[实用新型]涡旋压缩机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种涡旋压缩机，更具体地，涉及一种具有轴向密封结构的涡旋压缩机。

背景技术

涡旋压缩机由于效率较高而已经被广泛地使用在许多流体(例如制冷剂)压缩应用场合中。

参照图1(图1是示出根据相关技术的一种涡旋压缩机的压缩机构的截面图)，涡旋压缩机包括由定涡旋部件110A和动涡旋部件120A构成的压缩机构100A。定涡旋部件100A包括从其基板112A延伸的呈大致螺旋形的定涡卷(也称为定涡旋齿)114A，而动涡旋部件120A则包括从其基板122A延伸的呈大致螺旋形的动涡卷(也称为动涡旋齿)124A。螺旋形定涡卷114A与螺旋形动涡卷124A相互接合以在它们之间限定出多个封闭的月牙形压缩室(也称为工作腔)130A。动涡旋部件120A通过例如电动马达(未示出)而被驱动，从而相对于定涡旋部件110A进行平动转动(亦即，动涡旋部件120A的轴线相对于定涡旋部件110A的轴线转动，但是动涡旋部件120A和定涡旋部件110A二者本身并未绕它们各自的轴线旋转)，由此使得由螺旋形定涡卷114A与螺旋形动涡卷124A限定的压缩室的容积逐渐改变(亦即逐渐由大变小)。这样，压缩室中的压力也逐渐升高，从而压缩室中的制冷剂被压缩并最终从位于涡旋部件中心处的排气口排出，由此实现制冷剂的吸入、压缩和排出的工作循环。

由于一些原因，在涡旋压缩机的运行期间，在相互可滑动地接合的定涡旋齿114A的末端与动涡旋部件120A的基板122A之间、以及在相互可滑动地接合的动涡旋齿124A的末端与定涡旋部件110A的基板112A之间均可能会出现轴向间隙G(参见图1)，由此导致流体泄漏(径向泄漏)。两个涡旋部件之间的流体泄漏所造成的泄漏损失是影响压缩机性能的重要因素。例如，如果吸气腔的流体向涡旋部件外部泄漏，则排气量会受到影响，从而会直接导致容积效率下降；而如果流体在压缩室之间泄漏，则所泄漏的流体会被重复压缩，从而会直接导致排气温度和整机功率消耗增大。

可以采用背压方案来控制(减小)涡旋部件之间的轴向间隙G进而控制流体泄漏。例如，如图1所示，在动涡旋部件120A的基板122A中设置有背压孔126A，以将具有适度压力的流体从压缩室130A引出到动涡旋部件120A的基板122A的不形成有动涡旋齿124A的一侧，由此利用该具有适度压力的流体压在动涡旋部件120A的基板122A的背侧表面128A上而将动涡旋部件120A沿轴向方向压向定涡旋部件110A以减小涡旋部件之间的轴向间隙G。

然而，在背压方案中，轴向间隙的控制取决于涡旋部件的高度，因此对涡旋部件(尤其是涡旋部件的涡旋齿的末端)的加工和装配精度要求很高。

另外，由于涡旋部件的高度只能设定成固定值，因此，为了避免涡旋部件的磨损，一般将涡旋部件设计成在优化性能点运行时具有小间隙配合，然后再由油膜来补偿该小间隙。由此，采用背压方案最终只能将流体泄漏控制在一定范围内。

另外，在不同工况下运行时涡旋部件所受到的流体压力差、力和热载荷不同，因此涡旋部件在不同工况下的变形不同。而且，在同一工况下运行时涡旋部件不同部位所受到的流体压力差、力和热载荷也会不同，因此涡旋部件不同部位在同一工况下的变形也会不同。这种不同工况下以及涡旋部件不同部位变形程度的差异、以及温度和压力本身的差异均会导致油膜的形成以及所形成的油膜厚度的差异。由此，仅仅依靠背压方案(或涡旋部件的高度设计)来均衡不同工况下和涡旋部件不同部位的流体泄漏非常困难，这进一步导致无法实现对流体泄漏的可靠控制。

替代背压方案或者在背压方案的基础上，可以采用长段轴向密封条方案来控制(减小)涡旋部件之间的轴向间隙G进而控制流体泄漏。例如，参照图2和图3(图2是示出根据相关技术的另一种涡旋压缩机的涡旋部件的立体图，而图3是示出根据相关技术的另一种涡旋压缩机的密封条的示意图)，在涡旋部件110A/120A的涡旋齿114A/124A的末端135A中、在涡旋齿114A/124A沿螺旋方向的基本上整个长度上设置有凹槽140A，并且与涡旋齿114A/124A具有一致涡旋型线的长密封条150A(参见图3)插置在凹槽140A中，由此消除涡旋部件之间的轴向间隙G。