CN217598289U - 压缩机、空调系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了压缩机、空调系统及车辆，其中压缩机包括轴承组件、高压壳以及密封件，轴承组件的外壁面设置有第一密封面，第一密封面为圆柱面，高压壳具有内腔，高压壳设置有位于内腔的安装环，安装环具有内孔，安装环的内壁面设置有第二密封面，轴承组件穿设于内孔，沿轴承组件的径向，第二密封面位于第一密封面的外侧，安装环的内壁面设置有向内凸起的挡环；密封件设置在第一密封面和第二密封面之间，密封件包括密封圈及挡圈，密封圈与挡圈为一体结构件，密封圈包括密封部及支撑部，密封部同时抵接第一密封面和第二密封面，支撑部位于密封部与挡环之间，沿轴承组件的径向，支撑部的内壁设置有环形槽，部分挡圈嵌入环形槽，挡圈抵接挡环。

Description

压缩机、空调系统及车辆

技术领域

本实用新型涉及压缩机技术领域，特别涉及一种压缩机、空调系统及车辆。

背景技术

相关技术中，机械设备在装配中均会涉及到密封问题，对于间隙配合工况下的轴向密封，比如应用于车辆中的压缩机，压缩机的高压壳与轴承的密封位置，由于密封位置两侧具有较大的压差，需要采用密封圈和挡圈组合的形式，以防止密封件在压差作用下发生变形、撕裂等问题。分体的密封件在生产中，需采用人工组装，效率低，且存在漏装等风险，为机械设备的正常安装带来隐患。而一体式的密封件通常用于径向密封，用于轴向密封存在挡圈易脱落、抗振性和可靠性较差等缺陷。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种压缩机，能够有效降低密封件的挡圈脱离的风险，提高抗振性和可靠性，便于组装。

本实用新型同时提出应用上述压缩机的空调系统及车辆。

根据本实用新型第一方面实施例的压缩机，包括轴承组件、高压壳以及密封件，所述轴承组件的外壁面设置有第一密封面，所述第一密封面为圆柱面；所述高压壳具有内腔，所述高压壳设置有位于所述内腔的安装环，所述安装环具有内孔，所述安装环的内壁面设置有第二密封面，所述轴承组件穿设于所述内孔，沿所述轴承组件的径向，所述第二密封面位于所述第一密封面的外侧，所述安装环的内壁面设置有向内凸起的挡环；所述密封件设置在所述第一密封面和所述第二密封面之间，所述密封件包括密封圈及挡圈，所述密封圈与所述挡圈为一体结构件，所述密封圈包括密封部及支撑部，所述密封部同时抵接所述第一密封面和所述第二密封面，所述支撑部位于所述密封部与所述挡环之间，沿所述轴承组件的径向，所述支撑部的内壁设置有环形槽，部分所述挡圈嵌入所述环形槽，并且所述挡圈抵接所述挡环。

根据本实用新型第一方面实施例的压缩机，至少具有如下有益效果：第一密封面与第二密封面夹紧密封圈实现密封，利用挡环支撑挡圈及密封圈，以抵消压差产生的推力，防止密封圈过度变形和移位，满足密封要求；部分挡圈嵌入支撑部的环形槽，并且密封圈及挡圈为一体结构件，有效降低挡圈脱离的风险，同时提高抗振性和可靠性，便于组装，提高效率。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述挡圈设置有嵌入所述环形槽的嵌装部，所述嵌装部背离所述密封部的一侧设置有第一倒角，所述环形槽的侧壁具有贴合所述第一倒角的第一斜面。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述嵌装部靠近所述密封部的一侧设置有第二倒角，所述环形槽的侧壁具有贴合所述第二倒角的第二斜面，所述第二斜面与所述第一斜面之间具有底面，所述嵌装部具有贴合所述底面的顶面。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述支撑部背离所述密封部的一端设置有第一侧面，所述第一侧面抵接所述挡环，所述挡圈的内壁面为圆柱面，所述挡圈的内壁面抵接所述第一密封面。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述挡圈抵接所述挡环的侧面为第二侧面，所述第二侧面与所述挡圈的内壁面相垂直，所述第二侧面与所述第一侧面齐平。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述密封部设置有第四侧面，所述第四侧面位于所述环形槽的边缘，并且所述第四侧面垂直于所述轴承组件的轴线，所述挡圈背离所述挡环的一侧设置有第三侧面，所述第三侧面与所述第四侧面贴合，并且所述第三侧面与所述第四侧面的形状一致。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，沿所述轴承组件的径向，所述支撑部与所述挡圈的总宽度小于所述密封部的宽度，所述密封部的截面为圆形，所述支撑部的截面为矩形，所述支撑部与所述第二密封面之间具有间隙。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述挡圈的内壁面为圆柱面，所述挡圈的内壁面与所述第一密封面为平行布置，所述挡圈的内壁面与所述第一密封面之间具有间隙，所述挡环的内壁面为圆锥面，所述挡环与所述轴承组件之间具有间隙。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述第二密封面为圆锥面，并且所述第二密封面沿朝向所述挡环的方向逐渐收缩，所述安装环背离所述挡环的端部设置有第一倒圆角，所述第一倒圆角连接所述第二密封面；所述轴承组件靠近所述挡环的端部设置有第二倒圆角，所述第二倒圆角连接所述第一密封面。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述压缩机还包括低压壳，所述低压壳的内部形成有电机腔，所述电机腔中布置有电机，所述内腔中布置有压缩机构，所述电机用于驱动所述压缩机构，所述压缩机构的进气口连通所述电机腔，所述压缩机构的出气口连通所述内腔。

根据本实用新型第二方面实施例的空调系统，包含第一方面实施例所述的压缩机。

根据本实用新型第三方面实施例的车辆，包含第二方面实施例所述的空调系统。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的附加方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型第一方面实施例中压缩机的分解示意图；

图2为本实用新型第一方面实施例中压缩机的组装示意图；

图3为图2中A处的局部放大视图；

图4为本实用新型第一方面实施例中压缩机的剖视图；

图5为图4中B处的局部放大视图；

图6为本实用新型的实施例中密封件的剖视图；

图7为图6中C处的局部放大视图；

图8为本实用新型的实施例中密封圈和挡圈的分解剖视图。

附图标号如下：

轴承组件100、第一密封面101；

高压壳200、第二密封面201、内腔202、安装环210、挡环220；

密封件300、环形槽301、第一斜面302、第二斜面303、密封圈310、密封部311、第四侧面3111、支撑部312、第一侧面3121、挡圈320、嵌装部321、第一倒角3211、第二倒角3212、第二侧面322、第三侧面323。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本实用新型的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

机械设备在装配中均会涉及到密封问题，尤其对于间隙配合工况下的轴向密封，大多采用密封圈进行密封，如果密封圈的两侧具有较大的压差，通常会在装配面上设置较高硬度的挡圈，以防止密封圈在压差作用下发生变形、撕裂等问题。采用密封圈与挡圈组合密封，往往在批量生产时，需采人工组装，组装效率低，且存在漏装等风险，存在隐患。而复合密封圈通常用于径向密封，用于轴向密封的复合密封圈较少，且挡圈易脱落，抗振性和可靠性较差，难以满足自动化装配的需求。

相关技术中，车辆中使用的压缩机的高压壳连接有轴承组件，轴承组件的外周面上套设有密封件以实现密封，由于密封件的两侧具有较大的压差，压差施加于密封件的作用力会推动密封件移动，因而高压壳设有挡圈以限定密封件，密封件在压差的作用下会出现过度变形，甚至挤入挡圈与轴承组件的缝隙，导致密封件被挤压损坏或从轴承组件上脱出，密封性能下降或失效，使用可靠性较差。

本实用新型第一方面的实施例提出一种压缩机，既可以是电动压缩机，也可以是其他类型的压缩机。参照图1至图7，压缩机包括有轴承组件100、高压壳200及密封件300，轴承组件100连接于高压壳200，密封件300设置在轴承组件100和高压壳200之间，以实现密封，由于压缩机输出高压的冷媒，在密封件300的两侧存在较大的压差。在结构上，轴承组件100的外壁面设置有第一密封面101，第一密封面101为圆柱面；高压壳200具有内腔202，内腔202中布置有安装环210，安装环210具有内孔，安装环210的内壁面设置有第二密封面201，轴承组件100穿设于安装环210的内孔，沿轴承组件100的径向，第二密封面201位于第一密封面101的外侧，安装环210的内壁面设置有向内凸起的挡环220。

压缩机还包括有低压壳(图中未示出)，低压壳的内部形成有电机腔，电机腔中布置有电机(图中未示出)，高压壳200的内腔202中布置有压缩机构(图中未示出)，电机用于驱动压缩机构运转，压缩机构的进气口连通电机腔，压缩机构的出气口连通内腔202，因此，压缩机构从电机腔吸入低压的冷媒，而将压缩后的高压冷媒输出至高压壳200的内腔202。压缩机构突出包括泵体、活塞及转轴，泵体具有压缩腔，活塞安装于转轴并且在压缩腔中偏心布置，转轴连接于电机，活塞在压缩腔中偏心转动以实现对冷媒的压缩，以获取高压的冷媒，满足空调系统的制冷需求。

密封件300包括密封圈310及挡圈320，密封圈310与挡圈320连接形成一体结构件，密封圈310包括密封部311及支撑部312，密封部311同时抵接第一密封面101和第二密封面201以实现密封，支撑部312位于密封部311与挡环220之间，沿轴承组件100的径向，支撑部312的内壁设置有环形槽301，部分挡圈320嵌入环形槽301，从而增大密封圈310与挡圈320的结合牢固度，并且挡圈320与挡环220相抵接。由于密封件300的两侧存在较大的压差，因而高压壳200通过挡环220支撑挡圈320，从限定密封件300。

如图4和图5所示，通常第一密封面101与第二密封面201之间的空间沿轴向延伸，第一密封面101与第二密封面201夹紧密封圈310实现密封，同时利用挡环220支撑挡圈320及密封圈310，以抵消压差产生的推力，防止密封圈310过度变形和移位，满足密封要求；在轴承组件100的径向上，部分挡圈320嵌入密封圈310的环形槽301，并且采用一体结构件，提高挡圈320与密封圈310结合的结构强度，能够抵挡密封圈310受到的压差作用力，有效降低挡圈320脱离的风险，同时提高抗振性和可靠性。密封圈310与挡圈320为一体结构件，便于组装，提高效率，能够满足大规模的自动化装配需求。

参照图6和图7，可以理解的是，密封圈310的密封部311和支撑部312为一体结构，其中，密封部311被第一密封面101和第二密封面201夹住，用于密封，而支撑部312则用于连接挡圈320，因而环形槽301设置在支撑部312上。采用上述结构，挡圈320偏离密封部311，不影响密封部311的密封效果，而且挡圈320将挡环220的阻挡力大部分传递至支撑部312，减少密封部311的直径受力，产生的变形小，有利于提供稳定可靠的密封。

参照图6至图8，可以理解的是，挡圈320设置有嵌装部321，嵌装部321嵌入支撑部312的环形槽301，而且在嵌装部321背离密封部311的一侧设置有第一倒角3211，环形槽301的侧壁具有贴合第一倒角3211的第一斜面302。嵌装部321设置第一倒角3211能够增大嵌装部321与支撑部312的结合力，能够更好地承受压差作用力，减少密封部311的变形。

可以理解的是，嵌装部321靠近密封部311的一侧设置有第二倒角3212，也即嵌装部321的截面呈梯形，环形槽301的侧壁具有贴合第二倒角3212的第二斜面303，嵌装部321嵌,环形槽301，嵌装部321的第一倒角3211和第二倒角3212均有利于增大嵌装部321与支撑部312的结合力，能够更好地承受压差作用力，减少密封部311的变形。

参照图5，可以理解的是，装配后，支撑部312背离密封部311的第一侧面3121也抵接于挡环220，利用挡环220同时支撑挡圈320和支撑部312，以为密封部311提供更好的支撑，进一步降低密封部311过度变形的风险。由于嵌装部321的截面呈梯形，第一倒角3211和第二倒角3212受到密封部311和支撑部312施加的力，产生的合力则推动挡圈320沿轴承组件100的径向移动，促使挡圈320靠近第一密封面101，或者挡圈320抵接第一密封面101，从而使挡圈320能够阻挡密封部311挤入挡环220与第一密封面101之间的缝隙，有利于维持密封部311的密封效果，提高可靠性。

应当理解的是，还可以设置为挡圈320的内壁面直接抵接第一密封面101，密封部311承受压差作用力，挡环220对支撑部312施加反向支撑力，两者合力通过挡圈320传递至第一密封面101，在轴承组件100的径向上，挡圈320的位置固定，同时挡环220限定挡圈320轴向上的位置，保证密封件300的位置固定，提高使用可靠性。同时，挡圈320的内壁面为圆柱面，并且直接抵接第一密封面101能够阻挡密封部311挤入挡圈320与第一密封面101之间的缝隙，有利于维持密封部311的密封效果，提高可靠性。

挡圈320抵接挡环220的侧面为第二侧面322，第二侧面322与挡圈320的内壁面相垂直，并且第二侧面320与第一侧面3121齐平，有助于增大接触挡环220面积，受力更均衡。

参照图5和图7，可以理解的是，密封部311设置有第四侧面3111，第四侧面3111位于环形槽301的边缘，并且第四侧面3111垂直于轴承组件100的轴线，挡圈320背离挡环220的一侧设置有第三侧面323，第三侧面323与第四侧面3111的形状一致，并且第三侧面323与第四侧面3111对正贴合。当密封部311承受压差的作用力，挡圈320能够阻挡密封部311，防止密封部311挤入挡环220与第一密封面101之间的缝隙，有利于维持密封部311的密封效果。

此外，在密封件300的径向上，可以设置为挡圈320的内壁与密封件300齐平或者接近齐平，装配后，挡圈320与第一密封面101抵接或接近抵接，挡圈320能够阻挡密封部311，防止密封部311挤入挡环220与第一密封面101之间的缝隙，有利于维持密封部311的密封效果。

参照图5和图7，可以理解的是，密封部311的截面大致为圆形，支撑部312的截面大致为多边形，沿轴承组件100的径向，支撑部312和挡圈320的总宽度小于密封部311的宽度。密封圈310的截面在结构上为非对称结构，圆形截面的密封部311在第一密封面101与第二密封面201的挤压下产生形变，实现密封，支撑部312与挡圈320配合组成支撑机构，稳定支撑密封部311，防止密封件300移位，保持稳定的密封效果。

参照图5，可以理解的是，支撑部312与第一密封面101、第二密封面201之间均预留有缝隙，能够吸收第一密封面101与第二密封面201的装配误差及尺寸误差，降低装配精度及加工精度的要求。而且在密封部311承受气压变化带来振动时，支撑部312可以产生变形，帮助吸收振动，具有减振的作用。

参照图5，可以理解的是，挡圈320的内壁面为圆柱面，挡圈320的内壁面与第一密封面101为平行布置，挡圈320的内壁面与第一密封面101之间具有间隙，提供余量以吸收装配误差。挡环220的内壁面为圆锥面，挡环220与轴承组件100之间具有间隙，防止干涉轴承组件100。

可以理解的是，密封圈310为橡胶制件，密封圈310可采用氢化丁腈橡胶(HNBR)材料，挡圈320为硬度较高的金属件，比如挡圈320可采用铝或其他金属合金制造。密封圈310与挡圈320采用硫化工艺一体成型，硫化工艺是橡胶的线性高分子通过交联作用而形成的网状高分子的工艺过程。硫化过程中发生了硫的交联，这个过程是指把一个或更多的硫原子接在聚合物链上形成桥状结构，反应的结果是生成了弹性体，橡胶的性能在很多方面都有了改变，硫化剂可以是硫或者其它相关物质。从物理性质上看，即是塑性橡胶转化为弹性橡胶或硬质橡胶的过程。通过硫化工艺提高密封圈310的弹性，有利于提高密封性及抗震性，而且在硫化过程中，密封圈310与挡圈320结合为一体，连接紧密、可靠。

第二密封面201为圆锥面，并且第二密封面201沿朝向挡环220的方向逐渐收缩，安装环210背离挡环220的端部设置有第一倒圆角，第一倒圆角连接第二密封面201，采用上述结构，有利于将密封件300装入第一密封面101与第二密封面201之间，提高装配效率，并且可以采用自动化安装；轴承组件100靠近挡环220的端部设置有第二倒圆角，第二倒圆角连接第一密封面101，利用第二倒圆角减少轴承组件100与密封件300组装时的阻力，提高装配效率。

本实用新型第二方面实施例提出空调系统，空调系统应用于车辆，空调系统包含第一方面实施例的压缩机，利用压缩机取得冷媒循环，从而带走车辆内部的热量，实现降温以调节车辆内部的温度，提高舒适性。

本实用新型第三方面实施例提出车辆，车辆包含第二方面实施例的空调系统，压缩机应用于空调系统，利用空调系统调节车辆的内部温度。车辆可以是传统的燃油车，也可以是新能源汽车，在一些实施例中，新能源车辆可以是以电机作为主驱动力的纯电动车辆，在另一些实施例中，新能源车辆还可以是以内燃机和电机同时作为主驱动力的混合动力车辆。关于上述实施例中提及的为新能源车辆提供驱动动力的内燃机和电机，其中内燃机可以采用汽油、柴油、氢气等作为燃料，而为电机提供电能的方式可以采用动力电池、氢燃料电池等，这里不作特殊限定。需要说明，这里仅仅是对新能源车辆等结构作出的示例性说明，并非是限定本发明的保护范围。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下，作出各种变化。

Claims (12)

1.压缩机，其特征在于，包括：

轴承组件，所述轴承组件的外壁面设置有第一密封面，所述第一密封面为圆柱面；

高压壳，具有内腔，所述高压壳设置有位于所述内腔的安装环，所述安装环具有内孔，所述安装环的内壁面设置有第二密封面，所述轴承组件穿设于所述内孔，沿所述轴承组件的径向，所述第二密封面位于所述第一密封面的外侧，所述安装环的内壁面设置有向内凸起的挡环；

密封件，设置在所述第一密封面和所述第二密封面之间，所述密封件包括密封圈及挡圈，所述密封圈与所述挡圈为一体结构件，所述密封圈包括密封部及支撑部，所述密封部同时抵接所述第一密封面和所述第二密封面，所述支撑部位于所述密封部与所述挡环之间，沿所述轴承组件的径向，所述支撑部的内壁设置有环形槽，部分所述挡圈嵌入所述环形槽，并且所述挡圈抵接所述挡环。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述挡圈设置有嵌入所述环形槽的嵌装部，所述嵌装部背离所述密封部的一侧设置有第一倒角，所述环形槽的侧壁具有贴合所述第一倒角的第一斜面。

3.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述嵌装部靠近所述密封部的一侧设置有第二倒角，所述环形槽的侧壁具有贴合所述第二倒角的第二斜面，所述第二斜面与所述第一斜面之间具有底面，所述嵌装部具有贴合所述底面的顶面。

4.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述支撑部背离所述密封部的一端设置有第一侧面，所述第一侧面抵接所述挡环，所述挡圈的内壁面为圆柱面，所述挡圈的内壁面抵接所述第一密封面。

5.根据权利要求4所述的压缩机，其特征在于，所述挡圈抵接所述挡环的侧面为第二侧面，所述第二侧面与所述挡圈的内壁面相垂直，所述第二侧面与所述第一侧面齐平。

6.根据权利要求5所述的压缩机，其特征在于，所述密封部设置有第四侧面，所述第四侧面位于所述环形槽的边缘，并且所述第四侧面垂直于所述轴承组件的轴线，所述挡圈背离所述挡环的一侧设置有第三侧面，所述第三侧面与所述第四侧面贴合，并且所述第三侧面与所述第四侧面的形状一致。

7.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，沿所述轴承组件的径向，所述支撑部与所述挡圈的总宽度小于所述密封部的宽度，所述密封部的截面为圆形，所述支撑部的截面为矩形，所述支撑部与所述第二密封面之间具有间隙。

8.根据权利要求7所述的压缩机，其特征在于，所述挡圈的内壁面为圆柱面，所述挡圈的内壁面与所述第一密封面为平行布置，所述挡圈的内壁面与所述第一密封面之间具有间隙，所述挡环的内壁面为圆锥面，所述挡环与所述轴承组件之间具有间隙。

9.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述第二密封面为圆锥面，并且所述第二密封面沿朝向所述挡环的方向逐渐收缩，所述安装环背离所述挡环的端部设置有第一倒圆角，所述第一倒圆角连接所述第二密封面；所述轴承组件靠近所述挡环的端部设置有第二倒圆角，所述第二倒圆角连接所述第一密封面。

10.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括低压壳，所述低压壳的内部形成有电机腔，所述电机腔中布置有电机，所述内腔中布置有压缩机构，所述电机用于驱动所述压缩机构，所述压缩机构的进气口连通所述电机腔，所述压缩机构的出气口连通所述内腔。

11.空调系统，其特征在于，包含如权利要求1至10中任一项所述的压缩机。

12.车辆，其特征在于，包含如权利要求11所述的空调系统。

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