專利名稱：卷軸壓縮機(jī)的防軸向泄漏的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及卷軸壓縮機(jī)，尤其涉及卷軸壓縮機(jī)的防泄漏裝置。
背景技術(shù)：
一般來(lái)說(shuō)，卷軸壓縮機(jī)是通過(guò)固定卷軸的護(hù)套(wrap)和與它方向相對(duì)的做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)卷軸的護(hù)套(wrap)來(lái)形成壓縮室，并在這個(gè)壓縮室內(nèi)形成高壓和低壓區(qū)域的。為了防止因這兩個(gè)區(qū)域存在壓力差而發(fā)生泄漏，需將高壓和低壓區(qū)域以完全緊貼的方式予以隔離，但由于運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的摩擦熱以及受壓變形等原因，要想通過(guò)完全緊貼而實(shí)現(xiàn)隔離是很困難的。
下面參照附圖對(duì)現(xiàn)有的卷軸壓縮機(jī)予以說(shuō)明如圖1、2所示，在現(xiàn)有的卷軸壓縮機(jī)中，在密閉外殼(1)內(nèi)部的上下方分別裝有主框架(main frame)(20)和副框架(sub-frame)(25)，主框架(20)的上面裝有用來(lái)壓縮冷媒氣體并將其排出的壓縮部(10)，主框架(20)與副框架(25)之間裝有用來(lái)驅(qū)動(dòng)壓縮部(10)的電機(jī)部(30)。
電機(jī)部(30)具備以下結(jié)構(gòu)，若在定子(31)上接通電源，那么位于其內(nèi)部的轉(zhuǎn)子(32)就會(huì)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且在轉(zhuǎn)子(32)的中心壓入了驅(qū)動(dòng)軸(33)，因此驅(qū)動(dòng)軸(33)可以在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)驅(qū)動(dòng)壓縮部(10)。
壓縮部(10)的結(jié)構(gòu)是它由固定卷軸(11)和旋轉(zhuǎn)卷軸(12)構(gòu)成，其中固定卷軸具備呈漸開(kāi)(involute)曲線形狀的護(hù)套(wrap)(11a)，旋轉(zhuǎn)卷軸也具備呈漸開(kāi)曲線形狀的護(hù)套(12a)，并且它的漸開(kāi)曲線與固定卷軸的漸開(kāi)曲線存在一定的相位差。通過(guò)兩個(gè)卷軸方向相對(duì)地相互咬合可以形成壓縮室(C)。
對(duì)于具有上述結(jié)構(gòu)的卷軸壓縮機(jī)來(lái)說(shuō)，如果在電機(jī)部(30)的定子(31)上接通電源，那么轉(zhuǎn)子(32)就會(huì)旋轉(zhuǎn)，與此同時(shí)驅(qū)動(dòng)軸(33)也會(huì)隨之旋轉(zhuǎn)。由此驅(qū)動(dòng)軸(33)就可以使旋轉(zhuǎn)卷軸(11)做相當(dāng)于偏心距離的偏心旋轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，旋轉(zhuǎn)卷軸(11)還會(huì)在(此詞查不到，譯者注)(17)的作用下以軸心為原點(diǎn)，在距原點(diǎn)距離相當(dāng)于盤旋半徑的地方做盤旋運(yùn)動(dòng)。
通過(guò)旋轉(zhuǎn)卷軸(11)的這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在旋轉(zhuǎn)卷軸(11)的護(hù)套(11a)與固定卷軸(12)的護(hù)套(12a)之間會(huì)形成壓縮室(C)，這個(gè)壓縮室(C)通過(guò)旋轉(zhuǎn)卷軸的持續(xù)盤旋運(yùn)動(dòng)會(huì)向中心移動(dòng)，并且在移動(dòng)的同時(shí)體積減小，壓力上升，因而可以將吸入的冷媒氣體通過(guò)排出孔(16)排出，被排出的氣體會(huì)流經(jīng)排出室最后通過(guò)排出管(18)排出。
為了在壓縮氣體的過(guò)程中把損失降到最小，應(yīng)該盡量防止壓縮氣體泄漏。壓縮氣體的泄漏主要有兩種，一種是通過(guò)軸方向的縫隙發(fā)生的軸向的泄漏，一種是通過(guò)半徑方向的縫隙發(fā)生的徑向的泄漏。其中影響相對(duì)較大的是通過(guò)軸方向的縫隙發(fā)生的軸向泄漏，為了防止這種泄漏，如圖2和圖3所示，在固定卷軸(11)或旋轉(zhuǎn)卷軸(12)的護(hù)套(11a)(12a)上形成了漸開(kāi)線形狀的密封槽(11b)(12b)，并且在這個(gè)密封槽(11b)(12b)的內(nèi)部插入了密封(seal)部件即末端密封件(tip seal)(11c)(12c)，因而通過(guò)這種結(jié)構(gòu)可以防止壓縮過(guò)程中的泄漏。
也就是說(shuō)，在壓縮機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，末端密封件(11c)(12c)在處于密封槽(11b)(12b)的內(nèi)部時(shí)，由于它們之間存在一定的公差，因而會(huì)存在一定的縫隙。當(dāng)高壓氣體從這些縫隙流入時(shí)，末端密封件(11c)(12c)會(huì)在密封槽(11b)內(nèi)浮起并緊貼在對(duì)面的卷軸上，從而可以防止壓縮氣體的泄漏。
壓縮機(jī)會(huì)由于運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的熱量和壓力而發(fā)生變形，從而使其可靠性降低，為了解決這個(gè)問(wèn)題，旋轉(zhuǎn)卷軸(12)與固定卷軸(11)在高度方向上保持著一定的間隔。但由此又會(huì)產(chǎn)生由高壓向低壓的泄漏，為了最大限度地減小這種泄漏，在旋轉(zhuǎn)卷軸(12)和固定卷軸(11)的高度方向形成了密封槽(11b)(12b)，并且在這些密封槽中插入了末端密封件(11c)(12c)。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)可以減少泄漏量。
但在這樣的結(jié)構(gòu)中，如果把高度方向的間隔做得過(guò)大，那么泄漏量就會(huì)增加，從而使效率降低。如果把間隔做得過(guò)小，那么由于受熱變形以及受壓變形而引起的壓力集中的現(xiàn)象又會(huì)給壓縮機(jī)的可靠性方面帶來(lái)致命的負(fù)面影響。
此外，由于需要把末端密封件(11c)(12c)插入其中，因此密封槽(11b)(12b)的加工作業(yè)是一種高精度的作業(yè)，而這種高精度的作業(yè)會(huì)帶來(lái)生產(chǎn)效率低下的問(wèn)題。此外，由于末端部件的材質(zhì)的選擇受到一定的限制，因此很難保證它在高溫狀態(tài)下的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種卷軸壓縮機(jī)的防軸向泄漏的裝置，以使它能夠利用彈性力將旋轉(zhuǎn)卷軸向固定卷軸方向推動(dòng)并使它們緊貼在一起，從而將低壓區(qū)域與高壓區(qū)域隔開(kāi)，實(shí)現(xiàn)密封。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明提供了一種卷軸壓縮機(jī)的防軸向泄漏的裝置，其特征在于，它由推力軸承和彈性部件構(gòu)成；所述推力軸承，它位于主框架與安放在主框架上面的旋轉(zhuǎn)卷軸之間，并且為了使旋轉(zhuǎn)卷軸能夠旋轉(zhuǎn)，它與旋轉(zhuǎn)卷軸的背面保持滑動(dòng)接觸；所述彈性部件，它能夠?qū)λ鐾屏S承施加彈性壓力，從而使所述旋轉(zhuǎn)卷軸的護(hù)套末端緊貼在固定卷軸的硬板的底部。
在這里，所述主框架上形成了安裝槽，它不但能夠?qū)⑼屏S承收納其中，并且可以引導(dǎo)推力軸承上下移動(dòng)。與此同時(shí)，它還用來(lái)固定安裝所述彈性部件。
另外，所述推力軸承的結(jié)構(gòu)是它呈具有一定的厚度的圓環(huán)形狀。此外，所述彈性部件的結(jié)構(gòu)是它呈圓環(huán)形狀，并且這個(gè)圓環(huán)沿圓環(huán)周線成波形的曲面形狀。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1為現(xiàn)有的卷軸壓縮機(jī)的縱向截面2為圖1的部分放大截面3為圖2的A部分的放大截面4為本發(fā)明的卷軸壓縮機(jī)的部分放大截面5為本發(fā)明的卷軸壓縮機(jī)的防軸向泄漏的裝置的簡(jiǎn)略剖視6為圖5的B部分的放大截面7A為本發(fā)明的卷軸壓縮機(jī)的防軸向泄漏的裝置的推力軸承的平面7B為圖7A的截面8A為本發(fā)明的卷軸壓縮機(jī)的防軸向泄漏的裝置的彈性部件的平面8B為圖8A的截面9為本發(fā)明的卷軸壓縮機(jī)的防軸向泄漏的裝置在正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下的動(dòng)作狀態(tài)的部分放大簡(jiǎn)略視10為本發(fā)明的卷軸壓縮機(jī)的防軸向泄漏的裝置在有壓力的情況下的動(dòng)作狀態(tài)的部分放大簡(jiǎn)略視中標(biāo)號(hào)說(shuō)明C壓縮室11固定卷軸(scroll)11a固定卷軸的護(hù)套(Wrap)12旋轉(zhuǎn)卷軸(scroll)
12a旋轉(zhuǎn)卷軸的護(hù)套(Wrap) 20主框架(main frame)21安裝槽 40推力軸承(thrust bearing)50彈性部件 51上部彎曲部52下部彎曲部具體實(shí)施方式
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的卷軸壓縮機(jī)的防泄漏裝置予以說(shuō)明。
如圖1和圖4至圖8所示，在本發(fā)明的卷軸壓縮機(jī)中，在密閉外殼(1)內(nèi)部的上下方分別裝有主框架(20)和副框架(25)，主框架(20)的上面裝有用來(lái)壓縮冷媒氣體并將其排出的壓縮部(10)，在主框架(20)與副框架(25)之間裝有用來(lái)驅(qū)動(dòng)上述壓縮部(10)的電機(jī)部(30)。
上述電機(jī)部(30)具備以下結(jié)構(gòu)，若在定子(31)上接通電源，那么位于其內(nèi)部的轉(zhuǎn)子(32)就會(huì)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且在轉(zhuǎn)子(32)的中心壓入了驅(qū)動(dòng)軸(33)，因此驅(qū)動(dòng)軸(33)可以在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)驅(qū)動(dòng)壓縮部(10)。
上述壓縮部(10)的結(jié)構(gòu)是在上述主框架(20)的上方留有一定間隔地固定著固定卷軸(11)，并且固定卷軸具備呈漸開(kāi)(involute)曲線形狀的護(hù)套(wrap)(11a)。旋轉(zhuǎn)卷軸(12)位于主框架(20)與固定卷軸(11)之間它也具備呈漸開(kāi)曲線形狀的護(hù)套(12a)，并且它的漸開(kāi)曲線與固定卷軸的漸開(kāi)曲線存在一定的相位差。通過(guò)固定卷軸(11)的護(hù)套(11a)與旋轉(zhuǎn)卷軸(12)的護(hù)套(12a)方向相對(duì)地相互咬合可以形成壓縮室(C)。
此外還具備為了減少軸方向的泄漏而安裝的防止軸向泄漏的裝置，它位于主框架(20)與旋轉(zhuǎn)卷軸(12)之間，能夠?qū)⑿D(zhuǎn)卷軸(12)向固定卷軸(11)一側(cè)彈性推進(jìn)，因而它可以防止在壓縮室的中心部分被壓縮的高壓的冷媒氣體向外側(cè)低壓部泄漏。
上述防軸方向泄漏裝置由推力軸承(40)和彈性部件(50)，推力軸承(40)，它位于上述主框架(20)與旋轉(zhuǎn)卷軸(12)之間，并且它與旋轉(zhuǎn)卷軸(12)的背面保持滑動(dòng)接觸；彈性部件(50)，它能夠從推力軸承(40)的底部對(duì)其施加向上的彈性壓力，從而使旋轉(zhuǎn)卷軸(12)與固定卷軸(11)的護(hù)套(11a、12a)末端分別緊貼在固定卷軸(11)和旋轉(zhuǎn)卷軸(12)的硬板的密封(sealing)面上。
另外，主框架(20)的上面形成了用來(lái)固定安裝彈性部件(50)的安裝槽(21)，這個(gè)安裝槽是沿著圓周形成的凹槽。并且為了能夠容納被彈性部件(50)彈性壓著的推力軸承(40)并引導(dǎo)其上下移動(dòng)，安裝槽(21)的上端形成了階梯形狀。
推力軸承(40)是一個(gè)具備一定厚度的中空?qǐng)A筒形部件，這樣的結(jié)構(gòu)可以使旋轉(zhuǎn)卷軸(12)的偏心部(12b)穿過(guò)，從而使推力軸承接觸到硬板的底部。
彈性部件(50)呈沿半徑方向交替上下彎曲的中空?qǐng)A板形狀，這樣的結(jié)構(gòu)可以使它與推力軸承(40)的底部和安裝槽(21)的底面交替接觸。即下部彎曲部(52)支撐在主框架(20)上的安裝槽(21)的底部，而上部彎曲部(51)則對(duì)推力軸承(40)施以彈性壓力。
圖中未子說(shuō)明的符號(hào)13為排出閥組件，14為高低壓分離板，15為吸入管，16為排出孔，17為環(huán)形回旋空間，18為排出管。
下面對(duì)具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的卷軸壓縮機(jī)的防軸向泄漏的裝置的作用以及效果予以說(shuō)明。首先，在卷軸壓縮機(jī)中，如果在電機(jī)部(30)的定子(31)上接通電源，那么轉(zhuǎn)子(32)就會(huì)旋轉(zhuǎn)，與此同時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸(33)也會(huì)隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。隨著驅(qū)動(dòng)軸(33)穿過(guò)主框架而驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)卷軸(11)的偏心部，與固定轉(zhuǎn)軸咬合著的旋轉(zhuǎn)卷軸會(huì)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
通過(guò)上述旋轉(zhuǎn)卷軸(11)的這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)卷軸(11)的護(hù)套(11a)與固定卷軸(12)的護(hù)套(12a)相互咬合而形成的壓縮室(C)會(huì)向中心移動(dòng)，并且在移動(dòng)的同時(shí)體積減小，從而可以對(duì)通過(guò)吸入口流入的冷媒氣體進(jìn)行壓縮。
如上所述，被壓縮后的高壓冷媒氣體會(huì)把旋轉(zhuǎn)卷軸(12)從固定卷軸(11)上推開(kāi)從而產(chǎn)生一定的間隔，這樣一來(lái)在旋轉(zhuǎn)卷軸的護(hù)套(12a)與固定卷軸(11)的硬板部、以及固定卷軸的護(hù)套(11a)與旋轉(zhuǎn)卷軸(12)的硬板部之間就會(huì)產(chǎn)生縫隙，高壓氣體會(huì)通過(guò)這個(gè)縫隙向低壓部泄漏，而造成軸向的泄漏。為了防止發(fā)生這種軸方向的泄漏，安裝在主框架(20)的安裝槽(21)內(nèi)的圓盤形的彈性部件(50)會(huì)對(duì)與旋轉(zhuǎn)卷軸(12)的底部保持滑動(dòng)接觸的推力軸承(40)施加彈性壓力，從而使旋轉(zhuǎn)卷軸(12)保持緊貼在固定卷軸(11)上的狀態(tài)。
此時(shí)，在旋轉(zhuǎn)卷軸(12)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的作用下，冷媒氣體會(huì)從低壓被壓縮成高壓，在這個(gè)過(guò)程中，能夠把旋轉(zhuǎn)卷軸(12)從固定卷軸(11)上推開(kāi)的軸方向的壓力會(huì)逐漸增加，而彈性部件(50)的彈性壓力則可以與這種變化的壓力保持力的均衡。
由此，即使在其它多種不同的運(yùn)行條件下，仍然可以使固定卷軸(11)與旋轉(zhuǎn)卷軸(12)的軸方向的間隔保持穩(wěn)定，從而防止通過(guò)旋轉(zhuǎn)卷軸的護(hù)套(12a)與固定卷軸(11)的硬板部、以及固定卷軸的護(hù)套(11a)與旋轉(zhuǎn)卷軸(12)的硬板部之間的縫隙發(fā)生軸向泄漏。
發(fā)明效果如上所述，本發(fā)明的卷軸壓縮機(jī)的防軸向泄漏的裝置能夠達(dá)到以下效果，可以防止發(fā)生因泄漏而帶來(lái)的性能低下的問(wèn)題。并且由于不再需要末端密封件，因而也就不需要進(jìn)行末端安裝槽的加工，由此可以縮短加工時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)還可以防止因作用力集中以及局部磨擦而產(chǎn)生過(guò)熱。
權(quán)利要求
1.一種卷軸壓縮機(jī)的防軸向泄漏的裝置，其特征在于，它由推力軸承和彈性部件構(gòu)成；所述推力軸承，它位于主框架與安放在主框架上面的旋轉(zhuǎn)卷軸(scroll)之間，并且為了使旋轉(zhuǎn)卷軸能夠旋轉(zhuǎn)，它與旋轉(zhuǎn)卷軸的背面保持滑動(dòng)接觸；所述彈性部件，它能夠?qū)λ鐾屏S承施加彈性壓力，從而使所述旋轉(zhuǎn)卷軸的護(hù)套末端緊貼在固定卷軸的硬板的底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷軸壓縮機(jī)的防軸向泄漏的裝置，其特征在于所述主框架上形成了安裝槽，它不但能夠?qū)⑼屏S承收納其中，并且可以引導(dǎo)推力軸承上下移動(dòng)；與此同時(shí)，它還用來(lái)固定安裝所述彈性部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷軸壓縮機(jī)的防軸向泄漏的裝置，其特征在于所述推力軸承呈具有一定的厚度的圓環(huán)形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷軸壓縮機(jī)的防軸向泄漏的裝置，其特征在于所述彈性部件的結(jié)構(gòu)是它呈圓環(huán)形狀，且該圓環(huán)沿圓環(huán)周線成波形的曲面形狀。
全文摘要
一種卷軸壓縮機(jī)的防止軸方向泄漏裝置，其特征在于，它由推力軸承和彈性部件構(gòu)成；推力軸承位于主框架與安放在主框架上面的旋轉(zhuǎn)卷軸(scroll)之間，并且為了使旋轉(zhuǎn)卷軸能夠旋轉(zhuǎn)，它與旋轉(zhuǎn)卷軸的背面保持滑動(dòng)接觸；彈性部件，它能夠?qū)ν屏S承施加彈性壓力，從而使旋轉(zhuǎn)卷軸的護(hù)套末端緊貼在固定卷軸的硬板的底部。由于本發(fā)明可以防止被壓縮后的冷媒從旋轉(zhuǎn)卷軸的護(hù)套(wrap)末端與固定卷軸的硬板密封面之間泄漏出去，因而可以提高卷軸壓縮機(jī)的壓縮效率；其密封結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，故還可降低生產(chǎn)成本，延長(zhǎng)密封件壽命。
文檔編號(hào)F04C29/00GK1548762SQ0312987
公開(kāi)日2004年11月24日 申請(qǐng)日期2003年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月22日
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