本發(fā)明涉熱氣機的結(jié)構(gòu),具體是一種熱氣機工質(zhì)密封系統(tǒng)。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)熱氣機(斯特林發(fā)電機)是將高壓工質(zhì)氣體密封在一個具有加熱端膨脹腔和冷卻端壓縮腔的配氣缸體內(nèi),膨脹腔和壓縮腔之間設(shè)置可往復移動的配氣活塞并通過回熱器連通,壓縮腔再通過管道與動力氣缸的封閉端連通。通過在加熱端加熱缸內(nèi)工質(zhì)氣體,在冷卻端冷卻缸內(nèi)工質(zhì)氣體,再利用配氣活塞和動力活塞與外部曲軸按照要求的相位差進行連接,從而可實現(xiàn)連續(xù)對外做功。這種結(jié)構(gòu)中,往復移動的動力活塞及配氣活塞桿與動力氣缸及配氣氣缸的缸體通過通過環(huán)形的密封圈進行密封,密封效果不易保證,特別是內(nèi)部工質(zhì)氣體壓力較大時,難以避免工質(zhì)氣體的泄漏。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是,提供一種能夠提高熱氣機的工質(zhì)密封性能,減少工質(zhì)泄漏的熱氣機工質(zhì)密封系統(tǒng)。本發(fā)明的熱氣機工質(zhì)密封系統(tǒng),包括內(nèi)部封閉有高壓工質(zhì)氣體G的缸體,以及與缸體密封配合并往復移動對外作功的活塞,所述活塞在其長度方向上具有至少兩段分別與缸體滑動密封配合的密封段,兩段密封段之間構(gòu)成一個過油腔,過油腔所在的缸體上開有進油口和出油口;進油口經(jīng)過油泵連接供油系統(tǒng),出油口連接一個用來控制油壓的溢流裝置。所述溢流裝置包括有一個溢流缸體,溢流缸體中部設(shè)置有與溢流缸體滑動密封的平衡活塞,平衡活塞一側(cè)是與缸體內(nèi)高壓工質(zhì)氣體相通的氣腔,平衡活塞另一側(cè)是與過油腔相通的油腔,在油腔所在的溢流缸體上設(shè)置有溢流口,所述平衡活塞的移動能夠改變溢流口溢流通道的大小,進而改變油腔內(nèi)油壓大小。所述缸體為熱氣機的動力氣缸,所述活塞為熱氣機的動力活塞。所述缸體為熱氣機配氣活塞桿的密封導向缸體,所述活塞是連接在配氣活塞桿上并與密封導向缸體密封滑動配合的密封活塞。所述活塞上靠近高壓工質(zhì)一側(cè)的密封段上具有多個與缸體內(nèi)壁密封滑動配合的密封圈,其中至少一個密封圈是截面形狀為“V形”的V型密封圈,其V形的開口朝向高壓工質(zhì)一側(cè)。本發(fā)明通過在活塞中設(shè)置過流腔結(jié)構(gòu),使系統(tǒng)工作過程中能夠利用油壓對內(nèi)部工質(zhì)氣體作用在密封段上的壓力進行補償,平衡了密封段內(nèi)、外側(cè)的壓力,避免了密封部分的泄漏,提高了密封性能;此外,特殊的溢流裝置結(jié)構(gòu),使過流腔壓力能夠隨著工質(zhì)壓力的變化而變化,進一步優(yōu)化的壓力補償?shù)男Ч?。附圖說明圖1是本發(fā)明一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式如圖1所示,本發(fā)明實施例的熱氣機工質(zhì)密封系統(tǒng),包括內(nèi)部封閉有高壓工質(zhì)氣體G的缸體1,以及與缸體密封配合并往復移動對外作功的活塞2,活塞2在其長度方向上具有至少兩段分別與缸體1滑動密封配合的密封段21,兩段密封段之間構(gòu)成一個過油腔22,過油腔所在的缸體上開有進油口和出油口;進油口經(jīng)過油泵3連接供油系統(tǒng),出油口連接一個用來控制油壓的溢流裝置4。溢流裝置4包括有一個溢流缸體41,溢流缸體中部設(shè)置有與溢流缸體滑動密封的平衡活塞42,平衡活塞一側(cè)是與缸體內(nèi)高壓工質(zhì)氣體相通的氣腔43,平衡活塞另一側(cè)是與過油腔相通的油腔44,在油腔所在的溢流缸體上設(shè)置有溢流口45,所述平衡活塞42的移動能夠改變溢流口溢流通道的大小,進而改變油腔內(nèi)油壓大小。所述活塞2上靠近高壓工質(zhì)一側(cè)的密封段21上具有兩個與缸體內(nèi)壁密封滑動配合的密封圈23,其中遠離高壓工質(zhì)的一個密封圈是截面形狀為“V形”的V型密封圈,其V形的開口朝向高壓工質(zhì)一側(cè)。缸體1可以為熱氣機的動力氣缸,此時活塞2為熱氣機的動力活塞。缸體1也可以為熱氣機配氣活塞桿的密封導向缸體,此時活塞2是連接在配氣活塞桿上并與密封導向缸體密封滑動配合的密封活塞。類似的結(jié)構(gòu)還可以設(shè)置在不同形式熱氣機中各類缸體和活塞的密封結(jié)構(gòu)中。