CN115013313B - 密封件、连接组件以及压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种密封件、连接组件以及压缩机，密封件的至少部分用于安装在第一待连接件的密封间隙内，密封件包括：主体部，主体部上设置有连接通孔，连接通孔内用于插设第二待连接件，连接通孔与密封间隙连通，以使第二待连接件通过连通通孔和密封间隙与第一待连接件连接；密封部，设置在主体部的外缘，密封部凸出于主体部的外缘设置，密封部用于与密封间隙进行过盈配合。通过本发明提供的技术方案，能够以解决现有技术中的压缩机内部电机引出线与接线柱连接处密封效果不好的技术问题。

Description

密封件、连接组件以及压缩机

技术领域

本发明涉及连接结构的密封技术领域，具体而言，涉及一种密封件、连接组件以及压缩机。

背景技术

目前，对于涡旋类压缩机而言，该结构内部的接线柱的导柱端部主要有光杆式和插片式两种样式，这两种接线柱样式分别与连接接线柱的电机引出线头部的插接端子式和引出线组件插片两种样式相对应。

然而，当压缩机处于内部无重力或微重力情况下，冷冻油或冷媒有可能与压缩机内部电机引出线与接线柱裸露部分接触，从而会造成绝缘不良的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种密封件、连接组件以及压缩机，以解决现有技术中的压缩机内部电机引出线与接线柱连接处易出现绝缘不良的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面提供了一种密封件，该密封件的至少部分用于安装在第一待连接件的密封间隙内，密封件包括：主体部，主体部上设置有连接通孔，连接通孔内用于插设第二待连接件，连接通孔与密封间隙连通，以使第二待连接件通过连接通孔和密封间隙与第一待连接件连接；密封部，设置在主体部的外缘，密封部凸出于主体部的外缘设置，密封部用于与密封间隙进行过盈配合。

进一步地，密封部为环形密封圈，环形密封圈环绕主体部的外缘设置。

进一步地，环形密封圈为多个，连接通孔为条形孔结构，多个环形密封圈沿连接通孔的延伸方向间隔设置。

进一步地，环形密封圈为5个。

进一步地，多个环形密封圈的总高度为H，相邻两个环形密封圈之间的间距为L；其中，7.4L≤H≤8.17L。

进一步地，环形密封圈包括依次连接的第一连接段、第二连接段、第三连接段和第四连接段，第四连接段远离第三连接段的一端与第一连接段远离第二连接段的一端连接，第二连接段与第四连接段相对设置，第一连接段和第三连接段分别位于第二连接段的两端；其中，第一连接段和/或第三连接段为弧形段；和/或，第二连接段和/或第四连接段为直线段。

进一步地，环形密封圈的密封截面为半椭圆截面，半椭圆截面的长半轴为a，半椭圆截面的短半轴为b，相邻两个环形密封圈之间的间距为L；其中，0.67L≤a≤0.85L；和/或，0.5L≤b≤0.7L。

进一步地，环形密封圈具有相对设置的第一侧面和第二侧面，主体部具有相对设置的顶端和底端，环形密封圈均位于顶端和底端之间，沿底端至顶端的延伸方向为主体部的高度方向；第一侧面或第二侧面的切线与主体部的高度方向之间的夹角为β；其中，1°≤β≤2.3°。

进一步地，主体部具有相对设置的顶端和底端，环形密封圈位于顶端和底端之间，主体部上设置有密封槽，密封槽位于顶端或底端。

进一步地，密封槽的槽口为方形，主体部的顶端宽度为X，密封槽的槽口的长度为Z，0.1X≤Z≤0.15X；和/或，密封槽的槽底为圆弧形，密封槽的槽底的半径为r，1mm≤r≤1.5mm。

进一步地，主体部的顶端设置有圆台，圆台环绕所述连接通孔的端部设置。

进一步地，环形密封圈的密封截面为半椭圆截面，半椭圆截面的长半轴为a；连接通孔的直径为D，连接通孔顶部外侧的圆台外直径为N，主体部的顶端宽度为X，连接通孔的底部圆台外直径为M，主体部底部的宽度为Y，圆台的高度都为h；其中，1.4D≤N≤0.97(X-a)；和/或，1.4D≤M≤0.97(Y-a)；和/或，1.3mm≤h≤1.5mm。

进一步地，主体部为条形结构，连接通孔为多个，多个连接通孔沿主体部的延伸方向间隔设置。

根据本发明的另一方面提供了一种连接组件，包括：上述提供的密封件；接线柱，密封件安装在接线柱的接线孔内，以使密封件的密封部与接线孔进行过盈配合；电机引出线，电机引出线插设在密封件的连接通孔内。

根据本发明的另一方面提供了一种压缩机，包括上述提供的连接组件。

应用本发明的技术方案，主要解决因接线柱与电机引出线连接处密封问题；主要解决在特定情况下压缩机内部冷冻油和冷媒接触接线柱与电机引出线连接处造成绝缘阻值低；有利于提高压缩机运行的可靠性；

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的实施例提供的密封件的主视图；

图2示出了根据本发明的实施例提供的密封件的左视图；

图3示出了根据本发明的实施例提供的环形密封圈的半椭圆密封截面的尺寸示意图；

图4示出了根据本发明的实施例提供的密封件的密封槽的尺寸示意图；

图5示出了根据本发明的实施例提供的密封件的俯视图；

图6示出了根据本发明的实施例提供的密封件底端处的圆台的尺寸示意图；

图7示出了根据本发明的实施例提供的密封件的夹角β的示意图；

图8示出了根据本发明的实施例提供的不同层数的密封部的密封泄漏量对比图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、密封件；11、主体部；111、连接通孔；112、密封槽；113、顶端；114、底端；12、密封部；121、第一连接段；122、第二连接段；123、第三连接段；124、第四连接段；13、圆台。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图7所示，本发明的实施例一提供了一种密封件10，该密封件10的至少部分用于安装在第一待连接件的密封间隙内，密封件10包括主体部11和密封部12，主体部11上设置有连接通孔111，连接通孔111内用于插设第二待连接件，连接通孔111与密封间隙连通，以使第二待连接件通过连接通孔111和密封间隙与第一待连接件连接。密封部12设置在主体部11的外缘，密封部12凸出于主体部11的外缘设置，密封部12用于与密封间隙进行过盈配合。

采用本实施例提供的密封件10，通过将密封件10的密封部12与第一待连接件的密封间隙进行过盈配合，并将第二待连接件插设在连接通孔111内，这样，在第一待连接件与第二待连接件进行连接时，能够便于通过密封件10对第一待连接件和第二待连接件的连接处进行有效密封，避免外界物体接触到第一待连接件和第二待连接件的连接处。具体地，本实施例中的第一待连接件可以为接线柱，第二待连接件可以为电机引出线，这样能够有效对接线柱和电机引出线的连接处进行有效密封，避免冷冻油或冷媒与接线柱和电机引出线的连接处裸露部位接触的情况，进而避免了出现绝缘不良的情况。

具体地，本实施例中的密封部12可以为环形密封圈，环形密封圈环绕主体部11的外缘设置。采用这样的结构设置，能够便于有效提高密封部12的密封性能，避免因密封失效而导致的绝缘不良的情况。

在本实施例中，环形密封圈为多个，连接通孔111为条形孔结构，多个环形密封圈沿连接通孔111的延伸方向间隔设置。采用这样的设置，能够便于进一步提高密封性能，进而更好地保证绝缘性能。

具体地，环形密封圈为5个。结合过盈配合后的浸水泄漏量兼顾成本控制，当环形密封圈为5个时密封效果最佳，成本最优。如图8所示为不同层数的环形密封圈的泄漏量对比示意图，假定环形密封圈为1个时对应的泄漏量为100％，那么环形密封圈为2个时对应的泄漏量相比于环形密封圈为1个时为68％，环形密封圈为3个时对应的泄漏量相比于环形密封圈为1个时为42％，环形密封圈为4个时对应的泄漏量相比于环形密封圈为1个时为9.2％，环形密封圈为5个时对应的泄漏量相比于环形密封圈为1个时为3.7％，环形密封圈为6个时对应的泄漏量相比于环形密封圈为1个时为3.69％，环形密封圈为7个时对应的泄漏量相比于环形密封圈为1个时为3.69％。由以上数据分析可知，可以将密封圈的层数设置为5个，也即为5层，既能够保证密封效果，又能够尽量控制成本。

在本实施例中，多个环形密封圈的总高度为H，相邻两个环形密封圈之间的间距为L；其中，7.4L≤H≤8.17L。采用这样的结构设置，通过将环形密封圈进行合理布局，能够便于更好地提高密封部12的密封效果。优选地，H＝7.8L。

具体地，环形密封圈包括依次连接的第一连接段121、第二连接段122、第三连接段123和第四连接段124，第四连接段124远离第三连接段123的一端与第一连接段121远离第二连接段122的一端连接，第二连接段122与第四连接段124相对设置，第一连接段121和第三连接段123分别位于第二连接段122的两端。其中，第一连接段121和/或第三连接段123为弧形段；和/或，第二连接段122和/或第四连接段124为直线段。优选地，本实施例中的第一连接段121和第三连接段123均为弧形段，第二连接段122和第四连接段124为直线段。采用这样的结构设置，能够便于更好地适应密封间隙，提高密封效果。

在本实施例中，环形密封圈的密封截面为半椭圆截面，半椭圆截面的长半轴为a，半椭圆截面的短半轴为b，相邻两个环形密封圈之间的间距为L；其中，0.67L≤a≤0.85L；和/或，0.5L≤b≤0.7L。采用这样的结构设置，能够便于加强环形密封圈与主体部11连接处的根部厚度，增加了环形密封圈与主体部11的连接强度，提高了环形密封圈的设置稳定性，避免环形密封圈从主体部11上脱落，提高了环形密封圈进行过盈配合时根部的稳定性，进一步提高密封效果。优选地，a＝0.75L，b＝0.6L。

具体地，环形密封圈具有相对设置的第一侧面和第二侧面，主体部11具有相对设置的顶端113和底端114，环形密封圈均位于顶端113和底端114之间，沿底端114至顶端113的延伸方向为主体部11的高度方向；第一侧面或第二侧面的切线与主体部11的高度方向之间的夹角为β；其中，1°≤β≤2.3°。由于需采用过盈配合，此处主要考虑手工插接时难易程度，设置一定的角度是为了减小插入时的阻力。角度越大密封件10插入越容易但与此同时当角度过大时又影响密封件10的密封效果，因此在不影响密封的情况下设置一定的角度，其中最优方案β＝1.5°。且采用这样的结构设置，会使得主体部11的顶端113面积比底端114面积大。

在本实施例中，主体部11具有相对设置的顶端113和底端114，环形密封圈位于顶端113和底端114之间，主体部11上设置有密封槽112，密封槽112位于顶端113或底端114。采用这样的结构设置，通过设置密封槽112能够便于在过盈配合时时的主体部11具有一定的变形空间，从而便于更好地进行密封贴合，以有效提高密封效果。

具体地，可以使密封槽112的槽口为方形，主体部11的顶端113宽度为X，密封槽112的槽口的长度为Z，0.1X≤Z≤0.15X，当密封槽112的槽口长度过小时，无法为主体部11提供有效的变形空间，当密封槽112的槽口长度过大时，将导致密封无效。和/或，密封槽112的槽底为圆弧形，密封槽112的槽底的半径为r，1mm≤r≤1.5mm，这样便于更好地为主体部11提供变形空间，以便于更好地使密封部12进行过盈配合。

在本实施例中，进一步地，主体部11的顶端113设置有圆台13，圆台13环绕所述连接通孔111的端部设置。采用这样的结构设置，能够便于进一步提高对第二待连接件的贴合度，以更好的提高密封效果。

具体地，环形密封圈的截面为半椭圆截面，半椭圆截面的长半轴为a；连接通孔111的直径为D，连接通孔111顶部外侧的圆台13外直径为N，主体部11的顶端113宽度为X，连接通孔111的底部圆台13外直径为M，主体部11底部的宽度为Y，圆台13的高度都为h；其中，1.4D≤N≤0.97(X-a)；和/或，1.4D≤M≤0.97(Y-a)；和/或，1.3mm≤h≤1.5mm。具体地，由于橡胶件具有伸缩性较大，上顶面增加圆台13主要是增大与第二待连接件的接触面积和紧合程度，提高第二待连接件与连接通孔111的密封性，下底面增加圆台13同样是考虑橡胶件的伸缩性，增大密封件10与第一待连接件底部的紧合程度。

具体地，主体部11为条形结构，连接通孔111为多个，多个连接通孔111沿主体部11的延伸方向间隔设置。采用这样的结构设置，能够便于与多个第二待连接件进行连接。

本发明提供了一种航天压缩机中连接插座与接线柱的密封件，能够满足压缩机在微重力情况下通过与插座过盈配合达到防渗透的目的。密封件俯视平面中的环形密封圈类似于的跑道结构、环形密封圈具有一定层数(层数也可以理解为个数)、环形密封圈的层螺纹为规则的半椭圆结构、防泄露和在密封圈上下均有圆台13结构。密封件制作材料选用改性氢化丁腈橡胶，该材料在航天压缩机内部具备耐氟、及工作温度要求。

为确定环形密封圈的层数具备的层数采用单一变量的方法将不同层数的环形密封圈的泄漏量进行对比，可知随着层数的增加浸水泄漏量逐渐减少，但层数增加到一定数目改善效果并不明显。根据航天压缩机防泄漏要求及兼顾成本确定密封圈的层数为5。

密封圈的总高度为H与密封圈两层底部之间的间距为L满足以下关系7.4L≤H≤8.17L。

密封圈每层的类螺纹采用半椭圆形状结构，这样可以加强根部厚度，减少形变的影响，使其密封效果更好。该半椭圆长半轴a和短半轴b分别与密封圈两层底部之间的间距为L满足以下关系：0.67L≤a≤0.85L和0.5L≤b≤0.7L且b≤a。

定义该密封圈的前后两平面分别为E面(E面即为第一侧面)和F面(F面即为第二侧面)，两平面上任意一条直线与过顶底两面(顶底两面即为顶端和底端)中心的直线成一定的角度，该角度为β，其中该角度范围β应满足以下关系：1°≤β≤2.3°。

具体地，密封件的上顶面宽为X，在密封件顶部表面距中心二分之一位置、在密封件高度H一定距离时进行开槽处理以形成密封槽，密封槽可以设置4个，四个密封槽分别平行于该密封件的上顶面。该密封槽可以为四分之一圆柱形结构，其长度度为Z，圆柱的半径为r，满足以下关系：0.2X≤Z≤0.3X，1mm≤r≤1.5mm。

环形密封圈的上下两层分别与主体部的顶底平面平齐，且主体部11的宽度与主体部两端的半圆的直径一致。

环形密封圈每层的螺纹采用规则的半椭圆形状结构，其椭圆长半轴a，直排光杆式接线柱连接通孔的直径为D，密封件上的圆台13的外直径为N，密封件的上顶面宽为X，密封件下圆台13外直径为M，密封件的下底面宽为Y，圆台13高度都为h，其中下底面圆台13做45°倒角处理。上述尺寸满足以下关系：1.4D≤N≤0.97(X-a)，1.4D≤M≤0.97(Y-a)且1.3mm≤h≤1.5mm。

本发明的实施例二提供了一种连接组件，该连接组件包括上述实施例提供的密封件10、接线柱和电机引出线，密封件10安装在接线柱的接线孔内，以使密封件10的密封部12与接线孔进行过盈配合。电机引出线插设在密封件10的连接通孔111内。

本发明的实施例三提供了一种压缩机，包括上述提供的连接组件。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：本发明通过分析在微重力条件下压缩机运行状态设计出一种用于密封电机引出线与接线柱裸露部位的密封圈，该密封圈通过与设计的插座经过盈配合达到密封的问题。如图一、二所示：经对泄漏量仿真，确定了该密封圈的结构及尺寸：其主要包括该密封圈俯视平面为一定的跑道结构、密封圈为一定层数、密封圈的层螺纹为规则的半椭圆结构、防泄露和在密封圈上下有圆台结构。密封圈半椭圆结构可以加强每层根部的厚度；圆台结构可以提高与插座及直排接线柱的接触接触面积，避免密封胶粘接两者过程中受挤压而产生间隙；四个小槽平行于该密封圈的上顶面，可以降低让密封圈与插座过盈配合中受形变在轴向方向上的间隙。该密封圈具备密封性较好，能够完全具备航天压缩机绝缘要求；同时该密封圈前后面与密封圈顶底部的平面中心线偏转一定角度，使密封圈与插座过盈配合过程插接简便。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种密封件，其特征在于，所述密封件的至少部分用于安装在第一待连接件的密封间隙内，所述密封件包括：

主体部(11)，所述主体部(11)上设置有连接通孔(111)，所述连接通孔(111)内用于插设第二待连接件，所述连接通孔(111)与所述密封间隙连通，以使所述第二待连接件通过所述连接通孔(111)和所述密封间隙与所述第一待连接件连接；

密封部(12)，设置在所述主体部(11)的外缘，所述密封部(12)凸出于所述主体部(11)的外缘设置，所述密封部(12)用于与所述密封间隙进行过盈配合；

所述连接通孔(111)的底部设置有圆台(13)，以通过所述圆台(13)使所述密封件与所述第一待连接件的底部紧合；并通过所述密封件对所述第一待连接件和所述第二待连接件的连接处进行密封。

2.根据权利要求1所述的密封件，其特征在于，所述密封部(12)为环形密封圈，所述环形密封圈环绕所述主体部(11)的外缘设置。

3.根据权利要求2所述的密封件，其特征在于，所述环形密封圈为多个，所述连接通孔(111)为条形孔结构，多个所述环形密封圈沿所述连接通孔(111)的延伸方向间隔设置。

4.根据权利要求2所述的密封件，其特征在于，所述环形密封圈为5个。

5.根据权利要求3所述的密封件，其特征在于，多个所述环形密封圈的总高度为H，相邻两个所述环形密封圈之间的间距为L；

其中，7.4L≤H≤8.17L。

6.根据权利要求2所述的密封件，其特征在于，所述环形密封圈包括依次连接的第一连接段(121)、第二连接段(122)、第三连接段(123)和第四连接段(124)，所述第四连接段(124)远离所述第三连接段(123)的一端与所述第一连接段(121)远离所述第二连接段(122)的一端连接，所述第二连接段(122)与所述第四连接段(124)相对设置，所述第一连接段(121)和所述第三连接段(123)分别位于所述第二连接段(122)的两端；其中，

所述第一连接段(121)和/或所述第三连接段(123)为弧形段；和/或，

所述第二连接段(122)和/或所述第四连接段(124)为直线段。

7.根据权利要求2所述的密封件，其特征在于，所述环形密封圈的密封截面为半椭圆截面，所述半椭圆截面的长半轴为a，所述半椭圆截面的短半轴为b，相邻两个所述环形密封圈之间的间距为L；

其中，0.67L≤a≤0.85L；和/或，

0.5L≤b≤0.7L。

8.根据权利要求2所述的密封件，其特征在于，所述环形密封圈具有相对设置的第一侧面和第二侧面，所述主体部(11)具有相对设置的顶端和底端，所述环形密封圈均位于所述顶端和所述底端之间，沿所述底端至所述顶端的延伸方向为所述主体部(11)的高度方向；所述第一侧面或所述第二侧面的切线与所述主体部(11)的高度方向之间的夹角为β；

其中，1°≤β≤2.3°。

9.根据权利要求2所述的密封件，其特征在于，所述主体部(11)具有相对设置的顶端和底端，所述环形密封圈位于所述顶端和所述底端之间，所述主体部(11)上设置有密封槽(112)，所述密封槽(112)位于所述顶端或所述底端。

10.根据权利要求9所述的密封件，其特征在于，

所述密封槽的槽口为方形，所述主体部(11)的顶端宽度为X，所述密封槽的槽口的长度为Z，0.1X≤Z≤0.15X；和/或，

所述密封槽的槽底为圆弧形，所述密封槽的槽底的半径为r，1mm≤r≤1.5mm。

11.根据权利要求2所述的密封件，其特征在于，所述主体部(11)的顶端设置有圆台(13)，所述圆台(13)环绕所述连接通孔(111)的端部设置。

12.根据权利要求11所述的密封件，其特征在于，所述环形密封圈的密封截面为半椭圆截面，所述半椭圆截面的长半轴为a；所述连接通孔(111)的直径为D，所述连接通孔(111)顶部外侧的圆台外直径为N，所述主体部(11)的顶端宽度为X，所述连接通孔(111)的底部圆台外直径为M，所述主体部(11)底部的宽度为Y，所述圆台的高度都为h；其中，

1.4D≤N≤0.97(X-a)；和/或，

1.4D≤M≤0.97(Y-a)；和/或，

1.3mm≤h≤1.5mm。

13.根据权利要求1所述的密封件，其特征在于，所述主体部(11)为条形结构，所述连接通孔(111)为多个，多个所述连接通孔(111)沿所述主体部(11)的延伸方向间隔设置。

14.一种连接组件，其特征在于，包括：

权利要求1至13中任一项所述的密封件；

接线柱，所述密封件安装在所述接线柱的接线孔内，以使所述密封件的密封部(12)与所述接线孔进行过盈配合；

电机引出线，所述电机引出线插设在所述密封件的连接通孔(111)内。

15.一种压缩机，其特征在于，包括权利要求14中所述的连接组件。