CN1940300A - 涡旋流体机中的密封件 - Google Patents

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Abstract

在一种涡旋流体机中，动涡旋件包括带有动涡旋齿的旋转端板，静涡旋件包括带有静涡旋齿的固定端板。结合槽形成于动涡旋齿顶端和静涡旋齿顶端，和/或形成于固定端板或旋转端板中。密封件以与相对件滑动接触的方式安装在结合槽内。该密封件包括密封材料和位于密封材料与结合槽底部之间的支撑材料。支撑材料具有多个凸出部分，这些凸出部分弹性延伸以便在密封件受到压力时压迫结合槽的内周表面。

Description

涡旋流体机中的密封件
技术领域
本发明涉及涡旋流体机中的密封件，特别涉及在涡旋压缩机或涡旋真空泵内的端板的结合槽、动涡旋齿(orbiting wrap)和/或静涡旋齿(fixedwrap)的结合槽中安装的密封件。
背景技术
在本说明书中，“上”和“下”分别指装有密封件的结合槽的入口和底部。
本领域技术人员已经熟知涡旋压缩机或真空泵这样的涡旋流体机，其包括可转动地安装在驱动轴的偏心端部上的动涡旋件以及静涡旋件。动涡旋件包括带有动涡旋齿的旋转端板，静涡旋件包括带有静涡旋齿的固定端板。动涡旋件与静涡旋件结合以允许在静涡旋齿与动涡旋齿之间形成密封腔室。该涡旋流体机还包括多个防自转装置，用于防止动涡旋件绕着其自身的轴线转动。在文献JP6-207588A和JP3248618B中披露了这种涡旋流体机。
借助于驱动轴的轴向端部以及防自转装置，使动涡旋件偏心旋转，以减小密封腔室朝着中心的体积或增大密封腔室背离中心的体积，从而朝着中心压缩从外围抽吸的气体或背离中心对从中心抽吸的气体进行减压。
动涡旋齿和静涡旋齿包括：围绕中心、沿转动方向直径逐渐增大的渐开线曲线；含有一些在圆周方向结合的非常短曲线的曲线；或上述曲线的组合。准确地确定动涡旋齿与静涡旋齿之间的间隙以使涡旋齿相互之间既不会过度接触也不会过宽。
在端板中或动涡旋齿顶端和静涡旋齿顶端中形成有结合槽，防尘密封件或顶部密封件安装在该结合槽内，从而与相对的端板保持气密性地滑动。
防尘密封件或顶部密封件包括位于结合槽底部上以提高与相对端板的气密性的支撑材料，以及位于该支撑材料的上表面上、由树脂制成的密封材料。
支撑材料包括：比文献JP3248618B的图4中所示密封材料更软的多孔材料，和文献JP2-145686U的图1中所示由耐热橡胶制成的带状管。
现有技术的顶部密封件中的支撑材料具有以下缺陷。
文献JP6-207588A中，作为支撑材料的弹性材料10由海绵橡胶这样的耐热性多孔弹性材料制成，其具有矩形剖面，以使得涡旋件2的轴向或侧向变形更小。
根据弹性材料10和涡旋件2中齿3的齿槽5的宽度，若弹性材料10过度嵌入齿槽5中，则会使弹性材料10变硬，从而难以表现出足够的弹性。相反，若弹性材料10松弛地嵌入齿槽5中，则会减小其周围的气密性，或者难以在顶部密封件9上表现出充分的压力。
文献JP3248618B中，顶部密封件9与多孔、矩形剖面的支撑材料41形成为一体，所述支撑材料由比聚四氟乙烯树脂等自润滑密封材料92更软的材料制成。在高温或高辐射的作用下，粘结剂会变质而失去粘性或者会使密封材料92从支撑材料91上脱落，从而导致密封能力不好。
文献JP2-145686U中，支撑材料5由带状氟橡胶制成，这样难以使端部结合在一起而形成圆圈。在相结合的端部处气密性不好，就不可能保持密封槽1a的一侧至另一侧的气密性。因此，在真空泵等涡旋流体机中使用的这种支撑材料5会导致其性能恶化以致于不能使用。
发明内容
考虑到这些缺点，本发明的目的在于提供一种涡旋流体机中的密封件，其中，在动涡旋齿端部或静涡旋齿端部的结合槽中安装有支撑材料和密封材料，同时并未使用可能会变质或变为粉末的粘结剂，从而能够让支撑材料合适地处于结合槽中并对密封材料施加适当的排斥力，以便改善涡旋流体机的性能。
附图说明
参照附图所示的实施例，通过以下的说明，将能更清楚地理解本发明的特征和优点。附图中：
图1为一种使用了本发明的密封件的动涡旋件的立体图。
图2为本发明的密封件的第1实施例的放大竖直剖面图。
图3为本发明的密封件的第2实施例的放大竖直剖面图。
图4为本发明的密封件的第3实施例的放大竖直剖面图。
图5为本发明的密封件的第4实施例的放大竖直剖面图。
图6为本发明的密封件的第5实施例的放大竖直剖面图。
图7为本发明的密封件的第6实施例的放大竖直剖面图。
图8为本发明的密封件的第7实施例的放大竖直剖面图。
图9为本发明的密封件的第8实施例的放大竖直剖面图。
图10为本发明的密封件的第9实施例的放大竖直剖面图。
图11为本发明的密封件的第10实施例的放大竖直剖面图。
图12为本发明的密封件的第11实施例的放大竖直剖面图。
具体实施方式
图1为动涡旋件1的立体图，其中，该涡旋件在旋转端板2外周的结合槽4中使用了本发明的密封件5作为防尘密封件。所述防尘密封件可以用在不被动力驱动的静涡旋件的固定端板外周的结合槽中。
在位于旋转端板2上的螺旋动涡旋齿3顶端的结合槽4中，也装有本发明的密封件5作为顶部密封件。在位于静涡旋件固定端板上的静涡旋齿顶端的结合槽中装有密封件。
图2为第1实施例的放大竖直剖面图，其中，密封件5装在结合槽4中。
在图2至图12中，左侧部分(a)显示了没有向下的力作用于其上的密封件5，而右侧部分(b)显示了有一定的向下的力作用于其上的密封件5。
在图2中，密封件5包括密封材料7，其由聚酰亚胺树脂制成并重叠在置于结合槽4底部上的烧结碳支撑材料6的上表面上。在由耐热弹性材料制成的支撑材料6每一侧的中部均形成有水平突起8。
在图3所示的第2实施例中，从支撑材料6上端的每一侧均水平形成有突起8。
在图4中，在支撑材料6的突起8的上表面中部形成有竖直槽9因而形成臂10，10。
图5显示了臂10，10向外逐渐变薄的第4实施例。
图6显示了第5实施例，其中，头部11或支承突起能接触密封材料7的下表面，以防止臂10，10在密封材料7对槽9的中部施加更大压力时发生断裂。
图7显示了第6实施例，其中，从支撑材料6下端的每一侧均水平形成有突起8。当施加向下的载荷时，含突起8的支撑材料6的整个下表面均接触槽6的底面，且突起8的侧面压迫结合槽4的内周表面。
图8显示了第7实施例，其中，在支撑材料6的下表面中部形成有槽12，因而形成从支撑材料6下端向下倾斜的腿13，13。
图9显示了第8实施例，其中，腿13，13向外变薄，以允许腿13，13的下端与结合槽4底部的内侧角结合。
图10显示了第9实施例，其中，形成有向下突起14，该突起能接触结合槽4的底面，以防止腿13，13在支撑材料6下表面上的槽12中部受到更大压力时发生断裂。
图11显示了第10实施例，其中，从支撑材料6上端和下端的每一侧均水平形成有突起8，8。
图12显示了第11实施例，其中，在支撑材料6的上表面中形成槽9，在支撑材料6的下表面中形成槽12，因而形成向上倾斜的臂15，15和向下倾斜的腿16，16。
在用作真空泵中的防尘密封件以防止灰尘侵入泵的腔室内时，支撑材料6为环形，而在用作顶部密封件时，支撑材料6为带状以减少压缩气体从涡旋齿端部的泄漏。
上面的描述仅涉及本发明的实施例。在不脱离权利要求的范围的情况下，本领域所属技术人员可作出各种变化和改进。

Claims (12)

1.一种涡旋流体机中的密封件，该涡旋流体机包括动涡旋件和静涡旋件，所述动涡旋件包括带有动涡旋齿的旋转端板，所述静涡旋件包括带有静涡旋齿的固定端板，所述密封件安装在固定端板或旋转端板的外周的结合槽内，和/或安装在动涡旋齿顶端及静涡旋齿顶端的结合槽中，所述密封件包括：
由弹性材料制成并具有多个凸出部分的支撑材料，在所述密封件受到压力时，这些凸出部分弹性延伸以压迫在内周表面上，从而能够使所述密封件合适地处于所述结合槽内，并能够保持结合槽中的气密性；以及
置于所述支撑材料的上表面上并与相对件滑动接触的密封材料。
2.根据权利要求1所述的密封件，其特征是，所述多个凸出部分包括从所述支撑材料中部的每一侧向侧面延伸的多个突起。
3.根据权利要求1所述的密封件，其特征是，所述多个凸出部分包括从所述支撑材料上端每一侧向侧面延伸的多个突起。
4.根据权利要求1所述的密封件，其特征是，所述多个凸出部分包括从所述支撑材料上端倾斜形成以支承所述密封材料的多个臂。
5.根据权利要求4所述的密封件，其特征是，所述多个臂向外逐渐变薄。
6.根据权利要求4所述的密封件，其特征是，在所述支撑材料上表面的中部形成有头部，以支承所述密封材料。
7.根据权利要求1所述的密封件，其特征是，所述多个凸出部分包括从所述支撑材料下端每一侧向侧面延伸的多个突起。
8.根据权利要求1所述的密封件，其特征是，所述多个凸出部分包括从所述支撑材料下端延伸的多个腿。
9.根据权利要求8所述的密封件，其特征是，所述多个腿向外逐渐变薄。
10.根据权利要求8所述的密封件，其特征是，从所述支撑材料下端的中部形成向下的突起。
11.根据权利要求1所述的密封件，其特征是，所述多个凸出部分包括从所述支撑材料上端和下端的每一侧向侧面延伸的多个突起。
12.根据权利要求1所述的密封件，其特征是，所述多个凸出部分包括多个向上倾斜的支承所述密封材料用的臂和多个向下倾斜的由所述结合槽底部支承的腿。
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