CN210141196U - 涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种涡旋压缩机(100)，所述涡旋压缩机(100)包括：壳体(110)；设置在所述壳体(110)内的定涡旋部件(150)；分隔板(116)，所述分隔板(116)，用于将所述壳体(110)的内部空间分隔成高压侧和低压侧；密封组件(S)，所述密封组件(S)设置在所述分隔板(116)和所述定涡旋部件(150)之间，所述密封组件(S)包括：上板(S1)，所述上板(S1)的上端包括第一密封表面(SS1)，所述分隔板(116)的下端具有第二密封表面(SS2)，所述第一密封表面(SS1)与所述第二密封表面(SS2)密封配合从而限制所述密封组件(S)径向移动。所述密封组件(S)能够避免密封表面磨损、获得较好密封效果以及使密封组件可以快速卸载掉落。

Description

涡旋压缩机

技术领域

本实用新型涉及一种涡旋压缩机。

背景技术

涡旋压缩机通常包括由定涡旋部件和动涡旋部件构成的压缩机构。通常，在定涡旋部件的端板上形成有凹部并且在凹部中设置有密封组件。凹部与定涡旋部件和动涡旋部件之间形成的一系列压缩腔中的一个压缩腔流体连通。凹部与密封组件配合形成为定涡旋部件提供背压的背压腔。密封组件的上端面为平面形式的密封表面，该密封表面可以抵靠分隔板上的插入件或者抵靠分隔板的下表面以实现密封。

而在实际工况下，定涡旋部件会产生微小震动，从而推动设置在定涡旋部件的凹部的密封组件跟随产生微小震动，从而引起密封组件的密封表面的磨损。另外，在实际工况下，密封位置随工况变化，有效的密封面并非密封组件的与插入件相接触的整个密封表面。尤其是在最大压差和高压载荷工况下，接触位置一般分别出现在密封表面的内侧和外侧，有效接触面积较小，从而降低密封效果。

为了避免密封表面的磨损和保持较好的密封效果。通常采用增大密封表面的接触力的方式。而如果通过更大的中压腔面积来提高密封表面的接触力，则会造成止推载荷过大，可能会对止推板造成损害；如果过通过更大的高压腔面积来提高密封表面的接触力，则在高压载荷的工况下，容易造成分隔板更大的向上变形和密封组件的强度风险，并且重要的是使密封组件难以快速卸载掉落。

因此，需要一种能够避免密封表面磨损、获得较好密封效果以及使密封组件可以快速卸载掉落的密封组件。

实用新型内容

本实用新型的一个或多个实施方式的一个目的是提供一种能够避免密封表面磨损、获得较好密封效果以及使密封组件可以快速卸载掉落的密封组件。

根据本实用新型一个方面，提供了一种涡旋压缩机，所述涡旋压缩机包括：壳体；设置在所述壳体内的定涡旋部件；分隔板，所述分隔板设置在所述壳体内并邻近于所述定涡旋部件设置，用于将所述壳体的内部空间分隔成高压侧和低压侧；密封组件，所述密封组件设置在所述分隔板和所述定涡旋部件之间，所述密封组件包括：上板，所述上板的上端包括第一密封表面，所述分隔板的下端具有第二密封表面，所述第一密封表面与所述第二密封表面密封配合从而限制所述密封组件径向移动。从而可以避免对第一密封表面和第二密封表面的磨损并且易于获得较好的密封效果。从而不需要通过增大密封表面的接触力，从而可以使密封组件容易快速卸载掉落。

根据本实用新型一个方面，提供了一种涡旋压缩机，所述涡旋压缩机包括：壳体；设置在所述壳体内的定涡旋部件；分隔板，所述分隔板设置在所述壳体内并邻近于所述定涡旋部件设置，用于将所述壳体的内部空间分隔成高压侧和低压侧，其中，所述分隔板在其中央位置处设置有插入件；密封组件，所述密封组件设置在所述插入件和所述定涡旋部件之间，所述密封组件包括：上板，所述上板的上端包括第一密封表面，所述插入件的下端具有第二密封表面，所述第一密封表面与所述第二密封表面密封配合从而限制所述密封组件径向移动。从而可以避免对第一密封表面和第二密封表面的磨损并且易于获得较好的密封效果。从而不需要通过增大密封表面的接触力，从而可以使密封组件容易快速卸载掉落。

优选地，所述定涡旋部件的端板上形成有凹部，所述密封组件还包括：下板，所述下板构造成配合在所述涡旋压缩机的定涡旋部件的凹部中；以及设置在所述上板与所述下板之间的内密封圈和外密封圈。

优选地，所述涡旋压缩机还包括调节垫片,所述调节垫片设置在所述下板的径向内侧相对于所述密封组件在径向方向上能够移动，其中，所述调节垫片的外径小于所述下板与所述调节垫片径向相邻处的内径，所述调节垫片的内径小于所述下板与所述调节垫片轴向相邻处的内径，从而可以使密封组件和定涡旋部件之间具有更好的装配柔性以防止过约束。

优选地，所述调节垫片在轴向方向上与所述下板贴合并轴向支撑所述内密封圈。

优选地，所述上板的所述第一密封表面的截面轮廓线为：斜线、圆弧、曲线或渐开线，和/或所述第二密封表面的截面轮廓线为：斜线、圆弧、曲线或渐开线。

优选地，在所述上板的所述第一密封表面的截面轮廓线为斜线的情况下，所述第一密封表面的倾斜角度在大于0°小于90°和大于90°小于180°的范围内，和/或在所述第二密封表面的截面轮廓线为斜线的情况下，所述第二密封表面的倾斜角度在大于0°小于90°和大于90°小于180°的范围内。

优选地，所述密封组件的上板在邻近所述第一密封表面的径向内侧和/或径向外侧设置有槽，从而可以实现密封组件的上板的第一密封表面与插入件的第二密封表面之间较好的变形协调和更有效的均匀接触应力，从而实现良好的密封。

优选地，所述槽的截面形状为U型、V形、阶梯型、圆形。

优选地，所述涡旋压缩机的分隔板的第二密封表面或所述分隔板上的插入件的第二密封表面与所述密封组件的上板的第一密封表面形状配合。

附图说明

通过以下参照附图的描述，本实用新型的一个或几个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解。这里所描述的附图仅是出于说明目的而并非意图以任何方式限制本实用新型的范围，附图并非按比例绘制，可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。在附图中：

图1示出了相对于本实用新型实施方式的第一对比示例的密封组件的分解视图。

图2示出了包括根据本实用新型的密封组件的涡旋压缩机的纵剖视图；

图3示出了图2中的密封组件与插入件密封配合的局部放大图；

图4示出了包括根据本实用新型的另一实施方式的密封组件的涡旋压缩机的局部纵剖视图,省略了定涡旋；

图5示出了图4的上板与插入件密封配合的局部放大图。

图6示出了包括根据本实用新型的另一实施方式的密封组件的涡旋压缩机的局部纵剖视图,省略了定涡旋；

图7示出了图6的上板与插入件密封配合的局部放大图。

具体实施方式

下面对本实用新型各实施方式的描述仅仅是示例性的，而绝不是对本实用新型及其应用或用法的限制。在各个附图中采用相同的附图标记来表示相同的部件，因此相同部件的构造将不再重复描述。

图1示出了相对于本实用新型实施方式的第一对比示例的密封组件S的分解视图。如图1所示，密封组件S包括上板S1、下板S2和设置在上板S1与下板S2之间的内密封圈S3和外密封圈S4。当密封组件S的上板S1的上端以平面形式的密封表面与分隔板(未示出)的下表面或固定在分隔板上的插入件(接触)的下表面接触时，由于定涡旋部件会产生微小震动，从而推动设置在定涡旋部件的凹部的密封组件跟随产生微小震动，从而引起密封组件的密封表面的磨损。另外，在实际工况下，密封位置随工况变化，有效的密封面并非密封组件的与插入件相接触的整个密封表面。尤其是在最大压差和高压载荷工况下，接触位置一般分别出现在密封表面的内侧和外侧，有效接触面积较小，从而降低密封效果。

因此，本实用新型的实用新型人认为需要一种能够避免密封表面磨损、获得较好密封效果以及使密封组件可以快速卸载掉落的密封组件。

现在参照图2和图3描述根据本实用新型的实施方式的密封组件以及包括该密封组件的涡旋压缩机。图2示出了根据本实用新型的涡旋压缩机的纵剖视图；图3示出了图2中的密封组件与插入件密封配合的局部放大图。

首先将参照图2描述包括根据本实用新型的实施方式的密封组件的涡旋压缩机的总体构造和运行原理。如图1所示，涡旋压缩机100(下文中有时也会称为压缩机)一般包括壳体110。壳体110可以包括大致圆筒形的本体111、设置在本体111一端的顶盖112、设置在本体111另一端的底盖114以及设置在顶盖112与本体111之间以将压缩机的壳体的内部空间分隔成高压侧和低压侧的分隔板116。分隔板116与顶盖112之间的空间构成高压侧，而分隔板116、本体111和底盖114之间的空间构成低压侧。壳体110中设置有马达120，马达120中设置有驱动轴130以驱动由定涡旋部件150和动涡旋部件160构成的压缩机构。动涡旋部件160包括端板164、形成在端板164一侧的毂部162以及形成在端板164另一侧的螺旋状的叶片166。定涡旋部件150包括端板154、形成在端板154一侧的螺旋状的叶片156以及形成在端板154另一侧的凹部158。在端板154的大致中央位置处形成有排气口152。排气口152周围的空间也构成高压侧。在定涡旋部件150的螺旋叶片156与动涡旋部件160的螺旋叶片166之间形成一系列体积在从径向外侧向径向内侧逐渐减小的压缩腔C1、C2和C3。其中，径向最外侧的压缩腔C1处于吸气压力，径向最内侧的压缩腔C3处于排气压力。中间的压缩腔C2处于吸气压力与排气压力之间，从而也被称之为中压腔。

动涡旋部件160的一侧由主轴承座140的上部(即支撑部)支撑，驱动轴130的一端由设置在主轴承座140中的主轴承144支撑。驱动轴130的一端设置有偏心曲柄销132，在偏心曲柄销132与动涡旋部件160的毂部162之间设置有卸载衬套142。通过马达120的驱动，动涡旋部件160将相对于定涡旋部件150平动转动(即，动涡旋部件160的中心轴线绕定涡旋部件150的中心轴线旋转，但是动涡旋部件160本身不会绕自身的中心轴线旋转)以实现流体的压缩。经过定涡旋部件150和动涡旋部件160压缩后的流体通过排气口152排出到高压侧。

为了实现流体的压缩，定涡旋部件150与动涡旋部件160之间需要有效密封。

一方面，定涡旋部件150的螺旋叶片156的顶端与动涡旋部件160的端板164之间以及动涡旋部件160的螺旋叶片166的顶端与定涡旋部件150的端板154之间需要轴向密封。通常，在定涡旋部件150的凹部158中设置有密封组件S。即，密封组件S设置在分隔板116与定涡旋部件150之间。凹部158经由一形成在定涡旋端板154中的通孔(也称之为中压通道)与一系列压缩腔C1、C2、C3中的一个压缩腔流体连通。优选地，凹部158经由上述通孔与中间的压缩腔C2流体连通。从而密封组件S与凹部158一起配合形成为动涡旋部件150提供背压的背压腔BC。密封组件S的轴向位移受到分隔板116的限制。由于动涡旋部件160的一侧由主轴承座140的支撑部支撑，所以利用背压腔BC中的压力可以有效地将定涡旋部件150和动涡旋部件160压在一起。当各个压缩腔中的压力超过设定值时，这些压缩腔中的压力所产生的合力将超过背压腔BC中提供的下压力从而使得定涡旋部件150向上运动。此时，压缩腔中的流体将通过定涡旋部件150的螺旋叶片156的顶端与动涡旋部件160的端板164之间的间隙以及动涡旋部件160的螺旋叶片166的顶端与定涡旋部件150的端板154之间的间隙泄漏到低压侧以实现卸载，从而为涡旋压缩机提供了轴向柔性。

另一方面，定涡旋部件150的螺旋叶片156的侧表面与动涡旋部件160的螺旋叶片166的侧表面之间也需要径向密封。二者之间的这种径向密封通常借助于动涡旋部件160在运转过程中的离心力以及驱动轴130提供的驱动力来实现。具体地，在运转过程中，通过马达120的驱动，动涡旋部件160将相对于定涡旋部件150平动转动，从而动涡旋部件160将产生离心力。另一方面，驱动轴130的偏心曲柄销132在旋转过程中也会产生有助于实现定涡旋部件和动涡旋部件径向密封的驱动力分量。动涡旋部件160的螺旋叶片166将借助于上述离心力和驱动力分量贴靠在定涡旋部件150的螺旋叶片156上，从而实现二者之间的径向密封。当不可压缩物质(诸如固体杂质、润滑油以及液态制冷剂)进入压缩腔中而卡在螺旋叶片156与螺旋叶片166之间时，螺旋叶片156和螺旋叶片166能够暂时沿径向彼此分开以允许异物通过，因此防止了螺旋叶片156或166损坏。这种能够径向分开的能力为涡旋压缩机提供了径向柔性，提高了压缩机的可靠性。

下面将更详细地描述密封组件S的构造和功能。如图3所示，密封组件S设置在分隔板116与定涡旋部件150之间。具体而言，密封组件S设置在定涡旋部件150的凹部158与安装在定涡旋部件150上的插入件117(插入件117设置在定涡旋部件150的中央位置处，便于与密封组件S密封接触)之间。密封组件S包括上板S1、下板S2和设置在上板S1与下板S2之间的内密封圈S3、外密封圈S4。密封组件S的形状与凹部158的形状基本对应，从而内密封圈S3可以抵靠凹部158的径向内侧壁实现密封，而外密封圈S4可以抵靠凹部158的径向外侧壁实现密封。此外，上板S1的上端面为截面轮廓线为斜线的第一密封表面SS1，该第一密封表面SS1抵靠配合在分隔板116上的插入件117的截面轮廓线为斜线的第二密封表面SS2上以实现密封。由于第一密封表面SS1和第二密封表面SS2的截面轮廓线都为斜线，第一密封表面SS1和第二密封表面SS2产生了自动对中效果，限制了密封组件S的上板S和插入件117之间沿径向方向的相对运动，从而避免了对第一密封表面SS1和第二密封表面SS2的磨损。并且由于第一密封表面SS1和第二密封表面SS2的截面轮廓线都为斜线，与平面相比增大了第一密封表面SS1和第二密封表面SS2之间的密封面积，从而易于获得较好的密封效果，而不需要通过增大密封表面的接触力来避免密封表面的磨损和获得较好的密封效果，从而不需要通过增大中压腔和高压腔的面积来增大密封表面的接触力，从而可以使密封组件容易快速卸载掉落。

优选地，还包括调节垫片S5。调节垫片S5设置在下板径向内侧，并且与定涡旋部件150的凹部158的径向内侧壁进行配合，其中，调节垫片S5的外径小于下板S2与调节垫片S5径向相邻处的内径，同时调节垫片S5的内径小于下板S2与调节垫片S5轴向相邻处的内径。从而，调节垫片S5相对于密封组件S在径向方向上能够移动。调节垫片S5在轴向方向上与下板S2贴合并轴向支撑内密封圈S3。调节垫片S5可以使密封组件S和定涡旋部件150之间具有更好的装配柔性，从而避免过约束。这是因为在装配过程中，无法保证定涡旋部件150的中心线和分隔板116上的插入件117的中心线是完全对中的，而在密封组件S的上板S1的斜面特征帮助与插入件117对中的情况下，下板S2和凹部158的径向内侧壁之间本身间隙不大，那在定涡旋部件150的中心线和分隔板116上的插入件117之间对中不是很好的情况下，如果没有调节垫片S5，密封组件S的下板S2很容易与凹部158的径向内侧壁接触上，从而使得密封组件S的上板S1的第一密封表面SS1与插入件117的第二密封表面SS2无法完全贴合，造成排气侧和吸气侧的旁通。

优选地，上板S1的第一密封表面SS1的倾斜角度在大于0°小于90°和大于90°小于180°的范围内(该角度为以第一密封表面SS1的最低点为原点、以水平向右方向为0°的逆时针旋转的角度)。优选地，在所述第二密封表面SS2的截面轮廓线为斜线的情况下，所述第二密封表面SS2的倾斜角度在大于0°小于90°和大于90°小于180°的范围内(该角度为以第二密封表面SS2的最低点为原点、以水平向右方向为0°的逆时针旋转的角度)。

。图4和图5示出了包括根据本实用新型的另一实施方式的密封组件S，其中，密封组件S的上板S1的第一密封表面SS1与设置在分隔板116上的插入件117的第二密封表面SS2密封配合，上板S1的第一密封表面SS1的倾斜角度在大于90°小于180°的范围内。

优选地，密封组件S的上板S1在邻近第一密封表面SS1处设置有槽S11，以实现密封组件S的上板S1的第一密封表面SS1与插入件117的第二密封表面SS2之间较好的变形协调和更有效的均匀接触应力，从而实现良好的密封。优选地，槽S11可以设置在上板S1邻近第一密封表面SS1处的径向外侧和/或者径向内侧。优选地，槽S11可以为多个。优选地，槽S11的截面形状为U型、V形、阶梯型、圆形等。

优选地，密封组件S的上板S1的第一密封表面SS1的形状可以为限制密封组件S径向移动的任何形状。优选地，第一密封表面SS1的截面轮廓线为斜线、圆弧、曲线或渐开线，和/或所述第二密封表面的截面轮廓线为：斜线、圆弧、曲线或渐开线。图6和图7示出了包括根据本实用新型的又一实施方式的密封组件S，其中，密封组件S的上板S1与设置在分隔板116上的插入件117密封配合，密封组件S的上板S1的第一密封表面SS1以及插入件117第二密封表面SS2的的截面轮廓线为圆弧。

尽管在此已详细描述本实用新型的各种实施方式，但是应该理解本实用新型并不局限于这里详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离本实用新型的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。所有这些变型和变体都落入本实用新型的范围内。而且，所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。

Claims (10)

1.一种涡旋压缩机，其特征在于，所述涡旋压缩机包括：

壳体；

设置在所述壳体内的定涡旋部件；

分隔板，所述分隔板设置在所述壳体内并邻近于所述定涡旋部件设置，用于将所述壳体的内部空间分隔成高压侧和低压侧；

密封组件，所述密封组件设置在所述分隔板和所述定涡旋部件之间，所述密封组件包括：

上板，所述上板的上端包括第一密封表面，所述分隔板的下端具有第二密封表面，所述第一密封表面与所述第二密封表面密封配合从而限制所述密封组件径向移动。

2.一种涡旋压缩机，其特征在于，所述涡旋压缩机包括：

壳体；

设置在所述壳体内的定涡旋部件；

分隔板，所述分隔板设置在所述壳体内并邻近于所述定涡旋部件设置，用于将所述壳体的内部空间分隔成高压侧和低压侧，其中，所述分隔板在其中央位置处设置有插入件；

密封组件，所述密封组件设置在所述插入件和所述定涡旋部件之间，所述密封组件包括：

上板，所述上板的上端包括第一密封表面，所述插入件的下端具有第二密封表面，所述第一密封表面与所述第二密封表面密封配合从而限制所述密封组件径向移动。

3.根据权利要求1或2所述的涡旋压缩机，其特征在于，

所述定涡旋部件的端板上形成有凹部，

所述密封组件还包括：

下板，所述下板构造成配合在所述涡旋压缩机的定涡旋部件的凹部中；以及

设置在所述上板与所述下板之间的内密封圈和外密封圈。

4.根据权利要求3所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述涡旋压缩机还包括调节垫片,所述调节垫片设置在所述下板的径向内侧，所述调节垫片的外径小于所述下板与所述调节垫片径向相邻处的内径，所述调节垫片的内径小于所述下板与所述调节垫片轴向相邻处的内径，所述密封组件相对于所述调节垫片在径向方向上能够移动。

5.根据权利要求4所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述调节垫片在轴向方向上与所述下板贴合并轴向支撑所述内密封圈。

6.根据权利要求1或2所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第一密封表面的截面轮廓线为：斜线、圆弧、曲线或渐开线，和/或所述第二密封表面的截面轮廓线为：斜线、圆弧、曲线或渐开线。

7.根据权利要求6所述的涡旋压缩机，其特征在于，在所述第一密封表面的截面轮廓线为斜线的情况下，所述第一密封表面的倾斜角度在大于0°小于90°和大于90°小于180°的范围内，和/或在所述第二密封表面的截面轮廓线为斜线的情况下，所述第二密封表面(的倾斜角度在大于0°小于90°和大于90°小于180°的范围内。

8.根据权利要求1或2所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述密封组件的上板在邻近所述第一密封表面的径向内侧和/或径向外侧设置有槽。

9.根据权利要求8所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述槽的截面形状为U型、V形、阶梯型、圆形。

10.根据权利要求1或2所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述涡旋压缩机的分隔板的第二密封表面或所述分隔板上的插入件的第二密封表面与所述第一密封表面形状配合。

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