專利名稱:一種新型轉(zhuǎn)子頂端處密封件的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于機(jī)械密封領(lǐng)域，是基于活塞轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的一種新型轉(zhuǎn)子頂端處密封件。本實用新型滾針型密封件與兩段密封柱之間的配合是利用滾針軸承中的滾動體與外圈的裝配方式進(jìn)行連接，包括滾針型密封件，密封柱，波形彈簧片； 滾針型密封件，密封柱，波形彈簧片從上到下依次裝配；密封柱上沿軸向設(shè)有弧形凹槽，滾針型密封件置于所述弧形凹槽內(nèi)；密封柱下方設(shè)有波形彈簧片，所述波形彈簧片置于轉(zhuǎn)子弧形槽內(nèi)。其中滾針型密封件以其與缸內(nèi)壁的滾動形式的密封代替原密封件的與缸內(nèi)壁滑動的密封形式，保證了密封性、穩(wěn)定性、動力性。
【專利說明】
一種新型轉(zhuǎn)子頂端處密封件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于機(jī)械密封領(lǐng)域，是基于活塞轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的一種新型轉(zhuǎn)子頂端處密封件。

【背景技術(shù)】
[0002]轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)由于其特殊的結(jié)構(gòu)和運動方式，使其具有結(jié)構(gòu)簡單、零件少、體積小、重量輕、功重比高、運行平穩(wěn)、生產(chǎn)維修成本低等往復(fù)機(jī)無法比擬的優(yōu)點。自問世以來引起了人們極大的關(guān)注，成為動力機(jī)械領(lǐng)域一大研究熱點，并被廣泛應(yīng)用到汽車、無人機(jī)、導(dǎo)彈、小型電機(jī)、伐木機(jī)械等動力裝置上。但同時轉(zhuǎn)子機(jī)本身也存在弱點，密封引起的漏氣問題一直是人們志在攻克的一個難點。
[0003]在運動過程中轉(zhuǎn)子頂端處與缸內(nèi)壁接觸密封，徑向密封片防止相鄰工作室之間的漏氣，使缸體腔分為幾個獨立的工作室。隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，各工作室容積不斷變化，做功輸出。這使頂端處的密封性顯得很重要。
[0004]目前，主要被應(yīng)用在轉(zhuǎn)子機(jī)上的每一組頂端密封件是由一個整體式徑向密封片、兩端面各一個密封小柱以及相關(guān)彈簧片組成。其中密封小柱分別由其底部的兩個彎度相對的彈簧片頂起使之與端面緊貼起到端面密封作用，徑向密封片底部也有個彎的彈簧條使其起到徑向密封作用。振動不可避免的會造成密封片振拍現(xiàn)象(密封部件在氣缸型面上脈動地跳動稱為密封片的振拍現(xiàn)象)。由于氣缸型線與密封片頂部圓弧半徑不相配合造成徑向密封片竄動現(xiàn)象(徑向密封部件在槽內(nèi)沿徑向伸縮的現(xiàn)象稱為竄動)。長時間運轉(zhuǎn)必然會造成密封片前后偏磨，可能造成密封片離開氣缸型面而造成漏氣。以上因素都屬于密封性能較差，繼而影響動力裝置的動力性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是提供一種新型轉(zhuǎn)子頂端處密封件，使徑向密封部件減輕振拍現(xiàn)象、減小竄動量、減弱偏磨，增強了密封性能和運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。
[0006]本實用新型通過如下技術(shù)方案得以實現(xiàn)。常用的密封件是密封片和密封小柱等主要部件構(gòu)成的，其運行中造成的振拍、竄動、偏磨等現(xiàn)象嚴(yán)重影響活塞轉(zhuǎn)子機(jī)的密封性能，致使動力性能下降。而本實用新型設(shè)計的圓柱式滾子密封部件改善了上述的難點，滾針型密封件與兩段密封柱之間的配合是利用滾針軸承中的滾動體與外圈的裝配方式進(jìn)行連接，其中滾針型密封件以其與缸內(nèi)壁的滾動形式的密封代替原密封件的與缸內(nèi)壁滑動的密封形式,保證了密封性、穩(wěn)定性、動力性。
[0007]一種新型轉(zhuǎn)子頂端處密封件，包括滾針型密封件，密封柱，波形彈簧片；
[0008]所述密封柱上沿軸向設(shè)有弧形凹槽，滾針型密封件置于所述弧形凹槽內(nèi)。
[0009]所述密封柱下方設(shè)有波形彈簧片，所述波形彈簧片置于轉(zhuǎn)子弧形槽內(nèi)。波形彈簧片彈性支撐密封柱也就是支撐滾針型密封件，使之與氣缸內(nèi)壁緊密接觸，起到徑向密封作用。同樣彈力也要適度，可根據(jù)波形彈簧片的波形彎度進(jìn)行彈力調(diào)整。
[0010]所述密封柱上的弧形凹槽和滾針型密封件同軸心，且弧形凹槽開口為1/2-1/6圓度，滾針型密封件安裝時由端面插入。
[0011]所述密封柱和波形彈簧片均分段設(shè)置，且所述密封柱和波形彈簧片的長度相等或相近；分為兩段后，潤滑油可以通過設(shè)置于轉(zhuǎn)子上的潤滑油通道，很好的對滾針型密封件、密封柱等進(jìn)行潤滑。
[0012]所述相鄰的密封柱內(nèi)側(cè)端面上設(shè)有凹槽，所述凹槽內(nèi)設(shè)有彈簧柱。其中彈簧柱利用兩密封柱內(nèi)端面上的凹槽以固定其不竄動；其凹槽深度不宜過深，彈簧柱要起到它該有的彈性作用。兩段密封柱之間利用彈簧柱的彈性作用使兩段密封柱的外側(cè)面緊貼缸體兩端面，起到端面密封作用；密封柱、彈簧柱之間的彈力要適度，使兩密封柱與缸體端面緊貼，保證密封。力太大會加大密封柱和缸體端面的摩擦。其彈力的適度性可根據(jù)凹槽深度、彈簧柱長度進(jìn)行調(diào)整。
[0013]所述密封柱內(nèi)側(cè)端面上凹槽的直徑大于或等于彈簧柱直徑。
[0014]轉(zhuǎn)子上的潤油通道，處于彈簧柱下方，潤滑油起到潤滑作用的同時也起到了一定的密封作用。
[0015]本實用新型之所以能有上述的技術(shù)效果主要原因是以下二個方面:
[0016](I)本實用新型徑向密封以滾動代替常規(guī)的滑動密封片，使磨損相對均勻，由于密封件為滾針式，均勻磨損后仍能起到良好的密封作用。也就是說偏磨程度大大減小，常規(guī)的密封片如果前磨嚴(yán)重，在上止點附近時，特別當(dāng)燃燒室內(nèi)壓力升高率較大時，燃燒室的后密封片頂部可能容易漏氣所以說新型密封件可以減少漏氣量。而且常規(guī)密封片線速度、竄動量、摩擦系數(shù)較大都會致使產(chǎn)生振拍現(xiàn)象，振拍現(xiàn)象的出現(xiàn)會致使氣缸型面出現(xiàn)振紋，振紋的出現(xiàn)會破壞發(fā)動機(jī)的正常工作，使密封性變差，發(fā)動機(jī)性能下降。而新型密封件可以減輕振拍現(xiàn)象，以提高發(fā)動機(jī)性能。
[0017](2)本實用新型的新型密封部件利用了軸承材料的良好的耐磨性、較高的接觸疲勞強度、一定的防銹能力、良好的工藝性能等諸多優(yōu)點，同時保證工作游隙為零，在足夠的油潤滑密封下漏氣量竄動量都會減小。若竄動量較大，側(cè)面摩擦力又過大，竄動后就會難以上升，容易產(chǎn)生反噴。所以此設(shè)計可以提高密封性，并減小摩擦損失，從而提高動力性能。
[0018]本實用新型的有益效果有:
[0019]( I)本實用新型采用的是滾動的密封件，可以大大削弱以前密封片出現(xiàn)的偏磨現(xiàn)象，同時也可以減小振拍現(xiàn)象，減小漏氣量，加強密封性。提高發(fā)動機(jī)性能。
[0020](2)本實用新型的密封滾針和密封柱間利用了滾針軸承的相關(guān)裝配和加工技術(shù)，因此繼承了軸承的精度高、磨損小、壽命長的特點，可以提高動力性能。

【附圖說明】

[0021]圖1所示徑向密封部件在轉(zhuǎn)子上的位置；
[0022]圖2為圖1中徑向密封部件放大示意圖；
[0023]圖3為本實用新型各個密封部件的爆炸圖。
[0024]附圖標(biāo)記說明:1_頂端密封部件，2-滾針型密封件，3-密封柱，4-波形彈簧片，5-彈簧柱，6-轉(zhuǎn)子，7-端面密封條，8-缸體，9-潤油通道。

【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖以及具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步的說明，但本實用新型的保護(hù)范圍并不限于此。
[0026]結(jié)合各示意圖，在保證精度的前提下進(jìn)行加工，尺寸根據(jù)具體動力裝置設(shè)定。
[0027]新型密封件在轉(zhuǎn)子上的位置如圖1所示，其中黑色圓點部分即代表了頂端處密封部件I。由于為三角轉(zhuǎn)子機(jī)，故此有三處頂端徑向密封。三角轉(zhuǎn)子機(jī)的端面密封是由密封柱和端面密封條一起作用完成的，布置如圖1所示。
[0028]本文只討論頂端處密封部件1，故不討論端面密封條7，頂端處清晰結(jié)構(gòu)如圖2所示。具體結(jié)構(gòu)見圖3。其中滾針型密封件2與兩段密封柱3之間的配合是利用滾針軸承中的滾動體與外圈的裝配方式進(jìn)行連接，其中滾針型密封件2以其與缸內(nèi)壁的滾動形式的密封代替原密封件的與缸內(nèi)壁滑動的密封形式。密封柱3上沿軸向設(shè)有弧形凹槽，滾針型密封件2嵌合在所述弧形凹槽內(nèi)；密封柱3下方設(shè)有波形彈簧片4，所述波形彈簧片4置于轉(zhuǎn)子6弧形槽內(nèi)。所述密封柱3上的弧形凹槽和滾針型密封件2同軸心，且弧形凹槽開口為1/2圓度，滾針型密封件2安裝時由密封柱3端面插入。
[0029]兩段密封柱3之間利用彈簧柱5的彈性作用使兩段密封柱3的外側(cè)面緊貼缸體8兩端面，起到端面密封作用。其中彈簧5柱利用相鄰兩密封柱3內(nèi)端面上的凹槽以固定其不竄動，圓形凹槽直徑可略大于彈簧柱5直徑，其凹槽深度不宜過深，彈簧柱5要起到它該有的彈性作用。密封柱3、彈簧柱5之間的彈力要適度，使兩密封柱3與缸體8端面緊貼，保證密封。力太大會加大密封柱3和缸體8端面的摩擦。其彈力的適度性可根據(jù)凹槽深度、彈簧柱5長度進(jìn)行調(diào)整。
[0030]圖3所示，波形彈簧片4也分為兩段，其長度和密封柱3相當(dāng)，這主要是因為潤油通道9的設(shè)置，分為兩段后，潤滑油可以很好的對滾針型密封件2、密封柱3等進(jìn)行潤滑。
[0031]從圖2可知，波形彈簧片4位于在轉(zhuǎn)子6弧形槽內(nèi)，波形彈簧片4彈性支撐密封柱3也就是支撐滾針型密封件2，使之與氣缸8內(nèi)壁緊密接觸，起到徑向密封作用。同樣彈力也要適度，可根據(jù)波形彈簧片4的波形彎度進(jìn)行彈力調(diào)整。潤油通道9位置如圖3所示，處于彈簧柱5下方。潤滑油起到潤滑作用的同時也起到了一定的密封作用。
[0032]實例實施2:密封柱上的弧形凹槽開度為1/4，其他結(jié)構(gòu)和實例I相同。
[0033]實例實施3:密封柱上的弧形凹槽開度為1/6，其他結(jié)構(gòu)和實例I相同。
[0034]所述實施例為本實用新型的優(yōu)選的實施方式，但本實用新型并不限于上述實施方式，在不背離本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見的改進(jìn)、替換或變型均屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種新型轉(zhuǎn)子頂端處密封件，其特征在于: 包括滾針型密封件(2)，密封柱(3)，波形彈簧片(4)； 所述密封柱(3)上沿軸向設(shè)有弧形凹槽，滾針型密封件(2)嵌合在所述弧形凹槽內(nèi)； 所述密封柱(3 )下方設(shè)有波形彈簧片(4 )，所述波形彈簧片(4 )置于轉(zhuǎn)子(6 )弧形槽內(nèi)。2.如權(quán)利要求1所述的一種新型轉(zhuǎn)子頂端處密封件，其特征在于:所述密封柱(3)上的弧形凹槽和滾針型密封件(2)同軸心，且弧形凹槽開口為1/2-1/6圓度。3.如權(quán)利要求1所述的一種新型轉(zhuǎn)子頂端處密封件，其特征在于:所述密封柱(3)和波形彈簧片(4)均分段設(shè)置，且所述密封柱(3)和波形彈簧片(4)的長度相等。4.如權(quán)利要求1、2或3所述的一種新型轉(zhuǎn)子頂端處密封件，其特征在于:所述密封柱(3)軸向相鄰，且相鄰的密封柱(3)內(nèi)側(cè)端面上設(shè)有凹槽，所述凹槽內(nèi)設(shè)有連接相鄰密封柱(3)的彈簧柱(5)。5.如權(quán)利要求4所述的一種新型轉(zhuǎn)子頂端處密封件，其特征在于:所述密封柱(3)內(nèi)側(cè)端面上凹槽的直徑大于或等于彈簧柱(5)直徑。
【文檔編號】F16J15-00GK204284432SQ201420567029
【發(fā)明者】潘劍鋒, 肖曼, 邵霞, 劉楊先, 唐愛坤 [申請人]江蘇大學(xué)