定位密封组件及应用其的转动装置、转动系统和流体机械.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107435628A(43)申请公布日2017.12.05(21)申请号201610354113.0(22)申请日2016.05.25(71)申请人北京星旋世纪科技有限公司地址100176北京经济技术开发区经海三路1号新城工业园二期B3厂房(72)发明人姚其槐(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人曹玲柱(51)Int.Cl.F04C15/00(2006.01)F04C27/00(2006.01)F02F11/00(2006.01)权利要求书4页说明书13页附图6页(54)发明名称定位密封组件及应用其的转动装置、转动系统和流体机械(57)摘要本发明提供了一种定位密封组件及应用其的转动装置、转动系统和流体机械。在转动装置中，本发明将定位件和密封件有机结合在一起，构成类似推力球轴承的结构，利用定位滚球实现工作腔室内转动机构的定位，利用定位滚球的保持架实现转动机构的侧面密封，从而简化了转动装置的机械结构，降低了成本。此外，本发明中，在滚动活塞轮侧面与定位密封组件之间设置侧压力腔，利用侧压力腔内的侧压力源产生的压力使定位密封部件压紧工作腔室侧面，实现滚动活塞轮的侧面密封，在这种情况下，滚动活塞轮不必与左右两侧的工作腔室侧面接触，而是在工作腔室两侧面之间浮起来，从而实现了磨擦最小化的零间隙可靠密封运动。CN107435628ACN107435628A权利要求书1/4页1.一种定位密封组件，其特征在于，包括：N个定位滚球(927)；以及密封保持架(926)，呈双层环状结构，包括：内环部(926a)和外环部(926b)；其中，所述外环部朝向径向外侧延伸，形成外延伸部(926b′)，该外延伸部(926b′)与内环部(926a)之间形成第三台阶结构；该外延伸部上沿圆周方向均匀设置M个定位孔，每一定位孔内配置一个或多个定位滚球，其中，M≥3。2.根据权利要求1所述的定位密封组件，其特征在于，所述定位孔为：圆孔，每一定位孔内配置1个定位滚球；或者直长条孔，其中心轴线沿双层环状结构的径向，并且该直长条孔的长度大于所述定位滚球的直径，每一直长条孔内配置1个或多个定位滚球，且各个直长条孔内定位滚球的数目相同；或者曲线形长条孔，其首末端的连线在双层环状结构的径向上具有分量，并且该曲线形长条孔的长度大于所述定位滚球的直径，每一曲线形长条孔内配置1个或多个定位滚球，且各个曲线形长条孔内定位滚球的数目相同。3.根据权利要求1所述的定位密封组件，其特征在于，所述M个定位孔设置于所述密封保持架的外环部的外延伸部的不同半径的T个圆周上，其中，T≥2，M≥6。4.根据权利要求1所述的定位密封组件，其特征在于，所述外环部朝向径向内侧延伸，形成内延伸部(926b″)；所述密封保持架(926)的纵切面呈顺时针或逆时针旋转90°的“凸”字形。5.根据权利要求4所述的定位密封组件，其特征在于，所述密封保持架的外环部位于径向内侧的一段朝向内环部凹入。6.根据权利要求1至5中任一项所述的定位密封组件，其特征在于，所述密封保持架(926)的材料为橡胶、塑料或者石墨；和/或所述滚球的材料为硬质合金、碳化硅、氮化硅或二氧化锆陶瓷。7.一种转动装置，其特征在于，包括：工作腔室；主轴(200)，其中心轴线与所述工作腔室的中心轴线重合；转动机构(610)，套设于所述主轴位于工作腔室的部分，通过在工作腔室中做旋转运动形成轴向延伸的密封工作空间；以及侧面定位密封机构(900)，包括：一个或两个如权利要求1至6中任一项所述的定位密封组件，安装于所述转动机构一侧与工作腔室相应侧面之间，用于实现所述转动机构相应侧面的密封。8.根据权利要求7所述的转动装置，其特征在于：所述转动机构为偏心转子组件，包括：滚动活塞轮(613)，其在所述工作腔室的内圆筒面滚动而形成所述轴向延伸的月牙形密封腔；所述滚动活塞轮(613)整体呈筒状结构，其在径向由内而外分为宽度逐步增加的三部分：内筒部(613a)、中筒部(613b)和外筒部(613c)，所述内筒部(613a)与中筒部(613b)之间形成第一台阶结构；所述定位密封组件的密封保持架的第三台阶结构与所述滚动活塞轮的第一台阶结构2CN107435628A权利要求书2/4页相互卡合，所述定位密封组件中的N个定位滚球抵压于滚动活塞轮的中筒部(613b)与工作腔室相应侧面之间。9.根据权利要求8所述的转动装置，其特征在于，所述滚动活塞轮的外筒部(613c)与工作腔室相应侧靠近但不接触，两者之间的距离Δ1满足：Δ1＜D2其中，D2为所述密封保持架的外环部的外延伸部(926b′)的厚度。10.根据权利要求8所述的转动装置，其特征在于：所述密封保持架的外环部的外延伸部(926b′)延伸至