本實(shí)用新型涉及一種低壓式渦旋壓縮機(jī)的密封技術(shù)，特別涉及一種低壓式渦旋壓縮機(jī)的浮動密封結(jié)構(gòu)及低壓式渦旋壓縮機(jī)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在的渦旋壓縮機(jī)中，在動靜渦盤的運(yùn)行過程中，其渦旋葉片頂面通常都會產(chǎn)生一定的泄露問題。因此，針對這種問題，目前通常都會采用軸向密封技術(shù)，來有效地減小這種渦旋葉片頂面的泄漏。

由于渦旋壓縮機(jī)還細(xì)分為低壓式渦旋壓縮機(jī)和高壓式渦旋壓縮機(jī)，這兩種渦旋壓縮機(jī)的密封方式也存在不同。低壓式渦旋壓縮機(jī)通常采用靜渦盤浮動設(shè)計，如美國專利US5156539所述的，但是其動渦盤與主軸承止推面摩擦功耗較大。高壓式渦旋壓縮機(jī)通常采用動渦盤浮動技術(shù)，如中國專利200910004462.X所述。

針對低壓式渦旋壓縮機(jī)的密封方式，美國專利US5156539公開了了一種低壓式渦旋壓縮機(jī)，如圖1所示，其主軸承止推面上有二個凹槽，利用密封圈形成兩個背壓腔23、28，外側(cè)背壓腔28連通渦旋中間壓縮腔，內(nèi)側(cè)背壓腔23連通渦旋排出腔。但是，這種結(jié)構(gòu)也存在一些不足之處，主要在于以下兩點(diǎn)：

1)考慮到動渦盤的回轉(zhuǎn)半徑，每個背壓腔的寬度不小于兩倍動渦盤的回轉(zhuǎn)半徑加連通孔的直徑，因此導(dǎo)致主軸承尺寸過大；

2)內(nèi)側(cè)背壓腔的面積過大，因此導(dǎo)致背壓力過大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是針對上述問題，提供一種低壓式渦旋壓縮機(jī)的浮動密封結(jié)構(gòu)及低壓式渦旋壓縮機(jī)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中主軸承尺寸過大和背壓力過大的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了以下技術(shù)方案：

低壓式渦旋壓縮機(jī)的浮動密封結(jié)構(gòu)，其包括：

動渦盤體，其安裝于低壓式渦旋壓縮機(jī)內(nèi)并與驅(qū)動部連接，該動渦盤體與靜渦盤體螺旋配合，動渦盤體內(nèi)設(shè)有中間壓縮腔和排出腔，動渦盤體的底面具有環(huán)形槽體；

密封盤體，其表面具有環(huán)形凸起，該環(huán)形凸起的內(nèi)壁和/或外壁上開設(shè)有徑向延伸的至少兩凹槽，密封盤體的環(huán)形凸起插入環(huán)形槽體，凹槽與環(huán)形槽體的內(nèi)壁之間形成環(huán)形腔體，其中至少一環(huán)形腔體連通中間壓縮腔、至少另一環(huán)形腔體連通排出腔，環(huán)形腔體內(nèi)設(shè)置有第一環(huán)形密封圈。

本實(shí)用新型所提供的低壓式渦旋壓縮機(jī)的浮動密封結(jié)構(gòu)，主要設(shè)置了動渦盤體和密封盤體，其中，動渦盤體內(nèi)設(shè)有中間壓縮腔和排出腔，動渦盤體的底面具有環(huán)形槽體，密封盤體表面具有環(huán)形凸起，環(huán)形凸起的內(nèi)壁和/或外壁上開設(shè)有徑向延伸的至少兩凹槽，密封盤體的環(huán)形凸起插入環(huán)形槽體，凹槽與環(huán)形槽體的內(nèi)壁之間形成環(huán)形腔體，其中至少一環(huán)形腔體連通中間壓縮腔、至少另一環(huán)形腔體連通排出腔，環(huán)形腔體內(nèi)設(shè)置有第一環(huán)形密封圈；通過形成的至少兩環(huán)形腔體，可以在動渦盤體的背面形成背壓，背壓將動盤頂向靜渦盤，使渦旋葉片端面貼合，可有效防止泄露并減小動渦盤背面與主軸承止推面間的滑動摩擦。

另外，相比于附圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)，由于密封盤體與動渦盤體的連接關(guān)系，使得密封盤體可以實(shí)現(xiàn)與動渦盤體的隨動，可以有效地減小了內(nèi)側(cè)背壓腔的尺寸，同時使得背壓腔的面積有效減小，因此還可以解決因背壓腔的面積過大所造成的背壓力過大的問題，從而保證了壓縮機(jī)機(jī)構(gòu)的緊湊，背壓腔的緊湊型設(shè)計有利于提高動盤的軸向密封的可靠性，同時改善了壓縮機(jī)工況切換時動盤背壓調(diào)整的靈敏度，降低了渦旋盤軸向的不必要磨損。保證可壓縮機(jī)的使用壽命。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以作如下改進(jìn)：

作為優(yōu)選的方案，上述的動渦盤體的底部設(shè)置有柱體，該柱體外 布置有與柱體同心的環(huán)形凸臺，該環(huán)形凸臺設(shè)置于動渦盤體的底部，柱體與環(huán)形凸臺之間的空間形成環(huán)形槽體。

采用上述優(yōu)選的方案，能夠以形成環(huán)形槽體的最佳結(jié)構(gòu)，使得密封盤體內(nèi)圓面與動渦盤體外圓面間隙配合，限定密封盤體的徑向位置，動渦盤體運(yùn)動時，密封盤體隨動，同時密封盤體的底面在柱體的上端面上滑動，可以隔離外側(cè)背壓腔與吸氣壓力區(qū)。

作為優(yōu)選的方案，上述的環(huán)形凸起的內(nèi)壁和外壁上均布置有凹槽。

采用上述優(yōu)選的方案，可以在環(huán)形凸起的相對兩側(cè)形成凹槽。

作為可選的方案，上述的凹槽均布置于環(huán)形凸起的內(nèi)壁。

采用上述優(yōu)選的方案，可以在環(huán)形凸起的同內(nèi)側(cè)形成凹槽。

作為優(yōu)選的方案，上述的環(huán)形凸起的內(nèi)壁呈臺階面，該臺階面的臺階單元上開設(shè)有凹槽。

采用上述優(yōu)選的方案，可以保證運(yùn)行的穩(wěn)定性。

作為優(yōu)選的方案，上述的柱體外布置有與柱體同心的第二環(huán)形密封圈，該第二環(huán)形密封圈設(shè)置于動渦盤體的底部。

采用上述優(yōu)選的方案，該第二環(huán)形密封圈最好是彈性變形量大于動渦盤體的浮動量，可以保證運(yùn)行的穩(wěn)定性。

作為優(yōu)選的方案，上述的第二環(huán)形密封圈的截面呈矩形。

采用上述優(yōu)選的方案，可以形成更佳的密封作用。

作為優(yōu)選的方案，上述的第一環(huán)形密封圈的截面呈圓形或橢圓形。

采用上述優(yōu)選的方案，可以形成更佳的密封作用。

作為優(yōu)選的方案，上述的中間壓縮腔和排出腔的底部分別開設(shè)有連通凹槽的通孔。

采用上述優(yōu)選的方案，能夠以較優(yōu)選的方式實(shí)現(xiàn)中間壓縮腔、排出腔分別與凹槽的連通。

低壓式渦旋壓縮機(jī)，包括主機(jī)，該主機(jī)內(nèi)還設(shè)置有如上所述的低壓式渦旋壓縮機(jī)的浮動密封結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的低壓式渦旋壓縮機(jī)由于采用了本實(shí)用新型的低壓式渦旋壓縮機(jī)的浮動密封結(jié)構(gòu)，因此也具有相同的有益效果，在此不再贅述。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的低壓式渦旋壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的低壓式渦旋壓縮機(jī)(包括本實(shí)用新型的低壓式渦旋壓縮機(jī)的浮動密封結(jié)構(gòu))在一種實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2中A部的放大圖。

圖4是本實(shí)用新型的低壓式渦旋壓縮機(jī)(包括本實(shí)用新型的低壓式渦旋壓縮機(jī)的浮動密封結(jié)構(gòu))在另一種實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是圖4中B部的放大圖。

其中，1.動渦盤體 11.中間壓縮腔 111.通孔 12.排出腔 121.通孔13.環(huán)形槽體 14.柱體 15.環(huán)形凸臺 2.驅(qū)動部4.密封盤體 41.環(huán)形凸起411.內(nèi)壁 412.外壁 413.臺階單元 42.凹槽 421.環(huán)形腔體 422.第一環(huán)形密封圈 5.第二環(huán)形密封圈 6.主機(jī)；

箭頭代表氣流走向。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式。

為了達(dá)到本實(shí)用新型的目的，如圖2-3所示，在本實(shí)用新型的低壓式渦旋壓縮機(jī)的浮動密封結(jié)構(gòu)的其中一些實(shí)施方式中，其主要包括動渦盤體1和密封盤體4，動渦盤體1安裝于低壓式渦旋壓縮機(jī)內(nèi)并與驅(qū)動部2連接，該動渦盤體1與靜渦盤體螺旋配合(現(xiàn)有技術(shù)，未示出)，動渦盤體1內(nèi)設(shè)有中間壓縮腔11和排出腔12，動渦盤體1的底面具有環(huán)形槽體13，密封盤體4表面具有環(huán)形凸起41，該環(huán)形凸起41的內(nèi)壁和外壁上分別開設(shè)有徑向延伸的凹槽42，密封盤體4的環(huán)形凸起41插入環(huán)形槽體13，凹槽42與環(huán)形槽體13的內(nèi)壁之間形成兩環(huán)形腔體421，其中一環(huán)形腔體421連通中間壓縮腔11、另一 環(huán)形腔體421連通排出腔12，環(huán)形腔體421內(nèi)設(shè)置有第一環(huán)形密封圈422。

作為上述實(shí)施方式的可替代方案，如圖4-5所示，其他與上述技術(shù)方案相同，不同之處在于，環(huán)形凸起41的內(nèi)壁上開設(shè)有兩個徑向延伸的凹槽42，形成的兩個環(huán)形腔體421位于凹槽42的內(nèi)壁和環(huán)形槽體13的內(nèi)壁之間。

其中，凹槽42并不僅局限于開設(shè)兩個，根據(jù)密封盤體4的增高，凹槽42還可以設(shè)置更多個，例如，設(shè)置四個，兩個形成的環(huán)形腔體421連通中間壓縮腔11，兩個形成的環(huán)形腔體421連通排出腔12。

本實(shí)施例所提供的低壓式渦旋壓縮機(jī)的浮動密封結(jié)構(gòu)，主要設(shè)置了動渦盤體和密封盤體，其中，動渦盤體內(nèi)設(shè)有中間壓縮腔和排出腔，動渦盤體的底面具有環(huán)形槽體，密封盤體表面具有環(huán)形凸起，環(huán)形凸起的內(nèi)壁和/或外壁上開設(shè)有徑向延伸的至少兩凹槽，密封盤體的環(huán)形凸起插入環(huán)形槽體，凹槽與環(huán)形槽體的內(nèi)壁之間形成環(huán)形腔體，其中至少一環(huán)形腔體連通中間壓縮腔、至少另一環(huán)形腔體連通排出腔，環(huán)形腔體內(nèi)設(shè)置有第一環(huán)形密封圈；通過形成的至少兩環(huán)形腔體，可以在動渦盤體的背面形成背壓，背壓將動盤頂向靜渦盤，使渦旋葉片端面貼合，可有效防止泄露并減小動渦盤背面與主軸承止推面間的滑動摩擦。另外，相比于附圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)，由于密封盤體與動渦盤體的連接關(guān)系，使得密封盤體可以實(shí)現(xiàn)與動渦盤體的隨動，可以有效地減小了內(nèi)側(cè)背壓腔的尺寸，同時使得背壓腔的面積有效減小，因此還可以解決因背壓腔的面積過大所造成的背壓力過大的問題，從而保證了壓縮機(jī)機(jī)構(gòu)的緊湊，背壓腔的緊湊型設(shè)計有利于提高動盤的軸向密封的可靠性，同時改善了壓縮機(jī)工況切換時動盤背壓調(diào)整的靈敏度，降低了渦旋盤軸向的不必要磨損。保證可壓縮機(jī)的使用壽命。

為了進(jìn)一步地優(yōu)化本實(shí)用新型的實(shí)施效果，如圖2-5所示，在本實(shí)用新型的低壓式渦旋壓縮機(jī)的浮動密封結(jié)構(gòu)的另一些實(shí)施方式中，在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，上述的動渦盤體1的底部設(shè)置有柱體14，該柱體14外布置有與柱體14同心的環(huán)形凸臺15，該環(huán)形凸臺15設(shè)置于 動渦盤體1的底部，柱體14與環(huán)形凸臺15之間的空間形成環(huán)形槽體13。采用該實(shí)施方式的方案，能夠以形成環(huán)形槽體的最佳結(jié)構(gòu)，使得密封盤體內(nèi)圓面與動渦盤體外圓面間隙配合，限定密封盤體的徑向位置，動渦盤體運(yùn)動時，密封盤體隨動，同時密封盤體的底面在柱體的上端面上滑動，可以隔離外側(cè)背壓腔與吸氣壓力區(qū)。

為了進(jìn)一步地優(yōu)化本實(shí)用新型的實(shí)施效果，如圖4-5所示，在本實(shí)用新型的低壓式渦旋壓縮機(jī)的浮動密封結(jié)構(gòu)的另一些實(shí)施方式中，在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，上述的替代方案中，環(huán)形凸起41的內(nèi)壁411呈臺階面，該臺階面的臺階單元413上開設(shè)有凹槽42，具體如圖所示的兩個臺階單元413上分別開設(shè)有凹槽42，即一共形成兩個凹槽42，如果凹槽42為三個或更多個時，臺階單元413也可以設(shè)置更多級，或者也可以一個臺階單元413上設(shè)置兩個或更多個凹槽42。采用該實(shí)施方式的方案，可以保證運(yùn)行的穩(wěn)定性。

為了進(jìn)一步地優(yōu)化本實(shí)用新型的實(shí)施效果，如圖4-5所示，在本實(shí)用新型的低壓式渦旋壓縮機(jī)的浮動密封結(jié)構(gòu)的另一些實(shí)施方式中，在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，上述的柱體14外布置有與柱體14同心的第二環(huán)形密封圈5，該第二環(huán)形密封圈5設(shè)置于動渦盤體1的底部。采用該實(shí)施方式的方案，該第二環(huán)形密封圈最好是彈性變形量大于動渦盤體的浮動量，可以保證運(yùn)行的穩(wěn)定性。

為了進(jìn)一步地優(yōu)化本實(shí)用新型的實(shí)施效果，如圖4-5所示，在本實(shí)用新型的低壓式渦旋壓縮機(jī)的浮動密封結(jié)構(gòu)的另一些實(shí)施方式中，在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，上述的第二環(huán)形密封圈5的截面呈矩形。采用該實(shí)施方式的方案，可以形成更佳的密封作用。

為了進(jìn)一步地優(yōu)化本實(shí)用新型的實(shí)施效果，如圖2-5所示，在本實(shí)用新型的低壓式渦旋壓縮機(jī)的浮動密封結(jié)構(gòu)的另一些實(shí)施方式中，在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，上述的第一環(huán)形密封圈422的截面呈圓形或橢圓形。采用該實(shí)施方式的方案，可以形成更佳的密封作用。

為了進(jìn)一步地優(yōu)化本實(shí)用新型的實(shí)施效果，如圖2-5所示，在本實(shí)用新型的低壓式渦旋壓縮機(jī)的浮動密封結(jié)構(gòu)的另一些實(shí)施方式中， 在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，上述的中間壓縮腔11和排出腔12的底部分別開設(shè)有連通凹槽42的通孔111、121。采用該實(shí)施方式的方案，能夠以較優(yōu)選的方式實(shí)現(xiàn)中間壓縮腔、排出腔分別與凹槽的連通。

為了達(dá)到本實(shí)用新型的目的，如圖2-5所示，在本實(shí)用新型的低壓式渦旋壓縮機(jī)的其中一些實(shí)施方式中，其包括主機(jī)6，該主機(jī)6內(nèi)還設(shè)置有如上所述的低壓式渦旋壓縮機(jī)的浮動密封結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例的低壓式渦旋壓縮機(jī)由于采用了本實(shí)施例的低壓式渦旋壓縮機(jī)的浮動密封結(jié)構(gòu)，因此也具有相同的有益效果，在此不再贅述。

以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。