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】密封润滑一直是回旋容积式流体机械的老大难问题，涡旋式、罗茨式、螺杆式、齿轮式、滑片式等众多主流结构形式，可补偿的密封问题（接触密封）均难理想解决，采用较多的主要是非接触式的微间隙密封（效果有限），或者牺牲密封性能放弃补偿，机械性能难以充分发挥。
“行星式流体能量转换结构”属于一种容积式的回旋结构（结构原理详见《nianxiangyuan
》杂志2019年第10期），其结构对称、转子同心旋转、行星辊平动公转，在冷却（必要时可通过输出轴、转子、行星辊轴及行星辊形成冷却道，后同）、密封、润滑等方面均存在较理想的实施条件，虽看似复杂，但效果佳、磨损小（行星辊多个密封件分段轮流负责密封），在大流量、高压差等方面具有较明显优势（图1为轴向剖视图，图2为径向剖视图，图3为工作腔轮廓线图，图4为行星辊横截面轮廓线图）。下面重点从主要密封件通过性、受力、控制、润滑等方面做一些粗略性探讨。
一、密封件通过性分析：
为增强密封效果及强度，M、D、G点密封件接触密封处均进行了不同程度的倒圆处理，这会破坏相应型线，亦破坏了密封件在该“三点相遇”时的通过性（说明：若未指明，文中D点通指与D1、D2、D3、D4点相关的点，M点通指M1、M2点，G点通指与G1、G2、G3、G4点相关的点，后同）。
“三点相遇”（图7、图8）出现在行星辊经过M1点的过程中，仅需在D1、M1、D2三个密封点中保留M1点的密封性能，即可确保D1、D2点密封件与M1点密封件之间相互避让、平滑过渡（避免严重挤压、碰撞）。下面就“三点相遇”、行星辊圆弧面（包括D点）密封件顺利通过G点进入转子腔槽做一些粗略探讨（若未特别说明，行星辊上密封件的常态均为“常凸”，后同）。
1.D点运动特性
图5所示，结合图3，行星辊D1点运动轨迹是以（a、b）为圆心、行星辊轴心轨迹半径R1为半径的圆（D2、D3、D4点轨迹圆的圆心分别为（-a、b）、（-a、-b）、（a、-b），半径均为R1），D1点只负责从M1点到B1点这段定子内壁曲面的密封（第一曲线16对应的曲面），大约相当于定子内壁圆周的六分之一（D1点密封件磨损会大大降低）。
在M1点时（转子顺时针旋转，后同），D1点运动方向为其轨迹圆在M1点的切线方向（图6），其速度v在横坐标的分量为vx、纵坐标的分量为vy,为避免D1点与M1点的密封件之间出现强烈挤压或碰撞，确保它们侧向滑过（可适度挤压），须适度控制它们之间接触的方式及时机。
2. M、D、G点密封件通过性
由于M、D点密封件接触面外形均不是理论型线，其接触点均不是理论上的点，客观上M、D、G三点只是近似的靠近，不可能真正三点合一的接触，密封件之间的合理避让尤为重要，当然，M、D点密封件接触面的外形须合理设计。
M1点从G1点过渡到D1点：G1点运动到M1点时（图7），D1点密封件弧形接触面可略低于M1点（视设计要求而定）、即D1点延时出现（避免两点过早相遇），同时，被约束在G1点附近转子腔槽内的D1点密封件（如滚针、密封角等）只能随转子的旋转（顺时针方向，后同）而逐渐被释放，可确保D1点与M1点的密封件之间侧向平滑过渡，避免正面接触、挤压；
M1点从D1点过渡到行星辊凹面：此时D1点密封件型面需适度突破行星辊凹面，以免M1点密封件与行星辊凹面之间出现碰撞；
M1点从行星辊凹面过渡到D2点：此时（图8）M1、D2点密封件分别受定子内壁及行星辊凹面型线限制，密封点逐渐靠近理论位置，可大大提升通过性，确保其与M1点密封件之间侧向平滑过渡；
M1点从D2点过渡到G2点:此时须确保D2点密封件略高于G2点，以便M1点平滑过渡到G2点。
在行星辊经过M1点附近时（图10），理论上至少存在双重密封（进出口分别位于M1点两侧一定距离外），即M1点与行星辊凹面（第23曲线对应的曲面）之间的密封、D1点与第一曲线对应的曲面之间的密封、或D2点与第二曲线对应的曲面之间的密封，此时，只需保留M1点与行星辊凹面之间的密封即可，这为解决D1点、D2点密封件顺利通过M1点密封件提供了便利条件。
3.行星辊圆弧面密封件（包括D点）进入转子腔槽的通过性
若行星辊圆弧面密封件的常态为 “常凸”（突破行星辊圆弧面实际型线）：
转子腔槽型线直径略大于行星辊密封件常凸外沿直径时，可确保行星辊圆弧面密封件顺利通过G点，仅需在转子腔槽内适当位置修正型线以确保密封效果；
转子腔槽型线直径略小于行星辊密封件常凸外沿直径时，须通过“液压控制孔”对行星辊圆弧面密封件进行时时控制（详见“密封件控制”），才能确保其顺利通过G点。
4.型线修正
定子内壁M点附近、以及行星辊D点附近的理论型线均呈较尖锐的角度，不适宜密封件接触点外形。为确保密封效果及通过性，M点及D点密封件接触面外形须进行类似圆弧形的平滑处理（会突破其理论型线，如滚针等，图9），但这又会导致密封件实际外形与对应密封面的理论型线之间不匹配，出现极小范围的突破，所以必要时可对M点附近型线，以及D点附近行星辊凹面型线（或全部凹面）做相应修正（这里不深入探讨任何具体的型线修正方案，后同）。另外：
G1点附近转子腔槽内壁型线适度修正，确保D1点密封件与M1点密封件之间侧向、平滑过渡；
G1点附近转子圆周面型线适度修正，确保M1点密封件从G1点圆周面平滑过渡到D1点密封件；
G2点附近转子腔槽内壁型线适度修正，确保D1点密封件顺利进入G2点附近转子腔槽、并减轻D2点密封件与M1点密封件之间的挤压强度；
G2点附近转子圆周面型线适度修正，确保M1点密封件从D2点密封件平滑过渡到转子圆周面；
转子腔槽内壁适当位置型线修正（图11），确保行星辊圆弧面在腔槽内的密封效果。
须注意的是，D点位于M点附近时（图10），M点附近定子曲面对应曲线与D点附近行星辊凹面对应曲线之间相距极近、几乎重叠，须避免密封件及其附件（滚针夹等，后同）对相关型面以及该部分型面相互之间的接触挤压。
二、密封件
作为流体机械，应用环境极其复杂，对密封件的要求各异，这里仅就滚针、密封片、密封角（D点）、密封块、齿形密封条等做一些粗略性探讨（图12）。
对于行星辊圆弧面（图3：第22、24曲线对应的圆弧面），其经过定子内壁底部圆弧面（图3：第17、20圆弧线对应的圆弧面）时，行星辊圆弧面上每次均有1-3个密封件同时参与密封（图13：滚针或密封片），每个密封件仅需负责极短距离的密封，密封效果好，磨损极小。
1.滚针
滚针是具一定自润滑功能的圆柱体（必要时可增设轴向补偿），可将滑动摩擦适度转化为滚动摩擦，滚针最好与滚针护垫配套使用（滚针护垫上开设有润滑油槽），既保护滚针又方便滚针润滑，必要时可增设辅助滚针（控制润滑油供应量，隔热保护润滑油）。若行星辊上滚针的常态设为常凸（凸出行星辊圆弧面），必要时需与滚针夹（图12）配套使用，以便滚针及时回缩控制（及时凹进行星辊圆弧面，以免滚针与G点发送碰撞）。
优点：滚动摩擦小，润滑方便，对定子内壁面磨损小，方便在不同密封件之间（M点与D点）相互避让、平滑过渡。对于大直径流体机械结构，滚针内部还可开设冷却孔。
缺点：结构相对较复杂，滚针直径不宜太小，较占用位置空间，制约整体布局；滚针与滚针槽（夹）口唇部内壁之间属滑动摩擦，存在一定磨损，严重时会影响口唇部强度；滚针槽（夹）口唇部难以冷却，高温时会出现油污（少量油污对口唇部具保护作用），严重时可能会影响滚针转到；滚针会对滚针槽（夹）口唇部频繁挤压，对材料强度要求较高。
2.密封片
密封片横截面呈矩形，密封接触面须适度倒圆，可用于M点、行星辊D点及圆弧面，必要时可增设轴向补偿（菱封等），行星辊上的密封片须增设防脱卡（图16），限制其外移程度，防止其过分脱出或脱离行星辊。
优点：密封件本身结构简单，成本低，密封效果好，控制容易，耐用。
缺点：滑动摩擦相对较大，M、D点密封件接触面外形可能因磨损而改变（严重时可能会影响密封效果），行星辊圆弧面密封片润滑、控制较复杂（详见“密封件控制”、“密封件润滑”）。
3.密封角
密封角是D点专用密封件（图14），设有防脱卡，其密封接触面为圆形（与D点旁的两条圆弧线相切），右侧型线为行星辊圆弧面的理论圆弧线（须视情况而定），弧线长度须确保D1点密封件与M1点密封件之间侧向、平滑过渡（避免密封角过早从卡槽外移）；左侧型线为行星辊凹面的理论圆弧线（须视情况而定），弧线长度须确保M1点密封件从D1点密封件平滑过渡到行星辊凹面。
基于以上要求，应满足条件：β<α，α为密封角右侧圆弧线相对于行星辊轴心的夹角，β为密封角左侧圆弧线相对于D1点轨迹圆心的夹角（图14）。
优点：结构简单，方便M1点密封件与D1、D2点密封件之间侧向平滑过渡，以及M1点密封件在D1、D2点密封件与行星辊凹面之间平滑过渡。
缺点：加工、润滑难度偏大，圆弧形接触面可能会因长期磨损而变得尖锐，影响密封效果。
4.密封块
密封块主要应用于行星辊圆弧面（一个或多个），横截面类似于矩形、或T型等，比普通密封片宽，可减少密封件数量，降低润滑油消耗（润滑油喷射量不易控制，可减少喷射次数），方便控制，不过。须注意密封块过宽对其卡槽的侧向挤压，以及密封块自身的侧向强度。
必要时，可在密封块表面适当位置开设润滑油喷口、压力平衡孔等。
5.齿形密封条
齿形密封条是一种外沿呈齿形状的弧形密封条（图12），可在行星辊轴向进行补偿，在径向上可视情况确定是否进行补偿。是行星辊圆弧面的第一道密封件（图15、图16），既负责行星辊端面的密封，又负责行星辊圆弧面密封件之间在端部空隙处（径向移动产生的空隙）的密封。
6.行星辊端面密封
行星辊端面位置有限，情况复杂，在密封方面需要同时考虑到：行星辊端面四周密封（包括齿形密封条）、行星辊端面润滑油道、至行星辊内部的润滑油通道、密封件液压控制油道、端面润滑油保护墙（密封条）。对于发动机，必要时还可能设置多道润滑油保护墙。当然，行星辊端面密封、润滑需视具体情况而定，图15、16属于在密封、润滑、冷却、控制等方面的示意图。
来源：本站原创
“行星式流体能量转换结构”属于一种容积式的回旋结构（结构原理详见《nianxiangyuan
》杂志2019年第10期），其结构对称、转子同心旋转、行星辊平动公转，在冷却（必要时可通过输出轴、转子、行星辊轴及行星辊形成冷却道，后同）、密封、润滑等方面均存在较理想的实施条件，虽看似复杂，但效果佳、磨损小（行星辊多个密封件分段轮流负责密封），在大流量、高压差等方面具有较明显优势（图1为轴向剖视图，图2为径向剖视图，图3为工作腔轮廓线图，图4为行星辊横截面轮廓线图）。下面重点从主要密封件通过性、受力、控制、润滑等方面做一些粗略性探讨。
一、密封件通过性分析：
为增强密封效果及强度，M、D、G点密封件接触密封处均进行了不同程度的倒圆处理，这会破坏相应型线，亦破坏了密封件在该“三点相遇”时的通过性（说明：若未指明，文中D点通指与D1、D2、D3、D4点相关的点，M点通指M1、M2点，G点通指与G1、G2、G3、G4点相关的点，后同）。
“三点相遇”（图7、图8）出现在行星辊经过M1点的过程中，仅需在D1、M1、D2三个密封点中保留M1点的密封性能，即可确保D1、D2点密封件与M1点密封件之间相互避让、平滑过渡（避免严重挤压、碰撞）。下面就“三点相遇”、行星辊圆弧面（包括D点）密封件顺利通过G点进入转子腔槽做一些粗略探讨（若未特别说明，行星辊上密封件的常态均为“常凸”，后同）。
1.D点运动特性
图5所示，结合图3，行星辊D1点运动轨迹是以（a、b）为圆心、行星辊轴心轨迹半径R1为半径的圆（D2、D3、D4点轨迹圆的圆心分别为（-a、b）、（-a、-b）、（a、-b），半径均为R1），D1点只负责从M1点到B1点这段定子内壁曲面的密封（第一曲线16对应的曲面），大约相当于定子内壁圆周的六分之一（D1点密封件磨损会大大降低）。
在M1点时（转子顺时针旋转，后同），D1点运动方向为其轨迹圆在M1点的切线方向（图6），其速度v在横坐标的分量为vx、纵坐标的分量为vy,为避免D1点与M1点的密封件之间出现强烈挤压或碰撞，确保它们侧向滑过（可适度挤压），须适度控制它们之间接触的方式及时机。
2. M、D、G点密封件通过性
由于M、D点密封件接触面外形均不是理论型线，其接触点均不是理论上的点，客观上M、D、G三点只是近似的靠近，不可能真正三点合一的接触，密封件之间的合理避让尤为重要，当然，M、D点密封件接触面的外形须合理设计。
M1点从G1点过渡到D1点：G1点运动到M1点时（图7），D1点密封件弧形接触面可略低于M1点（视设计要求而定）、即D1点延时出现（避免两点过早相遇），同时，被约束在G1点附近转子腔槽内的D1点密封件（如滚针、密封角等）只能随转子的旋转（顺时针方向，后同）而逐渐被释放，可确保D1点与M1点的密封件之间侧向平滑过渡，避免正面接触、挤压；
M1点从D1点过渡到行星辊凹面：此时D1点密封件型面需适度突破行星辊凹面，以免M1点密封件与行星辊凹面之间出现碰撞；
M1点从行星辊凹面过渡到D2点：此时（图8）M1、D2点密封件分别受定子内壁及行星辊凹面型线限制，密封点逐渐靠近理论位置，可大大提升通过性，确保其与M1点密封件之间侧向平滑过渡；
M1点从D2点过渡到G2点:此时须确保D2点密封件略高于G2点，以便M1点平滑过渡到G2点。
在行星辊经过M1点附近时（图10），理论上至少存在双重密封（进出口分别位于M1点两侧一定距离外），即M1点与行星辊凹面（第23曲线对应的曲面）之间的密封、D1点与第一曲线对应的曲面之间的密封、或D2点与第二曲线对应的曲面之间的密封，此时，只需保留M1点与行星辊凹面之间的密封即可，这为解决D1点、D2点密封件顺利通过M1点密封件提供了便利条件。
3.行星辊圆弧面密封件（包括D点）进入转子腔槽的通过性
若行星辊圆弧面密封件的常态为 “常凸”（突破行星辊圆弧面实际型线）：
转子腔槽型线直径略大于行星辊密封件常凸外沿直径时，可确保行星辊圆弧面密封件顺利通过G点，仅需在转子腔槽内适当位置修正型线以确保密封效果；
转子腔槽型线直径略小于行星辊密封件常凸外沿直径时，须通过“液压控制孔”对行星辊圆弧面密封件进行时时控制（详见“密封件控制”），才能确保其顺利通过G点。
4.型线修正
定子内壁M点附近、以及行星辊D点附近的理论型线均呈较尖锐的角度，不适宜密封件接触点外形。为确保密封效果及通过性，M点及D点密封件接触面外形须进行类似圆弧形的平滑处理（会突破其理论型线，如滚针等，图9），但这又会导致密封件实际外形与对应密封面的理论型线之间不匹配，出现极小范围的突破，所以必要时可对M点附近型线，以及D点附近行星辊凹面型线（或全部凹面）做相应修正（这里不深入探讨任何具体的型线修正方案，后同）。另外：
G1点附近转子腔槽内壁型线适度修正，确保D1点密封件与M1点密封件之间侧向、平滑过渡；
G1点附近转子圆周面型线适度修正，确保M1点密封件从G1点圆周面平滑过渡到D1点密封件；
G2点附近转子腔槽内壁型线适度修正，确保D1点密封件顺利进入G2点附近转子腔槽、并减轻D2点密封件与M1点密封件之间的挤压强度；
G2点附近转子圆周面型线适度修正，确保M1点密封件从D2点密封件平滑过渡到转子圆周面；
转子腔槽内壁适当位置型线修正（图11），确保行星辊圆弧面在腔槽内的密封效果。
须注意的是，D点位于M点附近时（图10），M点附近定子曲面对应曲线与D点附近行星辊凹面对应曲线之间相距极近、几乎重叠，须避免密封件及其附件（滚针夹等，后同）对相关型面以及该部分型面相互之间的接触挤压。
二、密封件
作为流体机械，应用环境极其复杂，对密封件的要求各异，这里仅就滚针、密封片、密封角（D点）、密封块、齿形密封条等做一些粗略性探讨（图12）。
对于行星辊圆弧面（图3：第22、24曲线对应的圆弧面），其经过定子内壁底部圆弧面（图3：第17、20圆弧线对应的圆弧面）时，行星辊圆弧面上每次均有1-3个密封件同时参与密封（图13：滚针或密封片），每个密封件仅需负责极短距离的密封，密封效果好，磨损极小。
1.滚针
滚针是具一定自润滑功能的圆柱体（必要时可增设轴向补偿），可将滑动摩擦适度转化为滚动摩擦，滚针最好与滚针护垫配套使用（滚针护垫上开设有润滑油槽），既保护滚针又方便滚针润滑，必要时可增设辅助滚针（控制润滑油供应量，隔热保护润滑油）。若行星辊上滚针的常态设为常凸（凸出行星辊圆弧面），必要时需与滚针夹（图12）配套使用，以便滚针及时回缩控制（及时凹进行星辊圆弧面，以免滚针与G点发送碰撞）。
优点：滚动摩擦小，润滑方便，对定子内壁面磨损小，方便在不同密封件之间（M点与D点）相互避让、平滑过渡。对于大直径流体机械结构，滚针内部还可开设冷却孔。
缺点：结构相对较复杂，滚针直径不宜太小，较占用位置空间，制约整体布局；滚针与滚针槽（夹）口唇部内壁之间属滑动摩擦，存在一定磨损，严重时会影响口唇部强度；滚针槽（夹）口唇部难以冷却，高温时会出现油污（少量油污对口唇部具保护作用），严重时可能会影响滚针转到；滚针会对滚针槽（夹）口唇部频繁挤压，对材料强度要求较高。
2.密封片
密封片横截面呈矩形，密封接触面须适度倒圆，可用于M点、行星辊D点及圆弧面，必要时可增设轴向补偿（菱封等），行星辊上的密封片须增设防脱卡（图16），限制其外移程度，防止其过分脱出或脱离行星辊。
优点：密封件本身结构简单，成本低，密封效果好，控制容易，耐用。
缺点：滑动摩擦相对较大，M、D点密封件接触面外形可能因磨损而改变（严重时可能会影响密封效果），行星辊圆弧面密封片润滑、控制较复杂（详见“密封件控制”、“密封件润滑”）。
3.密封角
密封角是D点专用密封件（图14），设有防脱卡，其密封接触面为圆形（与D点旁的两条圆弧线相切），右侧型线为行星辊圆弧面的理论圆弧线（须视情况而定），弧线长度须确保D1点密封件与M1点密封件之间侧向、平滑过渡（避免密封角过早从卡槽外移）；左侧型线为行星辊凹面的理论圆弧线（须视情况而定），弧线长度须确保M1点密封件从D1点密封件平滑过渡到行星辊凹面。
基于以上要求，应满足条件：β<α，α为密封角右侧圆弧线相对于行星辊轴心的夹角，β为密封角左侧圆弧线相对于D1点轨迹圆心的夹角（图14）。
优点：结构简单，方便M1点密封件与D1、D2点密封件之间侧向平滑过渡，以及M1点密封件在D1、D2点密封件与行星辊凹面之间平滑过渡。
缺点：加工、润滑难度偏大，圆弧形接触面可能会因长期磨损而变得尖锐，影响密封效果。
4.密封块
密封块主要应用于行星辊圆弧面（一个或多个），横截面类似于矩形、或T型等，比普通密封片宽，可减少密封件数量，降低润滑油消耗（润滑油喷射量不易控制，可减少喷射次数），方便控制，不过。须注意密封块过宽对其卡槽的侧向挤压，以及密封块自身的侧向强度。
必要时，可在密封块表面适当位置开设润滑油喷口、压力平衡孔等。
5.齿形密封条
齿形密封条是一种外沿呈齿形状的弧形密封条（图12），可在行星辊轴向进行补偿，在径向上可视情况确定是否进行补偿。是行星辊圆弧面的第一道密封件（图15、图16），既负责行星辊端面的密封，又负责行星辊圆弧面密封件之间在端部空隙处（径向移动产生的空隙）的密封。
6.行星辊端面密封
行星辊端面位置有限，情况复杂，在密封方面需要同时考虑到：行星辊端面四周密封（包括齿形密封条）、行星辊端面润滑油道、至行星辊内部的润滑油通道、密封件液压控制油道、端面润滑油保护墙（密封条）。对于发动机，必要时还可能设置多道润滑油保护墙。当然，行星辊端面密封、润滑需视具体情况而定，图15、16属于在密封、润滑、冷却、控制等方面的示意图。
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