CN212928017U - 一种转子发动机的滚轮密封结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种转子发动机的滚轮密封结构,所述转子发动机包括转子和定子,所述转子为“8”字形,所述定子内部具有以三段圆弧形侧壁围成的三瓣形空腔,“8”字形转子的头部与组成所述三瓣形空腔的弧形侧壁相适配;在所述三段圆弧的两两相交的夹角处设置有圆柱形空腔,空腔面对转子的侧壁开口,在所述空腔内放置有滚轮,滚轮与转子接触;所述圆柱形空腔联通有一个或二个通孔,在通孔内放置支撑片或支撑圆球,所述支撑片或支撑圆球与所述滚轮接触;所述通孔内还放置有弹簧,弹簧位于支撑片或支撑圆球的下方。本滚轮密封结构抛弃了常规的密封片形式,采用圆柱形滚轮完成三个燃烧室之间的相互密封,改滑动摩擦为滚动摩擦,提高了发动机的出力。
Description
技术领域
本实用新型属于机械技术领域,具体涉及一种发动机转子的密封结构。
背景技术
转子发动机采用在缸体内的转子旋转运动来控制压缩和排放,不同于传统的往复活塞式发动机,把直线往复运动改成了旋转运动。与往复式发动机相比,转子发动机取消了无用的直线运动,因而同样功率的转子发动机尺寸较小,重量较轻,而且振动和噪声较低,成为汽车工业领域的新颖而高效的发动机技术。
现有技术中,转子发动机的转子主要为三角形,例如专利CN200920180854.7所披露的一种转子发动机系统。转子发动机的转子围绕转轴在定子内旋转,转子循环运动于定子的三个燃烧室之间。转子的径向密封结构分割三个燃烧室,目的是防止三个燃烧室之间的气体泄漏。
现有技术中,转子的密封结构多采用径向密封片,且该密封片安装在转子上。例如专利CN110645115A提出一种转子发动机密封片,所述密封片本体安装在转子的顶端,在密封片本体的侧面设有侧向密封弹性元件,所述端面密封弹性元件包括在密封片本体端部设置的第一L型端面密封槽和与第一L型端面密封槽相对设置的第二L型端面密封槽。
为了保证密封,密封片的端面要和定子侧壁尽可能地紧密贴合。因为转子是在定子内旋转运动,密封片与定子的侧壁之间为滑动摩擦,转子运动得越快,贴合得越紧,摩擦力也越大,所以该密封结构会导致发动机的出力受影响。
实用新型内容
针对现有技术的不足之处,本实用新型的目的是提供一种转子发动机的滚轮密封结构。
本实用新型上述目的通过以下技术方案来实现:
一种转子发动机的滚轮密封结构,所述转子发动机包括转子和定子,所述定子具有空腔,在空腔内设置所述转子;
所述转子为“8”字形,所述定子内部具有以三段圆弧形侧壁围成的三瓣形空腔,“8”字形转子的头部与组成所述三瓣形空腔的弧形侧壁相适配;在所述三段圆弧的两两相交的夹角处设置有圆柱形空腔,空腔面对转子的侧壁开口,在所述空腔内放置有滚轮,所述滚轮与转子接触;
所述圆柱形空腔联通有一个或二个通孔,在通孔内放置支撑片或支撑圆球,所述支撑片或支撑圆球与所述滚轮接触;所述通孔内还放置有弹簧,弹簧位于支撑片或支撑圆球的下方。
本结构中,滚轮的高度、圆柱形空腔的深度和定子的高度相同。该高度可以在100~150mm之间。
本实用新型的一种优选技术方案为,所述圆柱形空腔联通有一个通孔,通孔的开孔方向为所述定子的径向,所述弹簧为压簧。
本实用新型的又一种优选技术方案为,所述圆柱形空腔联通有二个对称的通孔(相对于定子的径向对称),所述弹簧为压簧。
其中,所述支撑片为陶瓷材质,支撑片厚度为1.0~1.5mm。支撑片的宽度可以为20~30mm。
其中,所述支撑圆球为陶瓷材质,支撑圆球的直径为10~30mm。
其中,所述滚轮为空心的圆柱体,圆柱体内安装有轴和轴承,滚轮的外径为15~40mm。
进一步地,所述滚轮为表面包覆陶瓷层的铝合金材质,或为陶瓷材质。
更优选地,在所述圆柱形空腔周围开有2~8个减重的孔。
发动机运行时,本滚轮密封结构的滚轮和转子之间加有润滑油。定子的上下两面都设置有偏盖,润滑油从偏盖上的润滑油路加入。
本实用新型的有益效果为:
本实用新型提出的密封结构,基于本转子发动机的8字形转子结构,把设置在转子上的密封结构改设在定子上,不在转子的头部设置密封结构,对转子和定子的加工均较为容易;滚轮和密封片之间为线接触,容易密封;
本滚轮密封结构抛弃了常规的密封片形式,采用圆柱形滚轮完成三个燃烧室之间的相互密封,改滑动摩擦为滚动摩擦,提高了发动机的出力。
运行试验表明,本密封结构具有良好的密封效果,本转子发动机的压缩比达到22以上。
附图说明
图1:本实用新型设置有滚轮密封结构的转子和定子组合的结构示意图。
图2:定子的俯视图。
图3:定子的立体图。
图中,
1为定子,101为定子的三瓣形空腔,102为圆柱形空腔,2为转子, 3为滚轮,4为支撑片,5为减重孔,6为通孔。
具体实施方式
以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,所述的连接,可以是电连接、通讯连接或者机械连接;所用术语仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作;因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
实施例中,如无特殊说明,所采用的技术手段均为本领域已有的技术手段。
实施例1:
本实施例提供一种转子发动机的滚轮密封结构,所述转子发动机包括转子和定子,参见图1,所述转子2为“8”字形,所述定子1 内部具有以三段圆弧形侧壁围成的三瓣形空腔101,“8”字形转子的头部与组成所述三瓣形空腔的弧形侧壁相适配;在所述三段圆弧的两两相交的夹角处设置有圆柱形空腔102,空腔面对转子的侧壁开口,圆柱形空腔102内放置有滚轮3,所述滚轮3与转子2接触;
所述圆柱形空腔联通有一个或二个通孔6,在通孔6内放置支撑片4,所述支撑片与滚轮3接触;所述通孔6内还放置有弹簧,弹簧位于支撑片4的下方。
本实施例中,所述圆柱形空腔联通有一个通孔6,通孔的开孔方向为定子1的径向,所述弹簧为压簧。
本实施例中,所述支撑片为陶瓷材质,支撑片4厚度为1.2mm
参见图3,滚轮的高度、圆柱形空腔102的深度和定子的高度相同。圆柱形空腔102面对转子一面的侧壁开口,开口的弧度为120~130 度。具体本实施例中,侧壁开口的弧度是120度(参见图2)。所述滚轮为表面包覆陶瓷层的铝合金材质。在所述圆柱形空腔周围开有6 个减重孔5。
所述滚轮3为空心的圆柱体,圆柱体内安装有轴和轴承,滚轮的外径为36mm,内径21.6mm。本转子发动机的排量为1600cc。
实施例2
本实施例提供一种转子发动机的滚轮密封结构,所述转子发动机包括转子和定子,所述转子2为“8”字形,所述定子1内部具有以三段圆弧形侧壁围成的三瓣形空腔101,“8”字形转子的头部与组成所述三瓣形空腔的弧形侧壁相适配;在所述三段圆弧的两两相交的夹角处设置有圆柱形空腔102,空腔面对转子的侧壁开口,圆柱形空腔 102内放置有滚轮3,所述滚轮3与转子2接触;
本实施例中,滚轮3为空心的圆柱体,圆柱体内安装有轴和轴承,滚轮的外径为30mm,内径18mm,定子的直径为380mm。本转子发动机的排量为1100cc,以柴油为燃料,压缩比达22。
其他设置同实施例1。
实施例3
本实施例提供一种转子发动机的滚轮密封结构,所述转子发动机包括转子和定子,所述转子2为“8”字形,所述定子1内部具有以三段圆弧形侧壁围成的三瓣形空腔101,“8”字形转子的头部与组成所述三瓣形空腔的弧形侧壁相适配;在所述三段圆弧的两两相交的夹角处设置有圆柱形空腔102,空腔面对转子的侧壁开口,圆柱形空腔 102内放置有滚轮3,所述滚轮3与转子2接触;
所述滚轮3为空心的圆柱体,圆柱体内安装有轴和轴承,滚轮的外径为24mm,内径14.4mm。本转子发动机的排量为700cc定子的直径为304mm。
其他设置同实施例1。
实施例4
本实施例提供一种转子发动机的滚轮密封结构,所述转子发动机包括转子和定子,所述转子2为“8”字形,所述定子1内部具有以三段圆弧形侧壁围成的三瓣形空腔101,“8”字形转子的头部与组成所述三瓣形空腔的弧形侧壁相适配;在所述三段圆弧的两两相交的夹角处设置有圆柱形空腔102,空腔面对转子的侧壁开口,圆柱形空腔 102内放置有滚轮3,所述滚轮3与转子2接触;
所述滚轮3为空心的圆柱体,圆柱体内安装有轴和轴承,滚轮的外径为18mm,内径10.8mm(参见图1)。本转子发动机的排量为300cc,定子的直径为228mm。
其他设置同实施例1。
实施例5
本实施例提供一种转子发动机的滚轮密封结构,所述转子发动机包括转子和定子,所述转子2为“8”字形,所述定子1内部具有以三段圆弧形侧壁围成的三瓣形空腔101,“8”字形转子的头部与组成所述三瓣形空腔的弧形侧壁相适配;在所述三段圆弧的两两相交的夹角处设置有圆柱形空腔102,空腔面对转子的侧壁开口,圆柱形空腔 102内放置有滚轮3,所述滚轮3与转子2接触;
所述圆柱形空腔联通有二个通孔6,在通孔6内放置支撑片4,所述支撑片或支撑圆球与所述滚轮接触;所述通孔内还放置有弹簧,弹簧位于支撑片的下方。
参见图2,本实施例中,所述圆柱形空腔联通有二个对称的通孔 (相对于定子的径向对称),所述弹簧为压簧。
所述支撑片为陶瓷材质,支撑片4厚度为1.2mm
所述滚轮3为空心的圆柱体,圆柱体内安装有轴和轴承,滚轮的外径为36mm,内径21.6mm。本转子发动机的排量为1250cc,以柴油为燃料,压缩比达14.5。
所述滚轮为陶瓷材质。在所述圆柱形空腔周围开有6个减重孔5。
实施例6
本实施例提供一种转子发动机的滚轮密封结构,所述转子发动机包括转子和定子,所述转子2为“8”字形,所述定子1内部具有以三段圆弧形侧壁围成的三瓣形空腔101,“8”字形转子的头部与组成所述三瓣形空腔的弧形侧壁相适配;在所述三段圆弧的两两相交的夹角处设置有圆柱形空腔102,空腔面对转子的侧壁开口,圆柱形空腔102内放置有滚轮3,所述滚轮3与转子2接触;
所述圆柱形空腔联通有通孔6,在通孔6内放置支撑片4,所述支撑片或支撑圆球与所述滚轮接触;所述通孔内还放置有弹簧,弹簧位于支撑片的下方。
本实施例中,所述圆柱形空腔联通有二个对称的通孔(相对于定子的径向对称),所述弹簧为压簧。
所述支撑片4为陶瓷材质,支撑片4厚度为1.2mm
滚轮3为表面包覆陶瓷层的铝合金材质。滚轮3为空心的圆柱体,圆柱体内安装有轴和轴承,滚轮的外径为30mm,内径18mm。在所述圆柱形空腔周围开有6个减重孔5。
本转子发动机的排量为1250cc,以柴油为燃料,压缩比达22。
实施例7:
本实施例提供一种转子发动机的滚轮密封结构,所述转子发动机包括转子和定子,所述转子2为“8”字形,所述定子1内部具有以三段圆弧形侧壁围成的三瓣形空腔101,“8”字形转子的头部与组成所述三瓣形空腔的弧形侧壁相适配;在所述三段圆弧的两两相交的夹角处设置有圆柱形空腔102,空腔面对转子的侧壁开口,圆柱形空腔 102内放置有滚轮3,所述滚轮3与转子2接触;
所述圆柱形空腔联通有一个通孔6,在通孔6内放置支撑圆球,所述支撑圆球与所述滚轮接触;所述通孔内还放置有弹簧,弹簧位于支撑圆球的下方。
本实施例中,所述圆柱形空腔联通有一个通孔6,通孔的开孔方向为定子1的径向,所述弹簧为压簧。
所述支撑圆球为陶瓷材质,支撑圆球的直径为20mm。
本实施例中,滚轮3为空心的圆柱体,圆柱体内安装有轴和轴承,滚轮的外径为36mm,内径21.6mm。所述滚轮为陶瓷材质。在所述圆柱形空腔周围开有6个减重的孔。
本转子发动机的排量为1600cc。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种转子发动机的滚轮密封结构,所述转子发动机包括转子和定子,所述定子具有空腔,在空腔内设置所述转子;其特征在于,
所述转子为“8”字形,所述定子内部具有以三段圆弧形侧壁围成的三瓣形空腔,“8”字形转子的头部与组成所述三瓣形空腔的弧形侧壁相适配;在所述三段圆弧的两两相交的夹角处设置有圆柱形空腔,空腔面对转子的侧壁开口,在所述空腔内放置有滚轮,所述滚轮与转子接触;
所述圆柱形空腔联通有一个或二个通孔,在通孔内放置支撑片或支撑圆球,所述支撑片或支撑圆球与所述滚轮接触;所述通孔内还放置有弹簧,弹簧位于支撑片或支撑圆球的下方。
2.根据权利要求1所述的转子发动机的滚轮密封结构,其特征在于,所述圆柱形空腔联通有一个通孔,通孔的开孔方向为所述定子的径向,所述弹簧为压簧。
3.根据权利要求1所述的转子发动机的滚轮密封结构,其特征在于,所述圆柱形空腔联通有二个对称的通孔,所述弹簧为压簧。
4.根据权利要求1所述的转子发动机的滚轮密封结构,其特征在于,所述支撑片为陶瓷材质,支撑片厚度为1.0~1.5mm。
5.根据权利要求1所述的转子发动机的滚轮密封结构,其特征在于,所述支撑圆球为陶瓷材质,支撑圆球的直径为10~30mm。
6.根据权利要求1~5任一项所述的转子发动机的滚轮密封结构,其特征在于,所述滚轮为空心的圆柱体,圆柱体内安装有轴和轴承,滚轮的外径为15~40mm。
7.根据权利要求1~5任一项所述的转子发动机的滚轮密封结构,其特征在于,所述滚轮为表面包覆陶瓷层的铝合金材质,或为陶瓷材质。
8.根据权利要求1~5任一项所述的转子发动机的滚轮密封结构,其特征在于,在所述圆柱形空腔周围开有2~8个减重的孔。
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CN202021911650.9U CN212928017U (zh) | 2020-09-04 | 2020-09-04 | 一种转子发动机的滚轮密封结构 |
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Cited By (1)
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CN113898494A (zh) * | 2021-09-23 | 2022-01-07 | 北京工业大学 | 一种用于转子发动机的密封系统 |
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2020
- 2020-09-04 CN CN202021911650.9U patent/CN212928017U/zh active Active
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