CN110284993A - 转子发动机径向密封装置及转子发动机 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种转子发动机径向密封装置及转子发动机，所述转子发动机径向密封装置包括：径向密封片、密封插槽、和滚针，径向密封片的密封端设有多个插槽；密封插片的一端安装于所述插槽，另一端设置有用于安装滚针的滚针安装部；滚针设于所述滚针安装部，能够在所述滚针安装部转动，用于和转子发动机缸体接触。通过在径向密封片上设置多个插槽，在插槽中设置密封插片，多个密封插片端部的滚针和气缸型面之间接触，形成多条密封线，提高了转子和气缸的密封性能，并且由于滚针能够在滚针安装部转动，因此将径向密封装置和气缸的摩擦从滑动摩擦改变为滚动摩擦，减小了摩擦力，避免滚针过多磨损，增加了径向密封装置的使用寿命。

Description

转子发动机径向密封装置及转子发动机

技术领域

本公开涉及发动机技术领域，具体而言，涉及一种转子发动机径向密封装置及转子发动机。

背景技术

转子发动机的主要包括一对内外相位齿轮和偏心主轴组成的行星结构，当转子发动机运行时，转子高速运转带动偏心主轴旋转，输出做功。转子发动机高速运行时，其主要是通过转子上的径向密封片与气缸型面之间的线接触进行密封。

由于径向密封片与气缸型面接触，形成线密封，导致转子发动机的润滑和散热比较困难，径向密封片和气缸运动过程的相互磨损对三角转子发动机的气缸和转子径向密封片的几何精度、寿命等有很大的影响，从而影响各工作腔室的密封。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种转子发动机径向密封装置及转子发动机，进而至少在一定程度上克服由于相关技术中径向密封片和气缸型面的摩损而导致的径向密封性能差、寿命短的问题。

根据本公开的一个方面，提供一种转子发动机径向密封装置，所述转子发动机径向密封装置包括：

径向密封片，密封端设有多个插槽；

密封插片，一端安装于所述插槽，另一端设置有用于安装滚针的滚针安装部；

滚针，设于所述滚针安装部，能够在所述滚针安装部转动，用于和转子发动机缸体接触。

根据本公开的一实施方式，所述转子发动机径向密封装置还包括：

第一弹性部件，设于所述插槽，一端和所述插槽的底部接触，另一端和所述密封插片接触。

根据本公开的一实施方式，所述第一弹性部件包括：第一弹簧垫片。

根据本公开的一实施方式，所述转子发动机径向密封装置还包括：

径向密封槽，设于转子，用于安装所述径向密封片。

根据本公开的一实施方式，所述转子发动机径向密封装置还包括：

第二弹性部件，设于所述径向密封槽，一端和所述径向密封槽的底部接触，另一端和所述径向密封片接触。

根据本公开的一实施方式，所述第二弹性部件包括：第二弹簧垫片。

根据本公开的一实施方式，所述转子发动机为三角转子发动机，包括；

三角转子，所述径向密封槽设于所述三角转子的顶点部位，所述三角转子上设有三个所述径向密封槽。

根据本公开的一实施方式，所述径向密封片的密封端均布有四个所述插槽，每个所述插槽中安装一所述密封插片。

根据本公开的一实施方式，所述径向密封片的密封端的横截面呈圆弧形。

根据本公开的另一个方面，提供一种转子发动机，包括上述的转子发动机径向密封装置。

本公开提供的转子发动机径向密封装置，包括径向密封片、密封插片和滚针，通过在径向密封片上设置多个插槽，在插槽中设置密封插片，多个密封插片端部的滚针和气缸型面之间接触，形成多条密封线，提高了转子和气缸的密封性能，并且由于滚针能够在滚针安装部转动，因此将径向密封装置和气缸的摩擦从滑动摩擦改变为滚动摩擦，减小了摩擦力，避免滚针过多磨损，增加了径向密封装置的使用寿命。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开示例性实施例提供的一种转子发动机径向密封装置的结构示意图。

图2为本公开示例性实施例提供的一种转子发动机的结构示意图。

图中：

100、径向密封片；200、密封插片；300、滚针；400、转子；410、径向密封槽；500、第一弹性部件；600、第二弹性部件；700、气缸。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

相关技术中，转子发动机目前的径向密封形式为径向密封片与气缸型面之间相互接触的线密封形式，容易受到转子发动机内部的高温、高压以及转子高转速的影响，加快径向密封片的磨损，从而导致其密封失效，使得转子发动机无法正常工作。同时由于径向密封片与气缸型面之间是线密封的形式，其密封过程容易向单一方向磨损发展，从而造成转子发动机径向密封片的偏磨、拍振或者窜动，加速转子发动机径向密封片的磨损，最终影响转子发动机的整体性能和使用寿命。

本示例实施方式中首先提供了一种转子发动机径向密封装置，如图1所示，所述转子发动机径向密封装置包括：径向密封片100、密封插片200和滚针300，径向密封片100的密封端设有多个插槽；密封插片200的一端安装于所述插槽，另一端设置有用于安装滚针300的滚针安装部；滚针300设于所述滚针安装部，能够在所述滚针安装部转动，用于和转子发动机缸体接触。

其中，径向密封片100的一端插入转子400，另一端为密封端，所述径向密封片100的密封端的横截面呈圆弧形，密封端上设置的插槽可以是长方体槽，对应的密封插片200插入径向密封片100的一端的截面为长方形。滚针300可以是圆柱结构，滚针安装部可以是设于密封插片200端部的半圆形槽。

本公开实施例提供的转子发动机径向密封装置，包括径向密封片100、密封插片200和滚针300，通过在径向密封片100上设置多个插槽，在插槽中设置密封插片200，多个密封插片200端部的滚针300和气缸700型面之间接触，形成多条密封线，提高了转子400和气缸700的密封性能，并且由于滚针300能够在滚针安装部转动，因此将径向密封装置和气缸700的摩擦从滑动摩擦改变为滚动摩擦，减小了摩擦力，避免滚针300过多磨损，增加了径向密封装置的使用寿命。

如图2所示，转子400上设置有径向密封槽410，该径向密封槽410用于安装径向密封片100，径向密封片100和径向密封槽410可以是间隙配合，转子400上可以设置多个径向密封槽410。比如，当转子发动机为三角转子发动机时，转子400上可以设置三个径向密封槽410，三个径向密封槽410分别设于三角转子400的一个顶点。

密封插片200上的滚针安装部可以是一圆弧槽，该圆弧槽的圆心角可以大于等于一百八十度，当圆弧槽的圆心角大于一百八十度时，圆弧槽可以实现对滚针的限位防止滚针滑出圆弧槽。圆弧槽和滚针可以是间隙配合，在转子转动过程中，润滑油在滚针表面和圆弧槽表面形成油膜，使得滚针既能够在圆弧槽内转动，有保证了转子的径向密封效果。

进一步的，所述转子发动机径向密封装置还包括：第一弹性部件500和第二弹性部件600，第一弹性部件500设于所述插槽，一端和所述插槽的底部接触，另一端和所述密封插片200接触。第二弹性部件600，设于所述径向密封槽410，一端和所述径向密封槽410的底部接触，另一端和所述径向密封片100接触。装配完成后，第一弹性部件500和第二弹性部件600处于被压缩状态，第一弹性部件500作用于密封插片200，第二弹性部件600作用于径向密封片100，使得滚针300始终和气缸700型面接触。需要说明是，本公开实施例中所述的插槽的底部是指插槽远离密封端面的一端面，所述径向密封槽的底部是指径向密封槽远离转子端点的端面。

示例的，所述第一弹性部件500包括第一弹簧垫片。所述第二弹性部件600包括第二弹簧垫片。其中，第一弹片可以是固定于插槽的底部或者放置于插槽的底部，第二弹片可以是固定于径向密封槽的底部或者放置于插槽的底部。在转子400转动过程中通过第一弹簧垫片和第二弹簧垫片使得滚针300始终和气缸700型面接触，保持径向密封。当然在实际应用中，第一弹性部件500和第二弹性部件600也可以是弹簧等具有弹性的零部件，本公开实施例对此不做具体限定。

通过第一弹性部件500和第二弹性部件600实现滚针300和气缸700型面的密封，并且来调节滚针300与气缸700型面的弹性接触，使得转子发动机运行更稳定，避免在转子400主动过程中发生窜动、拍振等现象。

径向密封片100的密封端均布有四个所述插槽，每个所述插槽中安装一所述密封插片200，每个密封插片200上设置有一滚针300，当然在实际应用中，插槽的数量也可以是其他。比如，二个、三个、五个或八个等，其可以是均布于所述径向密封片100，也可以是非均匀分布，本公开实施例并不以此为限。

安装于插槽中的多个密封插片200的高度可以相同，通过第一弹性部件500和第二弹性部件600调整密封插片200的位姿；或者也可以根据气缸700型面的形状，调整密封插片200的的高度，比如，位于径向密封片100中间位置的密封插片200的高度大于两侧密封插片200的高度。其中，密封插片200的高度为密封插片200插入插槽的一端到滚针安装部的距离。

滚针300可以采用耐磨、耐高温合金材料制成，或者采用钢等材料制成然后在表面涂覆耐磨、耐高温合金层，本公开实施例对此不做具体限定。密封插片200端部的滚针安装部和滚针300接触的部位也可以涂覆耐磨金属层，或者整个密封插片200均采用耐磨材料制成。

进一步的，本公开实施例提供的转子发动机径向密封装置还可以包括润滑装置，润滑装置用于为转子发动机提供润滑油，润滑油在滚针300表面形成油膜，既能够减缓滚针300和气缸700型面的磨损，并且油膜可以提高滚针300和气缸700型面的密封性能。

润滑装置可以是喷雾润滑，将机油壳的机油送入过滤器，过滤后的机油一部分由主油道流向主轴承和偏心轴承，一部分机油通向计量泵，向汽化器节气门前方或浮子室供油，使少量机油和燃料混合进入气缸700，进入气缸700的气化机油随转子400转动附着于径向密封片100、密封插片200和滚针300上，滚针300上便附着了一层润滑膜，在滚针300与缸体接触摩擦时起到了减少摩擦的作用。润滑装置也可以是滴油润滑，通过在发动机端盖和转子400上设置润滑油通道，将润滑油滴入转子发动机径向密封装置，通过转子400的转动使得润滑油在滚针300表面形成油膜。

工作时，滚针300在第一弹性部件500和第二弹性部件600的作用下紧贴气缸700型面，当转子400转动时，滚针300和气缸700型面摩擦进而转动，由于滚针300能够在滚针安装部转动，因此将径向密封装置和气缸700的摩擦从滑动摩擦改变为滚动摩擦，减小了摩擦力，避免滚针300过多磨损，增加了径向密封装置的使用寿命，并且通过在径向密封片100上设置多个插槽，在插槽中设置密封插片200，多个密封插片200端部的滚针300和气缸700型面之间接触，形成多条密封线，提高了转子400和气缸700的密封性能。

装配时，首先将径向密封片100和第二弹性部件600装入转子400上的径向密封槽410，然后分别将多个第一弹性部件500和密封插片200安装至插槽，在密封插片200的滚针安装部安装滚针300，压缩滚针300将转子400整体装入气缸700。

本公开示例性实施方式还提供一种转子发动机，包括本公开实施例所提供的转子发动机径向密封装置。所述转子发动机还可以包括，气缸700、传动齿轮、传动轴和供油系统等；气缸700和发动机端盖形成密封腔体，在腔体内燃烧燃油推动转子400转动，通过传动齿轮和传动轴输出动力，传动轴可以是偏心轴。工作时，气缸700内部分为三个工作腔室，在转子400的运动过程中，这三个工作腔室的容积不停地变动，在摆线形缸体内相继完成进气、压缩、燃烧和排气四个过程。每个过程都是在摆线形缸体中的不同位置进行，往复式发动机的四个过程都是在一个汽缸内进行的。供油系统可以包括燃油供给系统和润滑油供给系统，分别为转子发动机提供燃油和润滑油。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种转子发动机径向密封装置，其特征在于，所述转子发动机径向密封装置包括：

径向密封片，密封端设有多个插槽；

密封插片，一端安装于所述插槽，另一端设置有用于安装滚针的滚针安装部；

滚针，设于所述滚针安装部，能够在所述滚针安装部转动，用于和转子发动机缸体接触。

2.如权利要求1所述的转子发动机径向密封装置，其特征在于，所述转子发动机径向密封装置还包括：

第一弹性部件，设于所述插槽，一端和所述插槽的底部接触，另一端和所述密封插片接触。

3.如权利要求2所述的转子发动机径向密封装置，其特征在于，所述第一弹性部件包括：第一弹簧垫片。

4.如权利要求1所述的转子发动机径向密封装置，其特征在于，所述转子发动机径向密封装置还包括：

径向密封槽，设于转子，用于安装所述径向密封片。

5.如权利要求4所述的转子发动机径向密封装置，其特征在于，所述转子发动机径向密封装置还包括：

第二弹性部件，设于所述径向密封槽，一端和所述径向密封槽的底部接触，另一端和所述径向密封片接触。

6.如权利要求5所述的转子发动机径向密封装置，其特征在于，所述第二弹性部件包括：第二弹簧垫片。

7.如权利要求4所述的转子发动机径向密封装置，其特征在于，所述转子发动机为三角转子发动机，包括；

三角转子，所述径向密封槽设于所述三角转子的顶点部位，所述三角转子上设有三个所述径向密封槽。

8.如权利要求1所述的转子发动机径向密封装置，其特征在于，所述径向密封片的密封端均布有四个所述插槽，每个所述插槽中安装一所述密封插片。

9.如权利要求1所述的转子发动机径向密封装置，其特征在于，所述径向密封片的密封端的横截面呈圆弧形。

10.一种转子发动机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的转子发动机径向密封装置。