[发明专利]一种具有浮动电磁机构的涡旋流体位移装置

权利要求书

1.一种具有浮动电磁机构的涡旋流体位移装置，包括：

至少一动涡卷，所述动涡卷具有第一端板，所述第一端板的基面上固连有第一螺旋形侧壁；

至少一定涡卷，所述定涡卷具有第二端板，所述第二端板的基面上固连有第二螺旋形侧壁，所述第一螺旋形侧壁与所述第二螺旋形侧壁相啮合；

旋转驱动轴，所述旋转驱动轴驱动所述动涡卷，使所述动涡卷相对于所述定涡卷作轨道运动；

机壳，所述机壳支持所述定涡卷及所述旋转驱动轴；

当所述动涡卷相对于所述定涡卷作轨道运动时，所述第一螺旋形侧壁、所述第二螺旋形侧壁、所述第一端板的基面、以及所述第二端板的基面之间形成有可移动的、可改变容积的气室以及工作流体的高压区域和低压区域；

其特征在于，还包括：动涡卷轴向浮动电磁机构，所述动涡卷轴向浮动电磁机构通过电磁力驱动所述动涡卷向所述定涡卷作依从浮动；

所述动涡卷轴向浮动电磁机构包括：

至少一个磁路环，所述磁路环上设有励磁线圈，所述磁路环用于产生电磁力；

吸力板，所述吸力板能够被所述磁路环吸引或排斥；

所述磁路环和所述吸力板之间的电磁吸力和/或电磁斥力使所述动涡卷和所述定涡卷能够克服所述气室以及所述高压区域和所述低压区域中的气体压力所产生的轴向分离力，以保持所述动涡卷和所述定涡卷之间的接触密封；

还包括：控制系统，所述控制系统用于控制调节电磁力的大小和电磁力的时间相位。

2.根据权利要求1所述的具有浮动电磁机构的涡旋流体位移装置，其特征在于，所述电磁吸力和/或所述电磁斥力与辅助力的合力能够克服所述气室以及所述高压区域和所述低压区域中的气体压力所产生的轴向分离力，以保持所述动涡卷和所述定涡卷之间的接触密封，其中，所述辅助力为弹簧力、弹性材料的弹力、弹性结构的弹力、和/或流体压力。

3.根据权利要求2所述的具有浮动电磁机构的涡旋流体位移装置，其特征在于，所述磁路环和所述吸力板由导磁材料和或永磁材料制成。

4.根据权利要求1所述的具有浮动电磁机构的涡旋流体位移装置，其特征在于，所述控制系统包括：排气压力信号检测系统，励磁线圈供电系统，称重传感器系统和电机轴相位检测系统；所述控制系统控制调节电磁力的周期变化曲线，使电磁力的周期变化曲线与所述动涡卷和所述定涡卷的轴向气体分离力的曲线同步变化，使所述动涡卷和所述定涡卷之间的PV值不大于10Mpa*m/s，其中，所述PV值为所述动涡卷和所述定涡卷之间的接触应力与所述动涡卷和所述定涡卷之间相互运动的线速度的乘积。

5.一种具有浮动电磁机构的涡旋流体位移装置，包括：

至少一动涡卷，所述动涡卷具有第一端板，所述第一端板的基面上固连有第一螺旋形侧壁；

至少一定涡卷，所述定涡卷具有第二端板，所述第二端板的基面上固连有第二螺旋形侧壁，所述第一螺旋形侧壁与所述第二螺旋形侧壁相啮合；

旋转驱动轴，所述旋转驱动轴驱动所述动涡卷，使所述动涡卷相对于所述定涡卷作轨道运动；

机壳，所述机壳支持所述定涡卷及所述旋转驱动轴；

当所述动涡卷相对于所述定涡卷作轨道运动时，所述第一螺旋形侧壁、所述第二螺旋形侧壁、所述第一端板的基面、以及所述第二端板的基面之间形成有可移动的、可改变容积的气室以及工作流体的高压区域和低压区域；

其特征在于，还包括：定涡卷轴向浮动电磁机构，所述定涡卷轴向浮动电磁机构通过电磁力驱动所述定涡卷向所述动涡卷作依从浮动；

所述定涡卷轴向浮动电磁机构包括：

至少一个磁路环，所述磁路环上设有励磁线圈，所述磁路环用于产生电磁力；

吸力板，所述吸力板能够被所述磁路环吸引或排斥；

所述磁路环和所述吸力板之间的电磁吸力和/或电磁斥力使所述动涡卷和所述定涡卷能够克服所述气室以及所述高压区域和所述低压区域中的气体压力所产生的轴向分离力，以保持所述动涡卷和所述定涡卷之间的接触密封；

还包括：控制系统，所述控制系统用于控制调节电磁力的大小和电磁力的时间相位。