1.本发明属于压缩机领域,具体地,涉及一种涡旋压缩机。
背景技术:
2.动涡盘和定涡盘共同形成多个涡旋压缩机的压缩室。当动涡盘相对于定涡盘进行运动时,被吸入的油气混合物介质经由入口到达径向外侧的压缩室,并逐渐从外侧的压缩室到达径向中心的压缩室,压缩室的容积在径向上由外而内减小,使得越来越多的介质被压缩而压力增大。由于在压缩室中产生压力,会产生轴向力使得动涡盘和定涡盘被分离,产生间隙,使得压缩介质发生泄漏。
3.为了尽可能避免这种情况,在动涡盘的背侧设置背压腔,产生轴向反力,必要时可将动涡盘向定涡盘推压。
4.为了提高背压腔密封件的安装便捷性,有必要提出一种涡旋压缩机。
技术实现要素:
5.为解决上述问题,本发明提供一种涡旋压缩机,提高背压腔密封件的安装便捷性。
6.本发明提供一种涡旋压缩机,包括动涡旋件和固定部,所述动涡旋件和固定部相邻设置,所述固定部靠近动涡旋件的一端具有第一支承面,所述动涡旋件靠近固定部的一端具有第二支承面;
7.所述涡旋压缩机包括背压腔,所述背压腔位于动涡旋件和固定部之间,所述动涡旋件和固定部两者中至少有一个设有沟槽,所述沟槽设置于所述背压腔的外围;
8.所述涡旋压缩机还包括密封件,所述密封件至少部分安装于沟槽中,所述密封件为一体结构,所述密封件包括耐磨部和至少两个弹性部,相邻弹性部之间具有间距,所述弹性部与沟槽的槽底面接触,所述耐磨部与固定部的第一支承面或动涡旋件的第二支承面接触。
9.本发明提供的涡旋压缩机,用于密封背压腔的密封件为一体结构,提高了密封件的安装便捷性,有助于提高涡旋压缩机的组装效率。
附图说明
10.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
11.图1为本发明实施例中一种涡旋压缩机的结构示意图;
12.图2为图1中a部分的放大示意图;
13.图3为本发明实施例中密封件与固定部和沟槽的部分分解示意图;
14.图4为本发明实施例中密封件的结构示意图;
15.图5为图4中b部分的放大示意图;
16.图6为本发明实施例中密封件的断面示意图;
17.图7为本发明实施例中密封件的另一断面示意图;
18.图8为本发明实施例中密封件具有多个连接段的断面示意图;
19.图9为本发明实施例中密封件具有多个连接段的另一断面示意图;
20.图10为本发明实施例中密封件的另一结构示意图;
21.图11为本发明实施例中固定部与动涡旋件配合后的正面示意图;
22.图12为图11中c-c的剖面图;
23.图13为本发明实施例中沟槽设置于固定部的结构示意图;
24.图14为图13中d部分的放大示意图;
25.图15为本发明实施例中动涡旋件和固定部均设置有沟槽的结构示意图;
26.图16为图15中e部分的放大示意图;
27.图17为本发明实施例中密封件内部设置加强部的示意图。
具体实施方式
28.为了更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
29.应当明确,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
30.如图1至图8所示,本实施例提供的一种涡旋压缩机,包括动涡旋件1、固定部2和定涡旋件7,定涡旋件7与动涡旋件1相邻设置、动涡旋件1和固定部2相邻设置,定涡旋件7和固定部2分别位于动涡旋件1的两侧。其中,动涡旋件1具有第一螺旋壁11,定涡旋件7具有第二螺旋壁71,第一螺旋壁11和第二螺旋壁71接触并形成多个压缩室200。涡旋压缩机在压缩介质的过程中,动涡旋件1转动,第一螺旋壁11和第二螺旋壁71区段式接触并且压缩室200的容积也会发生变化,介质在多个压缩室200内被逐步压缩,压力逐渐升高,产生的压力会推动涡旋件1远离定涡旋件7,当动涡旋件1和定涡旋件7产生的间隙过大时,就会导致动涡旋件1和定涡旋件7之间无法形成油膜,发生压缩介质泄漏,为了避免这种情况发生,通过在涡旋压缩机中设置背压腔100,背压腔100位于动涡旋件1和固定部2之间,可以在背压腔100内产生特定的压力,产生反向力,来抵抗压缩室200内的压力,必要时将动涡旋件1向定涡旋件7推压。
31.请再次参阅图2,背压腔100内要产生压力,就需要保证背压腔100的密封性能,为此,涡旋压缩机还包括密封件4,并且动涡旋件1和固定部2两者中至少有一个设有沟槽3,密封件4至少部分安装于沟槽3中。其中,沟槽3设置于背压腔100的外围,即密封件4设置于背压腔100的外围,对背压腔100进行密封。本实施例中,密封件4为一体结构,提高了密封件的安装便捷性,进而有助于提高涡旋压缩机的生产组装效率。
32.请参阅图1至图3、图13至图16,密封件4包括耐磨部41和至少两个弹性部42,相邻弹性部42之间具有间距,弹性部42与沟槽3的槽底面3a接触,耐磨部41与固定部2的第一支承面2a或动涡旋件1的第二支承面1a接触。本实施例中,对耐磨部41和弹性部42的连接成一
体结构的密封件4的方式不做具体限制,可以是粘接、焊接、热熔连接、组装固定、注塑一体形成等方式。
33.本实施例以动涡旋件1设置有沟槽3(即沟槽3设置在动涡旋件靠近固定部2的一端)为例进行说明。
34.请参阅图2至图4,耐磨部41与固定部2的第一支承面2a接触。本实施例中,耐磨部41呈圆环状,弹性部42未受沿着耐磨部41的轴向压力时,沿着耐磨部41的径向上,弹性部42的宽度为w1,沟槽3的宽度为w2,w1小于w2,使得弹性部42与沟槽3沿着耐磨部41的径向上具有空间,当弹性部42受到沿着耐磨部41的轴向压力时,即压缩室200内介质的压力推动动涡旋件1远离定涡旋件7向固定部2靠近的过程中,或者背压腔100内产生的压力推动动涡旋件1远离固定部2向定涡旋件7靠近的过程中,弹性部42就能发生变形,避免因无空间满足弹性部42的变形需求而导致弹性部42受压时发生不可恢复的永久变形。此外,本实施例中,弹性部42未受沿着耐磨部41的轴向压力时,密封件4沿着耐磨部41的轴向长度为l,沟槽3的深度为d,l大于d,当涡旋压缩机组装完毕后,弹性部42始终抵推耐磨部41与固定部2的第一支承面2a接触,并且在涡旋压缩机压缩介质的工作过程中,动涡旋件1在定涡旋件7和固定部2两者之间浮动的过程中,弹性部42能自适应调整其弹性力,推动耐磨部41保持与固定部2的第一支承面2a接触,如此,动涡旋件1在相对固定部2转动的过程中,耐磨部41与第一支承面2a之间就能始终形成油膜进行密封,而不会导致耐磨部41与第一支承面2a产生过大间隙致使无法形成油膜密封的问题。其中,耐磨部41的轴向(如图4中x所示的方向)为耐磨部41的中轴线延伸方向,耐磨部41的径向为垂直于耐磨部41的中轴线的方向(如图4中y所示的方向)。
35.请再次参阅图3和图4,为了方便密封件4的安装,沿着耐磨部41的径向上,耐磨部41包括内周面41c和外周面41d;沿着耐磨部41的径向上,沟槽3包括内环面31和外环面32,内周面41c的直径大于内环面31的直径,外周面41d的直径小于外环面32的直径。通过耐磨部41的宽度小于沟槽3的宽度,使得密封件4能顺利安装至沟槽3,有助于提高组装效率。本实施例中,沿着耐磨部41的径向上,内周面41c与内环面31的间隙为0.1~0.1mm,外周面41d与外环面32的间隙为0.1~0.1mm,内周面41c与内环面31的间隙和外周面41d与外环面32的间隙可以相同,也可以不同,其中间隙为0.01~0.05mm。
36.进一步地,请再次参阅图3和图4,并结合图5,沿着耐磨部41的轴向上,耐磨部41包括第一端面41a和第二端面41b,第一端面41a靠近沟槽3的槽底面3a,第二端面41b与固定部2的第一支承面2a接触。沿着耐磨部41的轴向上,弹性部42包括第一端部42a和第二端部42b,弹性部42靠近耐磨部41的一端作为第一端部42a,靠近槽底面3a的一端为第二端部42b,第一端部42a与第一端面41a相接,第二端部42b与沟槽3的槽底面3a接触,第一端部42a和第二端部42b沿着耐磨部41的轴向上具有空隙43。空隙43使得弹性部42沿着耐磨部41的轴向具有弹性形变空间,当弹性部42受到沿着耐磨部41的轴向压力时,弹性部42就能发生弹性变形,满足动涡旋件1的浮动需求。
37.具体地,弹性部42还包括连接部42c,连接部42c连接第一端部42a和第二端部42b,在耐磨部41的轴线所在平面内,连接部42c的断面的外轮廓线42c1至少部分段上的不同点至耐磨部41轴线的垂直距离(l1,l2,
……
)不同(如图6所示),使得第一端部42a和第二端部42b处于沿着耐磨部41的轴向不同的高度,即第一端部42a和第二端部42b沿着耐磨部41的
轴向上具有空隙43,当弹性部42受沿着耐磨部41的轴向压力时,第一端部42a和第二端部42b就能相互靠近或远离。
38.更具体地,请参阅图6至图10,外轮廓线42c1具有至少一个连接段421,由第一端部42a至第二端部42b的方向上,连接段421上的点至耐磨部41的轴线的垂直距离递增或者递减。以下通过具体实施方式进行说明。
39.在一种实施方式中,外轮廓线42c1具有一个连接段421,由第一端部42a至第二端部42b的方向上,连接段421上的点至耐磨部41的轴线的垂直距离递增(如图6所示),或者,由第一端部42a至第二端部42b的方向上,连接段421上的点至耐磨部41的轴线的垂直距离递减(如图7所示)。在耐磨部41的轴线所在平面内,连接段421的断面可以呈直线形,也可以是弧状,还可以是直线形与弧状组合。
40.在另一种实施方式中,外轮廓线42c1具有两个连接段421(如图8和图9所示)。由第一端部42a至第二端部42b的方向上,相邻连接段421中,其中一个连接段421上的点至耐磨部41的轴线的垂直距离递增,另一个连接段421上的点至耐磨部41的轴线的垂直距离递减。当然,连接部42c也可以超过两个,通过两个以上的连接段421,能降低连接部42c塑性变形的可能性,减少弹性部42发生不可恢复的永久变形的问题,进而提高密封件4的耐久性。同样,本实施方式中,在耐磨部41的轴线所在平面内,连接段421的断面可以呈直线形,也可以是弧状,还可以是直线形与弧状组合。
41.请再次参阅图5,在本实施例中,沟槽3的槽底面3a为平面,第二端部42b与槽底面3a相接触的表面42b1与槽底面3a相匹配,也为平面。当密封件4受沿着耐磨部41的轴向压力时,弹性部42发生弹性变形,弹性部42上的第二端部42b就能在槽底面3a上沿着径向滑动。其中,第二端部42b还包括第二面42b2,第二面42b2与表面42b1相邻,第二面42b2与表面42b1通过圆角42b3连接。通过圆角42b3的设置,提高了第二端部42b在槽底面3a上滑动的顺滑度,防止第二端部42b与槽底面3a相接触的面具有尖角,而导致尖角刺入槽底面3a内,造成第二端部42b不能顺利滑动进而增加了弹性部42发生塑性变形的风险。
42.在本实施例中,弹性部42具有多个,弹性部42沿着耐磨部41的圆周方向z(即沿着耐磨部41的周长方向,如图4所示)间隔分布。具体地,弹性部42沿着耐磨部41的圆周方向等间距间隔分布,每个弹性部42沿着耐磨部41的圆周方向延伸。通过弹性部42等间距分布设置,增强了密封件4受力后的稳定性。
43.更进一步地,在本实施例中,可以是每个弹性部42的第二面42b2均朝向耐磨部41的轴线(图中未示出);也可以是每个弹性部42的第二面42b2背离耐磨部41的轴线(如图4所示);还可以是部分弹性部42的第二面42b2朝向耐磨部41的轴线,部分弹性部42的第二面42b2背离耐磨部41的轴线(如图10所示),此时,第二面42b2朝向耐磨部41轴线的弹性部42和第二面42b2背离耐磨部41轴线的弹性部42交替分布,当然也可以呈不规律分布。
44.在本实施例中,密封件4至少部分为塑料件,塑料件的材料包括改性聚四氟乙烯ptfe、聚苯硫醚pps、聚醚醚酮peek、单聚甲醛树脂delrin、聚酰亚胺塑料pi中的任意一种。塑料件通过上述材料,使得密封件4具有机械强度高、耐磨、耐高温、热稳定性好等优点,同时能避免与第一支承面2a出现刚性摩擦,减少磨损的问题。其中,密封件4可以采用注塑成型。
45.密封件4可以全部为塑料件,也可以部分为塑料件,如图17所示,密封件4的本体内
部嵌固有加强部44,所述加强部44包括弹性片44a,至少一个弹性部42的内部具有所述弹性片44a,和/或所述加强部44包括加固环44b,所述耐磨部41的内部具有所述加固环44b,所述加固环44b呈圆环状,并且加固环44b与耐磨部41同轴设置。本实施例通过在密封件4的内部设置加强部44,增强了密封件4整体牢度,降低密封件4在工作过程中出现断裂的概率,有助于提高密封件4的耐久性和稳定性。加强部44可由金属制作而成,塑料件包覆加强部44形成密封件4。加强部44包括弹性片44a和加固环44b中的至少一者,当加强部44同时具有弹性片44a和加固环44b时,弹性片44a和加固环44b为一体结构,当然弹性片44a和加固环44b也可以采用分体的方式设置。本实施例中,在耐磨部41的轴线所在平面内,加固环44b的断面形状不做具体限定,可以是矩形,也可以是圆形等等。
46.请再次参阅图1和图2,在本实施例中,固定部2包括第一耐磨板20,第一耐磨板20设置于固定部2靠近动涡旋件1的一端,第一耐磨板20朝向动涡旋件1的一端具有第一支承面2a,耐磨部41与第一耐磨板20的第一支承面2a接触。通过设置第一耐磨板20,在动涡旋件1相对于固定部2转动的过程中,由第一耐磨板20与耐磨部41滑动接触,而非由固定部2的本体直接接触。当出现磨损的时候,通过更换第一耐磨板20和密封件4中的至少一者即可,不需要更换整个固定部2,降低了涡旋压缩机的维护成本。其中,固定部2的本体为轴承座。本实施例中,对第一耐磨板20的设置方式不做具体限定,可以是通过紧固件、销等与轴承座进行连接,也可以通过粘接、卡接等方式连接。
47.请再次参阅1,本实施例中,涡旋压缩机还包括壳体5和驱动组件6,固定部2、驱动组件6和定涡旋件7至少部分安装在壳体5内,驱动组件6包括转轴61、驱动机组62和轴承63,转轴61至少部分通过轴承63安装于固定部2,转轴61的一端与驱动机组62连接,另一端与动涡旋件1偏心连接。当驱动机组62配置给转轴61提供转矩时,转轴61带动动涡旋件1绕着转轴61的中轴线转动,动涡旋件1上的第一螺旋壁11与定涡旋件7上的第二螺旋壁71接触并形成压缩室200,介质在压缩室200中被压缩,由径向最外侧的压缩室200向径向最内侧的压缩室200的方向上,介质的压力增大,推力增强。为了使得涡旋压缩机能自动在背压腔100内产生压力,提供反推力,本实施例在动涡旋件1上设置有引压孔1b,如图11和图12所示,引压孔1b包括进气孔1b1和排气孔1b2,进气孔1b1和排气孔1b2贯穿动涡旋件1,进气孔1b1和排气孔1b2的一端分别与不同的压缩室200连通,进气孔1b1和排气孔1b2的另一端均与背压腔100连通。具体地,排气孔1b2与径向外侧的压缩室200连通,进气孔1b1与径向最内侧的压缩室200连通,该进气孔1b1也可以与径向最内侧的压缩室200连通的排气口72连通,该压缩室200内的高压介质就能通过进气孔1b1进入到背压腔100中,背压腔100的压力增大,产生反推力,当背压腔100的压力过大时,能通过排气孔1b2进入到压缩室200中,通过进气孔1b1和排气孔1b2就能自适应调节动涡旋件1沿着耐磨部41轴向两侧的压力,达到相对平衡的状态,避免动涡旋件1与定涡旋件7发生分离导致间隙过大而无法形成油膜,出现压缩介质泄露而降低压缩效率的问题。涡旋压缩机在压缩介质的过程中,介质中混合有润滑油,动涡旋件1转动具有中转速,耐磨部41与固定部2的第一支承面2a之间、耐磨部41的内周面41c与沟槽3的内环面31之间、耐磨部41的外周面41d与沟槽3的外环面32之间均能形成油膜,即动涡旋件1与固定部2的相邻处,背压腔100与外界的必经之路上均能形成油膜,通过油膜进行密封,达到背压腔100密封的效果。
48.上述实施例以沟槽3设置在动涡旋件1上为例进行说明。
49.请参阅图13和图14,在另一实施例中,与上述实施例的区别在于:沟槽3设置在固定部2与动涡旋件1相邻的一端,即沟槽3设置于固定部2。密封件4至少部分安装于沟槽3中,弹性部42与沟槽3的槽底面3a接触,耐磨部41与动涡旋件1的第二支承面1a接触,具体地,耐磨部41的第二端面41b与动涡旋件1的第二支承面1a接触。本实施例中,为了提高动涡旋件1的耐久性,动涡旋件1包括第二耐磨板10,第二耐磨板10设置于动涡旋件1靠近固定部2的一端,第二耐磨板10朝向固定部2的一端具有第二支承面1a,耐磨部41的第二端面41b与第二耐磨板10的第二支承面1a接触。通过设置第二耐磨板10,在动涡旋件1转动的过程中,由第二耐磨板10与耐磨部41进行滑动接触,而非由动涡旋件1的本体直接接触。当出现磨损的时候,通过更换第二耐磨板10和密封件4中的至少一者即可,不需要更换整个动涡旋件1,降低了涡旋压缩机的维护成本。其中,动涡旋件1的本体为动涡旋盘。本实施例中,对第一耐磨板20的设置方式不做具体限定,可以是通过紧固件、销等与动涡旋盘进行连接,也可以通过粘接、卡接等方式连接。本实施例中,其余部分与沟槽3设置在动涡旋件1上的情况相同,此处不再叙述。
50.请参阅图2,在又一实施例中,与上述实施例的区别在于:动涡旋件1和固定部2两者均设置有沟槽3,即动涡旋件1靠近固定部2的一端设置有沟槽3,固定部2靠近动涡旋件1的一端同样也设置有沟槽3,每个沟槽3中均安装有密封件4,其中一个密封件4的耐磨部41与动涡旋件1的第二支承面1a接触,另一个密封件4的耐磨部41与固定部2的第一支承面2a接触。本实施例中,为了提高动涡旋件1和固定部2的耐久性,避免因为动涡旋件1和固定部2出现磨损而导致整体更换,造成浪费问题,同样固定部2包括第一耐磨板20,第一耐磨板20设置于固定部2靠近动涡旋件1的一端,第一耐磨板20朝向动涡旋件1的一端具有第一支承面2a,位于动涡旋件1的沟槽3内的耐磨部41与第一耐磨板20的第一支承面2a接触;并且,动涡旋件1包括第二耐磨板10,第二耐磨板10设置于动涡旋件1靠近固定部2的一端,第二耐磨板10朝向固定部2的一端具有第二支承面1a,位于固定部2的沟槽3内的耐磨部41与第二耐磨板10的第二支承面1a接触。通过设置第一耐磨板20和第二耐磨板10,在动涡旋件1转动的过程中,由第一耐磨板20、第二耐磨板10与耐磨部41进行滑动接触,而非由动涡旋件1和固定部2的本体直接接触。当出现磨损的时候,通过更换第一耐磨板20、第二耐磨板10和者密封件4中的任意一者或者多者即可,不需要更换整个固定部2和动涡旋件1,降低了涡旋压缩机的维护成本。其中,动涡旋件1的本体为动涡旋盘、固定部2的本体为轴承座。本实施例中,对第一耐磨板20的设置方式不做具体限定,可以是通过紧固件、销等进行连接,也可以通过粘接、卡接等方式连接。本实施例中,其余部分与沟槽3设置在动涡旋件1上的情况相同,此处不再叙述。
51.在上述实施例中,密封件4为一体结构,零部件的数量减少,减少了组装工序,提高了密封件的安装便捷性,进而有助于提高涡旋压缩机的生产组装效率,并且当需要更换密封件4时,也大大简化了更换步骤,减少密封件4的更换时间,提高更换便捷性和更换效率。此外,密封件4具有耐磨部41和弹性部42,在动涡旋件1相对固定部2转动的过程中,由耐磨部41进行滑动接触,减少了动涡旋件1与固定部2相邻端面之间的摩擦,提高涡旋压缩机中较大部件的耐久性。另外,弹性部42能提供弹性力,涡旋压缩机在压缩介质时,由压缩式200与背压腔100的压力所引起的动涡旋件1的浮动状态下,弹性部42通过槽底面3a借力,抵推耐磨部41始终与第一支承面2a或第二支承面1a保持抵接,而耐磨部41与第一支承面2a或第
二支承面1a之间、耐磨部41与沟槽3的内环面31和外环面32之间均能形成油膜,实现背压腔100的密封,防止背压腔100的压力泄漏。
52.上述实施例中部分技术实施方式可以组合或者替换。
53.以上结合具体实施方式描述了本发明的技术原理,但需要说明的是,上述的这些描述只是为了解释本发明的原理,而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的具体限制。基于此处的解释,本领域的技术人员在不付出创造性劳动即可联想到本发明的其他具体实施方式或等同替换,都将落入本发明的保护范围。