本發(fā)明涉及密封技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種密封件及壓縮機(jī)及空調(diào)器。

背景技術(shù)：

在壓縮機(jī)中，密封件是將低壓氣體提升為高壓氣體的一種從動的流體機(jī)械，是制冷系統(tǒng)的心臟。它從吸氣管吸入低溫低壓的制冷劑氣體，通過電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動壓縮部件對其進(jìn)行壓縮后向排氣管排出高溫高壓的制冷劑氣體，為制冷循環(huán)提供動力，從而實(shí)現(xiàn)壓縮→冷凝→膨脹→蒸發(fā)的制冷循環(huán)。

密封件的密封性能的好壞直接關(guān)乎到密封件的壓縮性能。如圖1至圖3所示，現(xiàn)有技術(shù)中的密封件10’均采用的是梳齒密封結(jié)構(gòu)11’。

該結(jié)構(gòu)的密封件在壓縮機(jī)高轉(zhuǎn)速和小密封間隙情況下，由于氣流進(jìn)入密封腔時(shí)不僅以很大的軸向速度通過各腔，而且還具有較大的周向分速度，氣流在各腔中形成螺旋形的流動方式。另外，由于轉(zhuǎn)子偏心，造成轉(zhuǎn)子在工作時(shí)與密封腔體整段圓周上的間隙分布不均勻，轉(zhuǎn)子在進(jìn)動中這種間隙又是隨時(shí)間變化的。因此在轉(zhuǎn)子的周圍圓周方向形成了不均勻的壓力分布，分布壓力的合力將對轉(zhuǎn)子形成一個(gè)與位移相垂直的切向分量，當(dāng)切向激勵(lì)力達(dá)到或超過一定值時(shí)，就會使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動，進(jìn)而使得密封件出現(xiàn)半速渦動甚至渦動失穩(wěn)故障。而適當(dāng)增大密封間隙，可以一定程度避免半速渦動故障，但是會造成密封泄漏量增大，造成機(jī)組性能下降和運(yùn)營成本上升的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種密封件及壓縮機(jī)及空調(diào)器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中壓縮機(jī)的密封件在壓縮機(jī)高轉(zhuǎn)速和小密封間隙情況下導(dǎo)致的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種密封件，包括密封體，密封體上形成有密封面，密封面上設(shè)置有蜂窩狀密封結(jié)構(gòu)，蜂窩狀密封結(jié)構(gòu)包括多個(gè)相鄰設(shè)置的蜂窩格，多個(gè)蜂窩格中的部分蜂窩格之間通過氣道連通。

進(jìn)一步地，密封體為環(huán)形體，蜂窩狀密封結(jié)構(gòu)形成于環(huán)形體的環(huán)形曲面上。

進(jìn)一步地，多個(gè)蜂窩格中的沿環(huán)形曲面的圓周方向上的相鄰蜂窩格通過氣道連通。

進(jìn)一步地，多個(gè)蜂窩格中的沿密封面的密封方向的相鄰蜂窩格通過氣道連通。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種壓縮機(jī)，包括密封件，密封件為上述的密封件。

進(jìn)一步地，壓縮機(jī)包括主軸和安裝在主軸上的一級葉輪，密封體為環(huán)形體，環(huán)形體包括套設(shè)在一級葉輪外側(cè)的第一環(huán)形體，蜂窩狀密封結(jié)構(gòu)形成于第一環(huán)形體的與一級葉輪相鄰的內(nèi)環(huán)面上。

進(jìn)一步地，壓縮機(jī)包括安裝在主軸上的一級擴(kuò)壓器，環(huán)形體還包括安裝在一級擴(kuò)壓器和主軸之間的第二環(huán)形體，蜂窩狀密封結(jié)構(gòu)形成于第二環(huán)形體的與一級擴(kuò)壓器相鄰的外環(huán)面上。

進(jìn)一步地，壓縮機(jī)包括安裝在主軸上的二級葉輪，環(huán)形體還包括套設(shè)在二級葉輪外側(cè)的第三環(huán)形體，蜂窩狀密封結(jié)構(gòu)形成于第三環(huán)形體的與二級葉輪相鄰的內(nèi)環(huán)面上。

進(jìn)一步地，壓縮機(jī)包括安裝在主軸上的阻油套，環(huán)形體還包括套設(shè)在阻油套外側(cè)的第四環(huán)形體，蜂窩狀密封結(jié)構(gòu)形成于第四環(huán)形體的與阻油套相鄰的內(nèi)環(huán)面上。

進(jìn)一步地，蜂窩狀密封結(jié)構(gòu)包括多個(gè)相鄰設(shè)置的蜂窩格，多個(gè)蜂窩格中的沿圓周方向上的相鄰蜂窩格通過氣道連通。

進(jìn)一步地，壓縮機(jī)為磁懸浮壓縮機(jī)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種空調(diào)器，包括壓縮機(jī)，壓縮機(jī)為上述的壓縮機(jī)。

應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，采用蜂窩格和氣道的組合結(jié)構(gòu)可以將近似于梳齒密封件形式和蜂窩密封件形式的優(yōu)點(diǎn)綜合。使得密封件在應(yīng)用于高轉(zhuǎn)速和小密封間隙情況下，讓蜂窩狀密封結(jié)構(gòu)盡可能的減小密封間隙而避免半速渦動和渦動失穩(wěn)故障，減小或避免轉(zhuǎn)子的振動問題，提高壓縮機(jī)能效。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的密封件的主視示意圖；

圖2示出了圖1中的密封件的側(cè)剖示意圖；

圖3示出了圖2中的A處放大示意圖；

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的密封件的實(shí)施例的主視示意圖；

圖5示出了圖4中的密封件的側(cè)剖示意圖；

圖6示出了圖5中的B處的放大示意圖；

圖7示出了圖6中的P方向上的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的壓縮機(jī)的實(shí)施例的剖視示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：

100、密封體；110、蜂窩狀密封結(jié)構(gòu)；111、蜂窩格；112、氣道；1、前螺母；2、一級葉輪；3、一級葉輪密封件；4、一級擴(kuò)壓器；5、回流器；6、二級擴(kuò)壓器；7、二級葉輪密封件；8、阻油密封件；9、阻油套；10、主軸；11、二級葉輪；12、級間密封環(huán)；13、支撐環(huán)。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說明的是，本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的術(shù)語在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

除非另外具體說明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個(gè)部分的尺寸并不是按照實(shí)際的比例關(guān)系繪制的。對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為授權(quán)說明書的一部分。在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實(shí)施例的其它示例可以具有不同的值。應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步討論。

為了便于描述，在這里可以使用空間相對術(shù)語，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個(gè)器件或特征與其他器件或特征的空間位置關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解的是，空間相對術(shù)語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構(gòu)造上方”或“在其他器件或構(gòu)造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構(gòu)造下方”或“在其他器件或構(gòu)造之下”。因而，示例性術(shù)語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)，并且對這里所使用的空間相對描述作出相應(yīng)解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，方位詞如“前、后、上、下、左、右”、“橫向、豎向、垂直、水平”和“頂、底”等所指示的方位或位置關(guān)系通常是基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，在未作相反說明的情況下，這些方位詞并不指示和暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位或者以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制；方位詞“內(nèi)、外”是指相對于各部件本身的輪廓的內(nèi)外。

對于梳齒密封，其密封流道是由方形截面圓周掃掠而成。而蜂窩密封是由多個(gè)六邊形截面沿徑向延伸成密封柵格而形成密封流道。

圖4至圖7示出了本發(fā)明的密封件的實(shí)施例，該密封件包括密封體100，密封體100上形成有密封面。密封面上設(shè)置有蜂窩狀密封結(jié)構(gòu)110，蜂窩狀密封結(jié)構(gòu)110包括多個(gè)相鄰設(shè)置的蜂窩格111，多個(gè)蜂窩格111中的部分蜂窩格111之間通過氣道112連通。

應(yīng)用本實(shí)施例的技術(shù)方案，采用蜂窩格111和氣道112的組合結(jié)構(gòu)可以將近似于梳齒密封件形式和蜂窩密封件形式的優(yōu)點(diǎn)綜合。使得密封件在應(yīng)用于高轉(zhuǎn)速和小密封間隙情況下，可以增大改善后的密封件密封流道中流體質(zhì)點(diǎn)的速度突變率，從而增大流體質(zhì)點(diǎn)在密封流道中的能量損耗，減小泄露量，提高密封性能。

優(yōu)選的，將多個(gè)蜂窩格111中的沿密封面的密封方向的相鄰蜂窩格111通過氣道112連通?，F(xiàn)將兩者結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合，將每個(gè)蜂窩密封柵格切開，使得原本相互獨(dú)立的單個(gè)蜂窩密封柵格在圓周方向上聯(lián)通，具備梳齒密封的密封形式。此時(shí)，可以增大改善后的密封件密封流道中流體質(zhì)點(diǎn)的速度突變率，從而增大流體質(zhì)點(diǎn)在密封流道中的能量損耗，減小泄露量，提高密封性能。

可選的，如圖5所示，在本實(shí)施例中，密封體100為環(huán)形體，蜂窩狀密封結(jié)構(gòu)110形成于環(huán)形體的環(huán)形曲面上。通常情況下，會在環(huán)形體的內(nèi)環(huán)形曲面或者外環(huán)形曲面上形成蜂窩狀密封結(jié)構(gòu)110。根據(jù)不同的使用要求和場景，可以選擇在環(huán)形體的內(nèi)環(huán)形曲面形成蜂窩狀密封結(jié)構(gòu)110，或者選擇在環(huán)形體的外環(huán)形曲面上形成蜂窩狀密封結(jié)構(gòu)110。如圖7所示，在本實(shí)施例中，多個(gè)蜂窩格111中的沿環(huán)形曲面的圓周方向上的相鄰蜂窩格111通過氣道112連通。使得密封體100在沿環(huán)形曲面的圓周方向上具有齒密封件形式的優(yōu)點(diǎn)，而在密封體100的周向方向上具有蜂窩密封件形式的優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)施例的密封件可以利用3D金屬打印技術(shù)，可以將無法直接真空釬焊的蜂窩密封件打印加工出來且滿足運(yùn)行機(jī)械強(qiáng)度要求，應(yīng)用在高速轉(zhuǎn)子上，增大蜂窩密封的實(shí)用性和應(yīng)用面。

圖8示出了本發(fā)明的壓縮機(jī)的一種實(shí)施例，該壓縮機(jī)包括密封件，密封件為上述的密封件。采用上述的密封件，可以利用梳齒密封件形式和蜂窩密封件形式的綜合優(yōu)點(diǎn)，減小或避免壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子的振動問題。

上述壓縮機(jī)的實(shí)施例尤其適用于磁懸浮壓縮機(jī)。

一般的，磁懸浮應(yīng)用產(chǎn)品均為超高速機(jī)器。磁懸浮壓縮機(jī)一般轉(zhuǎn)速較高，運(yùn)行時(shí)定轉(zhuǎn)子間無摩擦，轉(zhuǎn)子運(yùn)行回轉(zhuǎn)精度高，理論上密封間隙可以設(shè)計(jì)為回轉(zhuǎn)精度一致，從而極大限度的提高機(jī)組能效。利用蜂窩技術(shù)將壓縮機(jī)內(nèi)氣動密封件由梳齒密封替換為蜂窩密封，可以盡可能的減小密封間隙而避免半速渦動和渦動失穩(wěn)故障。利用磁懸浮壓縮機(jī)中位移傳感器可以檢測蜂窩密封的幾何中心，從而使得主軸懸浮運(yùn)行在該中心處，避免因裝配偏心造成的激振力產(chǎn)生，盡量減小密封間隙，提高壓縮機(jī)性能。

如圖8所示，本發(fā)明的壓縮機(jī)的零件包轉(zhuǎn)子零件和定子零件其中轉(zhuǎn)子零件包括前螺母1、一級葉輪2、支撐環(huán)13、級間密封環(huán)12、二級葉輪11、阻油套9、主軸10；定子零件包括一級葉輪密封件3、一級擴(kuò)壓器4、回流器5、二級擴(kuò)壓器6、二級葉輪密封件7、阻油密封件8。

其中，一級葉輪2和一級葉輪密封件3構(gòu)成一級葉輪密封區(qū)C；

級間密封環(huán)12和一級擴(kuò)壓器4構(gòu)成級間密封區(qū)D；

二級葉輪11和二級葉輪密封件7構(gòu)成二級密封區(qū)E；

阻油套9和阻油密封件8構(gòu)成阻油密封區(qū)F。

其中，一級葉輪密封件3、級間密封環(huán)12、二級葉輪密封件7以及阻油密封件8采用上述的密封件中的一種。

如圖8所示，一級葉輪密封件3由本發(fā)明的密封件的第一環(huán)形體替代。本發(fā)明的壓縮機(jī)包括主軸10和安裝在主軸10上的一級葉輪2，密封體100為環(huán)形體，環(huán)形體包括套設(shè)在一級葉輪2外側(cè)的第一環(huán)形體，蜂窩狀密封結(jié)構(gòu)110形成于第一環(huán)形體的與一級葉輪2相鄰的內(nèi)環(huán)面上。優(yōu)選的，蜂窩狀密封結(jié)構(gòu)110包括多個(gè)相鄰設(shè)置的蜂窩格111，多個(gè)蜂窩格111中的沿圓周方向上的相鄰蜂窩格111通過氣道112連通。以使得一級葉輪密封區(qū)C的密封效果兼具梳齒密封件形式和蜂窩密封件形式的綜合優(yōu)點(diǎn)。

現(xiàn)有的級間密封環(huán)12由本發(fā)明的密封件的第二環(huán)形體替代。具體的，如圖8所示，壓縮機(jī)包括安裝在主軸10上的一級擴(kuò)壓器4，環(huán)形體還包括安裝在一級擴(kuò)壓器4和主軸10之間的第二環(huán)形體，蜂窩狀密封結(jié)構(gòu)110形成于第二環(huán)形體的與一級擴(kuò)壓器4相鄰的外環(huán)面上。優(yōu)選的，蜂窩狀密封結(jié)構(gòu)110包括多個(gè)相鄰設(shè)置的蜂窩格111，多個(gè)蜂窩格111中的沿圓周方向上的相鄰蜂窩格111通過氣道112連通。以使得級間密封區(qū)D的密封效果兼具梳齒密封件形式和蜂窩密封件形式的綜合優(yōu)點(diǎn)。

現(xiàn)有的二級葉輪密封件7由本發(fā)明的密封件的第三環(huán)形體替換，如圖8所示，壓縮機(jī)包括安裝在主軸10上的二級葉輪11，環(huán)形體還包括套設(shè)在二級葉輪11外側(cè)的第三環(huán)形體，蜂窩狀密封結(jié)構(gòu)110形成于第三環(huán)形體的與二級葉輪11相鄰的內(nèi)環(huán)面上。優(yōu)選的，蜂窩狀密封結(jié)構(gòu)110包括多個(gè)相鄰設(shè)置的蜂窩格111，多個(gè)蜂窩格111中的沿圓周方向上的相鄰蜂窩格111通過氣道112連通。以使得二級密封區(qū)E的密封效果兼具梳齒密封件形式和蜂窩密封件形式的綜合優(yōu)點(diǎn)。

現(xiàn)有的阻油密封件8由本發(fā)明的密封件的第四環(huán)形體替換，如圖8所示，壓縮機(jī)包括安裝在主軸10上的阻油套9，環(huán)形體還包括套設(shè)在阻油套9外側(cè)的第四環(huán)形體，蜂窩狀密封結(jié)構(gòu)110形成于第四環(huán)形體的與阻油套9相鄰的內(nèi)環(huán)面上。優(yōu)選的，蜂窩狀密封結(jié)構(gòu)110包括多個(gè)相鄰設(shè)置的蜂窩格111，多個(gè)蜂窩格111中的沿圓周方向上的相鄰蜂窩格111通過氣道112連通。以使得阻油密封區(qū)F的密封效果兼具梳齒密封件形式和蜂窩密封件形式的綜合優(yōu)點(diǎn)。

上述四個(gè)密封區(qū)的密封件均為梳齒密封件形式和蜂窩密封件形式的綜合的密封件。在結(jié)構(gòu)允許條件下，上述的密封件可以采用真空釬焊加工完成，當(dāng)結(jié)構(gòu)尺寸無法布置焊接件的蜂窩密封時(shí)可以采用3D金屬打印技術(shù)打印蜂窩密封件，甚至應(yīng)用在高速轉(zhuǎn)子上，也可滿足強(qiáng)度要求。裝配密封件時(shí)，利用磁懸浮系統(tǒng)中的傳感器檢測密封件的幾何中心位置，將磁懸浮系統(tǒng)的懸浮中心改為該幾何中心，避免因裝配同軸度不良造成氣動組件在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)激振力，造成懸浮失穩(wěn)，引起壓縮機(jī)故障。

本發(fā)明還提供可一種空調(diào)器，該空調(diào)器包括上述的壓縮機(jī)。采用上述的壓縮機(jī)可以利用梳齒密封件形式和蜂窩密封件形式的綜合優(yōu)點(diǎn)，減小或避免壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子的振動問題，進(jìn)而提高壓縮機(jī)的性能，以提高空調(diào)器的使用性能。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。