CN217176874U - 一种密封结构及涡旋压缩机、作业机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及涡旋压缩机密封相关技术领域，其目的是提供一种密封结构及涡旋压缩机、作业机械，这种密封结构的密封条不会径向窜动、结构可靠、而且密封效果好，能有效防止径向泄漏。该密封结构设置在涡旋齿的顶部，所述涡旋齿的顶部成型有密封槽，所述密封槽内设置有密封条，所述密封槽与所述密封条之间设置有密封条径向限位组件。本实用新型解决了现有涡旋压缩机的密封结构密封效果较差、密封条容易发生径向窜动、甚至会导致密封失效的问题。

Description

一种密封结构及涡旋压缩机、作业机械

技术领域

本实用新型涉及涡旋压缩机密封相关技术领域，具体涉及一种密封结构及涡旋压缩机、作业机械。

背景技术

涡旋压缩机是一种容积式压缩的压缩机，它的压缩部件包括动涡旋盘和静涡旋盘，其工作原理是通过动涡旋盘、静涡旋盘的相对公转运动形成封闭容积连续变化，从而达到压缩气体的目的。

然而，由于动涡旋盘和静涡旋盘在加工过程中及安装时会存在误差，所以动涡旋盘和静涡旋盘的实际啮合情况与理想啮合情况有一定差别，在动涡旋齿壁面与静涡旋齿壁面之间、动涡旋齿顶部与静涡旋盘底部之间、静涡旋齿顶部与动涡旋盘底部之间都存在间隙，使得在涡旋压缩机的工作过程中，气体会从高压腔通过上述间隙泄漏到低压腔内，从而降低了涡旋压缩机的气体压缩效率。涡旋压缩机的泄漏形式主要有通过轴向间隙的径向泄漏以及通过径向间隙的切向泄漏，由于切向泄漏线较短，切向泄漏量相对于径向泄漏量而言可以忽略不记。

现有技术中，防止涡旋压缩机产生径向泄漏的方式是在静涡旋齿顶部和动涡旋齿顶部成型密封槽，密封槽内设置密封条，并在密封条底部加设弹簧，以改善密封效果。但是，这种密封结构由于密封条材质较软，直接在密封条底部安装弹簧比较困难，而且在使用过程中密封条没有安装弹簧支撑的部位，会因为没有足够的弹簧张力，导致弹簧密封补偿效果不佳，进而影响密封效果；另外，这种密封结构在动涡旋盘和静涡旋盘之间摩擦力较大时，密封条容易发生径向窜动，从而导致密封失效。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中涡旋压缩机的密封结构密封效果较差、密封条容易发生径向窜动、甚至会导致密封失效的缺陷。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种密封结构，设置在涡旋齿的顶部，所述涡旋齿的顶部成型有密封槽，所述密封槽内设置有密封条，所述密封槽与所述密封条之间设置有密封条径向限位组件。

可选的，所述密封条径向限位组件包括设置在所述密封槽内的密封条托板，所述密封条托板在径向上限位在所述密封槽中，所述密封条与所述密封条托板的连接部固定连接。

可选的，所述密封槽的槽底成型有至少两个向内凹进且间隔设置的槽孔，所述连接部背向所述密封条的一侧设置有至少两个限位插销，所述限位插销与所述槽孔相配合。

可选的，所述限位插销的外径小于所述连接部的宽度。

可选的，所述密封条托板与所述槽孔之间设置有密封补偿组件。

可选的，所述槽孔的数量大于所述限位插销的数量；

所述密封补偿组件包括多个补偿插销和弹性元件，所述补偿插销设置在所述连接部背向所述密封条的一侧，所述补偿插销的外径小于所述连接部的宽度，所述弹性元件套设在所述补偿插销的外部，所述弹性元件的一端与所述连接部相抵，另一端与所述密封槽的槽底相抵，套设有所述弹性元件的所述补偿插销插入未与所述限位插销配合的所述槽孔中。

可选的，所述槽孔的内径小于所述密封槽的宽度。

可选的，所述槽孔的入口处具有凸台，所述连接部背向所述密封条的一侧具有台阶，所述凸台与所述台阶配合。

一种涡旋压缩机，包括壳体，所述壳体内设置有相互啮合的动涡旋盘和静涡旋盘，所述动涡旋盘的涡旋齿顶部和/或所述静涡旋盘的涡旋齿顶部设置有上述的密封结构。

一种作业机械，包括车体，所述车体上设置有上述的涡旋压缩机。

本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型提供的密封结构，设置在涡旋齿的顶部，在密封槽与密封条之间设置有密封条径向限位组件，能使密封条在径向上位置固定，不会受动涡旋盘和静涡旋盘之间摩擦力的影响，密封条不会发生径向窜动，结构牢固可靠，能保证密封条的密封效果，有效防止径向泄漏。

(2)本实用新型提供的密封结构，其中密封条径向限位组件包括密封条托板，通过密封槽槽底的槽孔与密封条托板上限位插销的配合，能实现密封条托板和密封条在径向位置的固定，上述结构简单、牢固可靠，能保证密封条不会发生径向窜动，确保密封效果。

(3)本实用新型提供的密封结构，在密封条托板与槽孔之间设置有密封补偿组件，能带动密封条能在轴向方向上移动，实现密封条轴向位置的补偿，使密封条与涡旋盘之间保持紧密接触，从而使密封条能始终封堵住涡旋齿顶部与涡旋盘底部之间的间隙，密封效果好。

(4)本实用新型提供的涡旋压缩机，具有本实用新型的密封结构，结构可靠，密封效果好，能有效防止径向泄漏，能提高压缩机的气体压缩效率，延长压缩机的使用寿命。

(5)本实用新型提供的作业机械，具有本实用新型的涡旋压缩机，气体压缩效率高，能提高作业机械上空调的工作效率，使作业机械的驾驶室内环境更舒适，而且这种涡旋压缩机使用寿命较长，有利于降低作业机械的维修率，保证作业机械的正常工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型密封结构(局部)的立体示意图；

图2示出了本实用新型密封结构中密封条径向限位组件的截面示意图；

图3示出了本实用新型密封结构中密封托板的正视图；

图4示出了本实用新型密封结构中密封托板的侧视图；

图5示出了本实用新型密封结构中密封托板和密封条的示意图；

图6示出了本实用新型密封结构中密封补偿组件的截面示意图。

附图标记说明：

1-涡旋齿，101-密封槽，102-槽孔，103-凸台；

2-密封条；

3-密封条托板，301-限位插销，302-补偿插销，303-连接部，304-台阶；

4-弹性元件。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示，是本实用新型密封结构的优选实施例。这种密封结构适用于涡旋压缩机，可用于对动涡旋齿顶部与静涡旋盘底部之间间隙、以及静涡旋齿顶部与动涡旋盘底部之间间隙的密封，密封结构不会随着动涡旋盘和静涡旋盘之间摩擦力的加大而发生径向窜动，而且具有密封补偿功能，结构稳定可靠、密封效果好。

该密封结构设置在涡旋齿1的顶部，涡旋齿1可以为动涡旋盘的涡旋齿顶部和/或静涡旋盘的涡旋齿顶部。在涡旋齿1的顶部成型有密封槽101，密封槽101自涡旋齿1的顶部向内凹进成型，密封槽101沿涡旋齿1的顶部设置，整体为螺旋状凹槽，密封槽101内适于设置密封条2。根据不同应用要求，该密封槽101的宽度可为涡旋齿厚度的1/4～1/2，深度为3mm～5mm，以保证涡旋齿的结构强度。在本实施例中，密封槽101的宽度为涡旋齿厚度的1/2，深度为5mm。密封条2采用弹性材料制成，如橡胶等，密封条2的高度应高于密封槽101入口处的外缘。

进一步的，在密封槽101与密封条2之间设置有密封条径向限位组件，用于对密封条2的径向位置进行限位固定，使密封条2不会发生径向窜动。

如图2所示，密封条径向限位组件包括密封条托板3，密封条托板3的形状与密封槽101匹配，整体呈螺旋状，如图3、4所示。密封条托板3能够设置于密封槽101内，密封条托板3在径向方向上限位在密封槽101中。具体的，密封条托板3的截面形状优选为T字型，密封条托板3包括连接部303，连接部303的宽度小于密封槽101的内径宽度，连接部303的一侧面(根据设置方向的不同，该侧面可为连接部303的上表面或下表面)为平面，用于设置密封条2，密封条2可通过粘接的方式与连接部303固定连接，如图5所示。进一步的，连接部303的上述侧面位于密封槽101内，即连接部303的上述侧面的高度低于密封槽101的入口处外缘，使得密封条2的一部分也位于密封槽101内，这种结构更加牢固可靠，密封效果更好。

密封槽101的槽底成型有至少两个向内凹进且间隔设置的槽孔102，连接部303背向密封条2的一侧设置有至少两个限位插销301，限位插销301与槽孔102相配合。槽孔102数量可根据密封槽101的长度或涡旋齿的中心渐开线展开角而设定，比如涡旋齿的中心渐开线的展开角每增加90°时在密封槽101内成型一个槽孔102，并使槽孔102的轴线与涡旋齿的中心渐开面重合。槽孔102的内径可比密封槽101的宽度小1mm～2mm,深度为5mm～10mm，在本实施例中，槽孔102的内径比密封槽101的宽度小1mm，深度为8mm。由于槽孔102的内径小于密封槽101的宽度，槽孔102的入口处具有凸台103，连接部303背向密封条2的一侧具有台阶304，凸台103与台阶304配合，使结构配合更稳固。

限位插销301的数量至少为两个，也可以设置三个、四个等多个，在本实施例中，限位插销301的数量为两个，优选的是，两个限位插销301间隔一段距离设置，使密封条径向限位组件的限位受力点更分散、结构更平衡稳定。限位插销301的高度小于槽孔102的深度，限位插销301的外径小于连接部303的宽度，限位插销301的外径略小于槽孔102的内径，使得限位插销301能插入槽孔102，但限位插销301几乎不能在槽孔102中水平晃动，从而实现槽孔102对限位插销301的限位作用，使限位插销301不能发生径向移动，进而使密封条托板3及设置在密封条托板3上的密封条2不能发生径向移动。为了进一步提高径向限位效果，也可使连接部303的宽度略小于密封槽101的内径宽度，使连接部303能进入密封槽101，但连接部303几乎不能在密封槽101中水平晃动。

为了实现对密封条2在轴向上的移动补偿，在密封条托板3与槽孔102之间设置有密封补偿组件。首先，槽孔102的数量大于限位插销301的数量，比如在本实施例中，限位插销301的数量为两个，而槽孔102的数量为十个，其中，有两个槽孔102与限位插销301进行配合，其他槽孔102用于与密封补偿组件相配合，如此设置方便加工成型。

具体的，如图6所示，密封补偿组件包括多个补偿插销302和弹性元件4，弹性元件4套设在补偿插销302的外部。补偿插销302设置在连接部303背向密封条2的一侧，为了方便加工成型和安装，补偿插销302与限位插销301、槽孔102的轴向均平行。补偿插销302的数量等于或小于与密封补偿组件相配合的槽孔102的数量，在本实施例中，补偿插销302的数量为八个，即限位插销301和补偿插销302的数量之和等于槽孔102的数量。当然，在其他实施例中，限位插销301和补偿插销302的数量之和小于槽孔102的数量也是可以的。设置多个补偿插销302和弹性元件4，能够使对密封条2的补偿效果更均衡，保证密封效果。

补偿插销302的高度小于槽孔102的深度，补偿插销302的外径小于连接部303的宽度，补偿插销302的外径小于槽孔102的内径，使得弹性元件4套设在补偿插销302的外部之后，补偿插销302能插入未与限位插销301配合的槽孔102中，即补偿插销302的外径小于限位插销301的外径。弹性元件4采用弹簧，弹性元件4的一端与连接部303相抵，另一端与密封槽101的槽底相抵，当涡旋齿与涡旋盘装配后，如动涡旋齿与静涡旋盘装配和/或静涡旋齿与动涡旋盘装配后，受涡旋盘的压力作用，弹性元件4呈压缩状态。弹性元件4的张力能够将密封条2始终与静涡旋盘紧密接触，实现补偿作用。

本实施例还提供一种涡旋压缩机，包括壳体，壳体内设置有相互啮合的动涡旋盘和静涡旋盘，动涡旋盘的涡旋齿顶部和/或静涡旋盘的涡旋齿顶部设置有本实施例的密封结构。具体的，动涡旋盘的涡旋齿顶部和静涡旋盘的涡旋齿顶部都设置有本实施例的密封结构，一方面该密封结构中的密封条不会发生径向窜动、结构稳定可靠，另一方面能始终对密封条2进行轴向位置补偿，使密封条2始终与动涡旋盘底部、静涡旋盘底部紧密接触，将动涡旋齿顶部与静涡旋盘底部之间、静涡旋齿顶部与动涡旋盘底部之间的间隙封堵住，密封效果好，能提高压缩机的气体压缩效率，延长压缩机的使用寿命。

下面对本实施例涡旋压缩机密封结构的工作过程进行说明：

在涡旋压缩机启动时，动涡旋盘和静涡旋盘相互啮合运动，随着动涡旋盘和静涡旋盘之间摩擦力的变化，会对密封条2施加径向拉力，由于密封条2与密封条托板3固定连接，而密封条托板3被密封槽101的槽孔102径向限位，使密封条2不会径向移动，始终保持其正确的密封位置；另外，随着动涡旋盘和静涡旋盘之间相对位置的变化，动涡旋齿顶部与静涡旋盘底部之间的间隙、静涡旋齿顶部与动涡旋盘底部之间的间隙大小会产生变化，呈压缩状态的弹性元件4能对密封条托板3的轴向位置进行补偿，从而使密封条2能始终与动涡旋盘和静涡旋盘紧密接触，密封效果好，可有效防止径向泄漏，能确保气体压缩效率。

本实施例还提供一种作业机械，包括车体，在车体上设置有本实施例的涡旋压缩机，该涡旋压缩机设置在作业机械的空调内，由于这种涡旋压缩机的气体压缩效率高，能提高作业机械上空调的工作效率，使作业机械的驾驶室内环境更舒适，而且由于这种涡旋压缩机使用寿命较长，有利于降低作业机械的维修率，保证作业机械的正常工作。

在其他实施例中，槽孔102的设置数量可为三个、五个、八个、二十个等，相应的，限位插销301的数量可为三个、四个等，只要保证限位插销301和补偿插销302的数量之和小于或等于槽孔102的数量即可。并且，槽孔的内径还可以等于密封槽的宽度，也能实现本实用新型的目的。

在其他实施例中，涡旋压缩机可以只在动涡旋盘的涡旋齿顶部或静涡旋盘的涡旋齿顶部设置本实施例的密封结构，也能改善压缩机的密封效果和气体压缩效率。

在其他实施例中，可只通过连接部303与密封槽101的配合将密封条托板3径向限位在密封槽101中，而可以不设置限位插销301，具体为：使连接部303的宽度略小于密封槽101的内径宽度，使连接部303能进入密封槽101，但连接部303几乎不能在密封槽101中水平晃动。在径向限位要求不是很高的情况下，可以采用上述这种设置方式，同样也能实现本实用新型的目的。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种密封结构，设置在涡旋齿(1)的顶部，所述涡旋齿(1)的顶部成型有密封槽(101)，所述密封槽(101)内设置有密封条(2)，其特征在于：所述密封槽(101)与所述密封条(2)之间设置有密封条径向限位组件。

2.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于：所述密封条径向限位组件包括设置在所述密封槽(101)内的密封条托板(3)，所述密封条托板(3)在径向上限位在所述密封槽(101)中，所述密封条(2)与所述密封条托板(3)的连接部(303)固定连接。

3.根据权利要求2所述的密封结构，其特征在于：所述密封槽(101)的槽底成型有至少两个向内凹进且间隔设置的槽孔(102)，所述连接部(303)背向所述密封条(2)的一侧设置有至少两个限位插销(301)，所述限位插销(301)与所述槽孔(102)相配合。

4.根据权利要求3所述的密封结构，其特征在于：所述限位插销(301)的外径小于所述连接部(303)的宽度。

5.根据权利要求3所述的密封结构，其特征在于：所述密封条托板(3)与所述槽孔(102)之间设置有密封补偿组件。

6.根据权利要求5所述的密封结构，其特征在于：所述槽孔(102)的数量大于所述限位插销(301)的数量；

所述密封补偿组件包括多个补偿插销(302)和弹性元件(4)，所述补偿插销(302)设置在所述连接部(303)背向所述密封条(2)的一侧，所述补偿插销(302)的外径小于所述连接部(303)的宽度，所述弹性元件(4)套设在所述补偿插销(302)的外部，所述弹性元件(4)的一端与所述连接部(303)相抵，另一端与所述密封槽(101)的槽底相抵，套设有所述弹性元件(4)的所述补偿插销(302)插入未与所述限位插销(301)配合的所述槽孔(102)中。

7.根据权利要求6所述的密封结构，其特征在于：所述槽孔(102)的内径小于所述密封槽(101)的宽度。

8.根据权利要求7所述的密封结构，其特征在于：所述槽孔(102)的入口处具有凸台(103)，所述连接部(303)背向所述密封条(2)的一侧具有台阶(304)，所述凸台(103)与所述台阶(304)配合。

9.一种涡旋压缩机，包括壳体，所述壳体内设置有相互啮合的动涡旋盘和静涡旋盘，其特征在于：所述动涡旋盘的涡旋齿顶部和/或所述静涡旋盘的涡旋齿顶部设置有权利要求1-8任一所述的密封结构。

10.一种作业机械，包括车体，其特征在于：所述车体上设置有权利要求9所述的涡旋压缩机。

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