和排出腔28之间的密封性。
突起36f在位于相邻螺拴15之间的中部的内密封36b上形成。换一句话说就是突起36f对应于隔板12a、14a比较容易变形和更可能与阀板13分离的那些部分。这样，突起36f改善了吸入腔27和排出腔28之间的密封性。
尽管只讲述了本发明的一个实施例，很明显，对本领域技术人员而言，在不脱离本发明精神和范围情况下，本发明还包括许多其他特殊形式。特别地，应该理解，本发明还包括以下具体方式。
(1)突起36f可以沿着整个内密封36b形成，这种结构可进一步改善了吸入腔27和排出腔28之间的密封性。
(2)与上述实施例不同，吸入腔27可以形成在壳体12、14的径向内部，排出腔28可以形成在壳体12、14的径向外部。
(3)本发明可以在其它形式的压缩机，比如带有双头活塞的波形凸轮盘式压缩机、单头活塞压缩机和叶片压缩机中使用。
因此，目前的例子和实施例是仅作为例证，无限制性，本发明并不局限于所给的详细例子，在附属权利要求的范围内和相当范围内可以具体化。

Claims (8)

1.一种压缩机，包括：一个壳体(12、14)；一个与壳体(12、14)相连的气缸体(11)；形成在气缸体(11)内的一组气缸孔(20)；由气缸体(11)可旋转地支撑的驱动轴(17)；根据驱动轴(17)的旋转将压缩气体导入气缸孔(20)内的压缩装置；形成于壳体(12、14)内的第一气体腔(28)；形成于壳体(12、14)内的第二气体腔(27)，第二气体腔(27)与第一气体腔(28)相邻地放置；用于分隔第一气体腔(28)和第二气体腔(27)的隔板(12a、14a)；位于气缸体(11)和壳体(12、14)之间的阀板(13)，该阀板(13)具有多个第一口(32)，各个第一口(32)将气缸孔(20)之一和第一气体腔(28)连通，所述阀板(13)以垂直于隔板(12a、14a)的方式伸出；有选择地打开或关闭第一口(32)的阀(35a)；用于限制阀(35a)的打开位置的保持架(36c)以及密封件(36、37)，该密封件(36、37)具有位于隔板(12a、14a)和阀板(13)之间的隔板密封部分(36b)，用于密封第一气体腔(28)和第二气体腔(27)之间的位置，该压缩机的特征在于，密封件(36)带有多个突起部分(36f)，所述突起部分(36f)与隔板密封部分(36b)连接，并径向延伸到隔板(12a、14a)的外部，并且平行于阀板(13)，以便突起部分(36f)与阀板(13)密封地接触，各个突起部分(36f)位于与各个第一口(32)径向对正的位置，每个突起部分(36f)在圆周方向上以一预定的距离相互间隔开。
2.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述隔板密封部分(36b)、保持架(36c)和多个突起部分(36f)都是与密封(36)制成一体的部件。
3.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，一组紧固件将壳体(12、14)和阀板(13)连接在一起，每个突起部分(36f)位于相邻紧固件中间位置。
4.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，第一气体腔(28)中的压力高于第二气体腔(27)中的压力，多个突起部分(36f)伸入第二气体腔(27)内。
5.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，阀板(13)具有多个第二口(31)，各个第二口(31)将气缸孔(20)之一与第二气体腔(27)连通，第二气体腔(27)是一吸入腔，第一气体腔(28)是一排出腔。
6.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，每个突起部分(36f)相对于驱动轴(17)的轴线而沿径向方向上延伸，并具有一厚度尺寸，该厚度尺寸在驱动轴(17)的轴向上延伸。
7.如权利要求1至6中任何一项所述的压缩机，其特征在于，密封件(36)呈环形，密封件(36)通过具有一相邻成对螺栓(15)的一组螺栓(15)安装在气缸体(11)上，每个突起部分(36f)位于相邻成对螺栓(15)之间的中间位置。
8.如权利要求1至6中任何一项所述的压缩机，其特征在于，所述多个突起部分(36f)在径向上至少延伸0.5毫米。
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