RU2247249C2 - Устройство уплотнения для силовой установки роторно- поршневого типа - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к машинам, силовым установкам, в частности к уплотнениям в силовых установках роторно-поршневого типа. Устройство уплотнения для силовой установки роторно-поршневого типа содержит неподвижное гребенчатое основание и находящуюся на ней подвижную гребенчатую платформу с плоской поверхностью, которой касается вращающийся в цилиндре ротор-поршень. Через имеющиеся в гребенчатой платформе соединительные каналы, из рабочей камеры цилиндра в уравновешивающие полости, находящиеся между гребенчатым основанием и гребенчатой платформой, проходит рабочее тело и давление. При этом давление на гребенчатую платформу в рабочей камере компенсируется давлением на гребенчатую платформу из уравновешивающей полости. Усилие прижатия гребенчатой платформы к ротору-поршню определяется пружинами, расположенными между гребенчатым основанием и гребенчатой платформой, и поэтому не меняется с изменением давления в рабочей камере. Изобретение повышает надежность уплотнения. 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Изобретение относится к машинам, силовым установкам, в частности, к уплотнениям в силовых установках роторно-поршневого типа, в том числе, в двигателях, насосах и компрессорах.

Известны силовые установки с вращающимся поршнем такие, как описанные в патентах Польши "Двигатель или рабочая машина с вращающимся поршнем" N48198 (приоритет 08.11.62, опубликовано 04.05.64, кл. 46а 59, МПК F 02 b, патент-аналог ФРГ N1451690, авторы М.Радзивилл и А.Броел-Платер) и "Способ уплотнения машины или двигателя с вращающимся поршнем, а также уплотнительный комплект для осуществления этого способа" по дополнительному патенту N48191, кл. 46а 59, МПК F 02 b от 08.11.62 г. тех же авторов (патент аналог ФРГ N1451689, МКИ2 F 01 C 1/10). Устройство уплотнения по указанным патентам Польши может применяться в насосах, компрессорах, двигателях.

Силовая установка по патенту Польши N 48198 состоит из цилиндра (статора), имеющего форму правильного многоугольника, а также помещенного внутри него вращающегося ротора-поршня, поперечное сечение которого представляет собой линию, определенную приведенными в указанных патентах Польши математическими уравнениями. Ротор-поршень при этом соединен с главным валом с помощью эксцентриковой части вала, а с корпусом - посредством планетарной зубчатой передачи с внутренним зацеплением. В двигателе, согласно описанию к патенту N48198, в непосредственном соприкосновении с вращающимся ротором-поршнем находятся только части стенок цилиндра - рабочие участки цилиндра, на которых размещаются средства уплотнения.

Вращение ротора-поршня происходит в постоянном контакте со средствами уплотнения, расположенными на рабочих участках цилиндра, при этом в цилиндре образуются рабочие камеры переменного объема.

Средство уплотнения по патенту №48198 имеет неподвижный и подвижный элементы, причем подвижный элемент, расположенный на рабочем участке цилиндра, прижимается к ротору-поршню под воздействием давления рабочего тела (например, газов), передаваемого из рабочей камеры цилиндра по специальным каналам в пространство между подвижным и неподвижным элементами. Давление передается из разных мест внутреннего объема цилиндра по специальным каналам в торцевых стенках цилиндра так, что усилие прижатия подвижного элемента к ротору изменяется ступенчато при вращении ротора и зависит от его положения

Такой вид уплотнения имеет следующие недостатки. Расположенные в торцевой стенке цилиндра каналы, по необходимости, имеют большую длину, а, следовательно, значительное гидравлическое сопротивление. При больших оборотах ротора-поршня подвижный элемент не будет успевать за перемещениями ротора, поэтому уплотнение будет некачественным.

В патенте РФ №2056712 "Силовая установка" (прототип, авторы К.И.Маркс и В.Е.Макеев) описана силовая установка роторно-поршневого типа, которая содержит рабочий цилиндр (статор), поперечное сечение внутренней боковой поверхности которого представляет собой правильный N-угольник с криволинейными участками в углах. Ротор-поршень установлен во внутреннем объеме цилиндра на эксцентриковой части вала силовой установки. Контур поперечного сечения ротора, перпендикулярного оси эксцентриковой части вала, представляет собой правильный криволинейный (N-1)-угольник. Боковая поверхность ротора-поршня касается боковой поверхности цилиндра на прямолинейных рабочих участках боковой поверхности цилиндра, причем линии касания делят рабочий цилиндр на N рабочих камер переменного объема.

Средство уплотнения между боковой поверхностью ротора-поршня и боковой поверхностью рабочего цилиндра (статора) силовой установки имеет подвижный (относительно статора) элемент в виде набора разгруженных уплотнительных элементов, размещенных во впадинах (пазах) неподвижного (относительно статора) элемента - гребенчатого основания (держателя). Во впадинах гребенчатого основания расположены уравновешивающие полости и размещены пружинные элементы, которые прижимают уплотнительные элементы к боковой поверхности ротора-поршня. Разгруженные уплотнительные элементы контактируют с боковой поверхностью вращающегося ротора-поршня. Зазоры во впадинах между выступами (ребрами) гребенчатого основания и разгруженными уплотнительными элементами обеспечивают прохождение рабочего тела из внутреннего объема цилиндра в уравновешивающие полости впадин. Происходит уравновешивание давления рабочего тела на верхнюю и нижнюю поверхности разгруженного уплотнительного элемента, поэтому на боковую поверхность ротора-поршня действует, в основном, усилие упругого пружинного элемента. Давление рабочего тела в указанном зазоре прижимает боковую поверхность разгруженного уплотнительного элемента к боковой поверхности выступа (ребра) и не позволят рабочему телу перетекать из одной рабочей камеры в другую.

Описанное в патенте №2056712 уплотнительное устройство имеет следующие недостатки. Использование нескольких подвижных независимых друг от друга разгруженных уплотнительных элементов, обладающих низкой резонансной частотой, приводит к ограничению скорости вращения ротора-поршня.

Кроме того, разгруженные уплотнительные элементы движутся с относительно большой амплитудой, что приводит к повышенному износу уплотнительных элементов и самого ротора-поршня.

Сделать амплитуду движения этих элементов сравнительно малой нельзя, так как тогда быстро произойдет износ уплотнительных элементов.

Технической задачей настоящего изобретения является обеспечение более высокой скорости вращения ротора-поршня и, соответственно, большей производительности компрессора или большей мощности двигателя (в случае применения предложенного уплотнительного устройства для силовой установки, работающей в режиме двигателя).

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что устройство уплотнения для силовой установки роторно-поршневого типа содержит неподвижный элемент, подвижный элемент, уравновешивающие полости, средство разгрузки подвижного элемента от давления рабочего тела, средство прижатия подвижного элемента к ротору-поршню, размещенное между подвижным и неподвижным элементами, причем неподвижный элемент установлен без возможности движения относительно цилиндра силовой установки и выполнен в виде гребенчатого основания с выступами и впадинами, обращенными к подвижному элементу, уравновешивающие полости находятся во впадинах гребенчатого основания, подвижный элемент установлен на гребенчатом основании с возможностью движения относительно гребенчатого основания, касается боковой поверхности ротора-поршня и прижат к ротору-поршню с помощью средства прижатия подвижного элемента к ротору поршню, (далее следуют отличительные признаки) подвижный элемент выполнен в виде гребенчатой платформы с выступами и впадинами на ее поверхности, обращенными к гребенчатому основанию, средство разгрузки подвижного элемента от давления рабочего тела выполнено в виде соединительных каналов, расположенных в гребенчатой платформе, гребенчатая платформа имеет плоскую поверхность с отверстиями соединительных каналов, которой касается боковая поверхность ротора-поршня, причем выступы гребенчатого основания входят во впадины гребенчатой платформы, а выступы гребенчатой платформы входят в уравновешивающие полости и расположены во впадинах гребенчатого основания с возможностью движения гребенчатой платформы относительно гребенчатого основания в перпендикулярном относительно плоской поверхности гребенчатой платформы направлении, указанные уравновешивающие полости расположены между выступами гребенчатой платформы и впадинами гребенчатого основания.

Сущность предлагаемого изобретения заключается также в том, что (далее следуют отличительные признаки) устройство уплотнения для силовой установки роторно-поршневого типа содержит дополнительные уравновешивающие полости, расположенные между выступами гребенчатого основания и впадинами гребенчатой платформы, причем соединительные каналы расположены между указанными отверстиями на плоской поверхности гребенчатой платформы и уравновешивающими и дополнительными уравновешивающими полостями, а отверстия соединительных каналов на плоской поверхности гребенчатой платформы расположены вдоль выступов и впадин гребенчатой платформы.

Сущность предлагаемого изобретения заключается также в том, что (далее следуют отличительные признаки) устройство уплотнения для силовой установки роторно-поршневого типа содержит дополнительные уравновешивающие полости, расположенные между выступами гребенчатого основания и впадинами гребенчатой платформы, причем соединительные каналы расположены между указанными отверстиями на плоской поверхности гребенчатой платформы и дополнительными уравновешивающими полостями, а отверстия соединительных каналов на плоской поверхности гребенчатой платформы расположены вдоль впадин гребенчатой платформы.

Сущность предлагаемого изобретения заключается также в том, что (далее следуют отличительные признаки) гребенчатая платформа может быть выполнена в виде пластины и промежуточных вставок, причем плоская поверхность обращена к гребенчатому основанию и касается промежуточных вставок, причем промежуточные вставки расположены во впадинах гребенчатого основания с возможностью движения вместе с пластиной в перпендикулярном относительно плоской поверхности пластины направлении, пластина прижата к ротору-поршню с помощью пружин средства прижатия, действующих на пластину через промежуточные вставки, указанные соединительные каналы проходят в пластине между внутренним объемом цилиндра силовой установки и дополнительными уравновешивающими полостями, причем отверстия указанных соединительных каналов расположены на пластине вдоль продольных осей выступов гребенчатого основания.

Сущность предлагаемого изобретения заключается также в том, что (далее следуют отличительные признаки) соединительные каналы могут быть выполнены в виде щелей, расположенных в вдоль продольных осей выступов и впадин гребенчатого основания.

Сущность предлагаемого изобретения заключается также в том, что (далее следуют отличительные признаки) соединительные каналы могут быть выполнены в виде щелей, расположенных в вдоль продольных осей выступов гребенчатого основания.

Сущность предлагаемого изобретения заключается также в том, что (далее следуют отличительные признаки) средство прижатия подвижного элемента к ротору-поршню может быть выполнено в виде одной пружины.

Сущность предлагаемого изобретения заключается также в том, что (далее следуют отличительные признаки) средство прижатия подвижного элемента к ротору-поршню может быть выполнено в виде двух пружин, расположенных по краям гребенчатого основания и гребенчатой платформы и между ними.

Сущность предлагаемого изобретения заключается также в том, что (далее следуют отличительные признаки) средство прижатия подвижного элемента к ротору поршню может быть выполнено в виде пружин, расположенных в уравновешивающих полостях.

Изобретение будет понятно из описания, которое иллюстрируется чертежами.

На фиг.1 изображен (в разрезе, который выполнен параллельно торцевой стенке цилиндра) вариант выполнения устройства уплотнения силовой установки роторно-поршневого типа, причем устройство уплотнения показано со средством прижатия подвижного элемента к ротору-поршню в виде двух пружин и с соединительными каналами, идущими как к уравновешивающим, так и к дополнительным уравновешивающим полостям.

На фиг.2 изображен (в разрезе, который выполнен параллельно торцевой стенке цилиндра) вариант выполнения устройства уплотнения силовой установки роторно-поршневого типа; устройство уплотнения показано со средством прижатия подвижного элемента к ротору-поршню в виде пружин в каждой уравновешивающей полости и с соединительными каналами, идущими только к дополнительным уравновешивающим полостям.

На фиг.3 изображено устройство уплотнения, показанное на фиг.2, но в разрезе по линии "аа".

На фиг.4 изображено устройство уплотнения, показанное на фиг.1, но в разрезе по линии "бб", причем вдоль выступа гребенчатого основания расположено несколько соединительных каналов.

На фиг.5 изображено устройство уплотнения, показанное на фиг.1, но в разрезе по линии "бб", причем в устройстве уплотнения соединительный канал выполнен в виде щели, расположенной на значительном протяжении вдоль выступа гребенчатого основания.

На фиг.6 изображен (в разрезе, который выполнен параллельно торцевой стенке цилиндра) вариант выполнения устройства уплотнения силовой установки роторно-поршневого типа; устройство уплотнения показано со средством прижатия подвижного элемента к ротору-поршню, выполненным в виде пружин в каждой уравновешивающей полости, и с промежуточными вставками, причем соединительные каналы идут только к дополнительным уравновешивающим полостям.

На фиг.7 изображено в разрезе по линии "вв" устройство уплотнения, показанное на фиг.6.

На фиг.8 изображено в разрезе по линии "гг" устройство уплотнения, показанное на фиг.6.

На чертежах обозначено:

1 - цилиндр силовой установки;

2 - гребенчатое основание;

3 - гребенчатая платформа;

4 - пружина;

5 - ротор-поршень;

6 - соединительный канал;

7 - уравновешивающая полость;

8 - выступ гребенчатого основания;

9 - впадина гребенчатого основания;

10 - внутренний объем цилиндра;

11 - дополнительная уравновешивающая полость;

12 - выступ гребенчатой платформы;

13 - впадина гребенчатой платформы;

14 - плоская поверхность гребенчатой платформы;

15 - продольная ось выступа;

16 - продольная ось впадины;

17 - отверстие;

18 - щель;

19 - промежуточная вставка;

20 - пластина;

21 - первая плоская поверхность пластины;

22 - вторая плоская поверхность пластины;

23 - продольная ось промежуточной вставки.

Силовая установка, для которой предназначено устройство уплотнения по настоящему изобретению, кратко описано выше при описании прототипа, а подробное описание ее содержится в патенте, где описан прототип настоящего изобретения (смотри выше). Силовая установка, описанная в прототипе, является конкретным примером, для которого может быть использовано устройство уплотнения по настоящему изобретению, причем рассматриваемый пример силовой установки не ограничивает возможностей применения предложенного устройства уплотнения для других типов роторно-поршневых силовых установок

На фиг.1 изображено (в разрезе, который выполнен параллельно торцевой стенке цилиндра) устройство уплотнения силовой установки роторно-поршневого типа..

В цилиндре 1 силовой установки (на фиг.1 показана часть цилиндра) установлен неподвижный элемент в виде гребенчатого основания 2. Гребенчатое основание 2 имеет выступы 8 и впадины 9. Подвижный элемент устройства уплотнения выполнен в виде гребенчатой платформы 3, имеющей выступы 12 и впадины 13, а также плоскую поверхность 14. Гребенчатая платформа 3 установлена так, что ее выступы 12 расположены во впадинах 9 гребенчатого основания 2, а выступы 8 гребенчатого основания 2 расположены во впадинах 13 гребенчатой платформы 3, причем обеспечена возможность движения гребенчатой платформы 3 относительно гребенчатого основания 2 (и цилиндра 1 силовой установки) в перпендикулярном относительно плоской поверхности 14 направлении. Движение гребенчатой платформы 3 относительно гребенчатого основания 2 ограничено с помощью упоров на краях гребенчатой платформы, заходящих в полости в стенке цилиндра 1 (соответствующие полости и упоры показаны на чертеже, но не обозначены).

Плоская поверхность 14 гребенчатой платформы 3 касается ротора-поршня 5 (на чертеже показана часть ротора-поршня 5), который вращается во внутреннем объеме 10 цилиндра 1 (на чертеже показана часть внутреннего объема 10 цилиндра 1).

В каждой впадине 9 гребенчатого основания 2 до выступа 12 гребенчатой платформы 3 расположена уравновешивающая полость 7. В каждой впадине 13 гребенчатой платформы 3 до выступа 8 гребенчатого основания 2 расположена дополнительная уравновешивающая полость 11. На плоской поверхности 14 гребенчатой платформы 3 имеются отверстия 17. Средство разгрузки подвижного элемента от давления рабочего тела выполнено в виде соединительных каналов 6, которые расположены от отверстий 17 к уравновешивающим полостям 7 и дополнительным уравновешивающим полостям 11.

На фиг.1 средство прижатия подвижного элемента к ротору-поршню выполнено в виде двух пружин 4, расположенных между гребенчатым основанием 2 и гребенчатой платформой 3 по их краям. Указанное средство прижатия может быть выполнено также в виде одной пружины 4 (не показано), расположенной между гребенчатой платформой 3 и гребенчатым основанием 2 в их средней части.

На фиг.4 изображено устройство уплотнения, показанное на фиг.1, но в разрезе по линии "бб" (фиг.1), причем вдоль выступа 8 гребенчатого основания 2 показано расположение несколько соединительных каналов 6.

На фиг.4 показана часть цилиндра 1 силовой установки, гребенчатое основание 2 с выступом 8, гребенчатая платформа 3 с плоской поверхностью 14, часть внутреннего объема 10 цилиндра 1, дополнительная уравновешивающая полость 11 во впадине 13 гребенчатой платформы, отверстие 17 и соединительный канал 6, идущий от внутреннего объема 10 цилиндра к дополнительной уравновешивающей полости 11. Вдоль выступа 8 гребенчатого основания 2 расположены несколько отверстий 17 и соединительных каналов 6. Продольные оси выступа 15 гребенчатого основания 2 и впадины 16 гребенчатой платформы 3 параллельны оси вала силовой установки, которая не показана.

На фиг.5 изображено устройство уплотнения, показанное на фиг.1, но в разрезе по линии "бб", причем в устройстве уплотнения соединительный канал 6 выполнен в виде щели 10, расположенной на значительном протяжении вдоль выступа 8 гребенчатого основания 2. В остальном устройство уплотнения, показанное на фиг.5, аналогично устройству уплотнения, показанному на фиг.4.

На фиг.2 изображено (в разрезе, который выполнен параллельно торцевой стенке цилиндра 1) устройство уплотнения силовой установки роторно-поршневого типа, показанное со средством прижатия подвижного элемента к ротору-поршню 5 в виде пружин 4, расположенных в каждой уравновешивающей полости 7, и с соединительными каналами 6, идущими только к дополнительным уравновешивающим полостям 11. В остальном устройство уплотнения на фиг.2 аналогично устройству уплотнения на фиг.1.

На фиг.3 изображено устройство уплотнения, показанное на фиг.2, но в разрезе по линии "аа", проходящей через выступ 12 гребенчатой платформы 3 и впадину 9 гребенчатого основания 2. На фиг.3 видно расположение пружины 4 во впадине 9 гребенчатого основания 2. На фиг.3 показано устройство уплотнения, в котором нет соединительных каналов между внутренним объемом 10 цилиндра 1 и уравновешивающими полостями 7. В остальном устройство уплотнения, показанное на фиг.3, аналогично устройству уплотнения, показанному на фиг.4 и 5.

На фиг.6 изображено (в разрезе, который выполнен параллельно торцевой стенке цилиндра 1) устройство уплотнения силовой установки роторно-поршневого типа с пружинами 4 в каждой уравновешивающей полости 7, причем гребенчатая платформа выполнена в виде промежуточных вставок 19 и пластины 20, а соединительные каналы 6 идут только к дополнительным уравновешивающим полостям 11.

На фиг.6 показана часть цилиндра 1 силовой установки, в которой установлен неподвижный элемент в виде гребенчатого основания 2. Гребенчатое основание 2 имеет выступы 8 и впадины 9. Во впадинах 9 гребенчатого основания 2 находятся уравновешивающие полости 7, в которых помещены пружины 4 средства прижатия подвижного элемента к ротору поршню.

В уравновешивающих полостях 7 также расположены промежуточные вставки 19 с возможностью их движения в уравновешивающих полостях 7. Пластина 20 имеет первую плоскую поверхность 21, обращенную к гребенчатому основанию 2 и касающуюся промежуточных вставок 19, и вторую плоскую поверхность 22, обращенную к внутреннему объему цилиндра 10 силовой установки. Вторая плоская поверхность 22 пластины 20 касается боковой поверхности ротора-поршня (не показана) и прижата к ротору-поршню с помощью пружин 4 средства прижатия подвижного элемента к ротору-поршню, действующих на пластину 20 через промежуточные вставки 19.

Между первой плоской поверхностью 21 пластины 20 и выступами 8 гребенчатого основания 2 образованы дополнительные уравновешивающие полости 11.

Промежуточные вставки 19 расположены с возможностью их движения в перпендикулярном относительно второй плоской поверхности 22 пластины 20 направлении. Средство разгрузки подвижного элемента от давления рабочего тела выполнено в виде соединительных каналов 6, расположенных в пластине 20 и соединяющих внутренний объем 10 цилиндра 1 с дополнительными уравновешивающими полостями 11.

Отверстия 17 соединительных каналов 6 на первой 21 и второй 22 поверхностях пластины 20 расположены вдоль выступов 8 гребенчатого основания 2 (что показано на фиг.8).

На фиг.7 изображено в разрезе по линии "вв" устройство уплотнения, показанное на фиг.6, и показано расположение пружины 4 во впадине 9 гребенчатого основания 2 между гребенчатым основанием 2 и промежуточной вставкой 19, которая упирается в пластину 20.

На фиг.8 в разрезе по линии "гг" изображено устройство уплотнения, показанное на фиг.6. Показано расположение дополнительной уравновешивающей полости 11 между выступом 8 гребенчатого основания 2 и пластиной 20. Видны соединительные каналы 6, идущие от отверстий 17 на второй плоской поверхности 22 пластины 20 (и соответственно, из внутреннего объема 10 цилиндра 1) к дополнительной уравновешивающей полости 11.

Устройство уплотнения для силовой установки роторно-поршневого типа работает следующим образом.

Во время вращения ротора-поршня 5 во внутреннем объеме 10 цилиндра 1 (фиг.1) ротор-поршень 5 скользит по плоской поверхности 14 гребенчатой платформы 2. Рабочее тело давит на плоскую поверхность 14 подвижной гребенчатой платформы 3 в перпендикулярном направлении относительно плоской поверхности 14. Рабочее тело под действием давления, развиваемого в рабочей камере во внутреннем объеме 10 цилиндра 1, также проникает в отверстия 17 и через соединительные каналы 6 попадает в уравновешивающие полости 7 и дополнительные уравновешивающие полости 11 и оказывает компенсирующее (разгружающее) давление на выступы 12 и впадины 13 гребенчатой платформы 3 в направлении, перпендикулярном к поверхности, обратной плоской поверхности 14. Таким образом, гребенчатая платформа 3 прижимается к ротору-поршню 5 только с постоянным усилием, развиваемым пружинами 4, и усилие прижатия гребенчатой платформы 3 к ротору-поршню 5 не зависит от давления в рабочей камере внутреннего объема 10 цилиндра 1. Это важно для обеспечения качественного уплотнения между отдельными рабочими камерами цилиндра 1, граница между которыми проходит по линии касания ротора-поршня 5 с плоской поверхностью 14 гребенчатой платформы 3. Это важно также для уменьшения износа поверхности ротора-поршня 5 и плоской поверхности 14 гребенчатой платформы 3.

Кроме того, давление во впадинах 9 гребенчатого основания 2 на боковые поверхности выступов 12 гребенчатой платформы 3 прижимает их к боковой поверхности впадины 9 гребенчатого основания 2 и не дает рабочему телу (и давлению) проникать в соседние впадины 13 гребенчатой платформы 3 и соседние соединительные каналы 6 и, значит, соседние рабочие камеры. Таким образом, рабочие камеры надежно отделены друг от друга.

Расположение пружин 4 в каждой впадине 9 гребенчатого основания 2 (фиг.2) создает более равномерное распределение усилия прижатия гребенчатой платформы 3 к ротору-поршню 5, однако в таком варианте использовано больше пружин.

Если соединительные каналы 6 направлены только к дополнительным уравновешивающим полостям 11 (фиг.2), то меньше возможность того, что рабочее тело и давление проникнут через соседний соединительный канал 6 в соседнюю рабочую камеру, так как путь для проникновения рабочего тела из одной камеры в другую в данном случае (фиг.2) в два раза длиннее.

Выполнение средства разгрузки подвижного элемента от давления рабочего тела в виде щелевого соединительного канала 6 (фиг.5) обеспечивает, за счет более широкого соединительного канала 6, более быструю разгрузку гребенчатой платформы 3 от давления рабочего тела и, тем самым, большее число оборотов ротора-поршня 5, более качественное уплотнение и меньший износ ротора-поршня 5 и пластины 20.

Устройство уплотнения, показанное на фиг.6, 7 и 8, работает следующим образом.

Во время вращения ротора-поршня 5 во внутреннем объеме 10 цилиндра 1 (фиг.6) ротор-поршень 5 скользит по второй плоской поверхности 22 пластины 20. Рабочее тело давит на вторую плоскую поверхность 22 пластины 20 в перпендикулярном направлении. Рабочее тело под действием давления, развиваемого в рабочей камере во внутреннем объеме 10 цилиндра 1, также проникает в отверстия 17 и через соединительные каналы 6 попадает в дополнительные уравновешивающие полости 11 и оказывает компенсирующее (разгружающее) давление на промежуточные вставки 19 и части первой плоской поверхности 21 пластины 20 в направлении, перпендикулярном к первой плоской поверхности 21. Таким образом, пластина 20 прижимается к ротору-поршню 5 с постоянным усилием, развиваемым пружинами 4, и усилие прижатия пластины 20 к ротору-поршню 5 не зависит от давления в рабочей камере внутреннего объема 10 цилиндра 1. Это важно для обеспечения качественного уплотнения между отдельными рабочими камерами цилиндра 1, граница между которыми проходит по линии касания ротора-поршня 5 со второй плоской поверхностью 22 пластины 20. Это важно также для уменьшения износа поверхности ротора-поршня и пластины 20.

Кроме того, давление во впадинах 9 гребенчатого основания 2 на боковые поверхности промежуточных вставок 19 прижимает их к боковой поверхности впадины 9 гребенчатого основания 2 и не дает рабочему телу (и давлению) проникать в соседние дополнительные уравновешивающие полости 11 и соседние соединительные каналы 6 и, значит, соседние рабочие камеры. Таким образом, рабочие камеры надежно отделены друг от друга. Независимое положение промежуточных вставок 19 и их сравнительно небольшая масса по сравнению с массой гребенчатой платформы 3 (фиг.1) позволяет обеспечить более плотный контакт промежуточных вставок 19 с боковой поверхностью выступов 8 гребенчатого основания 2 и более качественное уплотнение.

Расположение пружин 4 в каждой впадине 9 гребенчатого основания 2 (фиг.2) создает более равномерное распределение усилия прижатия гребенчатой платформы 3 к ротору-поршню 5.

Предложенное изобретение применимо, так как для его реализации могут быть использованы материалы, оборудование и технологические процессы, которые известны специалистам в данной области техники.

Описанные выше варианты предпочтительного выполнения изобретения приведены только в качестве иллюстрации и не должны рассматриваться как ограничивающие объем притязаний.

Claims (9)

1. Устройство уплотнения для силовой установки роторно-поршневого типа, содержащее неподвижный элемент, подвижный элемент, уравновешивающие полости, средство разгрузки подвижного элемента от давления рабочего тела, средство прижатия подвижного элемента к ротору-поршню, размещенное между подвижным и неподвижным элементами, причем неподвижный элемент установлен без возможности движения относительно цилиндра силовой установки и выполнен в виде гребенчатого основания с выступами и впадинами, обращенными к подвижному элементу, уравновешивающие полости находятся во впадинах гребенчатого основания, подвижный элемент установлен на гребенчатом основании с возможностью движения относительно гребенчатого основания, имеет участок, который касается боковой поверхности ротора-поршня и прижат к ротору-поршню с помощью средства прижатия подвижного элемента к ротору-поршню, отличающееся тем, что подвижный элемент выполнен в виде гребенчатой платформы с выступами и впадинами на ее поверхности, обращенными к гребенчатому основанию, средство разгрузки подвижного элемента от давления рабочего тела выполнено в виде соединительных каналов, расположенных в гребенчатой платформе, гребенчатая платформа имеет плоскую поверхность с отверстиями соединительных каналов, которой касается боковая поверхность ротора-поршня, причем выступы гребенчатого основания входят во впадины гребенчатой платформы, а выступы гребенчатой платформы входят в уравновешивающие полости и расположены во впадинах гребенчатого основания, причем указанные уравновешивающие полости расположены между выступами гребенчатой платформы и впадинами гребенчатого основания.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит дополнительные уравновешивающие полости, расположенные между выступами гребенчатого основания и впадинами гребенчатой платформы, причем соединительные каналы расположены между указанными отверстиями на плоской поверхности гребенчатой платформы и уравновешивающими и дополнительными уравновешивающими полостями, а отверстия соединительных каналов на плоской поверхности гребенчатой платформы расположены вдоль выступов и впадин гребенчатой платформы.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит дополнительные уравновешивающие полости, расположенные между выступами гребенчатого основания и впадинами гребенчатой платформы, причем соединительные каналы расположены между указанными отверстиями на плоской поверхности гребенчатой платформы и дополнительными уравновешивающими полостями, а отверстия соединительных каналов на плоской поверхности гребенчатой платформы расположены вдоль впадин гребенчатой платформы.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что гребенчатая платформа выполнена в виде пластины с плоской поверхностью и промежуточных вставок, причем плоская поверхность обращена к гребенчатому основанию и касается промежуточных вставок, причем промежуточные вставки расположены во впадинах гребенчатого основания с возможностью движения вместе с пластиной в перпендикулярном относительно плоской поверхности пластины направлении, пластина прижата к ротору-поршню с помощью пружин средства прижатия, действующих на пластину через промежуточные вставки, указанные соединительные каналы проходят в пластине между внутренним объемом цилиндра силовой установки и дополнительными уравновешивающими полостями, причем отверстия указанных соединительных каналов расположены на пластине вдоль продольных осей выступов гребенчатого основания.

5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что соединительные каналы выполнены в виде щелей, расположенных вдоль продольных осей выступов и впадин гребенчатого основания.

6. Устройство по пп.3 и 4, отличающееся тем, что соединительные каналы выполнены в виде щелей, расположенных вдоль продольных осей выступов гребенчатого основания.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство прижатия подвижного элемента к ротору-поршню выполнено в виде одной пружины.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство прижатия подвижного элемента к ротору-поршню выполнено в виде двух пружин, расположенных по краям гребенчатого основания и гребенчатой платформы и между ними.

9. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что средство прижатия подвижного элемента к ротору поршню выполнено в виде пружин, расположенных в уравновешивающих полостях.

Images