专利名称：压缩机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种压缩机。
背景技术：
涡旋压缩机可能需要一个中压腔(Intermediate Pressure Chamber)来对定涡旋部件提供背压。这样，在定涡旋部件顶部和消音板之间就会有低压腔、中压腔和高压腔之分。普遍被用来分隔这三个腔的部件有两种浮动密封圈(Floating Seal)和平顶密封圈 (Flat Top kal)。前者通过两块金属板的铆接来固定内外密封圈；后者则靠内外两个弹簧来分别支撑内外密封圈。这种涡旋压缩机(低压腔设计)在启停或者工况变化时，涡旋组件需要有轴向柔性(Pop Off)，消音板也会因为压力的变化而产生变形，这些都导致定涡旋部件顶部和消音板之间的距离会改变。因此平顶密封的两个弹簧的轴向高度会发生变化(压缩)。在平顶密封圈设计中，外弹簧的作用主要有两个始终对外密封圈提供轴向压紧载荷，帮助外密封圈始终处于轴向密封状态；以及外弹簧轴向竖起的小脚在径向上对密封圈的位移进行限制。上述两种功能由外弹簧上向外伸展的特征提供。上述外弹簧在这两种功能上不解華禹。
实用新型内容发明人希望提供一种压缩机，使得其中的密封组件如平顶密封圈中的外弹簧在密封功能和限位功能方面互不干扰，从而获得更好的密封性能。在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。但是，应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图用来确定本实用新型的关键性部分或重要部分，也不是意图用来限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出关于本实用新型的某些概念，以此作为稍后给出的更详细描述的前序。鉴于现有技术的上述情形，本说明书的一个目的是提供一种压缩机，使得其中的密封组件中的外弹簧在密封功能和限位功能方面尽量互不干扰，从而获得更好的密封性能。为了实现上述目的，根据本说明书的一方面，提供了一种压缩机，该压缩机包括 壳体；压缩机构，其设置在所述壳体内；消音板，其设置在所述壳体内并邻近于所述压缩机构放置，其中，在所述壳体之内的所述压缩机构和所述消音板之间形成第一压力区域和第二压力区域；以及密封组件，其设置在所述壳体内并位于所述压缩机构和所述消音板之间， 其中，所述密封组件包括第一密封部件，其与所述压缩机构和所述消音板形成密封，以将所述第一压力区域与所述第二压力区域分开；以及第一弹簧部件，其具有第一梁，其向所述第一密封部件提供轴向压紧载荷，使所述第一密封部件与所述消音板形成轴向密封状态；以及第二梁，其与所述第一梁分开地形成，并受到所述消音板的轴向压力而与所述消音板贴合，以限制所述第一密封部件的径向移动。优选地，密封组件为平顶密封圈。优选地，在压缩机构和消音板之间可以进一步形成第三压力区域，并且密封组件可以进一步包括第二密封部件，其与压缩机构和消音板形成密封，以将第二压力区域与第三压力区域分开；以及第二弹簧部件，其向第二密封部件提供轴向压紧载荷，使第二密封部件与消音板形成轴向密封状态。优选地，第一密封部件为环形，第一弹簧部件具有环形部，并且第一梁和第二梁从环形部倾斜朝向消音板延伸。优选地，第一梁和第二梁在环形部上交替布置。优选地，第一梁和第二梁在环形部上分布均勻。优选地，第二梁具有变化的宽度。优选地，第二梁在其末端轴向延伸。优选地，第一梁在其末端具有径向延伸的第一表面。优选地，第一密封部件具有包括轴向延伸部和径向延伸部的L形横截面，并且第一梁在第一表面的末端具有轴向延伸的第二表面。优选地，第一密封部件的径向延伸部的厚度大于第一梁的第一表面与消音板之间形成的间隔。优选地，压缩机为旋转式压缩机。优选地，旋转式压缩机为涡旋压缩机。在本实用新型的一种或几种实施例中，压缩机中的密封组件中的第一弹簧部件的第一梁与第二梁分开地形成。第一梁向第一密封部件提供轴向压紧载荷，而第二梁则限制第一密封部件的径向移动。于是，密封组件中的外弹簧在密封功能和限位功能方面互不干扰，从而获得更好的密封性能。
本实用新型可以通过参考下文中结合附图所给出的详细描述而得到更好的理解， 其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并形成说明书的一部分，用来进一步举例说明本实用新型的一种或几种优选实施例和解释本实用新型的一种或几种实施例的原理和优点。 在附图中图1是图示涡旋压缩机的整体结构的剖视图；图2是图示构成涡旋压缩机的部件中的一部分的分解图；图3是图示涡旋压缩机的部分结构的剖视图；图4是图示安装在涡旋压缩机中的平顶密封圈的构造的剖视图；图5是图示安装在涡旋压缩机中的平顶密封圈的细节构造的剖视图；图6是图示安装在涡旋压缩机中的平顶密封圈出现失效的剖视图；图7是图示一种平顶密封圈中的外弹簧的结构的立体图；图8是图示如图7所示的外弹簧的细节结构的立体图；[0032]图9是图示根据本实用新型实施例的平顶密封圈中的外弹簧的结构的立体图；以及图10是图示如图9所示的外弹簧的细节结构的立体图。本领域技术人员应当理解，附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的， 而且不一定是按比例绘制的。例如，附图中某些元件的尺寸可能相对于其它元件放大了，以便有助于提高对本实用新型实施例的理解。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本实用新型的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。在此，还需要说明的一点是，为了避免模糊本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案相关的一些装置结构和/或处理步骤，而省略了本实用新型的一些其它细节。下面参考图1以涡旋压缩机为例，首先对旋转式压缩机的构造加以简要说明。但是，本领域技术人员应该理解，本实用新型不限于图中所示的涡旋压缩机。本实用新型的一种或几种实施例还可以应用于需要通过密封而形成不同压力区域的其他类型的旋转式压缩机。图1是图示涡旋压缩机10的整体结构的剖视图。如图1所示，涡旋压缩机10包括圆筒形的密封壳体12、涡旋组件14、主轴承座16、 驱动机构18、排气接头20和进气接头22。密封壳体12容纳涡旋组件14和驱动机构18。 进气接头22设置在壳体12上，用于吸入低压的气态制冷剂。壳体12的一端固定连接有端盖对。排气接头20设置在端盖M上，用于排出压缩后的制冷剂。在壳体12和端盖M之间还设置有相对于壳体12的轴向方向横向延伸(在图1中为沿大致水平的方向延伸)的消音板30，从而将压缩机的内部空间分隔成高压侧和低压侧。端盖M和消音板30之间的空间构成高压侧空间，而消音板30与壳体12之间的空间构成低压侧空间。位于壳体12底部的基座观用于将压缩机10安装到系统机架上。壳体12中容纳的涡旋组件14包括彼此啮合的定涡旋部件66和动涡旋部件64。 壳体12中容纳的驱动机构18包括定子36、转子38和驱动轴40。驱动机构18与涡旋组件 14配合以驱动涡旋组件14。定子36上缠绕有绕组。定子36与壳体12固定连接。转子38 位于定子36中，连接到驱动轴40，并且可以在定子36中旋转。由驱动机构18驱动的涡旋组件14由主轴承座16提供轴向支撑。驱动轴40的一端经由滑动轴承被主轴承座16支撑， 而另一端则由下轴承座58支撑。主轴承座16固定连接到壳体12。连接到转子38的驱动轴40通过转子38进行旋转，以驱动涡旋组件14。转子38 可压配合在驱动轴40上。在驱动轴40上安装有配重48。驱动轴40可在其下端包括同心通道60。同心通道60与径向向外倾斜并且直径相对更小的偏心通道62连通，偏心通道62延伸到驱动轴40的上端。壳体12下部的内部可填充润滑油。同心通道60可与偏心通道 62 一起提供泵送作用，将润滑油输送到涡旋压缩机10的各个部分。上面以涡旋压缩机为例简要说明了旋转式压缩机的构造。除了平顶密封圈中的外弹簧之外，本实用新型的一种或几种实施例的旋转式压缩机与现有技术中的旋转式压缩机大致相同，在此不再详述。为了更加清楚地说明本说明书的目的，下面参考图2进行说明。图2是图示构成涡旋压缩机的部件中的一部分的分解图。如图2所示，包括彼此啮合的定涡旋部件66和动涡旋部件64的涡旋组件设置在主轴承座16上。平顶密封圈1设置在涡旋组件和消音板30之间。平顶密封圈1包括内密封部件2、内弹簧3、外密封部件4和外弹簧5。图3图示了涡旋压缩机的部分结构。如图3所示，当平顶密封圈安装在涡旋压缩机中时，在定涡旋部件66的顶部和消音板30的下部之间形成了三个不同的压力区域低压腔A、中压腔B和高压腔C。其中，由消音板30下方的壳体12和涡旋组件之间所形成的空间构成低压腔A，由定涡旋部件66顶部的连接到排气接头20的排气孔和消音板30之间所形成的空间构成高压腔C，而处于低压腔A和高压腔C之间的由定涡旋部件66的顶部和消音板30的下部之间所形成的空间构成中压腔B。本领域技术人员可以理解的是，提供中压腔B的一个目的是为了对定涡旋部件66提供背压。提供平顶密封圈的目的就是为了隔离低压腔A、中压腔B和高压腔C。其中，内密封部件和内弹簧使中压腔B和高压腔C相隔离，而外密封部件和外弹簧则使低压腔A和中压腔B相隔离。如上所述，涡旋压缩机在启停或者工况变化时，涡旋组件需要有轴向柔性，消音板也会因为压力的变化而产生变形，这些都导致定涡旋部件66顶部和消音板30之间的距离会改变。因此平顶密封圈的内弹簧和外弹簧的轴向高度会发生变化(压缩)。图4是图示安装在涡旋压缩机中的平顶密封圈的构造的剖视图。如图4所示，包括内密封部件2、内弹簧3、外密封部件4和外弹簧5的平顶密封圈设置在定涡旋部件66和消音板30之间。内密封部件2和内弹簧3使中压腔B和高压腔C相隔离。外密封部件4 和外弹簧5使低压腔A和中压腔B相隔离。具体地，内密封部件2与定涡旋部件66和消音板30形成密封，以将中压腔B和高压腔C分开。内弹簧3向内密封部件2提供轴向压紧载荷，使内密封部件2与消音板30形成轴向密封状态。图5进一步图示了安装在涡旋压缩机中的平顶密封圈中的外密封部件4和外弹簧 5的构造的细节。如上所述，外弹簧5在平顶密封圈设计中的作用主要有两个始终对外密封部件4提供轴向压紧载荷，帮助外密封部件4始终处于轴向密封状态；以及外弹簧4轴向竖起的小脚(向上轴向延伸表面)52在径向上对外密封部件4的位移进行限制。具体地，如图5所示的消音板30和定涡旋部件66之间的距离H不是一个定值。使用可移动的外密封部件4来密封定涡旋部件66和消音板30，以隔离中压腔B和低压腔A的气体。外密封部件4形状是由扁平状态折弯压制成型的。如图5所示，外密封部件4可以具有包括轴向延伸部41和径向延伸部42的L形横截面。通过外密封部件4的轴向移动来消除消音板30和定涡旋部件66之间距离H变动的影响。[0052]停机时外密封部件4会下落，开机时中低压腔B和A之间的压差不能100%将外密封部件4顶起贴住消音板30。外弹簧5的径向延伸表面51对外密封部件4的预压力能 100%将外密封部件4顶起贴住消音板30，从而需要保证外弹簧5始终处于加压状态。注意，径向延伸部42的厚度可以大于在外弹簧5的径向延伸表面51和消音板30 之间形成的间隔，以保证外弹簧5始终处于加压状态。但是，在长时间高温时效中，外密封部件4有蠕变恢复回扁平状态的趋势，即外密封部件4内径会贴着消音板30向内径方向滑移，会导致中压腔B和低压腔A泄漏，使得密封失效。关于前述情形可参见图6。图6是图示安装在涡旋压缩机中的平顶密封圈出现失效的剖视图。如图6所示，当外密封部件4向内径方向滑移到一定程度时，会在低压腔A和中压腔B之间形成漏洞D，从而造成密封失效。返回到图5，为了避免密封失效的发生，在外弹簧5上设置有向上轴向延伸表面 52。当外密封部件4的内径接触到外弹簧5的向上轴向延伸表面52时，外弹簧5会对外密封部件4产生阻挡，从而制止外密封部件4继续移动，保证有效密封。另外，为了阻挡外密封部件4的轴向延伸部41的可能的径向位移，进一步在外弹簧5上设置了向下轴向延伸表面53，如图5所示。为了有效控制外密封部件4的径向位移，可以将外弹簧5的向上轴向延伸表面52 设计较高。即在自然状态下，外弹簧5装配于涡旋组件上后，向上轴向延伸表面52的高度略高于消音板30密封面所在高度。这样，处于装配状态的向上轴向延伸表面52将受到一个消音板30对外弹簧5向下的压力并与消音板30密封面贴合，从而保证外密封部件4向内位移将完全受到阻挡。图7是图示一种平顶密封圈中的外弹簧5的结构的立体图，并且图8是图示如图 7所示的外弹簧5的细节结构的立体图。由于外密封部件4可以为环形，相应地外弹簧5可以具有环形部56，如图7所示。 梁55从环形部56倾斜向上延伸。梁55在其倾斜向上延伸的末端具有径向延伸表面51。 在每两个相邻的梁阳之间，通过横梁M将它们的径向延伸表面51连接在一起。换言之， 可以认为径向延伸表面51处于横梁M上。进一步，向下轴向延伸表面53设置在径向延伸表面51以及横梁M的末端。另外，在环形部56上还设置有定位部57，用于确保外弹簧5 与涡旋组件对中。需要注意的是，在这种外弹簧5中，向上轴向延伸表面52设置在横梁M上，具体地可参见图8。由于外弹簧5的起到密封功能的径向延伸表面51和起到限位功能的向上轴向延伸表面52处于同一根梁亦即横梁M上，所以当向上轴向延伸表面52受到一个向下的力时，径向延伸表面51也会同时被压下去，使外密封部件4应该受到来自径向延伸表面51的预压力减小甚至消失。这对维持外密封部件4上表面和消音板30密封面贴合在某些情况下可能是不利的。本实用新型也提供另外一种外弹簧7，如图9和10所示。图9是图示根据本实施例的平顶密封圈中的外弹簧7的结构的立体图，并且图10是图示如图9所示的外弹簧7的细节结构的立体图。如图9所示，在根据本实施例的外弹簧7中，设置了两种梁用于密封功能的梁71 和用于限位功能的梁72。梁71向外密封部件4提供轴向压紧载荷，使外密封部件4与消音板30形成轴向密封状态。梁72与梁71分开地形成，并且当安装在压缩机中时会受到消音板30的轴向压力而与消音板贴合，以限制外密封部件4的径向移动。与图7所示的外弹簧5不同，根据本实施例的外弹簧7没有设置将相邻两个梁连接在一起的横梁。这种外弹簧设计使得外弹簧的两个主要功能得到解耦梁71对外密封部件4提供轴向加载，而梁72负责限制外密封部件4的径向位移。外弹簧7可以具有环形部76，并且梁71和梁72从环形部76倾斜向上延伸。梁 71可以在其末端具有径向延伸的表面73。进一步，梁71可以在表面73的末端具有向下轴向延伸的表面74。表面73对外密封部件4的预压力能100%将外密封部件4顶起贴住消音板30，从而需要保证外弹簧7始终处于加压状态。表面74可以阻挡外密封部件4的轴向延伸部41的可能的径向位移。需要强调的是，当外密封部件4具有包括轴向延伸部41和径向延伸部42的L形横截面(例如可参见图5)时，径向延伸部42的厚度可以大于在外弹簧7中的梁71的径向延伸的表面73和消音板30之间形成的间隔，以保证外弹簧7始终处于加压状态。另外，在环形部76上也可以设置有定位部77，用于确保外弹簧7与涡旋组件对中。进而，梁72可以具有变化的宽度。通过调整梁72的宽度，可以调节弹簧的刚度和强度，以保证弹簧的使用寿命。进一步，梁72可以在其末端轴向延伸以具有向上轴向延伸的表面75。当外密封部件4的内径接触到梁72的向上轴向延伸的表面75时，梁72会对外密封部件4产生阻挡，从而制止外密封部件4继续移动，保证有效密封。进而，为了有效控制外密封部件4的径向位移，可以将梁72的向上轴向延伸的表面75设计较高。即在自然状态下，外弹簧7装配于涡旋组件上后，梁72的向上轴向延伸的表面75的高度略高于消音板30密封面所在高度。这样，处于装配状态的向上轴向延伸的表面75将受到一个消音板 30对梁72向下的压力并与消音板30密封面贴合，从而保证外密封部件4向内位移将完全受到阻挡。根据本实施例，在外弹簧7安装到压缩机中之后，当表面75受到轴向压力向下运动时，不再影响表面73对外密封部件4的承载效果。优选地，梁71和梁72可以在环形部76上交替布置。更优选地，梁71和梁72可以在环形部76上分布均勻。这样设计可以保证外密封部件4的受力均勻。综上所述，外弹簧对外密封部件起到良好的轴向加载和径向限定作用是外密封部件保持密封的可靠性的关键。当外弹簧轴向加载和径向位移限制功能在同一个梁上时，如果加强其中一方的功能，则另一方的功能可能被减弱。当上述功能分别安置在两种梁上时， 每个梁各司其职，较少互相干扰。最后要说明的是，在本实用新型中，术语“第一压力区域”、“第二压力区域”和“第三压力区域”可以分别指示低压腔、中压腔和高压腔。术语“第一密封部件”和“第二密封部件”可以分别指示外密封部件和内密封部件。术语“第一弹簧部件”和“第二弹簧部件”可以分别指示外弹簧和内弹簧。术语“第一梁”和“第二梁”可以分别指示用于密封功能的梁和用于限位功能的梁。术语“第一表面”和“第二表面”可以分别指示径向延伸的表面和轴向延伸的表面。但是，本领域技术人员可以意识到的是，本实用新型并不限于此。以上虽然结合附图详细描述了本实用新型的一种或几种实施例，但是应当明白， 上面所描述的实施方式只是用于说明本实用新型，而并不构成对本实用新型的限制。对于本领域的技术人员来说，可以对上述实施方式作出各种修改和变更而没有背离本实用新型的实质和范围。因此，本实用新型的范围仅由所附的权利要求及其等效含义来限定。
权利要求1.一种压缩机，包括壳体；压缩机构，其设置在所述壳体内；消音板，其设置在所述壳体内并邻近于所述压缩机构放置，其中，在所述壳体之内的所述压缩机构和所述消音板之间形成第一压力区域和第二压力区域；以及密封组件，其设置在所述壳体内并位于所述压缩机构和所述消音板之间，其中，所述密封组件包括第一密封部件，其与所述压缩机构和所述消音板形成密封，以将所述第一压力区域与所述第二压力区域分开；以及第一弹簧部件，其具有第一梁，其向所述第一密封部件提供轴向压紧载荷，使所述第一密封部件与所述消音板形成轴向密封状态；以及第二梁，其与所述第一梁分开地形成，并受到所述消音板的轴向压力而与所述消音板贴合，以限制所述第一密封部件的径向移动。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述密封组件为平顶密封圈。
3.根据权利要求1所述的压缩机，其中，在所述压缩机构和所述消音板之间进一步形成第三压力区域，并且所述密封组件进一步包括第二密封部件，其与所述压缩机构和所述消音板形成密封，以将所述第二压力区域与所述第三压力区域分开；以及第二弹簧部件，其向所述第二密封部件提供轴向压紧载荷，使所述第二密封部件与所述消音板形成轴向密封状态。
4.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述第一密封部件为环形，所述第一弹簧部件具有环形部，并且所述第一梁和所述第二梁从所述环形部倾斜朝向所述消音板延伸。
5.根据权利要求4所述的压缩机，其中，所述第一梁和所述第二梁在所述环形部上交替布置。
6.根据权利要求5所述的压缩机，其中，所述第一梁和所述第二梁在所述环形部上分布均勻。
7.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述第二梁具有变化的宽度。
8.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述第二梁在其末端轴向延伸。
9.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述第一梁在其末端具有径向延伸的第一表面。
10.根据权利要求9所述的压缩机，其中，所述第一密封部件具有包括轴向延伸部和径向延伸部的L形横截面，并且所述第一梁在所述第一表面的末端具有轴向延伸的第二表面。
11.根据权利要求10所述的压缩机，其中，所述第一密封部件的径向延伸部的厚度大于所述第一梁的第一表面与所述消音板之间形成的间隔。
12.根据权利要求1-11中任何一项所述的压缩机，其中，所述压缩机为旋转式压缩机。
13.根据权利要求12所述的压缩机，其中，所述旋转式压缩机为涡旋压缩机。
专利摘要本实用新型公开了一种压缩机，该压缩机包括壳体；压缩机构，其设置在壳体内；消音板，其设置在壳体内并邻近于压缩机构放置，其中，在壳体之内的压缩机构和消音板之间形成第一压力区域和第二压力区域；以及密封组件，其设置在壳体内并位于压缩机构和消音板之间，其中，密封组件包括第一密封部件，其与压缩机构和消音板形成密封，以将第一压力区域与第二压力区域分开；以及第一弹簧部件，其具有第一梁，其向第一密封部件提供轴向压紧载荷，使第一密封部件与消音板形成轴向密封状态；以及第二梁，其与第一梁分开地形成，并受到消音板的轴向压力而与消音板贴合，以限制第一密封部件的径向移动。
文档编号F04C18/02GK202228358SQ20112034285
公开日2012年5月23日 申请日期2011年9月8日 优先权日2011年9月8日
发明者何珏, 高艳丽 申请人:艾默生环境优化技术(苏州)研发有限公司