低压式涡旋压缩机的浮动密封结构及低压式涡旋压缩机

摘要

本发明公开了一种低压式涡旋压缩机的浮动密封结构，其包括：动涡盘体，其安装于低压式涡旋压缩机内并与驱动部连接，该动涡盘体与静涡盘体螺旋配合，动涡盘体内设有中间压缩腔和排出腔，动涡盘体的底面具有环形槽体；密封盘体，其表面具有环形凸起，该环形凸起的内壁和/或外壁上开设有径向延伸的至少两凹槽，密封盘体的环形凸起插入环形槽体，凹槽与环形槽体的内壁之间形成环形腔体，其中至少一环形腔体连通中间压缩腔、至少另一环形腔体连通排出腔，环形腔体内设置有第一环形密封圈。本发明可以在动涡盘体的背面形成背压，背压将动盘顶向静涡盘，使涡旋叶片端面贴合，可有效防止泄露并减小动涡盘背面与主轴承止推面间的滑动摩擦。

说明书

技术领域

本发明涉及一种低压式涡旋压缩机的密封技术，特别涉及一种低压式涡旋压缩机的浮动密封结构及低压式涡旋压缩机。

背景技术

现在的涡旋压缩机中，在动静涡盘的运行过程中，其涡旋叶片顶面通常都会产生一定的泄露问题。因此，针对这种问题，目前通常都会采用轴向密封技术，来有效地减小这种涡旋叶片顶面的泄漏。

由于涡旋压缩机还细分为低压式涡旋压缩机和高压式涡旋压缩机，这两种涡旋压缩机的密封方式也存在不同。低压式涡旋压缩机通常采用静涡盘浮动设计，如美国专利US5156539所述的，但是其动涡盘与主轴承止推面摩擦功耗较大。高压式涡旋压缩机通常采用动涡盘浮动技术，如中国专利200910004462.X所述。

针对低压式涡旋压缩机的密封方式，美国专利US5156539公开了了一种低压式涡旋压缩机，如图1所示，其主轴承止推面上有二个凹槽，利用密封图形成两个背压腔23、28，外侧背压腔28连通涡旋中间压缩腔，内侧背压腔23连通涡旋排出腔。但是，这种结构也存在一些不足之处，主要在于以下两点：

1)考虑到动涡盘的回转半径，每个背压腔的宽度不小于两倍动涡盘的回转半径加连通孔的直径，因此导致主轴承尺寸过大；

2)内侧背压腔的面积过大，因此导致背压力过大。

发明内容

本发明的目的就是针对上述问题，提供一种低压式涡旋压缩机的浮动密封结构及低压式涡旋压缩机，旨在解决现有技术中主轴承尺寸过大和背压力过大的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

低压式涡旋压缩机的浮动密封结构，其包括：

动涡盘体，其安装于低压式涡旋压缩机内并与驱动部连接，该动涡盘体与静涡盘体螺旋配合，动涡盘体内设有中间压缩腔和排出腔，动涡盘体的底面具有环形槽体；

密封盘体，其表面具有环形凸起，该环形凸起的内壁和/或外壁上开设有径向延伸的至少两凹槽，密封盘体的环形凸起插入环形槽体，凹槽与环形槽体的内壁之间形成环形腔体，其中至少一环形腔体连通中间压缩腔、至少另一环形腔体连通排出腔，环形腔体内设置有第一环形密封圈。

本发明所提供的低压式涡旋压缩机的浮动密封结构，主要设置了动涡盘体和密封盘体，其中，动涡盘体内设有中间压缩腔和排出腔，动涡盘体的底面具有环形槽体，密封盘体表面具有环形凸起，环形凸起的内壁和/或外壁上开设有径向延伸的至少两凹槽，密封盘体的环形凸起插入环形槽体，凹槽与环形槽体的内壁之间形成环形腔体，其中至少一环形腔体连通中间压缩腔、至少另一环形腔体连通排出腔，环形腔体内设置有第一环形密封圈；通过形成的至少两环形腔体，可以在动涡盘体的背面形成背压，背压将动盘顶向静涡盘，使涡旋叶片端面贴合，可有效防止泄露并减小动涡盘背面与主轴承止推面间的滑动摩擦。

另外，相比于附图1所示的现有技术，由于密封盘体与动涡盘体的连接关系，使得密封盘体可以实现与动涡盘体的随动，可以有效地减小了内侧背压腔的尺寸，同时使得背压腔的面积有效减小，因此还可以解决因背压腔的面积过大所造成的背压力过大的问题，从而保证了压缩机机构的紧凑，背压腔的紧凑型设计有利于提高动盘的轴向密封的可靠性，同时改善了压缩机工况切换时动盘背压调整的灵敏度，降低了涡旋盘轴向的不必要磨损。保证可压缩机的使用寿命。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以作如下改进：

作为优选的方案，上述的动涡盘体的底部设置有柱体，该柱体外布置有与柱体同心的环形凸台，该环形凸台设置于动涡盘体的底部，柱体与环形凸台之间的空间形成环形槽体。

采用上述优选的方案，能够以形成环形槽体的最佳结构，使得密封盘体内圆面与动涡盘体外圆面间隙配合，限定密封盘体的径向位置，动涡盘体运动时，密封盘体随动，同时密封盘体的底面在柱体的上端面上滑动，可以隔离外侧背压腔与吸气压力区。

作为优选的方案，上述的环形凸起的内壁和外壁上均布置有凹槽。

采用上述优选的方案，可以在环形凸起的相对两侧形成凹槽。

作为可选的方案，上述的凹槽均布置于环形凸起的内壁。

采用上述优选的方案，可以在环形凸起的同内侧形成凹槽。

作为优选的方案，上述的环形凸起的内壁呈台阶面，该台阶面的台阶单元上开设有凹槽。

采用上述优选的方案，可以保证运行的稳定性。

作为优选的方案，上述的柱体外布置有与柱体同心的第二环形密封圈，该第二环形密封圈设置于动涡盘体的底部。

采用上述优选的方案，该第二环形密封圈最好是弹性变形量大于动涡盘体的浮动量，可以保证运行的稳定性。

作为优选的方案，上述的第二环形密封圈的截面呈矩形。

采用上述优选的方案，可以形成更佳的密封作用。

作为优选的方案，上述的第一环形密封圈的截面呈圆形或椭圆形。

采用上述优选的方案，可以形成更佳的密封作用。

作为优选的方案，上述的中间压缩腔和排出腔的底部分别开设有连通凹槽的通孔。

采用上述优选的方案，能够以较优选的方式实现中间压缩腔、排出腔分别与凹槽的连通。

低压式涡旋压缩机，包括主机，该主机内还设置有如上所述的低压式涡旋压缩机的浮动密封结构。

本发明的低压式涡旋压缩机由于采用了本发明的低压式涡旋压缩机的浮动密封结构，因此也具有相同的有益效果，在此不再赘述。

附图说明

图1是现有技术中的低压式涡旋压缩机的结构示意图。

图2是本发明的低压式涡旋压缩机(包括本发明的低压式涡旋压缩机的浮动密封结构)在一种实施方式中的结构示意图。

图3是图1中A部的放大图。

图4是本发明的低压式涡旋压缩机(包括本发明的低压式涡旋压缩机的浮动密封结构)在另一种实施方式中的结构示意图。

图5是图3中B部的放大图。

其中，1.动涡盘体 11.中间压缩腔 111.通孔 12.排出腔 121.通孔 13.环形槽体14.柱体 15.环形凸台 2.驱动部 4.密封盘体 41.环形凸起 411.内壁 412.外壁 413.台阶单元 42.凹槽 421.环形腔体 422.第一环形密封圈 5.第二环形密封圈 6.主机；

箭头代表气流走向。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

为了达到本发明的目的，如图2-3所示，在本发明的低压式涡旋压缩机的浮动密封结构的其中一些实施方式中，其主要包括动涡盘体1和密封盘体4，动涡盘体1安装于低压式涡旋压缩机内并与驱动部2连接，该动涡盘体1与静涡盘体螺旋配合(现有技术，未示出)，动涡盘体1内设有中间压缩腔11和排出腔12，动涡盘体1的底面具有环形槽体13，密封盘体4表面具有环形凸起41，该环形凸起41的内壁和外壁上分别开设有径向延伸的凹槽42，密封盘体4的环形凸起41插入环形槽体13，凹槽42与环形槽体13的内壁之间形成两环形腔体421，其中一环形腔体421连通中间压缩腔11、另一环形腔体421连通排出腔12，环形腔体421内设置有第一环形密封圈422。

作为上述实施方式的可替代方案，如图4-5所示，其他与上述技术方案相同，不同之处在于，环形凸起41的内壁上开设有两个径向延伸的凹槽42，形成的两个环形腔体421位于凹槽42的内壁和环形槽体13的内壁之间。

其中，凹槽42并不仅局限于开设两个，根据密封盘体4的增高，凹槽42还可以设置更多个，例如，设置四个，两个形成的环形腔体421连通中间压缩腔11，两个形成的环形腔体421连通排出腔12。

本实施例所提供的低压式涡旋压缩机的浮动密封结构，主要设置了动涡盘体和密封盘体，其中，动涡盘体内设有中间压缩腔和排出腔，动涡盘体的底面具有环形槽体，密封盘体表面具有环形凸起，环形凸起的内壁和/或外壁上开设有径向延伸的至少两凹槽，密封盘体的环形凸起插入环形槽体，凹槽与环形槽体的内壁之间形成环形腔体，其中至少一环形腔体连通中间压缩腔、至少另一环形腔体连通排出腔，环形腔体内设置有第一环形密封圈；通过形成的至少两环形腔体，可以在动涡盘体的背面形成背压，背压将动盘顶向静涡盘，使涡旋叶片端面贴合，可有效防止泄露并减小动涡盘背面与主轴承止推面间的滑动摩擦。另外，相比于附图1所示的现有技术，由于密封盘体与动涡盘体的连接关系，使得密封盘体可以实现与动涡盘体的随动，可以有效地减小了内侧背压腔的尺寸，同时使得背压腔的面积有效减小，因此还可以解决因背压腔的面积过大所造成的背压力过大的问题，从而保证了压缩机机构的紧凑，背压腔的紧凑型设计有利于提高动盘的轴向密封的可靠性，同时改善了压缩机工况切换时动盘背压调整的灵敏度，降低了涡旋盘轴向的不必要磨损。保证可压缩机的使用寿命。

为了进一步地优化本发明的实施效果，如图2-5所示，在本发明的低压式涡旋压缩机的浮动密封结构的另一些实施方式中，在上述内容的基础上，上述的动涡盘体1的底部设置有柱体14，该柱体14外布置有与柱体14同心的环形凸台15，该环形凸台15设置于动涡盘体1的底部，柱体14与环形凸台15之间的空间形成环形槽体13。采用该实施方式的方案，能够以形成环形槽体的最佳结构，使得密封盘体内圆面与动涡盘体外圆面间隙配合，限定密封盘体的径向位置，动涡盘体运动时，密封盘体随动，同时密封盘体的底面在柱体的上端面上滑动，可以隔离外侧背压腔与吸气压力区。

为了进一步地优化本发明的实施效果，如图4-5所示，在本发明的低压式涡旋压缩机的浮动密封结构的另一些实施方式中，在上述内容的基础上，上述的替代方案中，环形凸起41的内壁411呈台阶面，该台阶面的台阶单元413上开设有凹槽42，具体如图所示的两个台阶单元413上分别开设有凹槽42，即一共形成两个凹槽42，如果凹槽42为三个或更多个时，台阶单元413也可以设置更多级，或者也可以一个台阶单元413上设置两个或更多个凹槽42。采用该实施方式的方案，可以保证运行的稳定性。

为了进一步地优化本发明的实施效果，如图4-5所示，在本发明的低压式涡旋压缩机的浮动密封结构的另一些实施方式中，在上述内容的基础上，上述的柱体14外布置有与柱体14同心的第二环形密封圈5，该第二环形密封圈5设置于动涡盘体1的底部。采用该实施方式的方案，该第二环形密封圈最好是弹性变形量大于动涡盘体的浮动量，可以保证运行的稳定性。

为了进一步地优化本发明的实施效果，如图4-5所示，在本发明的低压式涡旋压缩机的浮动密封结构的另一些实施方式中，在上述内容的基础上，上述的第二环形密封圈5的截面呈矩形。采用该实施方式的方案，可以形成更佳的密封作用。

为了进一步地优化本发明的实施效果，如图2-5所示，在本发明的低压式涡旋压缩机的浮动密封结构的另一些实施方式中，在上述内容的基础上，上述的第一环形密封圈422的截面呈圆形或椭圆形。采用该实施方式的方案，可以形成更佳的密封作用。

为了进一步地优化本发明的实施效果，如图2-5所示，在本发明的低压式涡旋压缩机的浮动密封结构的另一些实施方式中，在上述内容的基础上，上述的中间压缩腔11和排出腔12的底部分别开设有连通凹槽42的通孔111、121。采用该实施方式的方案，能够以较优选的方式实现中间压缩腔、排出腔分别与凹槽的连通。

为了达到本发明的目的，如图2-5所示，在本发明的低压式涡旋压缩机的其中一些实施方式中，其包括主机6，该主机6内还设置有如上所述的低压式涡旋压缩机的浮动密封结构。本实施例的低压式涡旋压缩机由于采用了本实施例的低压式涡旋压缩机的浮动密封结构，因此也具有相同的有益效果，在此不再赘述。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。