阅读说明：本技术 一种涡盘密封结构、涡旋压缩机和空调器 (Vortex disc sealing structure, vortex compressor and air conditioner ) 是由 魏会军 卢浩 陈肖汕 杨帆 于 2021-07-27 设计创作，主要内容包括：本公开提供一种涡盘密封结构、涡旋压缩机和空调器,涡盘密封结构包括：第一涡旋盘、第二涡旋盘和密封件,在涡旋齿端面上设置有凹槽,凹槽的开口处设置有隔挡件,隔挡件对开口进行部分阻挡而形成缺口；密封件包括第一密封部和第二密封部,第一密封部容置于凹槽中,第一密封部能与隔挡件相对且形成密封,第二密封部从缺口伸出,并且第二密封部的端面能与第二涡旋盘的底面相对且形成密封、或者第二密封部的端面能与第一涡旋盘的底面相对且形成密封。根据本公开极大减小了轴向间隙造成的泄露,提高了压缩机的容积效率,提高密封条的稳定性,解决了密封条无法浮起或只能浮起一部分或无法始终紧贴在槽侧壁而导致泄漏的问题。(The present disclosure provides a scroll disk sealing structure, a scroll compressor and an air conditioner, the scroll disk sealing structure includes: the scroll compressor comprises a first scroll, a second scroll and a sealing element, wherein a groove is formed in the end face of a scroll wrap, a barrier piece is arranged at an opening of the groove, and the barrier piece partially blocks the opening to form a notch; the sealing element comprises a first sealing part and a second sealing part, the first sealing part is accommodated in the groove, the first sealing part can be opposite to the blocking piece and form sealing, the second sealing part extends out of the notch, and the end face of the second sealing part can be opposite to the bottom face of the second scroll and form sealing or the end face of the second sealing part can be opposite to the bottom face of the first scroll and form sealing. According to the sealing strip structure, leakage caused by axial clearance is greatly reduced, the volumetric efficiency of the compressor is improved, the stability of the sealing strip is improved, and the problem that the sealing strip cannot float or only float a part of the sealing strip or cannot be attached to the side wall of the groove all the time to cause leakage is solved.)

具体实施方式

如图1-10所示，本公开提供一种涡盘密封结构，其包括：

第一涡旋盘1、第二涡旋盘2和密封件5，在所述第一涡旋盘1的第一涡旋齿端面11上和/或在所述第二涡旋盘2的第二涡旋齿端面21上设置有凹槽3，所述凹槽3的开口处设置有隔挡件4，所述隔挡件4对所述开口进行部分阻挡而形成缺口31；

所述密封件5包括第一密封部51和第二密封部52，所述第一密封部51容置于所述凹槽3中，所述第一密封部51能与所述隔挡件4相对且形成密封，所述第二密封部52从所述缺口31伸出，并且所述第二密封部52的端面能与所述第二涡旋盘2的底面相对且形成密封、或者所述第二密封部52的端面能与所述第一涡旋盘1的底面相对且形成密封。

本公开通过在一个涡盘的涡旋齿端面上开设凹槽，凹槽的开口处设置缺口，并且通过密封件的第一密封部容置于凹槽中，能够通过第一密封部与隔挡件之间形成配合而形成第一道密封，同时通过第二密封部与另一个涡盘的底面(涡旋齿底)之间相对而配合形成第二道密封，分别与密封槽和涡旋盘底的接触进行密封，极大减小了轴向间隙造成的泄露，提高了压缩机的容积效率，提高密封条的稳定性，解决了密封条无法浮起或只能浮起一部分或无法始终紧贴在槽侧壁而导致泄漏的问题；压缩机运行时，由于密封齿条与密封槽之间留有足够大的间隙，所以齿条浮起密封很稳定，并且阶梯形密封条和密封槽之间的密封性大大提高。

本公开1.提高了密封条的稳定性，避免密封条无法浮起或只能浮起一部分的问题，减小动静盘之间轴向间隙产生的泄露，提高压缩机容积效率；2.应用软质齿条，可以应对不同涡旋齿型线长度下的齿条需求，极大的提高齿条的通用性；3.采用两种不同情况下的密封补偿方式，大大提高动涡旋盘和静涡旋盘的加工容错率，降低科研成本；4.在密封条下方开设气体通道(第一气体槽54)，有效减小了涡旋盘与密封条之间的摩擦系数，减小了压缩机的功耗损失，提高压缩效率。

在一些实施方式中，当所述凹槽3开设在所述第一涡旋盘1的第一涡旋齿端面11上时，所述第二密封部52的端面能与所述第二涡旋盘2的底面相对且能在二者之间形成密封；

当所述凹槽3开设在所述第二涡旋盘2的第二涡旋齿端面21上时，所述第二密封部52的端面能与所述第一涡旋盘1的底面相对且能在二者之间形成密封。

这是本公开的优选结构形式，即凹槽能够形成在第一涡旋盘的涡旋齿端面上，也能够形成在第二涡旋盘的涡旋齿端面上，当其形成在第一涡旋盘的涡旋齿端面上时通过第二密封部能够与第二涡旋盘的涡旋齿底底面之间形成密封；当其形成在第二涡旋盘的涡旋齿端面上时通过第二密封部能够与第一涡旋盘的涡旋齿底底面之间形成密封。第一涡旋盘优选

在一些实施方式中，所述第一涡旋盘1优选为动涡旋盘，所述第二涡旋盘2优选为静涡旋盘。能够使得该密封件与凹槽的结构能够对动涡旋盘的齿顶与静涡旋盘齿底之间形成良好密封，也能对静涡旋盘的齿顶与动涡旋盘齿底之间形成良好密封。所述密封件5由柔性材料制成。优选采用软质齿条，可以应对不同涡旋齿型线长度下的齿条需求，极大的提高齿条的通用性。

在一些实施方式中，所述第一密封部51与所述第二密封部52相接且在相接处形成台阶面53，在经过所述第一涡旋盘1或所述第二涡旋盘2的轴线的截面内，所述第二密封部52的宽度＜所述第一密封部51的宽度，所述台阶面53位于所述第一密封部51上，所述台阶面53能与所述隔挡件4相对且形成密封。这是本公开的进一步优选结构形式，即第一密封部的宽度大于第二密封部的宽度，即第一密封部设置于凹槽中，第二密封部从凹槽的缺口处伸出并与齿底之间形成密封，从而在第一密封部与第二密封部相接处形成台阶面，台阶面位于第一密封部上，使得台阶面与隔挡件之间形成一道密封，进而形成台阶面和第二密封部的两道密封结构，提高密封性能，解决泄漏的问题。即将齿条做成截面是台阶的形状，利用台阶两个端面分别与密封槽和涡旋盘底的接触进行密封。

图3是密封条的模型图，图4是密封条的截面图，密封条截面呈阶梯形，由截面尺寸较大的第一密封部51和较小的第二密封部52组成，沿着密封条的型线方向，在第一密封部51的下面开设一条孔通道(第一气体槽54)作为气体容纳空间，以及在整个密封条上，每隔一段距离就在径向开设一个容纳气体的第二气体槽55，开设的第一气体槽54和第二气体槽55都是用来容纳压缩腔的气体，以使密封条可以稳定浮起，进行密封的。在密封条浮起之后，将会通过第一密封部51和第二密封部52的上端面分别与隔挡件4和涡旋盘齿底的紧密接触而实现密封，如图5所示。第一气体槽54和第二气体槽55的开设还可以有效减小密封条和涡旋盘之间的摩擦系数，减小损耗，提高压缩效率。

在一些实施方式中，在经过所述第一涡旋盘1或所述第二涡旋盘2的轴线的截面内，所述缺口31的宽度＜所述台阶面53的宽度，所述第二密封部52的宽度＜所述缺口31的宽度。通过缺口宽度＜台阶面宽度能够使得台阶面能够有效地卡在缺口处而形成卡止，防止台阶面从缺口处脱出；通过第二密封部52的宽度＜所述缺口31的宽度能够使得第二密封部能够从缺口处伸出，从而利用第二密封部对与其相对的涡旋盘齿底进行对接作用，二者可以抵接，也可以通过补偿件连接在二者中间，形成齿底与第二密封部之间的有效密封作用。

在一些实施方式中，在经过所述第一涡旋盘1或所述第二涡旋盘2的轴线的截面内，所述第一密封部51的宽度＜所述凹槽3的宽度。第一密封部51的宽度＜所述凹槽3的宽度能够使得第一密封部的底部宽度小于凹槽的槽底的宽度，第一能够将第一密封部方便有效地装入凹槽中，第二能够在第一密封部的侧壁与凹槽侧壁之间形成间隙，从而便于将气体从该间隙引入第一密封部的底部以对第一密封部形成推动其朝隔挡件运动的压力，防止被封死而不能引入气体压力的情况出现，提高密封性能。

在一些实施方式中，所述隔挡件4包括第一伸出部41和第二伸出部42，所述第一伸出部41的一端连接在所述凹槽3的一侧壁上、另一端朝着所述凹槽3的另一侧壁伸出，所述第二伸出部42的一端连接在所述凹槽3的另一侧壁上、另一端朝着所述第一伸出部41伸出，而在所述第一伸出部41和所述第二伸出部42之间限定出所述缺口31。这是本公开的隔挡件的优选结构形式，通过第一伸出部和第二伸出部能够在形成缺口容纳第二密封部伸出的同时，还能够在两侧与台阶面形成抵接作用或通过别的部件抵接的效果，进而增大接触面积，保证台阶面与隔挡件之间的有效密封。

本公开的一种涡旋压缩机涡旋盘之间的轴向密封结构，该结构中，动涡旋盘和静涡旋盘的密封槽(凹槽3)结构如图1所示，在密封槽的槽头33和槽尾34处，是两个半圆形槽，上面无盖板，而在除了槽头33和槽尾34的凹槽3上，端面都有一层盖板(即隔挡件4)，如图2所示。

在一些实施方式中，在所述第一密封部51的朝向所述凹槽3的槽底32的端面上设置有第一气体槽54；和/或，在所述第一密封部51的朝向所述凹槽3的侧壁的侧面上设置有第二气体槽55；和/或，所述第一密封部51的朝向所述凹槽3的槽底32的端面与所述槽底32之间间隔预设距离。本公开还通过在第一密封部的朝向凹槽的槽底的端面上设置的第一气体槽，能够引入气体进入其中，从而推动第一密封部朝隔挡件的方向运动；通过在第一密封部的侧面上开设的第二气体槽，能够便于从其侧面上引入气体，在为第一密封部朝隔挡件的方向提供推动的压力之外还能够使得第二气体槽与第一气体槽连通，从而通过第一密封部的侧面引入的气体通过第二气体槽进入第一气体槽中，最终对第一密封部提供向上的压力，提高密封部件的密封性能；另外，通过第一密封部的端面与凹槽的槽底之间存在预设距离的间隔，能够使得气体进入该间隔空间中，从而增强推动第一密封部朝隔挡件的方向运动的气体压力，进一步提高密封性能。

在一些实施方式中，当包括第一气体槽54时，所述第一气体槽54沿着涡旋齿的延伸方向延伸；当包括第二气体槽55时，所述第二气体槽55为多个，且多个所述第二气体槽55在涡旋齿的延伸方向间隔设置。本公开的第一气体槽沿着涡旋齿的延伸方向延伸，能够使得在涡旋齿的延伸长度方向上均能够被引入气体进入第一气体槽中，保证对密封件的气体压力作用力的均匀性，提高整体的密封性能；第二气体槽为多个，且多个第二气体槽沿涡旋齿的延伸方向间隔设置，能够使得在涡旋齿的延伸方向间断地从侧面引入气体进入第二气体槽中，以辅助增强提供气体压力的能力，进一步提高密封性。

图5中，由于压缩腔的气体随着压缩机的运行来到了密封槽内的第一气体槽54区域内，而该密封条的第二密封部52与密封槽的两壁之间留有较大间隙(即第二密封部的宽度小于缺口的宽度)，能够使得气体轻易的进入使密封条浮起，令台阶面53与隔挡件4贴合，第二密封部52上端面与涡旋盘的齿底贴合，实现轴向密封。并且由于这种密封方式主要依赖阶梯形密封条两个上端面的密封，不用考虑密封条侧壁与密封槽的配合，所以对比于传统方案，该密封条可以更大力度的减小轴向间隙造成的泄露。也正因如此，可以在密封条与槽配合的径向留出足够的间隙，使得密封条的浮起更加容易，稳定。

在一些实施方式中，所述凹槽3沿着其设置的涡旋齿的延伸方向延伸，所述隔挡件4也沿着所述凹槽3的延伸方向延伸。本公开的凹槽沿着涡旋齿的延伸方向延伸，也是能够使得在涡旋齿的延伸长度方向上均能够被引入气体进入凹槽中，保证对密封件的气体压力作用力的均匀性，提高整体的密封性能；隔挡件也沿凹槽的延伸方向延伸，从而使得在涡旋齿的延伸方向隔挡件与第一密封件的台阶面之间均能形成抵接密封(或通过中间补偿件进行密封)，进一步提高隔挡件处的密封性能。

在一些实施方式中，所述凹槽3沿着涡旋齿延伸方向的首端和末端的被设置成横截面为半圆形的半圆形槽；和/或，所述凹槽3沿着涡旋齿延伸方向的首端和末端未设置所述隔挡件4。这是本公开的凹槽的优选结构形式，其首端和末端为半圆形槽，以及未设置隔挡件，能够在首端或末端将密封件插入进入凹槽中，完成对密封件的装配。

在一些实施方式中，还包括第一补偿件61和第一弹性件71，所述第一弹性件71连接于所述第二密封部52上、另一端能与所述第一补偿件61的一侧面连接，所述第一补偿件61的另一侧面能够抵接在所述第二涡旋盘2的底面上或抵接所述第一涡旋盘1的底面上而形成密封。本公开通过第一补偿件和第一弹性件，能够使得在密封件的第二密封部与涡旋齿底之间具有第一间隙81时对该处进行密封补偿，即第一补偿件连接在齿底与第二密封部之间，提高第二密封部与涡旋盘齿底之间的密封性能，通过第一弹性件使得第一补偿件被弹性连接在第一补偿件和第二密封部之间，提供弹性抵接的作用，使得第一补偿件能够被长期弹性抵接到涡旋盘齿底上，保证涡旋盘齿底与第二密封件之间的有效密封的作用。

本公开采用有补偿功能并且截面为阶梯形的软质齿条，实现减小径向泄露、提高容积效率、提高压缩机稳定性、提高密封零件通用性、提高加工容错率、降低加工成本、减小功耗提高压缩效率的目的。

由于这种密封方式对于密封条和密封槽之间配合的尺寸要求很高，所以需要更高的加工精度，无论哪个尺寸不合格，都会导致轴向间隙无法得到完全的密封。但是加工问题有时往往无法避免，所以本专利也同时考虑了当涡旋盘或者密封条加工尺寸出现异常时，对轴向密封的补偿方法，该补偿方法同样可以适用于不同涡旋盘方案的使用。分两种情况：

分别是如图6和图7所示的情况，图6所示的情况造成原因可能是密封条高度加工过小或者涡旋盘的密封槽高度尺寸过小，导致密封条端面与涡旋盘底之间留有第一间隙81，使得密封效果很差；图7所示的情况造成原因可能与图6的正好相反，导致台阶面53与密封槽盖板(隔挡件4)之间留有第二间隙82，密封效果同样很差。为了对这两种情况进行补偿，本公开采用了图8和图9所示的方法来解决：在密封条上每间隔一段距离，就会有一个直径略小于22厚度的孔，在该孔中埋入第一弹性件71(弹簧)，令弹簧的长度略大于孔的高度，使弹簧露出来一部分，从图10可以明显观察到。将第一补偿件61装到弹簧上面，可以根据图6所需第一间隙81选择第一补偿件61的厚度，压缩机运行时，第一补偿件61会被涡旋盘完全压到密封条上表面，弹簧完全被压到孔里，不留任何匹配间隙，实现泄露补偿；

在一些实施方式中，所述第一弹性件71为弹簧；和/或，所述第二密封部52的端面上开设有第一容纳槽，所述第一弹性件71的一端设置于所述第一容纳槽中；和/或，所述第一补偿件61为柔性结构。这是本公开的第一弹性件的优选结构形式，即弹簧能够提供弹性力作用，将第一补偿件弹性抵接到第二密封部与涡旋盘齿底之间；第二密封部的端面上开设的第一容纳槽能够容置第一弹性件的一端进入其中，对其进行有效的固定，为提供弹性抵接力提供了条件；第一补偿件优选为柔性结构能够增强密封补偿的作用。

在一些实施方式中，还包括第二补偿件62和第二弹性件72，所述第二弹性件72连接于所述第一密封部51的所述台阶面53上、另一端能与所述第二补偿件62的一侧面连接，所述第二补偿件62的另一侧面能够抵接在所述隔挡件4上而形成密封。本公开通过第二补偿件和第二弹性件，能够使得在密封件的第一密封部的台阶面与隔挡件之间具有第二间隙82时对该处进行密封补偿，即第二补偿件连接在隔挡件与台阶面之间，提高隔挡件与台阶面之间的密封性能，通过第二弹性件使得第二补偿件被弹性连接在第一补偿件和第二密封部之间，提供弹性抵接的作用，使得第二补偿件能够被长期弹性抵接到隔挡件上，保证隔挡件与台阶面之间的有效密封的作用。

对于图7所述问题的补偿方案类似，在密封条上每间隔一段距离，就会有对称分布的两个孔，从图9-10可以明显观察到。在该孔中埋入第二弹性件72(优选弹簧)，第二补偿件62，这种方案可以对图9所述问题进行补偿。采用此方案，与传统的减小径向泄露的密封条相比较，密封效果更好，可以有效的减小气体泄露量，提高容积效率，并且可以稳定高效的进行轴向密封，再者，可以提高加工容错率，降低加工成本，减小损耗提高压缩效率。

在一些实施方式中，所述第二弹性件72为弹簧；和/或，所述台阶面53上开设有第二容纳槽，所述第二弹性件72的一端设置于所述第二容纳槽中；和/或，所述第二补偿件62为柔性结构。这是本公开的第二弹性件的优选结构形式，即弹簧能够提供弹性力作用，将第二补偿件弹性抵接到隔挡件与台阶面之间；台阶面上开设的第二容纳槽能够容置第二弹性件的一端进入其中，对其进行有效的固定，为提供弹性抵接力提供了条件；第二补偿件优选为柔性结构能够增强密封补偿的作用。

在图8和图9所述的补偿方法中，涉及到弹簧的使用，可以更换成同样具有压缩和回复功能的橡胶来替代，同样能够达到本专利的效果。

本公开还提供一种涡旋压缩机，其包括前任一项所述的涡盘密封结构。

本公开采用有补偿功能并且截面为阶梯形的软质齿条，实现减小径向泄露、提高容积效率、提高压缩机稳定性、提高密封零件通用性、提高加工容错率、降低加工成本、减小功耗提高压缩效率的目的。

本公开还提供一种空调器，其包括前任一项所述的涡旋压缩机。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。以上所述仅是本公开的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本公开的保护范围。