[发明专利]定位密封组件及应用其的转动装置、转动系统和流体机械

说明书

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。

技术领域

本发明涉及流体机械技术领域，尤其涉及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。

背景技术

流体机械是一种将流体压力能与机械能之间进行相互转换的能量转换装置，典型的如：流体马达、压缩机、泵、发动机等。偏心转子结构是流体机械领域颇为常用的一种结构，具有结构简单、运行平稳等优点。

本申请的申请人在2015年3月15日提交了一份专利申请(申请号：201510134609.2)。在该份专利申请中，申请人提供了一种采用副转动装置的偏心转子结构作为平衡配重块对主转动装置进行动平衡的转动系统。请参照图1，该转动系统包括：缸体内腔，其被分隔为三个相互独立的圆筒形的腔室：左腔室、主腔室和右腔室；主轴200，其中心轴线与内腔的中心轴线重合，依次穿过左腔室、主腔室和右腔室；主转动机构610、左转动机构620和右转动机构630，分别位于相应的腔室内，均包括：偏心转子组件，套设于主轴位于所在腔室的部分，通过在所在腔室中做旋转运动形成轴向延伸的月牙形密封腔(C，c1，c2)；其中，左转动机构中偏心转子组件和右转动机构中偏心转子组件对主转动机构的偏心转子组件在运行过程中所产生偏心力进行平衡配重。

在图1所示的转动系统中，主腔室和与相应的主转动机构610组成主转动装置，左腔室与相应的左转动机构620组成左转动装置，右腔室与相应的右转动机构630组成右转动装置，即本实施例转动系统实际上包含共用同一根主轴的三个转动装置。而主转动装置为转动系统的主要出力设备，左转动装置和右转动装置作为辅助的副出力设备。

对于图1所示的转动系统，侧面密封是影响整个转动系统寿命可靠性的关键因素之一，在左(右)腔室的外侧，偏心转子组件与外侧密封端盖相接触摩擦的部分，设置有环状的耐磨衬板(522、521、531、532)。该耐磨衬板与偏心转子的接触平面进行镜面抛光平滑加工，减少磨擦与提高密封。并且，耐磨衬板与径向外侧的密封端盖之间设置有O型密封胶圈(523、533、534、535)，该O型密封胶圈可以有效地保证腔室内的密封。

然而，上述密封结构和定位机构分别设计和装配，结构复杂，装配比较困难。此外，上述密封方案对耐磨衬板的加工精度要求非常高。如果耐磨衬板过薄，则会造成密封的失效，如果耐磨衬板过厚，则会给滚动活塞轮太大的压力，导致其摩擦加大，从而影响整个转动系统的工作效率。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术问题，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，以简化机械构造，提高流体机械的工作效率。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种定位密封组件。该定位密封组件包括：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，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。