本發(fā)明專(zhuān)利涉及轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)密封方法與裝置，尤其涉及一種連續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)組合密封方法與裝置。

背景技術(shù)：

隨著國(guó)家對(duì)內(nèi)燃機(jī)排放與油耗法規(guī)的越來(lái)越嚴(yán)格，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等現(xiàn)有動(dòng)力機(jī)械存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：(1)效率問(wèn)題，在一定的工況下，傳統(tǒng)柴油機(jī)效率,最高熱效率才40％左右；傳統(tǒng)汽油機(jī)效率最高效率35％，在怠速工況時(shí)，效率更低，在急加速減速等瞬變工況時(shí)，傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率低；(2)排放問(wèn)題，由于傳統(tǒng)柴油機(jī)運(yùn)行時(shí)，空氣過(guò)量，因此在富氧高溫的情況下，NOx排放，同時(shí)由于是擴(kuò)散燃燒，燃油噴霧與空氣混合不均勻，局部燃燒惡化，燃油直接裂變成低碳原子，組合聚變成顆粒物的排放，因此顆粒排放物高，特別是在加速時(shí)，柴油機(jī)尾氣冒黑煙；傳統(tǒng)汽油機(jī)由于在當(dāng)量比燃燒，在高負(fù)荷時(shí)，會(huì)加濃噴射，因此碳?xì)渑c一氧化碳排放高，且由于缸內(nèi)燃燒活塞璧面溫度低，容易失火，焠熄距離長(zhǎng)，從而造成排放高；(3)功率密度，傳統(tǒng)柴油機(jī)與汽油機(jī)功率密度低。由于傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常處于低速、怠速、急加減速等工況，傳統(tǒng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量不足；由于濃混合氣，缸內(nèi)燃燒不充分、燃燒循環(huán)變動(dòng)率大，造成傳統(tǒng)汽油機(jī)排放污染物較高，對(duì)汽油機(jī)而言，其氮氧化物、一氧化碳、碳?xì)浠衔锱欧艊?yán)重；對(duì)柴油機(jī)而言，其碳煙、氮氧化物、一氧化碳、烴的衍生物等排放嚴(yán)重；這兩者嚴(yán)重污染環(huán)境，嚴(yán)重的情況下可能造成光化學(xué)反應(yīng)。因此提出了新型連續(xù)燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，主要有主動(dòng)輪和兩個(gè)輔動(dòng)輪的基圓相切，通過(guò)凸起和凹槽相互配合，形成相互獨(dú)立的容積腔；主動(dòng)輪基圓、主動(dòng)輪凸起和殼體形成定容燃燒室(燃燒過(guò)程中燃燒室通過(guò)凸起與進(jìn)排氣腔隔離)；殼體上有固定的氣口，氣口布置有正時(shí)裝置，用于進(jìn)氣和排氣，進(jìn)氣和排氣的角度約40～60度；噴嘴點(diǎn)火器，在燃燒裝置工作過(guò)程中，進(jìn)行連續(xù)燃料噴射，形成連續(xù)燃燒(燃料噴射量不顯著隨氣缸壓力變化而變化)在燃燒裝置里，各有兩個(gè)容積腔在進(jìn)行同樣的過(guò)程(進(jìn)氣、燃燒、排氣過(guò)程)，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)低溫燃燒，效率高，理論上接近卡諾循環(huán)效率；由于是低溫燃燒，氮氧化物低；連續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量輕，而發(fā)出的功率大，實(shí)現(xiàn)了高比功率。

然而，連續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)存在著軸向與徑向密封的問(wèn)題：(1)軸向密封問(wèn)題，由于轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室結(jié)構(gòu)特殊情況造成的，主要有主動(dòng)輪和兩個(gè)輔動(dòng)輪的基圓相切，通過(guò)凸起和凹槽相互配合，形成相互獨(dú)立的容積腔；獨(dú)立的容積腔兩端面，由于精工進(jìn)度的限制，不可能配合的非常緊密，同時(shí)由于連續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)，如果配合緊密，就會(huì)造成磨損嚴(yán)重，因此只能為間隙配合，但是通過(guò)較高加工精度，可以實(shí)現(xiàn)極低的間隙，但依然會(huì)存在端面氣體泄露；(2)徑向密封問(wèn)題，獨(dú)立的容積腔的上端面，靠凸起與連續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的殼體緊密配合，由于精工進(jìn)度的限制，不可能配合的非常緊密，同時(shí)由于連續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)，如果配合緊密，就會(huì)造成磨損嚴(yán)重，因此只能為間隙配合，但是通過(guò)較高加工精度，可以實(shí)現(xiàn)極低的間隙，但依然會(huì)存在頂面的氣體泄露；氣體泄露，造成進(jìn)氣過(guò)程進(jìn)氣密度低、燃燒室壓力低、膨脹壓力低，從而達(dá)不到低排放，高效率、高功率的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

為解決上述問(wèn)題，需要對(duì)連續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)密封進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，現(xiàn)有技術(shù)缺少一種能夠?qū)B續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)軸向與徑向密封的方法與裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供能夠通過(guò)軸向密封與徑向密封，同時(shí)采用不接觸組合密封技術(shù)裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是一種新型連續(xù)燃低溫?zé)D(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)密封組合方法與裝置，連續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)殼體，主軸正時(shí)齒輪，輔助軸正時(shí)齒輪，右輔助軸油封，端面密封內(nèi)六角，輔助輪，輔助軸，端面密封，主軸，軸承密封，端面外漏密封圈，端面內(nèi)漏密封圈，主軸輔助齒輪配合，主軸齒輪，端面內(nèi)密封，左輔助軸油封，上進(jìn)氣口，主軸齒輪凸起凹槽，主軸齒輪凸起，上排氣口，下進(jìn)氣口，下排氣口，端面密封安裝孔，端面密封定位銷(xiāo)，端面內(nèi)漏密封凹槽，端面外漏密封凹槽，輔助輪凹槽；其特征在于：

其中：主軸與輔助軸通過(guò)軸承安裝在連續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)殼體上，主軸正時(shí)齒輪安裝在主軸的前端，輔助軸正時(shí)齒輪安裝在輔助軸的前端，主軸正時(shí)齒輪與輔助軸正時(shí)齒輪嚙合，通過(guò)固定的齒數(shù)比，形成正時(shí)；右輔助軸油封安裝在軸承與輔助之間，防止?jié)櫥M(jìn)入；主軸齒輪安裝在主軸上，通過(guò)花鍵配合，由主軸驅(qū)動(dòng)主軸齒輪，共同旋轉(zhuǎn)；輔助輪安裝在輔助軸上，通過(guò)花鍵配合，由輔助軸驅(qū)動(dòng)輔助輪，共同旋轉(zhuǎn)；軸承蓋通過(guò)軸承蓋螺栓安裝在連續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)殼體上；放氣閥通過(guò)螺栓安裝在軸承蓋上，當(dāng)連續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)壓力大于一定值時(shí)，進(jìn)行泄壓處理，防止壓力過(guò)高，對(duì)連續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)工作造成影響。

端面密封通過(guò)端面密封定位銷(xiāo)定位，端面密封安裝孔的內(nèi)六角螺栓安裝在連續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)殼體與主軸齒輪和輔助輪之間，由于主軸齒輪和兩個(gè)輔動(dòng)輪的基圓相切，通過(guò)主軸齒輪凸起，主軸齒輪凸起凹槽和輔助輪凹槽相互配合，形成主軸輔助齒輪配合；端面內(nèi)密封通過(guò)內(nèi)六角螺栓安裝在主軸齒輪上，這些零件間形成相互獨(dú)立的容積腔，此容積腔用于進(jìn)氣，燃燒，膨脹。

獨(dú)立的容積腔兩端端面密封主要由端面外漏密封圈，端面內(nèi)漏密封凹槽，端面外漏密封凹槽和端面內(nèi)漏密封圈組成，端面外漏密封圈與端面內(nèi)漏密封凹槽形成多層非接觸式間隙配合；端面內(nèi)漏密封圈與端面外漏密封凹槽形成多層非接觸式間隙配合。

本發(fā)明的有益效果在于提供了一種新型連續(xù)燃低溫?zé)D(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)密封組合方法與裝置，該方案克服了新型連續(xù)燃低溫?zé)D(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣，燃燒，膨脹過(guò)程時(shí)的密封問(wèn)題，通過(guò)軸向密封與徑向密封，同時(shí)采用不接觸組合密封技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)密封，達(dá)到密封要求。

附圖說(shuō)明

圖1是一種新型連續(xù)燃低溫?zé)D(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)密封組合方法與裝置總圖；

圖2是一種新型連續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)密封組合方法與裝置側(cè)視圖；

圖3是一種新型連續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)軸向端面密封圖；

圖4是一種新型連續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子非接觸式密封圈；

圖5是一種新型連續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)主軸輪徑向密封圖；

圖6是一種新型連續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)輔助輪徑向密封圖；

其中：1-連續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)殼體，2-主軸正時(shí)齒輪，3-輔助軸正時(shí)齒輪，4-軸承，5-右輔助軸油封，6-端面密封內(nèi)六角，7-六角螺栓，8-輔助輪，9-輔助軸，10-端面密封，11-內(nèi)六角螺栓，12-主軸，13-軸承蓋，14-軸承蓋螺栓，15-放氣閥，16-軸承密封，17-端面外漏密封圈，18-端面內(nèi)漏密封圈，19-主軸輔助齒輪配合，20-主軸齒輪，21-端面內(nèi)密封，22-左輔助軸油封，23-上進(jìn)氣口，24-主軸齒輪凸起凹槽，25-主軸齒輪凸起，26-上排氣口，27-下進(jìn)氣口，28-下排氣口，29-端面密封安裝孔，30-端面密封定位銷(xiāo)，31-端面內(nèi)漏密封凹槽，32-端面外漏密封凹槽，33-輔助輪凹槽。

具體操作方式

以下將結(jié)合附圖1-5對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1-5所示，一種新型連續(xù)燃低溫?zé)D(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)密封組合方法與裝置，包括：1-連續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)殼體，2-主軸正時(shí)齒輪，3-輔助軸正時(shí)齒輪，4-軸承，5-右輔助軸油封，6-端面密封內(nèi)六角，7-六角螺栓，8-輔助輪，9-輔助軸，10-端面密封，11-內(nèi)六角螺栓，12-主軸，13-軸承蓋，14-軸承蓋螺栓，15-放氣閥，16-軸承密封，17-端面外漏密封圈，18-端面內(nèi)漏密封圈，19-主軸輔助齒輪配合，20-主軸齒輪，21-端面內(nèi)密封，22-左輔助軸油封，23-上進(jìn)氣口，24-主軸齒輪凸起凹槽，25-主軸齒輪凸起，26-上排氣口，27-下進(jìn)氣口，28-下排氣口，29-端面密封安裝孔，30-端面密封定位銷(xiāo)，31-端面內(nèi)漏密封凹槽，32-端面外漏密封凹槽，33-輔助輪凹槽；

其中：主軸12與輔助軸9通過(guò)軸承4安裝在連續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)殼體1上，主軸正時(shí)齒輪2安裝在主軸12的前端，輔助軸正時(shí)齒輪3安裝在輔助軸9的前端，主軸正時(shí)齒輪與輔助軸正時(shí)齒輪嚙合，通過(guò)固定的齒數(shù)比，形成正時(shí)；右輔助軸油封5安裝在軸承4與輔助軸9之間，防止?jié)櫥M(jìn)入；主軸齒輪20安裝在主軸12上，通過(guò)花鍵配合，由主軸12驅(qū)動(dòng)主軸齒輪20，共同旋轉(zhuǎn)；輔助輪8安裝在輔助軸9上，通過(guò)花鍵配合，由輔助軸9驅(qū)動(dòng)輔助輪8，共同旋轉(zhuǎn)；軸承蓋13通過(guò)軸承蓋螺栓14安裝在連續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)殼體1上；放氣閥15通過(guò)螺栓安裝在軸承蓋13上，當(dāng)連續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)1內(nèi)壓力大于一定值時(shí)，進(jìn)行泄壓處理，防止壓力過(guò)高，對(duì)連續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)工作造成影響。

端面密封10通過(guò)端面密封定位銷(xiāo)30定位，端面密封安裝孔29的內(nèi)六角螺栓11安裝在連續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)殼體1與主軸齒輪20和輔助輪8之間，由于主軸齒輪20和兩個(gè)輔動(dòng)輪8的基圓相切，通過(guò)主軸齒輪凸起25，主軸齒輪凸起凹槽24和輔助輪凹槽33相互配合，形成主軸輔助齒輪配合19；端面內(nèi)密封21通過(guò)內(nèi)六角螺栓11安裝在主軸齒輪20上，這些零件間形成相互獨(dú)立的容積腔，此容積腔用于進(jìn)氣，燃燒，膨脹。

獨(dú)立的容積腔兩端端面密封主要由端面外漏密封圈17，端面內(nèi)漏密封凹槽31，端面外漏密封凹槽32和端面內(nèi)漏密封圈18組成，端面外漏密封圈17與端面內(nèi)漏密封凹槽31形成多層非接觸式間隙配合；端面內(nèi)漏密封圈18與端面外漏密封凹槽32形成多層非接觸式間隙配合。

具體的實(shí)時(shí)方式：

對(duì)于軸向密封，如圖1-4所示：當(dāng)環(huán)境新鮮空氣從上進(jìn)氣口23，下進(jìn)氣口27進(jìn)入到主軸齒輪凸起25主軸齒輪凸起凹槽24和輔助輪凹槽33配合形成的獨(dú)立容積腔時(shí)，兩端端面密封由于獨(dú)立的容積腔，通過(guò)兩端端面密封的端面外漏密封圈17和端面內(nèi)漏密封凹槽31與端面外漏密封凹槽32和端面內(nèi)漏密封圈18組成，端面外漏密封圈17與端面內(nèi)漏密封凹槽31形成多層非接觸式間隙配合，端面外漏的氣體在多層非接觸式間隙配合間形成獨(dú)立的空間內(nèi)；端面內(nèi)漏密封圈18與端面外漏密封凹槽32形成多層非接觸式間隙配合，端面內(nèi)漏的氣體在多層非接觸式間隙配合間形成獨(dú)立的空間內(nèi)；如圖4所示，非接觸的間隙配合間形成獨(dú)立的空間，內(nèi)外軸向端面泄露氣體壓力在這獨(dú)立的空間逐漸減少，從而達(dá)到最小泄露的密封效果。

對(duì)于徑向密封，如圖1-4所示：當(dāng)環(huán)境新鮮空氣從上進(jìn)氣口23，下進(jìn)氣口27進(jìn)入到主軸齒輪凸起25，主軸齒輪凸起凹槽24和輔助輪凹槽33配合形成的獨(dú)立容積腔時(shí)，主軸齒輪20不與連續(xù)低溫燃燒轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)殼體1接觸，存在徑向密封問(wèn)題；主軸齒輪凸起25兩端設(shè)計(jì)成“銳角”的結(jié)構(gòu)，如圖5所示，主軸齒輪凸起25與主軸齒輪凸起凹槽24和輔助輪凹槽33配合，使氣體形成回流，氣體由于主軸齒輪凸起凹槽24內(nèi)的流線型的作用下，形成渦流氣體流，從而使氣體在沖擊到凸起的氣流形成回流，減少通過(guò)間隙的氣體流量，減少?gòu)较驓怏w的泄露。

因此，一種新型連續(xù)燃低溫?zé)D(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)密封組合方法與裝置，通過(guò)軸向密封與徑向密封，同時(shí)采用不接觸組合密封技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)密封，達(dá)到密封要求。