專利名稱：帶浮動(dòng)密封裝置的蝸形機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及渦型機(jī)械的密封裝置，更具體地說，涉及一種用于軸向隨動(dòng)的渦型壓縮機(jī)的多功能浮動(dòng)密封裝置。
典型的渦型機(jī)械具有一在其一端面上布置有一螺旋體的有軌運(yùn)行(以下簡稱有軌)渦型體和一在其一端面上布置有一螺旋體的無軌運(yùn)行(以下簡稱無軌)渦型體，上述兩螺旋體相互嚙合，此外還具有使有軌渦型體繞一軸相對(duì)于無軌渦型體作圓周軌道運(yùn)動(dòng)的裝置，從而在此兩螺旋體間產(chǎn)生體積逐漸變化的內(nèi)腔。
為了達(dá)到最高效率，使每一個(gè)渦型體的螺旋體頂端和另一渦型體的端板密封地接合以最大限度地減少它們之間的滲漏是很重要的。除了使用頂端密封裝置(這種裝置安裝起來很困難，并經(jīng)常存在可靠性的問題)外，還可使用一種借助于一定壓力下的流體使一個(gè)渦型體沿軸向另一個(gè)渦型體偏移的方法來達(dá)到密封的目的。當(dāng)然，這需要一些把具有所需壓力以造成偏移的流體隔離開來的密封裝置，因而，在渦型機(jī)械領(lǐng)域內(nèi)需要繼續(xù)改進(jìn)軸向偏移技術(shù)，包括改善使這種偏移技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的密封裝置。
本發(fā)明的密封裝置具體可用于壓縮機(jī)中，并可用于只使用排出壓力，同時(shí)使用排出壓力和單獨(dú)形成的中壓，或只使用中壓的機(jī)械中，以提供必要的軸向偏移力，從而提高頂端的密封性。此外，本發(fā)明在大多數(shù)實(shí)施例中由三個(gè)密封件合成一整體的密封裝置適用于偏移無軌渦型體或偏移有軌渦型體的情況，而尤其適用于前者。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種經(jīng)改進(jìn)的、結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝和檢查，并能有效地提供所需的復(fù)雜密封功能的密封裝置。本發(fā)明的密封裝置還具有其它顯著的優(yōu)點(diǎn)。例如，這種密封裝置對(duì)渦型機(jī)械的壓力比非常敏感，因而能對(duì)諸如反轉(zhuǎn)和進(jìn)氣堵塞引起的真空情況起到良好的防護(hù)作用。在這種情況下，密封裝置失去作用，以使排出流體通過旁路直接進(jìn)入具有吸氣壓力的吸氣區(qū)。這可防止在壓縮機(jī)進(jìn)口一側(cè)形成高真空而產(chǎn)生將兩個(gè)渦型體拉在一起的過大的具有破壞性的力。更為重要的是，它能防止馬達(dá)保護(hù)裝置連接器銷子間產(chǎn)生火花或燃燒，這在某些真空條件下是曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)過的。
本發(fā)明中的密封裝置在某些應(yīng)用中還能提供某種程度的溫度保護(hù)，尤其是用吸入氣體冷卻馬達(dá)的由馬達(dá)帶動(dòng)的壓縮機(jī)中。這是因?yàn)楫?dāng)高壓一側(cè)和低壓一側(cè)的壓力差大大高于設(shè)計(jì)壓力差時(shí)，密封允許從高壓一側(cè)向低壓一側(cè)泄流。這種使排出流體向壓縮機(jī)進(jìn)口側(cè)泄漏的方法將使流體輸出量減少，壓縮機(jī)內(nèi)部由于冷卻氣流減少而產(chǎn)生的熱量將使標(biāo)準(zhǔn)馬達(dá)保護(hù)器斷開而停機(jī)。本發(fā)明密封裝置的這個(gè)特征在某些應(yīng)用中對(duì)由于工作流體的流失、或由于致冷系統(tǒng)中冷卻風(fēng)扇的受阻停轉(zhuǎn)，或由于排出壓力過大(不論何種原因)而引起的過高排出溫度可提供某種程度的保護(hù)。所有這些不希望出現(xiàn)的情況都將引起渦型機(jī)械在比根據(jù)預(yù)定的體積比設(shè)計(jì)出的壓力比還高的條件下工作。
從以下的附圖和詳細(xì)說明中，本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。
圖1為渦型機(jī)械的部分垂直截面圖，其中流體壓力用于使無軌渦形體沿軸向向有機(jī)渦形體偏移，它體現(xiàn)了本發(fā)明的原理;
圖2為圖1中作為本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的浮動(dòng)密封裝置部分的放大垂直截面圖，圖中密封裝置處于松弛狀態(tài);
圖3為沿圖2中3-3線的橫截面圖，線2-2顯示圖2中截面的截取部位;
圖4為與圖1相似的本發(fā)明浮動(dòng)密封裝置的第二個(gè)實(shí)施例;
圖5為圖4中密封裝置部分的放在垂直截面圖;
圖6為圖4中處于松弛狀態(tài)的浮動(dòng)密封裝置的放大垂直截面圖;
圖7為圖6中沿8-8線的橫截面圖，線6-6顯示了圖6中截面的截取部位;
圖8為與圖1相似的顯示了本發(fā)明浮動(dòng)密封裝置的第三個(gè)實(shí)施例的局部視圖;
圖9為圖8中處于松弛狀態(tài)的浮動(dòng)密封裝置的放大垂直截面圖;
圖10為圖9中沿10-10線的橫截面圖;
雖然本發(fā)明適用于許多不同類型的渦型機(jī)械，但為了舉例說明，下面對(duì)應(yīng)用于一種具有通常結(jié)構(gòu)的渦型致冷壓縮機(jī)的本發(fā)明參照?qǐng)D1中的縱截面圖進(jìn)行說明。通常，壓縮機(jī)包括一筒狀密封外殼10，在其上端焊有一端蓋12，端蓋上有一致冷排出裝置14，在其中可安裝一普通的閥(圖中未示)。其它固定在外殼上的裝置包括一橫向延伸的隔板16，它沿其邊緣與端蓋12在相同部位焊接在外殼10上;一主軸承箱18，可以任何方式在多處固定在外殼10上，和一在外殼內(nèi)側(cè)有一導(dǎo)流器19與其相通的吸氣進(jìn)口裝置17。
一橫截面大體上為方形但具有圓角的發(fā)動(dòng)機(jī)定子20壓裝在外殼10中。定子圓角之間的平面在定子和外殼之間提供了通道22，它使?jié)櫥湍軓耐鈿さ捻敳苛鞯降锥恕Ｔ谄渖隙擞幸黄那N26的曲軸24的軸頸裝在主軸承箱18中的軸承28和一下部軸承箱(圖中未示)中的第二軸承中而可轉(zhuǎn)動(dòng)。曲軸24的下端有通常相對(duì)來說直徑較大的吸油中心孔(圖中未示)，它和徑向外偏的直徑較小的孔30相通并向上延伸至曲軸頂端。外殼10的下部以通常方式充滿潤滑油，位于曲軸底部的泵為一級(jí)泵，它和具有二級(jí)泵作用的孔30相連，以將潤滑油抽到壓縮機(jī)中需要潤滑的各個(gè)部分。
曲軸24由一電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)馬達(dá)包括定子20、從中通過的線圈32、一壓裝在曲軸上的轉(zhuǎn)子34以及一個(gè)或多個(gè)平衡重量塊36。一通常類型的馬達(dá)保護(hù)器35緊靠著線圈32而安裝在其上，當(dāng)馬達(dá)的溫度超過其正常溫度范圍時(shí)，保護(hù)器即斷開馬達(dá)電源。
主軸承箱18的上表面上有一環(huán)形平面止推支承面38，其上放置一有軌渦形體40，此渦形體具有一在其上表面上布置有通常的螺旋體44和在其下表面上有一環(huán)形平面止推面46的端板42，從下表面向下伸出一在其內(nèi)有軸頸軸承50的圓筒形套筒48，其中可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝有一在其內(nèi)孔54中裝有驅(qū)動(dòng)曲柄銷26的驅(qū)動(dòng)套管52。曲柄銷26的一個(gè)表面上有一平面(圖中未示)，該平面與孔54的一部分上的平面(圖中未示)相互接合，以提供一徑向隨動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，這種裝置見4，877，382號(hào)美國專利，它所公開的內(nèi)容在這里用作參考。
螺旋體44與構(gòu)成軌渦形體58一部分的無軌螺旋體56嚙合，無軌渦形體58以任何必要的方式安裝在主軸承箱18上以限制渦形體58的軸向運(yùn)動(dòng)。具體的安裝方法和本發(fā)明無關(guān)，但在本實(shí)施例中，只是為了舉例的需要作了說明無軌渦形體58有許多沿圓周方向相距離設(shè)置的安裝凸臺(tái)60(圖中顯示了其中一個(gè))，每個(gè)凸臺(tái)有一上表面62和一軸向孔64，孔中可滑動(dòng)地安裝一套管66，它通過螺栓68以圖中所示方式安裝在主軸承箱18上。螺栓68有一加大的頭部，頭部上有一和表面62接合的下平面70以限制無軌渦形體沿軸向向上或分離的運(yùn)動(dòng)，相反方向的軸向運(yùn)動(dòng)受到螺旋體56的下頂端面和有軌渦形體40的上平面的軸向接合的限制。
無軌渦形體58的中部有一和向上開口的凹槽74相通的泄流通道72，它通過開在隔離板16上的開口75和由端蓋12和隔離板16構(gòu)成的泄流消聲腔76相通。無軌渦形體58的上表面上有一環(huán)形凹槽78，在此凹槽的平行同軸側(cè)壁內(nèi)密封地安置有一可作相對(duì)軸向運(yùn)動(dòng)的環(huán)形浮動(dòng)密封裝置80，它將凹槽78的底部與處于吸入壓力和排出壓力下的氣體隔離開來，從而使凹槽78的底部通過通道82和中壓流體相通。無軌渦形體58在作用在其中心部位的排出壓力和作用在凹槽78底端的中壓的作用下向有軌渦形體軸向偏移。這種在壓力作用下的軸向偏移和各種支持渦形體58以限制其軸向運(yùn)動(dòng)的技術(shù)，在美國專利No.4，877，328中得到詳細(xì)的公開說明。
兩渦形體自身的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)由通常的歐氏連接器防止，它包括一具有可滑動(dòng)地安置在渦形體58上的徑向相對(duì)的槽86(圖中示出其中之一)中的第一對(duì)銷子84(圖中示出其中一個(gè))和可滑動(dòng)地安置在渦形體40上的徑向相對(duì)的槽(圖中未示)中的第二對(duì)銷子(圖中未示)的圓環(huán)82。
壓縮機(jī)最好采用“低側(cè)”進(jìn)氣型的，其中通過導(dǎo)流板19進(jìn)入的氣體可部分地逸進(jìn)外殼中以冷卻馬達(dá)。只要?dú)?nèi)有一適當(dāng)?shù)臍怏w回流，就能使馬達(dá)保持在需要的溫度范圍內(nèi)。當(dāng)這種氣流停止時(shí)，冷卻不夠?qū)?dǎo)致馬達(dá)保護(hù)器35斷開而停機(jī)。
前面大致描述的渦型壓縮機(jī)或者已是現(xiàn)有技術(shù)，或者是正在審查中的專利申請(qǐng)的內(nèi)容。具體體現(xiàn)本發(fā)明原理的結(jié)構(gòu)包括在有關(guān)新型多功能浮動(dòng)密封裝置的幾個(gè)實(shí)施例中。
參照?qǐng)D1-5，在具有同軸疊加結(jié)構(gòu)的第一個(gè)實(shí)施例中，浮動(dòng)密封裝置包括一由鋁或其它材料鑄成的環(huán)形底板100，底板上有多個(gè)等間距、豎立其上而與其成一整體的凸臺(tái)102，每個(gè)凸臺(tái)有一加大的底部104。在底板100上設(shè)有一由帶環(huán)氧樹脂涂層的纖維材料形成的環(huán)形墊片106，其上有多個(gè)與底部104配合的間距相等的孔，在墊片106上設(shè)置有一對(duì)通常為平的相同的下部帶緣密封環(huán)108，該密封環(huán)由加有玻璃填料(大約5%)并可按重量含有5%MoS2的聚四氟乙烯(PTFE)構(gòu)成。密封環(huán)108上有多個(gè)間距相等的用于與底部104配合的孔。密封環(huán)108上安置一環(huán)形隔板110，它可為一簡單的鋼沖壓件，在其頂面和底面上有環(huán)形凹槽112和114，并有多個(gè)間距相等的容納底部104的孔。在隔板110上是一對(duì)通常為平的相同的環(huán)形上部帶緣密封環(huán)116，這對(duì)密封環(huán)由和帶緣密封環(huán)108相同的材料構(gòu)成，并借助于其上有多個(gè)容納凸臺(tái)102的間距相等的孔并有安置在凹槽112中的環(huán)形凸緣120的環(huán)形上部密封板118彼此保持同軸的位置，由灰鑄鐵形成的密封板118的內(nèi)圓周邊上有一向上伸出的平面密封唇122。這些組件通過將每一個(gè)凸臺(tái)102的端部型鍛成如123處所示形狀而固定在一起。
如圖1所示，整個(gè)密封組件提供了三種不同的密封，即，124和126處的內(nèi)徑密封，128處的外徑密封和130處的頂部密封。密封124位于密封環(huán)108的內(nèi)圓周邊和凹槽78內(nèi)側(cè)壁之間，密封126位于密封環(huán)116的內(nèi)圓周邊和凹槽78的內(nèi)側(cè)壁之間。密封124和126將位于凹槽78底部的中壓流體與凹槽74中的排出壓力下的流體隔離開來。密封128位于密封環(huán)108的外圓周邊和凹槽78的外側(cè)壁之間，將位于凹槽78底部的中壓流體與外殼10中的吸入壓力下的流體分隔開來。密封130位于密封唇122和由鑄鐵或其它材料構(gòu)成的環(huán)繞開口75粘結(jié)在隔離板16上的環(huán)形耐磨環(huán)132之間，以隔開處于吸入壓力下的流體和處于排出壓力下的流體。為了取代作為上密封件的單獨(dú)的耐磨環(huán)，隔離板16環(huán)繞開口75的下表面可通過氮化、氰化或其它方法作部分硬化處理。
密封130的直徑應(yīng)適當(dāng)選擇，以使在正常工作條件下，即，在正常壓力差下在密封裝置80上作用一可靠的向上的密封力。因此，當(dāng)壓力差過大時(shí)，此密封裝置被排出壓力向下推，因而，允許高側(cè)的排出氣體直接通過密封裝置向低側(cè)吸入氣體區(qū)泄漏。當(dāng)這種泄漏大到一定程度時(shí)，則冷卻馬達(dá)所需吸入氣體流的損失總量(當(dāng)泄漏的排出氣體的溫度過高時(shí)，將更加嚴(yán)重)將使馬達(dá)保護(hù)器斷開，從而使馬達(dá)與電源斷開。密封130的寬度應(yīng)適當(dāng)選擇以使密封(位于密封唇122和座板132之間)上的單位壓力大于通常的排出壓力，以保證可靠的密封。
根據(jù)圖4-7，同樣具有同軸疊加結(jié)構(gòu)的第二個(gè)實(shí)施例中的浮動(dòng)密封裝置包括一由鋁或其它材料鑄成的并具有一環(huán)形向上豎立的與其成一整體的凸緣202的環(huán)形底板200。在底板200上放置一由含5%玻璃和5%硫化鉬的聚四氟乙烯(PTFE)構(gòu)成的具有一錐形彈性密封唇206的下部內(nèi)帶緣密封件204;和一由同樣材料構(gòu)成的具有一彈性錐形密封唇210的外帶緣密封件208。在密封件204上和凸緣202內(nèi)側(cè)放置一環(huán)形金屬隔離板212，其上下表面為連續(xù)的波紋形以增加和密封件的機(jī)械接觸。在隔離板212上面放置一對(duì)相同的由和帶緣密封件204和208相同的材料構(gòu)成的上帶緣密封件214，這對(duì)密封件也通過一環(huán)形凸緣202保持其同軸位置，在隔離板212上面還放置一在其內(nèi)周邊上安置有一向上伸出的平面密封唇218的上部密封件216。密封件214具有彈性錐形內(nèi)密封唇220。密封件216最好由鑄鐵構(gòu)成。外密封件208由金屬環(huán)222定位，并且整個(gè)組件通過將凸緣202上若干彼此間隔的部位的頂端錘鍛成如圖中224處所示形狀而固定在一起。
如圖4所示，這種密封組件也提供了三種不同的密封，即，226和228處的內(nèi)徑密封，230處的外徑密封和232處的頂部密封。密封226位于密封件204的內(nèi)圓周邊和凹槽78的內(nèi)側(cè)壁之間，密封228位于密封件214的內(nèi)圓周邊和凹槽78的內(nèi)側(cè)壁之間。密封226和228將位于凹槽78底部的中壓流體與凹槽74中的排出壓力下的流體隔開。密封230位于密封件208的外圓周邊和凹槽78的外側(cè)壁之間，并將位于凹槽78底部的中壓流體與外殼10中的吸入壓力下的流體分隔開。密封232位于密封唇218和環(huán)繞隔離板16上開口75的環(huán)形耐磨環(huán)132之間，以隔開處于吸入壓力下的流體和處于排出壓力下的流體。頂部密封的直徑和寬度的選擇方法和第一個(gè)實(shí)施例中相同。
根據(jù)圖8-10，同樣具有同軸疊加結(jié)構(gòu)的第三個(gè)實(shí)施例中的浮動(dòng)密封裝置包括一由鋁或其它材料鑄成的環(huán)形底板300，底板上有多個(gè)間距相等的從淺的環(huán)形凸緣304上豎起并與其成一整體的凸臺(tái)302。在底板300的內(nèi)圓周上面和凸緣304內(nèi)側(cè)安置一對(duì)通常為平面形的相同的由適當(dāng)?shù)丶佑刑盍系木鬯姆蚁?PTFE)構(gòu)成的內(nèi)帶緣密封件306。在底板300的外圓周上面和凸緣304外側(cè)安置一對(duì)通常為平面形的相同的由與密封件306相同材料構(gòu)成的環(huán)形外帶緣密封件308。這兩對(duì)密封件均由凸緣304保持同軸，并由一具有多個(gè)間距相同的容納凸臺(tái)302的孔的環(huán)形密封板310夾緊固定位。密封板310最好由灰鑄鐵、鍛鋼或粉末金屬構(gòu)成，在其內(nèi)圓周邊上向上伸出一平面密封唇312。組件由將每一個(gè)凸臺(tái)302的頂端型鍛成如圖中314處所示形狀而固定在一起。
如圖8所示，整個(gè)密封組件提供了三種不同的密封，即，316處的內(nèi)徑密封、318處的外徑密封和220處的頂部密封。密封316位于密封件306的內(nèi)圓周邊和凹槽78的內(nèi)側(cè)壁之間。密封316將位于凹槽78底部的中壓流體和凹槽74中的排出壓力下的流體分隔開來。密封318位于密封件308的外圓周邊和凹槽78的外側(cè)之間，并將位于凹槽78底部的中壓流體和外殼10中的吸入壓力下的流體隔開來。密封320位于密封唇312和隔離板16上環(huán)繞開口75的環(huán)形耐磨環(huán)132之間，并隔開處于吸入壓力下的流體和處于排出壓力下的流體。頂部密封的直徑和寬度選擇和第一實(shí)施例中一樣。
為了防止在流體阻滯的情況下內(nèi)外密封件之間形成過高的中壓，如圖2中125處和圖8中316處所示，提供了一適當(dāng)?shù)呐懦隹凇?br>
上面結(jié)合這些實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，除了下面的權(quán)利要求書中的限定外，并沒有對(duì)本發(fā)明作住何限制。熟練的專業(yè)人員在對(duì)本發(fā)明說明書和附圖進(jìn)行研究后還可作出其它并不違背本發(fā)明的實(shí)質(zhì)的實(shí)例。
權(quán)利要求
1.一種渦型機(jī)械，包括(a)一密封外殼；(b)一置于外殼內(nèi)并在其一端面上有第一螺旋體的有軌運(yùn)行渦形體；(e)一置于外殼內(nèi)并在其一端面上有第二螺旋體的無軌運(yùn)行渦形體，這兩螺旋體相互嚙合；(d)使有軌運(yùn)行渦形體繞一軸相對(duì)于無軌運(yùn)行渦形體沿軌道運(yùn)行的裝置，從而使這兩螺旋體產(chǎn)生體積逐漸變化的內(nèi)腔；(e)用以安裝其中一個(gè)渦形體使其相對(duì)于另一個(gè)渦形體具有有限的軸向運(yùn)動(dòng)的裝置；(f)在其中一個(gè)渦形體的一個(gè)表面上升出一環(huán)形凹槽以便此槽中的加壓流體能使這一個(gè)渦形體向另一個(gè)渦形體偏移的裝置，該凹槽有一內(nèi)側(cè)壁和一外側(cè)壁；(g)用以在凹槽和外殼內(nèi)部之間形成一流體泄漏通道的裝置；(h)給凹槽提供壓力下的流體使兩渦形體一起軸向偏移的裝置；和(i)安置在凹槽中的環(huán)形密封裝置，該密封裝置具有分別和凹槽內(nèi)外側(cè)壁密封地接合的第一和第二密封組件，用以隔離凹槽中的加壓流體和泄漏通道。
2.一種如權(quán)利要求1中所述的渦型機(jī)械，其中，內(nèi)側(cè)壁和外側(cè)壁為同軸筒形。
3.一種如權(quán)利要求1中所述的渦型機(jī)械，其中，這種機(jī)械為壓縮機(jī)而這種加壓流體為從吸入壓力壓縮到排出壓力下的工作流體。
4.一種如權(quán)利要求3中所述的渦型機(jī)械，其中，這種加壓流體具有介于吸入壓力和排出壓力之間的中壓。
5.一種如權(quán)利要求1中所述的渦型機(jī)械，其中，這種密封裝置在凹槽中軸向浮動(dòng)。
6.一種如權(quán)利要求1中所述的渦型機(jī)械，其中，這種密封裝置為疊加結(jié)構(gòu)，它包括一第一環(huán)形構(gòu)件和一第二環(huán)形構(gòu)件，所述第一和第二密封組件具有緊夾于上述兩個(gè)環(huán)形構(gòu)件之間的通常為平的內(nèi)和外環(huán)形帶緣密封件。
7.一種如權(quán)利要求6中所述的渦型機(jī)械，其中，所述的內(nèi)帶緣和外帶緣密封件相互連成一體。
8.一種如權(quán)利要求6中所述的渦型機(jī)械，其中，所述的內(nèi)帶緣和外帶緣密封件為單獨(dú)的兩個(gè)構(gòu)件。
9.一種如權(quán)利要求6中所述的渦型機(jī)械，其中，所述的帶緣密封件由加有填料的聚四氟乙烯(PTFE)構(gòu)成。
10.一種如權(quán)利要求9中所述的渦型機(jī)械，其中，聚四氟乙烯(PTFE)中填有玻璃。
11.一種如權(quán)利要求10中所述的渦型機(jī)械，其中，玻璃大約占密封材料重量的5%。
12.一種如權(quán)利要求9中所述的渦型機(jī)械，其中，所述的聚四氟乙烯(PTFE)中填有MoS2。
13.一種如權(quán)利要求12中所述的渦型機(jī)械，其中，MoS2占密封材料重量的5%。
14.一種如權(quán)利要求6中所述的渦型機(jī)械，其中，所述的帶緣密封件在不受壓時(shí)具有平面的外形。
15.一種如權(quán)利要求6中所述的渦型機(jī)械，其中，所述的每一個(gè)帶緣密封件在受壓時(shí)都有一略微呈錐形的外露周邊。
16.一種如權(quán)利要求15中所述的渦型機(jī)械，其中，有多個(gè)內(nèi)和外帶緣密封件。
17.一種如權(quán)利要求6中所述的渦型機(jī)械，其中，有多個(gè)內(nèi)帶緣密封件，在它們之間有一環(huán)形間隔構(gòu)件。
18.一種如權(quán)利要求17中所述的渦型機(jī)械，其中，所述的間隔構(gòu)件由相對(duì)較堅(jiān)固的材料構(gòu)成，并在其表面上形成多個(gè)和所述帶緣密封件接合的波紋體。
19.一種如權(quán)利要求6中所述的渦型機(jī)械，其中，在第一構(gòu)件的圓周邊上有多個(gè)相隔一定距離軸向伸出并穿過第二構(gòu)件的凸臺(tái)。
20.一種如權(quán)利要求19中所述的渦型機(jī)械，其中，所述凸臺(tái)的自由端經(jīng)型鍛以夾緊位于所述構(gòu)件之間的帶緣密封件。
21.一種如權(quán)利要求19中所述的渦型機(jī)械，其中，所述的帶緣密封件相互連成一體，所述凸臺(tái)從中穿過。
22.一種如權(quán)利要求19中所述的渦型機(jī)械，其中，所述內(nèi)和外帶緣密封件為單獨(dú)的構(gòu)件，所述凸臺(tái)在它們之間穿過。
23.一種如權(quán)利要求6中所述的渦型機(jī)械，其中，所述第一構(gòu)件有一環(huán)形軸向延伸的凸緣，第二構(gòu)件由置于凸緣相對(duì)兩側(cè)的兩個(gè)環(huán)形構(gòu)件構(gòu)成。
24.一種如權(quán)利要求23中所述的渦型機(jī)械，其中，所述凸緣沿圓周相隔一定距離的若干部位經(jīng)錘鍛以夾緊所述兩個(gè)環(huán)形構(gòu)件和位于所述構(gòu)件之間的帶緣密封件。
25.一種如權(quán)利要求6中所述的渦型機(jī)械，其中，有多個(gè)內(nèi)帶緣密封件。
26.一種如權(quán)利要求6中所述的渦型機(jī)械，其中，所述機(jī)械為壓縮機(jī)，并在凹槽和外殼中外于排出壓力下的區(qū)域之間有一第二泄漏通道。
27.一種如權(quán)利要求26中所述的渦型機(jī)械，其中，第一和第二密封組件也隔離凹槽和排出壓力區(qū)。
28.一種如權(quán)利要求26中所述的渦型機(jī)械，其中，所述密封裝置的一個(gè)端面暴露于凹槽中的流體中，該密封裝置的第一密封組件使凹槽與排出壓力區(qū)隔開，第二密封組件使凹槽與外殼內(nèi)部隔開，而密封裝置的另一相對(duì)設(shè)置的端面同時(shí)暴露于外殼內(nèi)部和排出壓力中，該密封裝置包括一隔開外殼內(nèi)部和排出壓力使流體不能通過該密封裝置的該相對(duì)端面的第三環(huán)形密封組件。
29.一種如權(quán)利要求28中所述的渦型機(jī)械，其中，所述第三密封構(gòu)件與所述密封裝置的第二構(gòu)件形成一整體。
30.一種如權(quán)利要求26中所述的渦型機(jī)械，其中，所述密封裝置可在凹槽中軸向浮動(dòng)。
31.一種如權(quán)利要求28中所述的渦型機(jī)械，其中，壓縮機(jī)外殼中的隔板上有一流體排出口，所述第三密封件環(huán)繞該排出口。
32.一種如權(quán)利要求31中所述的渦型機(jī)械，它還包括一環(huán)繞所述隔板上排出口的硬化閥座。
33.一種如權(quán)利要求32中所述的渦型機(jī)械，其中，所述閥座為一環(huán)繞排出口固定在隔板上的單獨(dú)的環(huán)形構(gòu)件。
34.一種如權(quán)利要求32中所述的渦型機(jī)械，其中，所述閥座為一隔板上環(huán)繞排出口的經(jīng)局部硬化的表面。
35.一種如權(quán)利要求1中所述的渦型機(jī)械，其中，所說的一個(gè)渦形體為無軌運(yùn)行渦形體。
36.一種如權(quán)利要求1中所述的渦型機(jī)械，其中，所述機(jī)械為壓縮機(jī)，此壓縮機(jī)有一具有排出壓力的排出區(qū)和一在凹槽和該排出區(qū)之間的第二泄漏通道。
37.一種如權(quán)利要求36中所述的渦型機(jī)械，其中，所述第一和第二密封組件也隔離凹槽和排出壓力區(qū)。
38.一種如權(quán)利要求36中所述的渦型機(jī)械，其中，所述密封裝置的一個(gè)端面暴露于凹槽中的流體中，該密封裝置的第一密封組件使凹槽與排出壓力區(qū)隔開，第二密封組件使凹槽與外殼內(nèi)部隔開，而密封裝置的另一相對(duì)設(shè)置的端面同時(shí)暴露于外殼內(nèi)部和排出壓力中，該密封裝置包括一隔開外殼內(nèi)部和排出壓力使流體不能通過該密封裝置的該相對(duì)表面的第三環(huán)形密封組件。
39.一種如權(quán)利要求38中所述的渦型機(jī)械，其中，第三密封構(gòu)件與密封裝置的第二構(gòu)件為一整體。
40.一種渦型壓縮機(jī)，包括(a)一密封外殼;(b)一置于外殼內(nèi)并在其一端面上有第一螺旋體的有軌運(yùn)行渦形體;(c)一置于外殼內(nèi)并在其一端面上有第二螺旋體的無軌運(yùn)行渦形體，這兩螺旋體相互嚙合;(d)使有軌運(yùn)行渦形體繞一軸相對(duì)于無軌渦形體沿軌道運(yùn)行的裝置，從而使這兩螺旋體產(chǎn)生體積逐漸變化的內(nèi)腔以將流體從一吸入壓力壓縮到一排出壓力;(e)用以安裝其中一個(gè)渦形體使其相對(duì)于另一個(gè)渦形體具有有限的軸向運(yùn)動(dòng)的裝置;(f)在其中一個(gè)渦形體的一個(gè)表面上開出一凹槽以便此槽中的加壓流體能使這一個(gè)渦形體向另一個(gè)渦形體偏移的裝置;(g)用以在凹槽和外殼內(nèi)吸入壓力區(qū)之間形成一第一泄流通道的裝置;(h)有以在凹槽和外殼內(nèi)排出壓力區(qū)之間形成一第二泄流通道的裝置;(i)給凹槽提供介于吸入壓力和排出壓力之間的中壓以使兩渦形體一起軸向偏移的裝置;和(j)安置在凹槽中的密封裝置，該密封裝置包括三個(gè)密封組件，第一密封組件將凹槽中的加壓流體同第一泄漏通道隔開，第二密封組件隔開凹槽和第二泄漏口通道、而第三密封組件隔開吸入壓力下的流體和排出壓力下的流體使其不能通過密封裝置的端面。
41.一種如權(quán)利要求40中所述的渦型機(jī)械，其中，所述密封裝置在凹槽中沿軸向浮動(dòng)，而第一和第二密封組件仍保持有效。
42.一種如權(quán)利要求40中所述的渦型機(jī)械，其中，所述密封裝置具有疊加結(jié)構(gòu)，包括一第一環(huán)形構(gòu)件和一第二環(huán)形構(gòu)件，其中第一和第二密封組件具有夾緊于上述構(gòu)件之間通常為平面的內(nèi)和外環(huán)形帶緣密封件。
43.一種如權(quán)利要求42中所述的渦型機(jī)械，其中，內(nèi)和外帶緣密封件相互連成一體。
44.一種如權(quán)利要求42中所述的渦型機(jī)械，其中，內(nèi)和外帶緣密封件為單獨(dú)的兩個(gè)構(gòu)件。
45.一種如權(quán)利要求42中所述的渦型機(jī)械，其中，有多個(gè)內(nèi)帶緣密封件，在它們之間有一環(huán)形間隔構(gòu)件。
46.一種如權(quán)利要求40中所述的渦型機(jī)械，其中，所有密封件的外形都為圓環(huán)形，第三密封組件具有適當(dāng)?shù)闹睆揭员阍谡９ぷ鳁l件下提供可靠的凈密封力。
47.一種如權(quán)利要求46中所述的渦型機(jī)械，其中第三密封組件具有適當(dāng)?shù)膶挾纫允姑芊夥较蛏系膯挝粔毫Υ笥谡５呐懦鰤毫Α?br>
48.一種如權(quán)利要求40中所述的渦型機(jī)械，其中，所述密封裝置在凹槽中軸向浮動(dòng)，其中，當(dāng)壓縮機(jī)進(jìn)口處存在真空時(shí)，會(huì)引起密封裝置軸向移動(dòng)并可導(dǎo)致第三密封組件失效。
49.一多功能密封裝配件包括(a)一和第一筒形表面的外側(cè)密封地接合的環(huán)形內(nèi)帶緣密封件;(b)一和第二筒形表面的內(nèi)側(cè)密封地接合的環(huán)形外帶緣密封件，密封裝配件可沿所述各密封件軸線移動(dòng);(c)將上述第一和第二密封環(huán)夾緊的第一和第二夾緊構(gòu)件;(d)一和上述兩構(gòu)件中之一相應(yīng)動(dòng)作的第三環(huán)形密封構(gòu)件，該密封構(gòu)件和一通常為平面圓環(huán)形的密封表面密封地接合。
50.一種如權(quán)利要求49中所述的多功能密封裝配件，其中，三個(gè)密封件同軸設(shè)置。
51.一種如權(quán)利要求49中所述的多功能密封裝配件，其中，所述第一和第二筒形面為環(huán)形凹槽的兩個(gè)側(cè)壁，所述密封表面和凹槽的底部相對(duì)設(shè)置。
全文摘要
一種利用處于壓力下的工作流體提高軸向密封性的蝸形機(jī)械，它包括用以隔離造成軸向偏移的流體的多功能浮動(dòng)密封裝置的幾個(gè)實(shí)施例，它能提供真空防護(hù)和一定程度的高壓比防護(hù)。
文檔編號(hào)F04C29/02GK1060699SQ9110851
公開日1992年4月29日 申請(qǐng)日期1991年8月28日 優(yōu)先權(quán)日1990年10月1日
發(fā)明者加利·朱斯丁·安德森, 詹姆斯·威廉姆·布什 申請(qǐng)人:科普蘭公司