总工讲解：家用涡旋压缩机气体的泄漏、密封及防自转机构

涡旋压缩机是一种新型、节能、省材和低噪的容积型压缩机，其工作原理是利用动、静涡旋盘的相对公转运动形成封闭容积的连续变化，实现压缩气体的目的。在现有家用空调中广泛使用。

由于是旋转部件，部件之间存在间隙，不可避免会存在气体的泄露，这会直接导致压缩机的有效输气量进而影响工作效率。那么在实际运行中我们是如何通过技术手段来减少泄露及密封的呢？接下来我们将一一加以阐述。

一、基本结构

涡旋压缩机的结构

涡旋盘实物

二、气体泄漏种类

1、气体泄漏分为内泄漏和外泄漏两种 

内泄漏：

指压缩机各相邻压缩腔之间，压缩腔与背压腔之间的气体泄漏，表现为高压气体向低压腔泄漏，再从低压腔压力压缩到泄漏前压力，造成重复压缩消耗功率，所以内泄漏直接结果为增加功耗。

外泄漏：

指压缩机在吸气过程中与外界(大于吸气压力的高压气体)进行气体交换，导致高压气体进入到吸气腔内膨胀，并占据空间，使得实际吸气量减少，即外泄漏不仅使功耗增加，而且还减少吸入气体量，使排气量减少和制冷量降低。

整机：

2、泄漏通道 

（1）内泄漏

涡旋压缩机中,内泄漏的发生途径主要有工作腔之间的泄漏,工作腔与背压腔之间的泄漏,安全阀孔泄漏等。

工作腔之间的泄漏：

径向泄漏:气体或润滑油中溶解的工质通过轴向间隙产生的泄漏(图1)。

  周向泄漏:气体或润滑油中溶解的工质通过径向间隙产生的泄漏(图2)。

工作腔与背压腔之间的泄漏：

中间压力腔与背压腔之间通过中间压力孔造成气体或润滑油中溶解工质的泄漏(图3)。

背压腔与动盘端板通过它们之间的密封造成气体或润滑油中溶解工质的泄漏(图4)。

（2）外泄漏

主要是指由于定盘吸气孔O型环密封性差，导致高压气体进入吸气腔的泄漏(图5)。

三、涡旋式压缩机的泄漏

1、泄漏途径   

2、泄漏通道   

由于径向泄漏长度比周向泄漏长度长，故径向泄漏比周向泄漏量大，因此轴向密封机构更重要。

四、密封机构

1、轴向密封机构  

分接触式和非接触式两种，目的是阻止气体径向泄漏。

（1）接触式密封

原理：在涡旋体端面开涡旋槽，内嵌密封元件，使之与另一涡旋体的底面紧密接触来实现。

密封材料：热压塑料、工程树脂条或层状耐磨金属。

特点：结构简单，并易于通过一般加工方法来控制涡旋体的结构来保证轴向间隙。

（2）非接触式密封

油沟密封：

在涡旋体端面开油沟，使油通过供油孔充满油沟和轴向间隙，形成的油膜具有静压轴承作用，既阻止动静涡旋体的接触，又起密封作用。该结构要求在动涡旋体的背面设置背压腔结构，以防止动静涡旋盘脱离。

轴向柔性密封机构：

通过采用动涡旋体背面的止推环和十字联接环内的波形弹簧组成轴向柔性密封机构，同时在涡旋体端面开设密封沟槽共同实现密封和防止液击。

2、径向密封机构   

目的：

径向密封主要靠控制动静涡盘侧壁面之间径向  间隙，防止气体向周向泄漏。

措施：

通过提高涡旋体及轴与轴承的加工精度和装配精度或采用专门的径向柔性机构来实现动静涡旋盘更好的啮合。

• 单圆曲柄轴径向密封机构

• 偏心轴套式径向密封

• 滑动衬套机构

五、防自转机构

1、动、静涡旋盘的运动关系

静涡盘固定在机架上，动涡盘绕静涡盘的中心做平面圆周运动。

2、防自转机构

使动涡盘绕偏心主轴的回转运动——变成动涡盘绕静涡盘的中心做平面圆周运动

备注：只有配置防自转机构，才能实现动涡盘绕静涡盘做平面圆周运动

3、常用的防自转机构  

（1）十字联接环

最常见的防自转机构，环上的一对矩形滑槽与动涡盘背面的一对滑块配合，另一对矩形滑块与机座上的一对滑槽相配合，与带曲柄销的主轴配合，实现动涡盘的平动。

缺点：该结构对十字滑块和十字滑槽的垂直度要求很高，同时存在四对摩擦副，故摩擦力和磨损较大。

（2）球形联轴节

由两块几何形状完全相同的孔板以一定的偏心距将钢球卡嵌在一起组合而成，其中可动孔板紧固在动涡旋体的背面，固定孔板固定在机座上，钢球在两者之中转动。

（3）圆柱销联轴节     

圆柱销上端插入动涡旋体相应圆孔中，下部深入机座中的圆孔，曲轴使动涡旋体运动，圆柱销被限制在机座孔中起防自转作用。

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