[發明專利]一種螺管轉子及其發動機的密封方法

在審

• 申請號: 201710738409.7
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107587935A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 羅顯平
• 申請（專利權）人: 羅顯平
• 主分類號: F02B55/02
• 分類號: F02B55/02;F02B53/00;F02B55/14;F02B53/08;F02B55/08;F02F11/00;F01C1/107;F01C19/08;F01C21/08;F01C21/10
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技術領域

本發明涉及發動機，具體來說涉及一種螺管轉子及其發動機的密封方法。

背景技術

先進密封技術是近十幾年來在國外引起高度重視的一個分支領域，先進密封技術帶來的好處，已經實實在在地體現發動機性能提高、燃油消耗率降低、運行和維修成本減少等方面。對高溫高壓燃燒室進行密封是使發動機正常安全經濟運行重要保證。

現有技術中高溫高壓燃燒室的密封，人們通常見到的是高溫高壓燃燒室氣缸密封，是靜止金屬面對靜止金屬面的密封接觸，如活塞式內燃機中缸與氣缸蓋的密封，現有技術的通常方法是在中缸與氣缸蓋之間放一件耐高溫軟性的氣缸墊，只要保證螺栓預緊力的極限在缸面變形彈性范圍內把氣缸墊夾緊，一般都能解決高溫高壓下防止燃燒室漏氣漏水的氣密性密封問題。

對任何一種發動機來說，能密封其高溫高壓工質是成功的一半。其實密封分靜態密封和動態密封兩類，如前述的活塞式發動機中缸與氣缸蓋之間的連接密封、燃氣輪機和蒸汽機的上下外殼之間的連接密封采用就是靜態密封，如直線運動的活塞采用活塞環來密封、燃氣輪機和蒸汽機的密封齒與軸表面構成的間隙之間采用迷宮式密封就是動態密封。顯然，靜態密封能加入密封材料做到絕對密封，甚至可以采用永久變形密封，即能做到密封間隙為0，使泄漏工質量為0，但動態密封則不能，所以動態密封只能做到是相對密封。在動態密封中，現有技術廣泛采用迷宮式密封，泄漏工質量依然很大，這不利于節能降耗，提高效率，如何使高溫高壓的燃氣或蒸汽螺管轉子發動機泄漏工質量接近為0，這是一項技術難題。

在申請號201610813636.7一種螺管轉子及其發動機中，螺管轉子發動機的定子與螺管轉子之間也是動態密封，在其中采用密封裝置是螺管轉子兩端面在以發動機定子作力支承點，分別套在定子兩端內壁上，厚度大于轉動間隙的兩個圓筒端面上滑動。圓筒也可由金屬圓筒和套在金屬圓筒內壁上且自動推進密封的石墨圓筒構成。密封點是固定在定子上的密封件對螺管轉子兩端徑向表面滑動，構成接觸的轉動密封連接。

該密封裝置的優點雖然淘汰了迷宮式密封，密封效果好，但缺點：一是需要自動推進裝置；二是因為容熱強度大表示燃燒室的尺寸小，容熱強度小表示燃燒室的尺寸大，而所密封的總空間體積等于轉動間隙總空間體積加合理容熱強度的環形燃燒室空間體積，密封的總空間體積大于合理容熱強度的環形燃燒室空間體積越嚴重，等于降低燃氣螺管轉子發動機加速時的響應速度越嚴重，會有加速緩慢的感覺，不利于節能減排和安全駕駛，這是當把燃氣螺管轉子發動機用作汽車發動機時所要解決的技術問題。

本發明是以申請號201610813636.7一種螺管轉子及其發動機為基礎的分案申請。

發明內容

本發明的目的：提供密封效果好，克服上述技術問題的一種螺管轉子及其發動機的密封方法。

為實現發明目的，本發明采用了下述技術方案。

一種螺管轉子及其發動機的密封方法，包括螺管轉子發動機，還包括用由兩個相距較近的左右節流環圓孔把螺管轉子發動機定子內殼層圓筒制造分成左圓筒、左右節流環之間的中間圓筒、右圓筒三段，使把螺管轉子套入螺管轉子發動機定子內殼層圓筒內兩節流環圓孔與螺管轉子的轉動間隙為高溫時至少保留1mm轉動間隙，左右圓筒內徑表面與螺管轉子之間至少保留5mm轉動間隙；造常溫時中心圓孔內徑比螺管轉子外徑大0.001～500um、外徑與左右圓筒內徑表面高溫時也至少保留1mm轉動間隙的A圓環2個，造高溫時中心圓孔內徑比螺管轉子外徑至少大0.01mm、外徑與左右圓筒內表面至少保留1mm轉動間隙的B圓環2個，造高溫時中心圓孔內徑與螺管轉子外徑至少保留1mm轉動間隙、常溫時外徑與左右圓筒內徑表面間隙為0mm的C圓環2個；從左右圓筒各依次套入一個A圓環、一個B圓環、一個C圓環，再封裝上螺管轉子發動機定子兩端的軸承座作C圓環定位力支承點，螺管轉子發動機工作時兩節流環之間的高溫高壓工質通過至少保留的1mm轉動間隙泄漏推動A圓環和B圓環壓在固定的C圓環端面上，使左右兩邊A、B、C三個圓環光滑端面自動貼緊在一起轉動密封阻止兩節流環之間的高溫高壓工質泄漏。

在A圓環內徑軸向厚度之間還設至少一道防泄漏環。

螺管轉子發動機定子內殼層圓筒、螺管轉子旋轉體和A、B、C三個圓環采用氮化硅材料制造。

由于采用上述技術方法，取得下述有益技術效果：

1.結構簡單，造價低。

2.無需自動推進裝置。

3.能耐高溫高壓。

4.動態密封效果好，使高溫高壓的燃氣或蒸汽螺管轉子發動機泄漏工質量接近為0。

5.螺管轉子發動機加速時的響應速度快。