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CN102301094B - 带有接纳排放压力流体的背压腔的涡旋式压缩机 - Google Patents

带有接纳排放压力流体的背压腔的涡旋式压缩机 Download PDF

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Abstract

动涡旋部件的基座的表面与推力轴承对准。所述推力轴承包括背压腔和用于密封所述背压腔以便截留压缩流体的密封件。设置有用于使在排放压力下的流体分流到所述背压腔中的分流通路。

Description

带有接纳排放压力流体的背压腔的涡旋式压缩机
技术领域
本申请涉及一种涡旋式压缩机，其中，向背压腔提供来自排放压力室的流体供应。
背景技术
涡旋式压缩机变得被广泛地使用于流体压缩应用中。在涡旋式压缩机中，一对涡旋元件各具有基座以及从其基座延伸的大体上螺旋形的涡旋齿。这些涡旋齿相互配合以限定压缩室。使两个涡旋元件中的一个相对于另一个绕转，并且当这种绕转动作发生时，在涡旋齿之间限定的压缩室容积减小，截留的液体被压缩。
涡旋式压缩机具有许多复杂问题。一个复杂问题是压缩室中的内部压力趋于使两个涡旋元件彼此远离。为了解决这个复杂问题，施加偏压力以将两个涡旋元件推压在一起。
涡旋式压缩机形成有与偏压力相反地作用的推力轴承。已知在一些涡旋式压缩机中偏压力在静涡旋部件(non-orbiting scroll member)后面，而在另一些涡旋式压缩机中偏压力在动涡旋部件(orbiting scrollmember)后面。在偏压力被置于静涡旋部件后面的涡旋式压缩机中，推力轴承在动涡旋部件的基座的后表面上。在偏压力在动涡旋部件后面的涡旋式压缩机中，推力轴承设置在前表面的径向外侧位置处。
已知使用接纳被部分地压缩的流体的密封件作为推力轴承的一部分。典型地，分流通路(tap)将在中间压缩点处的流体分流到密封室。
这种结构具有缺陷。具体地说，在分流孔相对于背压腔绕转时，由于该背压腔经过分流孔的周期性馈送和排泄，产生损失。事实上，流体能够从一个压缩腔旁路到下一个压缩腔从而产生效率损失。此外，密封室的宽度必须足够地宽，使得分流通路在整个绕转循环期间一直处于连通状态。
发明内容
动涡旋部件的基座的表面与推力轴承接触。所述推力轴承包括背压腔和用于密封所述背压腔以便截留压缩流体的密封件。设置有用于将在排放压力下的流体分流到所述背压腔内的分流通路。
本发明的这些和其它特征能够从以下的说明书和附图得到最好的理解，后面是简要说明。
附图说明
图1是通过结合了本发明的涡旋式压缩机的剖视图。
图2是图1的压缩机的一部分的放大视图。
图3示出了密封件的细节。
具体实施方式
图1示出了一种结合有轴22的压缩机20，所述轴被电机(未示出)驱动而旋转。图2示出了压缩机20的一部分。如众所周知地，所述轴通过非旋转联轴器使动涡旋部件24绕转。动涡旋部件24具有涡旋齿，该涡旋齿与静涡旋部件26上的涡旋齿相互配合。如图所示，作用力F使涡旋部件中的一个涡旋部件偏压向另一个涡旋部件。在图1的实施例中，偏压力F朝着动涡旋部件24推压静涡旋部件26。偏压力可以由放出的压缩流体产生，或者通过机械元件产生，例如弹簧。在本文中公开的偏压力示意性地由字母F表示，本领域的技术人员将知道如何提供这种偏压力。
当两个涡旋部件24和26相对于彼此绕转时，流体在两个涡旋部件24和26的涡旋齿之间限定的压缩室中压缩。使该流体朝着中央排放口27被压缩并且被排放到排放压力室28内。
虽然本申请将描述涡旋齿为“大体上螺旋形”，但是应该理解到该术语将延伸覆盖所谓的“混合”涡旋齿涡旋式压缩机，其中涡旋齿的形状为一系列连接的曲线而不是单纯的螺旋形。尽管如此，所有的涡旋齿都还是沿着曲线从中心点处径向向外地延伸并包绕彼此。在本申请中使用的术语“大体上螺旋形”延伸覆盖所有这种形状。虽然作用力被示为在静涡旋部件26后面，但是还已知在动涡旋部件24后面施加偏压力，本发明的启示将延伸覆盖这种涡旋式压缩机。
如图所示，分流通路30使这种排放压力流体向下分流，并且径向向内地通过曲轴箱通道32，进入通过推力轴承34的通道33。如图所示，通道30在涡旋部件24和26的径向外侧。该流体进入背压腔36中。
如图2和图3所示，环38在径向外侧位置和径向内侧位置处具有O形环以便密封腔36。当然，可以使用其它类型的密封件。通道48被设置穿过环38以便连接所述环的下表面和所述环的上表面。所述环的上表面设置有限定两个唇缘50和52的凹槽，所述两个唇缘能够在所述环接触耐磨板44时密封所述腔。在所述环的两侧面上的压力分布使所述环与所述耐磨板保持接触，并且允许在排放压力下的流体作用于动涡旋件的后面。以这种方式，提供了抵抗使动涡旋部件24向下远离静涡旋部件26的推力的作用力。
推力轴承34可以为烧结浸渍青铜推力轴承。
利用本发明，可以使背压腔36的径向宽度小于现有技术中的背压腔的径向宽度。背压腔36将与其压力源一直连通，并且背压腔的绕转半径将无关紧要。此外，排放压力将是比现有技术中使用的中间压力更加恒定的压力。
虽然推力轴承34被图示为位于动涡旋部件24的基座的后表面上，但是还已知具有位于动涡旋部件的基座的前表面的径向外侧位置上的推力轴承的涡旋式压缩机。这种应用典型地在提供有朝着静涡旋部件向上推压动涡旋部件24的偏压力F时使用。本发明将同样适用于这种构造。
虽然已经公开了本发明的一个实施例，但是本发明的技术人员将认识到一些变型将落入本发明的范围之中。出于此原因，下文的权利要求书将被研究以便确定本发明真正的范围和内容。

Claims (11)

1.一种涡旋式压缩机，包括：
第一涡旋部件，所述第一涡旋部件具有基座和从所述基座延伸的大体上螺旋形的涡旋齿；
第二涡旋部件，所述第二涡旋部件具有基座和从该第二涡旋部件的基座延伸的大体上螺旋形的涡旋齿；
轴，所述轴被驱动以旋转，进而使所述第二涡旋部件相对于所述第一涡旋部件绕转，所述第二涡旋部件相对于所述第一涡旋部件的绕转使截留在压缩室内的流体压缩，所述压缩室位于所述第一涡旋部件的涡旋齿和所述第二涡旋部件的涡旋齿之间，并且所述流体被朝着所述第一涡旋部件中的排放口压缩并被输送到排放压力室内；
所述第二涡旋部件的所述基座的表面接触推力轴承，所述推力轴承包括在所述推力轴承内部的背压腔和用于密封所述背压腔以截留被压缩的流体的密封件，
以及用于将在排放压力下的流体分流到所述背压腔内的分流通路；
在所述第二涡旋部件的后表面上设置耐磨板，并且所述耐磨板面对所述推力轴承；并且
所述密封件包括与所述耐磨板接触的环，并且所述环提供密封。
2.如权利要求1所述的涡旋式压缩机，其中所述分流通路使流体从所述排放压力室分流通过壳体，进入通过所述推力轴承的通道并进入所述背压腔内。
3.如权利要求2所述的涡旋式压缩机，其中所述分流通路包括在所述第一涡旋部件和第二涡旋部件的径向最外侧区域的径向外侧定位的通道，所述在所述径向最外侧区域的径向外侧定位的通道通向一径向延伸通道，所述径向延伸通道穿过所述推力轴承与所述背压腔连通。
4.如权利要求1所述的涡旋式压缩机，其中在所述环上在径向内侧位置和径向外侧位置处设置密封以便提供不透流体的接触。
5.如权利要求1所述的涡旋式压缩机，其中所述背压腔位于所述环上背对所述第二涡旋部件的基座的所述表面的一侧上，并且一通道延伸通过所述环以便使流体与所述第二涡旋部件的所述基座的所述表面连通。
6.如权利要求5所述的涡旋式压缩机，其中，沿径向间隔开的唇缘围绕所述通道以便在与所述耐磨板接触的所述环的表面上提供密封。
7.如权利要求1所述的涡旋式压缩机，其中，所述第二涡旋部件的所述基座的后表面与所述推力轴承接触。
8.如权利要求1所述的涡旋式压缩机，其中，所述分流通路与穿过所述推力轴承的通道连通，从而将被压缩的流体通入内部的所述背压腔内。
9.如权利要求5所述的涡旋式压缩机，其中，所述分流通路与穿过所述推力轴承的通道连通，从而将被压缩的流体通入内部的所述背压腔内。
10.一种涡旋式压缩机，包括：
第一涡旋部件，所述第一涡旋部件具有基座和从所述基座延伸的大体上螺旋形的涡旋齿；
第二涡旋部件，所述第二涡旋部件具有基座和从所述第二涡旋部件的基座延伸的大体上螺旋形的涡旋齿；
轴，所述轴被驱动以旋转，进而使所述第二涡旋部件相对于所述第一涡旋部件绕转，所述第二涡旋部件相对于所述第一涡旋部件的绕转使截留在压缩室内的流体压缩，所述压缩室位于所述第一涡旋部件的涡旋齿和所述第二涡旋部件的涡旋齿之间，并且所述流体被朝着所述第一涡旋部件的排放口压缩并且被输送到排放压力室内；
所述第二涡旋部件的所述基座的后表面与推力轴承接触，所述推力轴承包括背压腔和用于密封所述背压腔以截留压缩流体的密封件，
以及分流通路，所述分流通路用于通过在所述第一和第二涡旋部件的径向最外侧区域的径向外侧定位的通道使流体从所述排放压力室分流出来，并且分流至穿过所述推力轴承连通至所述背压腔的径向延伸通道；以及
耐磨板，所述耐磨板位于所述第二涡旋部件的后表面上，并且与所述推力轴承接触，所述密封件包括与所述耐磨板接触的环，并且所述环提供O形环，所述O形环在所述环上在径向内侧位置和径向外侧位置处设置以便提供不透流体接触；
其中沿径向间隔开的唇缘围绕所述通道以便在所述环与所述耐磨板接触的表面上提供密封。
11.如权利要求10所述的涡旋式压缩机，其中所述背压腔位于所述环上背对所述第二涡旋部件的基座的所述表面的一侧上，并且一通道延伸通过所述环以便使流体与所述第二涡旋部件的所述基座的所述表面连通。
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