转动装置及应用其的流体马达、发动机、压缩机和泵.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(10)申请公布号CNCN104100299104100299A(43)申请公布日2014.10.15(21)申请号201310127518.7(22)申请日2013.04.12(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同济南路18号金田恒业工业园3号东侧1-2层(72)发明人姚其槐姚镇(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.F01C1/356(2006.01)F04C18/356(2006.01)F04C27/00(2006.01)F04C29/00(2006.01)权权利要求书4页利要求书4页说明书11页说明书11页附图9页附图9页(54)发明名称转动装置及应用其的流体马达、发动机、压缩机和泵(57)摘要本发明提供了一种转动装置及应用其的流体马达、发动机、压缩机和泵。该转动装置中，通过膨胀活塞环与星轮密封法兰之间的气膜润滑设计或液膜润滑设计实现缸体圆筒形内腔的非接触密封，使转动装置能够运行于高频率-无油的工作环境中。CN104100299ACN10429ACN104100299A权利要求书1/4页1.一种转动装置，其特征在于，包括：缸体，呈圆筒形；前/后密封端盖，分别密封连接于所述缸体的前/后两端，与缸体共同构成一圆筒形内腔；主轴，由所述缸体和/或前/后密封端盖可转动地支撑，其中心轴线与所述圆筒形内腔的中心轴线重合；转子组件，套设于主轴位于所述圆筒形内腔的部分，通过在所述圆筒形内腔中做旋转运动形成轴向延伸的密封工作空间；隔离机构，其末端与转子组件相密封，从而将所述轴向延伸的密封工作空间分隔为相互独立的，分别通过设置于缸体上的第一组通孔和第二组通孔与缸体外侧相连通的第一容积可变腔室和第二容积可变腔室；以及缸体密封组件，位于所述圆筒形内腔中所述转子组件的外侧，包括：两星轮固定法兰，分别设置于圆筒形内腔中所述转子组件的外侧，与所述转子组件联动，其外圆柱面的中部开设镶嵌槽；两膨胀活塞环，分别固定于所述两星轮固定法兰外圆柱面的所述镶嵌槽内，与缸体内圆筒面密封配合，且与所述镶嵌槽的底部和侧壁具有预设尺寸的间隙；由该间隙泄露出的微量流体在所述星轮固定法兰的旋转运动带动下形成流体膜，该流体膜实现所述圆筒形内腔的密封。2.根据权利要求1所述的转动装置，其特征在于：所述膨胀活塞环的侧面与镶嵌槽侧壁的间隙，及所述膨胀活塞环的内环面与镶嵌槽底部的间隙均介于0.02mm～0.3mm之间。3.根据权利要求2所述的转动装置，其特征在于：所述膨胀活塞环的侧面与镶嵌槽侧壁的间隙ΔA满足：0.05mm≤ΔA≤0.3mm；所述膨胀活塞环的内环面与镶嵌槽底部的间隙ΔB满足：0.1mm≤ΔB≤0.3mm。4.根据权利要求3所述的转动装置，其特征在于，所述星轮固定法兰外圆柱面与缸体内圆筒面的间隙ΔC满足：0.08mm≤ΔC≤0.3mm。5.根据权利要求1所述的转动装置，其特征在于，所述星轮固定法兰的外圆柱面设置N条镶嵌槽；N个膨胀活塞环分别设置于该N条镶嵌槽内，所述N≥2。6.根据权利要求1所述的转动装置，其特征在于，所述膨胀活塞环的内环面和镶嵌槽底部之间采用迷宫式密封。7.根据权利要求6所述的转动装置，其特征在于，所述膨胀活塞环内环面和镶嵌槽底部呈相互匹配的锯齿状、不规则凹凸状或条纹状。8.根据权利要求1所述的转动装置，其特征在于，所述膨胀活塞环的内环面和镶嵌槽底部呈圆弧滚珠沟道形状，两者之间设置若干球形滚珠。9.根据权利要求1所述的转动装置，其特征在于，所述膨胀活塞环为开口活塞环，其材料为青铜合金或铝合金。10.根据权利要求1所述的转动装置，其特征在于，所述隔离机构为以下隔离机构中的一种：旋阀片式隔离机构、闸阀式隔离机构、旋阀式隔离机构。11.根据权利要求1至10中任一项所述的转动装置，其特征在于，所述转子组件为偏心转子组件，包括：2CN104100299A权利要求书2/4页偏心曲轴，套设于所述主轴位于圆筒形内腔的部分，其中心轴线与所述主轴的中心轴线相互平行且错开预设距离；滚动活塞轮，套设于所述偏心曲轴上，与所述星轮固定法兰固定，其中心轴线与所述偏心曲轴的中心轴线重合，该滚动活塞轮沿所述缸体的内圆筒面滚动；至少一滚动轴承，对称地套设于所述偏心轴上，其内套圈固定于所述偏心轴，其外套圈固定于所述滚动活塞轮，以隔绝两者的转动，该至少一个滚动轴承与所述滚动活塞轮之间的预紧弹性力将所述滚动活塞轮压紧于所述圆筒形内腔的内圆筒面，使所述圆筒形内腔的内圆筒面和滚动活塞轮的外圆柱面之间形成轴向延伸的月牙形密封腔室。12.根据权利要求11所述的转动装置，其特征在于，所述星轮固定法兰呈朝向圆筒形内腔中心的“L”形；所述两星轮固定法