CN201568300U - 一种涡旋式压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种涡旋式压缩机，在压缩机的动涡旋和上支撑之间设有浮动盘，浮动盘是具有二层阶梯的圆盘，十字环处在浮动盘第二阶梯圆盘上表面和动涡旋之间；上支撑上和定涡旋上设有引压通道，引压通道连通压缩机的压缩腔和浮动盘下表面和上支撑上的凹槽的底面之间形成的密封腔。本实用新型的有益效果是：密封均为静密封，可以实现良好可靠的密封；十字环在动涡旋与浮动盘台阶面之间平动，平动的配合间隙保持不变，不会出现十字环运动失稳、振动增大等问题；浮动盘与上支撑之间的密封在较大的轴向位移时也可以保证密封，十字环的运动的间隙在动涡旋浮动后也不会改变，可以将动、定涡旋之间的距离设置更大，最大程度的降低起动负载。

Description

一种涡旋式压缩机

技术领域

本实用新型涉及涡旋压缩机领域，特别涉及涡旋式压缩机齿顶密封结构。

背景技术

现有的涡旋式压缩机包括设有螺旋形涡旋齿的定涡旋、与定涡旋相配合的设有螺旋形涡旋齿的动涡旋、在动涡旋与上支撑之间运动，分别与动、定涡旋配合并限制它们只能相对平动的十字环，通过动涡旋与定涡旋相互配合形成了容积可变的多个压缩腔，由电机带动曲轴驱动动涡旋沿其公转轨道公转，从而完成气体的吸入、压缩和排出。为了提高效率，必须使两涡旋件的涡旋齿顶与另一涡旋件的齿底紧密的贴合以减少相邻压缩腔之间的齿顶泄漏。

现有现有技术中，为使两涡旋件的涡旋齿顶与另一涡旋件的齿底紧密的贴合以减少相邻压缩腔之间的齿顶泄漏，采取在动涡旋和上支撑之间通过密封件形成一个背压腔，通过引入一定压力的流体将动涡旋推向定涡旋一段距离，使动涡旋紧密贴合定涡旋，减少齿顶的泄漏。现有技术的不足是：

1、涡旋压缩机实际运转过程中，动涡旋一直在高速的运动并产生一定的变形，因此获得良好的密封背压腔及密封背压腔中的流体十分困难；

2、此种涡旋压缩机启动前，动涡旋与定涡旋齿顶与对应的齿底存在一间隙，该间隙较大时，在启动时可以产生一定的卸载效果，减少压缩机启动负载。然而，间隙过大在动涡旋移动向定涡旋后，在动涡旋和上支撑之间的十字环运动的轴向间隙会增大，会造成十字环运动不稳定，振动增大等问题。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的上述问题，提出一种改进的可以减少齿顶泄漏的涡旋式压缩机。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种涡旋式压缩机，包括安装在压缩机壳体内的定涡旋、动涡旋、十字环、上支撑、曲轴、电机转子、电机定子，定涡旋固定于上支撑上，动涡旋、十字环设置在定涡旋和上支撑之间，动涡旋由曲轴驱动，电机转子安装在曲轴上，上支撑、电机定子固定在压缩机壳体上，动涡旋与定涡旋相互配合形成多个压缩腔，其特征在于：在所述的动涡旋和所述上支撑之间设有浮动盘，所述浮动盘是具有二层阶梯的圆盘，浮动盘中部开有二层阶梯轴孔，浮动盘的第二阶梯圆盘的外圆周面上和第二阶轴孔的圆周面上设有密封槽，密封槽内装有密封件，浮动盘(8)第二阶梯圆盘装于所述上支撑(4)上，上支撑(4)上设有分别与浮动盘(8)二层阶梯轴孔和浮动盘外圆周相配合的凹槽，浮动盘第二阶梯圆盘装于所述上支撑上的凹槽内，浮动盘第二阶梯圆盘的外圆周面与上支撑上的凹槽的外圆周面之间为间隙配合，浮动盘第二阶轴孔套装在上支撑上的凹槽的内圆周面上，浮动盘第二阶轴孔的圆周面与上支撑上的凹槽的内圆周面之间为间隙配合，浮动盘第二阶梯圆盘外圆周面上和第二阶轴孔的圆周面上的密封槽及密封槽内的密封件将浮动盘和上支撑上的凹槽之间密封，将浮动盘下表面上的环形槽和上支撑上的凹槽的底面之间形成密封的中间压力腔，浮动盘第一阶梯圆盘的上表面与动涡旋的底面接靠，浮动盘第二阶梯圆盘上表面与所述十字环接靠，使十字环处在浮动盘第二阶梯圆盘上表面和动涡旋之间；所述上支撑上和所述定涡旋上设有引压通道，引压通道连通压缩机的压缩腔和所述中间压力腔。

本实用新型所述的涡旋式压缩机，其特征在于：所述浮动盘的第一台阶圆盘的上表面设有油槽。

本实用新型所述的涡旋式压缩机，其特征在于：所述浮动盘的第一阶梯圆盘的上表面是凹形面。

本实用新型所述的涡旋式压缩机，其特征在于：所述浮动盘的第一阶梯圆盘的上表面的凹形面是倒锥形面或者是凹球面。

本实用新型所述的涡旋式压缩机，其特征在于：所述上支撑和定涡旋上引压通道为一条或一条以上，引压通道在定涡旋和上支撑之间通过密封件密封。

本实用新型的原理是：在动涡旋与上支撑之间设置一可以沿轴向上下移动的浮动盘。浮动盘通过两个密封件与上支撑配合形成一个中间压力腔。在上支撑和定涡旋上设置引压孔，将动、定涡旋配合形成的压缩腔中的中压流体引入中间压力腔。中间压力腔中流体的压力通过浮动盘作用在动涡旋的背面。通过选取合适的中间压力值，使动涡旋受到的轴向合力向上，浮动盘将动涡旋推向定涡旋。浮动盘上设有油槽以改善浮动盘与动涡旋之间的润滑，减少摩擦损失。浮动盘与动涡旋配合表面可以被预先加工成略微凹陷的形状，与动涡旋实际工作时的变形相配合，提供更相匹配的接触面。本实用新型中，将十字环设置在动涡旋与浮动盘之间，分别与动、定涡旋配合，保证动、定涡旋之间相对平动。十字环在动涡旋与浮动盘台阶面之间水平滑动，并与动涡旋与浮动盘同步轴向移动，保证了十字环滑动的配合间隙。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、形成本实用新型的中间压力腔需要三处密封，分别是浮动盘和上支撑配合的两处轴向密封，上支撑和定涡旋引压孔连接处密封。三个位置均为静密封，以现有的技术(如O型圈)就可以实现良好可靠的密封，避免了中间压力流体的泄漏。

2、本实用新型中十字环在动涡旋与浮动盘台阶面之间平动，无论动涡旋是否浮起，十字环平动的配合间隙保持不变，不会出现动涡旋浮起后十字环平动的间隙增大引起十字环运动失稳、振动增大等问题。

3、在动涡旋浮动涡旋压缩机起动之前，动涡旋与定涡旋通常是分离开一小段距离。压缩机起动过程中，压缩腔中的流体可以通过该间隙泄漏出去，在起动时产生卸载的效果，降低起动负载。常见的动涡旋浮动结构，由于受到动涡旋与上支撑之间的平面密封结构和十字环配合间隙的限制，动、定涡旋分开的距离通常不会太大，卸载的效果不明显。本实用新型中的结构，浮动盘与上支撑之间的密封在较大的轴向位移时也可以保证密封，十字环的运动的间隙在动涡旋浮动后也不会改变，因此可以将动、定涡旋之间的距离设置更大，最大程度的降低起动负载。

附图说明

本实用新型共有5幅附图。其中：

图1是本实用新型的涡旋式压缩机的结构示意图；

图2是本实用新型的涡旋式压缩机齿顶密封机构的局部结构视图；

图3是本上支撑的俯视图；

图4是本实用新型的浮动盘上表面带油槽的实施例；

图5是本实用新型的浮动盘上表面为凹型的实施例。

图中：1、定涡旋，2、动涡旋，3、十字环，4、上支撑，5、曲轴，6、电机转子，7、电机定子，8、浮动盘，9、压缩腔，10、定涡旋上的引压通道，11、上支撑上的引压通道，12、密封件，13、密封件，14、定涡旋上引压通道和上支撑上引压通道之间的密封件，15、浮动盘第二台阶外圆周面，16、浮动盘第二轴孔圆周面，17、浮动盘第一台阶上表面，18、浮动盘第二台阶上表面，19、动涡旋背面，20、上支撑凹槽内圆周面，21、上支撑凹槽外圆周面，22、中间压力腔，23、浮动盘第一台阶上表面油槽。

具体实施方式

下面结合附图的实施例对本实用新型进行进一步地描述。如图1所示，涡旋式压缩机主要包括定涡旋1、动涡旋2、十字环3、上支撑4、曲轴5、电机转子6、电机定子7。定涡旋1与动涡旋2相互配合形成多个压缩腔9，在动涡旋2背侧设有十字环3与定涡旋1和动涡旋2配合，使动涡旋2只能相对定涡旋1平动，曲轴5由电机定子7通过电机转子6驱动，曲轴5驱动动涡旋2沿轨道平面运动，从而完成压缩工质的吸气、压缩、排气过程。

如图2所示，在动涡旋2和上支撑4之间设置有浮动盘8，浮动盘8有第二台阶外圆周面15和第二轴孔圆周面16，分别与上支撑4的凹槽型结构的外圆周面21和内圆周面20配合，通过密封件12和密封件13密封，进而形成中间压力腔22。在定涡旋1和上支撑4上开设有引压通道10和引压通道11，并在定涡旋1与上支撑4接触面上连通，通过密封件14密封。引压通道10和引压通道11连接压缩腔9和中间压力腔22。

浮动盘8有第一台阶上表面17，与动涡旋2接触。在压缩机工作时动涡旋2在浮动盘8的第一台阶上表面17上滑动，并由浮动盘8提供向上的轴向支撑力。

浮动盘8有第二台阶上表面18，与第一台阶上表面17存在一段差。十字环3在浮动盘8的第二台阶上表面18和动涡旋背面19之间运动，并由这两个平面之间的距离保证十字环3只能平面滑动，不会发生倾斜或振动。

浮动盘8与动涡旋2接触的第一台阶上表面17上设有油槽23，可以使润滑油更容易进入到整个接触面提供更好的润滑，减少动涡旋在浮动盘上运动的摩擦损失。

本实用新型的工作原理如下：当压缩机起动时，随着动涡旋2的转动，压缩腔9中的压力升高。将推动动涡旋2与定涡旋1分开一段距离，压缩腔9中的一部分压缩流体可以从动涡旋2和定涡旋1的齿顶向外泄漏，从而减小起动负载。同时，随着压缩腔9中的压力升高，压缩流体会通过定涡旋1上的引压通道10和上支撑4上的引压通道11进入由浮动盘8和上支撑4围成的中间压力腔22，使中间压力腔22中的压力升高。中间压力腔22中的压力作用于浮动盘8，转化成浮动盘8对于动涡旋2的支撑力，方向为轴向向上。当该支撑力大与动涡旋2所受到的其它轴向向下的合力时，浮动盘8将推动动涡旋2靠向定涡旋1，使动涡旋2和定涡旋1的齿顶与相对涡旋件的齿底紧密接触，使压缩腔9得到良好的齿顶密封。

中间压力腔22形成于上支撑4上的凹槽型结构内圆周面20和外圆周面21之间。因为没有受到十字环3运动空间的限制，中间压力腔22在轴向上的投影面积要比其他解决方案中的中间压力腔22面积大。因此，本实用新型中所需的中间流体压力相对较小，使得对于中间压力腔22的密封变得更加容易。

如图5给出了浮动盘8的另一种实施例，与动涡旋2接触的第一台阶上表面17被加工成中心略微向下凹的形状。这种形状可以是倒锥形面也可以是凹球面。在压缩机实际工作时动涡旋2受温度和气体力的作用，会产生一定的变形。使动涡旋的背面19并不是一个良好的平面，而是一种中间向下凸出边缘向上翘起凸球面。将浮动盘8与动涡旋2接触的第一上表面17加工成相应的形状，可以使浮动盘8上的第一台阶上表面17和动涡旋的背面19良好配合，各处的间隙更加均匀，利于润滑油膜形成，可以减小动涡旋2在浮动盘8上运动的摩擦损失。

Claims (5)

1.一种涡旋式压缩机，包括安装在压缩机壳体内的定涡旋(1)、动涡旋(2)、十字环(3)、上支撑(4)、曲轴(5)、电机转子(6)和电机定子(7)，定涡旋(1)固定于上支撑(4)上，动涡旋(2)、十字环(3)设置在定涡旋(1)和上支撑(4)之间，动涡旋(2)由曲轴(5)驱动，电机转子(6)安装在曲轴(5)上，上支撑(4)和电机定子(7)固定在压缩机壳体上，动涡旋(2)与定涡旋(1)相互配合形成多个压缩腔(9)，其特征在于：在所述的动涡旋(2)和所述上支撑(4)之间设有浮动盘(8)，所述浮动盘(8)是具有二层阶梯的圆盘，浮动盘(8)中部开有二层阶梯轴孔，浮动盘(8)的第二阶梯圆盘的外圆周面(15)上和第二阶轴孔的圆周面(16)上设有密封槽，密封槽内装有密封件(12、13)，浮动盘(8)第二阶梯圆盘装于所述上支撑(4)上，上支撑(4)上设有分别与浮动盘(8)二层阶梯轴孔和浮动盘外圆周相配合的凹槽，浮动盘(8)第二阶梯圆盘装于所述上支撑(4)的凹槽内，浮动盘(8)第二阶梯圆盘的外圆周面(15)与上支撑上(4)的凹槽的外圆周面(21)之间为间隙配合，浮动盘(8)第二阶轴孔套装在上支撑上的凹槽的内圆周面(20)上，浮动盘(8)第二阶轴孔的圆周面(16)与上支撑上的凹槽的内圆周面之间为间隙配合，浮动盘第二阶梯圆盘外圆周面上和第二阶轴孔的圆周面上的密封槽及密封槽内的密封件(12、13)将浮动盘和上支撑上的凹槽之间密封，将浮动盘(8)下表面和上支撑上的凹槽的底面之间形成密封的中间压力腔(22)，浮动盘(8)第一阶梯圆盘的上表面(17)与动涡旋(2)的底面接靠，浮动盘(8)第二阶梯圆盘上表面(18)与所述十字环(3)接靠，使十字环(3)处在浮动盘第二阶梯圆盘上表面(18)和动涡旋(2)之间；所述上支撑(4)上和所述定涡旋(1)上设有引压通道(10、11)，引压通道连通压缩机的压缩腔(9)和中间压力腔(22)。

2.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于：所述浮动盘(8)的第一台阶圆盘的上表面设有油槽(23)。

3.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于：所述浮动盘的第一阶梯圆盘的上表面是凹形面。

4.根据权利要求3所述的涡旋式压缩机，其特征在于：所述浮动盘的第一阶梯圆盘的上表面的凹形面是倒锥形面或者是凹球面。

5.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于：所述上支撑(4)和定涡旋(1)上引压通道(10、11)为一条或一条以上，引压通道在定涡旋和上支撑之间通过密封件密封。

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