专利名称：涡旋压缩机的轴向密封机构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于涡旋机密封技术领域，更进一步属于一种涡旋压缩机的涡旋体顶部轴向密封机构。
背景技术：
涡旋压缩机压缩腔中气体的泄漏，对机器容积效率直接产生重大影响。涡旋压缩机的压缩腔，是由动、静两个涡旋盘相互交插装配一起形成的，这两个涡旋盘径向偏置并保持180度相位差。图1为两个涡旋盘组装示意图。
由图1可看到，压缩腔由两个涡旋盘1和2的涡旋体12和22的侧壁与端板内壁11和21包围而成。压缩机运行时，气体压缩腔不断从外围向中心移动并同时逐渐减小容积，对腔中气体进行压缩。
压缩机工作过程中，压缩腔中气体有两个泄漏通道一个是两涡旋体啮合处侧壁之间可能存在的径向间隙形成的泄漏通道；另一个是涡旋体顶面与相匹配涡旋盘端板内壁之间轴向间隙形成的泄漏通道。其宽度分别与涡旋体高度以及涡旋体渐开线型线长度相同，由于后者宽度比前者宽度大数倍，因而涡旋压缩机压缩腔的轴向密封更应重视。
减少涡旋体顶部轴向间隙导致的径向泄漏可采用两种方法一、提高两涡旋盘的加工精度和装配精度，保证轴向间隙保持微米级数值；二、采用图2所示的轴向密封机构，在涡旋盘1的涡旋体12顶面出的沟槽13中安放密封条3，在涡旋盘2的涡旋体22顶面铣出的沟槽23中安放密封条4。密封条3与沟槽13的底面以及涡旋盘端板内壁21贴合，密封条4与沟槽23的底面以及涡旋盘端板内壁11贴合，就阻断气体通过轴向间隙沿径向泄漏。
采用第一种方法，加工成本显著增大，泄漏也难以真正避免。采用第二种方法，密封面贴合较紧，运行时摩擦功耗大，密封条可能过早磨损失效。
为解决这个问题，一种安放浮动密封条的轴向密封机构目前已在涡旋压缩机中得到广泛应用，它如图3所示。该机构中，密封条3和4的径向宽度分别小于沟槽13和23的宽度，它们的轴向高度分别小于沟槽13底面至端板内壁21的距离和沟槽23底面至端板内壁11的距离。两密封条可在一定范围内浮动。压缩机运行时，密封条3分别与端板内壁21和沟槽13侧壁贴合，密封条4分别与端板内壁11和沟槽23侧壁贴合，采用这种密封机构，按一般机加工公差即可控制涡旋体高度与轴向间隙，压缩机运行时摩擦功耗不大。但在密封机构用常规密封条时，两涡旋体啮合处，密封条周围会形成如图4所示的旁通泄漏通道。图4中，a是涡旋体12与22啮合时侧壁之间的径向间隙，b是密封条3与沟槽13、端板内壁21以及涡旋体22侧壁形成的旁通通道的截面，气体将经过间隙a和b沿切向泄漏，旁通通道b的泄漏量可能较大，必须加以重视。减少涡旋体12的顶面与端板内壁21间的间隙，可显著减小旁通通道的截面积，但这又要增加涡旋盘等零件的加工成本，使该机构的优点不复存在。
发明内容
本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种减小泄漏，提高机器容积效率的涡旋压缩机的轴向密封机构。
本实用新型的技术解决方案一种涡旋压缩机的轴向密封机构，它在动涡旋盘和静涡旋盘涡旋体的顶端表面对应初压在到高压区的位置开有平底沟槽，相应地在涡旋体顶端表面的沟槽内均设有相吻合的涡旋密封条，它们之间为滑动配合，其特征在于所述涡旋密封条的位于对应沟槽内的底面开有间隔排列的并与涡旋线相垂直方向的小通槽，或者，在涡旋密封条的底面间隔设有浅凹穴。
本实用新型提出一个用新型密封条代替常规密封条的浮动式轴向密封机构，使得涡旋压缩机在不提高零件精度要求前提下，减小气体经旁通通道的泄漏，提高机器的容积效率，同时还可降低机器的加工成本。
图1是两个涡盘组装结构示意图。
图2是密封条不能轴向移动的轴向密封机构示意图。
图3是密封条可浮动的轴向密封机构示意图。
图4是涡旋体顶部旁通泄漏通道的截面示意图。
图5是本实用新型密封条及其安放的沟槽结构示意图。
图6是本实用新型旁通泄漏通道中的降压小槽室结构示意图。
图7是本实用新型密封条的另一种结构的示意图。
具体实施方式
如图5-7，本实用新型在动涡旋盘和静涡旋盘涡旋体12(或22)的顶端表面对应初压在到高压区的位置开有平底沟槽13(或23)(涡旋沟槽深度一般在1.5mm左右)，相应地在涡旋体12(或22)顶端表面的沟槽13(或23)内均设有相吻合的涡旋密封条3(或4)，它们之间为滑动配合，且涡旋密封条3(或4)的位于对应沟槽13(或23)内的底面开有间隔排列的并与涡旋线相垂直方向的小通槽5(如图6所示)，或者，在涡旋密封条3(或4)的底面间隔设有浅凹穴6(如图7所示)。
为了保证本实用新型的工作性能，本实用新型的涡旋密封条3(或4)应采用高耐磨、低摩擦系数、低热膨胀系数的材料，宜采用碳纤、玻纤和聚四氟乙烯混合材料烧结而成的密封条。
本实用新型在两涡旋体12(或22)顶面分别铣出平行于涡旋体渐开线壁面的平底沟槽13(或23)，每个沟槽13(或23)中安放一个新型可浮动的密封条3(或4)，如图5所示。整个轴的密封机构和图3所示相同，本实用新型密封条3(或4)与常规密封条的区别是，它的底面到处密布了小通槽5或在底面密布浅凹穴6，采用这种新型的可浮动密封条，可在涡旋体12(或22)顶部旁通通道行程上形成若干可起降压作用的小槽室，如图6。沿切向泄漏的气体经图6所示旁通通道时，每遇到小槽室就膨胀降压，容积增大的气体流经狭窄的间隙流速必须增大，要求有更大的压差，这样导致各小槽室的压降越来越大，泄流气体不能畅通流动，达到密封目的。本实用新型工作时，涡旋压缩机系统内的工质和油的混合气体在涡旋压缩机的压缩过程中，压力逐步增大，它顺着动涡旋盘和静涡旋盘涡旋体12(或22)顶端表面沟槽13(或23)的底部由内向外(即由高压区向低压区)渗透，由于本实用新型在它们沟槽13(或23)内的涡旋密封条3(或4)的底面开有多个间隔排列的小通槽5(或间隔布置的浅凹穴6)，则工质和油的混合气体在动、静涡旋盘涡旋体12(或22)顶端表面沟槽13(或23)的底部产生的浮力就能使涡旋密封条3(或4)可靠地完全浮动起来，并使涡旋密封条3(或4)的上表面始终与相对涡旋盘的底面紧密贴合，达到最佳密封效果。而且，这种紧密贴合的密封在动态磨损过程中始终自动补偿，并始终保持最佳密封效果，减少了涡旋压缩机的轴向泄漏，大大提高了涡旋压缩机的效率和使用寿命。
权利要求1.一种涡旋压缩机的轴向密封机构，它在动涡旋盘和静涡旋盘涡旋体的顶端表面对应初压在到高压区的位置开有平底沟槽，相应地在涡旋体顶端表面的沟槽内均设有相吻合的涡旋密封条，它们之间为滑动配合，其特征在于所述涡旋密封条的位于对应沟槽内的底面开有间隔排列的并与涡旋线相垂直方向的小通槽，或者，在涡旋密封条的底面间隔设有浅凹穴。
2.按权利要求1所述的涡旋压缩机的轴向密封机构，其特征在于涡旋密封条由碳纤、玻纤和聚四氟乙烯混合材料烧结而成。
专利摘要本实用新型涉及一种涡旋压缩机的涡旋体顶部轴向密封机构，它在动涡旋盘和静涡旋盘涡旋体的顶端表面对应初压在到高压区的位置开有平底沟槽，相应地在涡旋体顶端表面的沟槽内均设有相吻合的涡旋密封条，它们之间为滑动配合，且涡旋密封条的位于对应沟槽内的底面开有间隔排列的并与涡旋线相垂直方向的小通槽，或者，在涡旋密封条的底面间隔设有浅凹穴。本实用新型提出一个用新型密封条代替常规密封条的浮动式轴向密封机构，使得涡旋压缩机在不提高零件精度要求前提下，减小气体经旁通通道的泄漏，提高机器的容积效率，同时还可降低机器的加工成本。
文档编号F04C18/02GK2553140SQ0222111
公开日2003年5月28日 申请日期2002年6月10日 优先权日2002年6月10日
发明者钱永贵 申请人:钱永贵