專利名稱：渦旋壓縮機(jī)的切向密封結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及渦旋壓縮機(jī)動(dòng)靜渦旋齒的密封。
技術(shù)背景目前，用以實(shí)現(xiàn)渦旋壓縮機(jī)動(dòng)靜渦旋齒的切向密封的機(jī)構(gòu)主要有三種(1) 不帶調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的動(dòng)靜渦旋盤嚙合機(jī)構(gòu)；(2) 帶偏心滑塊或偏心襯套的動(dòng)靜渦旋盤嚙合機(jī)構(gòu)；(3) 帶彈性調(diào)節(jié)的動(dòng)靜渦旋盤嚙合機(jī)構(gòu)。 這三種機(jī)構(gòu)的共同特點(diǎn)是(1 )動(dòng)靜渦旋齒的內(nèi)外表面上都是不帶任何密封元件的光滑表面，即使在 最理想的嚙合狀態(tài)下，即動(dòng)靜渦旋齒在渦旋型線的幾條母線上嚙合時(shí)，將任意 兩相鄰壓縮腔隔開的密封面只是一條很窄的直線，密封效果不好。(2) 受曲軸偏心距誤差、動(dòng)渦盤軸承間隙、渦旋齒加工精度及渦旋齒由于 受力、熱的作用而產(chǎn)生變形的影響，同一曲軸轉(zhuǎn)角下應(yīng)同時(shí)嚙合的幾條嚙合線 實(shí)際上只在個(gè)別嚙合線處是接觸密封，其余嚙合線處都是有間隙的，切向泄漏 較大。(3) 轉(zhuǎn)速較低時(shí)，動(dòng)渦盤及動(dòng)渦盤軸承產(chǎn)生的離心慣性力減小，導(dǎo)致由該 離心慣性力和徑向氣體力共同形成的切向密封力減小，甚至小于零，從而造成 更大的切向泄漏。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是減少渦旋壓縮機(jī)的切向泄漏，提高渦旋壓縮機(jī)多變效率。 渦旋壓縮機(jī)的切向密封結(jié)構(gòu)，在動(dòng)渦旋齒和靜渦旋齒的內(nèi)外表面上開設(shè)有 刃形齒，在刃形齒上靠近齒頂和齒根的部位為光滑壁面。本發(fā)明屬于一種切向密封結(jié)構(gòu)，即使當(dāng)靠近渦旋齒的頂部和根部的光滑壁面接觸時(shí)，動(dòng)靜渦旋齒的刃形齒頂部間仍有一定的間隙存在，動(dòng)靜渦旋齒的刃 形齒頂部不會相互刮擦，而刃形齒間的空腔形成迷宮式密封，可增強(qiáng)動(dòng)靜渦旋 齒的切向密封效果，降低了曲柄銷、動(dòng)靜渦旋齒的加工精度及動(dòng)渦盤軸承的裝 配精度，在較低的轉(zhuǎn)速下，仍具有較可靠的密封性能，更適用于變頻渦旋壓縮 機(jī)。


圖1為本發(fā)明的動(dòng)靜渦旋齒嚙合主視圖，圖2是圖1中A向視圖，圖3是 圖2中l(wèi)部位的局部放大圖，圖4是圖3中A-A向剖視圖。'具體實(shí)施方式
圖1所示為本發(fā)明的動(dòng)靜渦旋齒嚙合主視圖，圖2是圖1中A向視圖，圖 3是圖2中l(wèi)部位的局部放大圖，圖3所示為渦旋壓縮機(jī)的切向密封結(jié)構(gòu)，在動(dòng) 渦旋齒和靜渦旋齒的內(nèi)外表面上開設(shè)有刃形齒，如圖4所示，在刃形齒上靠近 齒頂和齒根的部位為光滑壁面；動(dòng)渦旋齒和靜渦旋齒的內(nèi)外表面開設(shè)的刃形齒 的齒頂高度e低于光滑壁面表面高度t。如圖3所示，刃形齒的垂直側(cè)朝向泄漏 氣體的來流方向；刃形齒的高度C和刃齒的間距S之比的取值范圍為0.4< C/S《0.5。如圖2所示，在工作時(shí)曲軸帶動(dòng)動(dòng)渦盤繞靜渦盤中心C^做回轉(zhuǎn)平動(dòng)，動(dòng)靜 渦旋齒間形成了數(shù)對空腔，對氣體進(jìn)行壓縮。如圖4所示，在動(dòng)靜渦旋齒上靠 近齒頂和齒根部位高度為h的表面上不加工刃齒，仍然保持光滑壁面，且刃形 齒頂高度e低于光滑壁面表面高度t。這種結(jié)構(gòu)可有效地防止動(dòng)靜渦旋齒上的刃 齒在嚙合過程中受力、熱變性后相互刮擦造成磨損增大，甚至造成刃齒的損壞。 即使當(dāng)靠近渦旋齒的頂部和根部的光滑壁面接觸時(shí)，即^ = 0時(shí)，動(dòng)靜渦旋齒的 刃形齒頂部間仍有一定的間隙存在，動(dòng)靜渦旋齒的刃形齒頂部不會相互刮擦。 而刃形齒間的空腔形成迷宮式密封。如圖3所示，在壓差推動(dòng)下，氣流由壓縮機(jī)的高壓壓縮腔側(cè)向低壓壓縮腔 側(cè)流動(dòng)，當(dāng)氣體經(jīng)過縫口時(shí)由于流道變窄，速度增大，壓力降低，即壓力能轉(zhuǎn) 變?yōu)樗俣饶埽瑫r(shí)溫度下降。當(dāng)氣流進(jìn)入縫口之后的腔室時(shí)，體積突然膨脹產(chǎn) 生劇烈旋渦，渦流摩擦的結(jié)果使氣流的絕大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，被腔室中的氣流所吸收，氣流的溫度有所升高，只有一小部分氣體仍以余速進(jìn)入下一個(gè)縫 口，如此重復(fù)上述過程，腔室中的壓力逐漸減小，意味著流體泄漏的推動(dòng)力逐 漸降低，這樣逐級降壓，就達(dá)到了阻漏的目的。理論計(jì)算表明，在這種密封機(jī)理下的切向泄漏量與動(dòng)靜渦旋齒的最小嚙合 間隙成正比關(guān)系，而沒有帶刃齒的光滑表面渦旋齒間的切向泄漏量與動(dòng)靜渦旋 齒的最小嚙合間隙的平方成正比關(guān)系。即帶刃齒的動(dòng)靜渦旋齒的最小嚙合間隙 對泄漏量的影響比光滑表面渦旋齒間的最小嚙合間隙對泄漏量的影響小?？梢?， 對帶刃齒的動(dòng)靜渦旋齒的最小嚙合間隙的要求可適當(dāng)放松，從而在一定程度上 降低了壓縮機(jī)曲柄銷、動(dòng)靜渦旋齒型線的加工精度及動(dòng)渦盤軸承的裝配精度。
權(quán)利要求
1、渦旋壓縮機(jī)的切向密封結(jié)構(gòu)，其特征在于在動(dòng)渦旋齒和靜渦旋齒的內(nèi)外表面上開設(shè)有刃形齒，在刃形齒上靠近齒頂和齒根的部位為光滑壁面。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)的切向密封結(jié)構(gòu)，其特征在于動(dòng)渦旋齒和 靜渦旋齒的內(nèi)外表面開設(shè)的刃形齒的齒頂高度(e)低于光滑壁面表面高度(t)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)的切向密封結(jié)構(gòu)，其特征在于刃形齒的垂 直側(cè)朝向泄漏氣體的來流方向。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)的切向密封結(jié)構(gòu)，其特征在于刃形齒的高 度(C)和刃齒的間距(S)之比的取值范圍為0.4《C/S《0.5。
全文摘要
渦旋壓縮機(jī)的切向密封結(jié)構(gòu)，其目的是減少渦旋壓縮機(jī)的切向泄漏，提高渦旋壓縮機(jī)多變效率，在動(dòng)渦旋齒和靜渦旋齒的內(nèi)外表面上開設(shè)有刃形齒，在刃形齒上靠近齒頂和齒根的部位為光滑壁面，即使當(dāng)靠近渦旋齒的頂部和根部的光滑壁面接觸時(shí)，動(dòng)靜渦旋齒的刃形齒頂部間仍有一定的間隙存在，動(dòng)靜渦旋齒的刃形齒頂部不會相互刮擦，而刃形齒間的空腔形成迷宮式密封，可增強(qiáng)動(dòng)靜渦旋齒的切向密封效果，降低了曲柄銷、動(dòng)靜渦旋齒的加工精度及動(dòng)渦盤軸承的裝配精度，在較低的轉(zhuǎn)速下，仍具有較可靠的密封性能，更適用于變頻渦旋壓縮機(jī)。
文檔編號F04C18/02GK101324231SQ20071001817
公開日2008年12月17日 申請日期2007年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月14日
發(fā)明者于鵬飛, 劉興旺, 劉振全, 超 李, 王彩鵑, 紀(jì)明舉, 嫚 趙, 陳叔平 申請人:蘭州理工大學(xué)