当前位置: 首页 > 专利查询>丁志强专利>正文

组合式密封片、容积式机器和宽燃料发动机制造技术

技术编号:40695766 阅读:2 留言:0更新日期:2024-03-18 20:22
本技术公开了组合式密封片、容积式机器和宽燃料发动机。具体而言,本技术公开了一种组合式密封片,包括滑块,滑块上带有主密封片,组合式密封片还包含至少一个副密封片,副密封片背靠在主密封片上或同时搭靠在主密封片和滑块上,副密封片与主密封片或滑块之间设有弹性件。还披露了带有这种组合式密封片的容积式机器和宽燃料发动机。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工质压缩和膨胀的容积式机器领域,更具体而言,本技术涉及宽燃料发动机、压缩机及其使用的组合式密封片。


技术介绍

1、如何突破曲柄活塞式内燃机的局限,人们想到了分步式循环方式,即:吸气和压缩、燃烧、膨胀和排气在不同的容积空间中分步进行。这样做的好处主要有:

2、首先,由于燃料的燃烧在特定的燃烧室中进行,燃烧时间极大延长,使得在曲柄活塞式内燃机中产生的,又来不及完全燃烧的co、hc及颗粒物等,根本不产生,或少量产生后也有机会在燃烧室内燃烧掉,环保优势比较明显。

3、其次,燃料充分燃烧后,获得的热量高;做功侧的容积很容易实现大于压缩侧的容积,相当于阿特金森循环(atkinson cycle);等等,这些优点有助于获得更高的热效率。

4、燃气轮机属于布雷顿循环(brayton cycle)被认为也是一种分步式循环方式,一般只能在螺旋桨工况或发电工况运行,造价也太高,多数场合不适用。除了燃气轮机,现实中分步式循环方式还没有看到比较成功的商业应用。主要原因首先是现有技术压缩侧在较高压力下效率太低,其次是膨胀侧在较高压力下也有密封不严等技术问题。

5、从内燃机原理出发,分步式循环方式在一个循环中工质的最大压力不能太低,而是应该尽可能提高,这直接关系到热效率。现有的容积式压缩机,单级工作压力一般在0.7mpa以下,而用作高效的内燃机一般起码要在3mpa以上。

6、单纯提高工质的最大压力,也不是什么难题,压缩机多级串联就可实现。曲柄活塞式压缩机,有多个活塞环密封,密封效果好,最适合多级串联使用,缺点是余隙容积大,要达到3mpa的压力,也得2-3级串联。但凡多级串联,摩擦损耗增多,总的效率并不理想,体积、重量和造价过大,实用性降低了。

7、工业上常用的回转式压缩机,如:螺杆、涡旋一类,构成封闭容积的零部件之间不可能完全接触,有时还靠水等液体辅助密封,密封效果有限,改进的手段主要是提高零部件精度,工作压力难以进一步提高。

8、另一类回转式压缩机,如:现有的凸轮转子式和滚动转子式、现有的滑片式和旋叶式、等等,余隙容积较小,但是简单的接触式密封效果很有限,也达不到理想压力;由于采用的滑片基本是单一的线接触,旋转速度太高的情况下接触应力太大,旋转速度受到限制。

9、综上所述,分步式循环方式的发动机,压缩侧需要在较高压力下也能获得满意的效率,膨胀侧也需要在较高压力下高效运行。最理想的是单级无需串联就能实现高压力和高效率,这对于压缩机等行业也具有现实意义。要实现这些就需要选择余隙容积小的容积式机器,并对现有的接触式密封片进行改进。

10、现有技术中使用滑片的压缩机,绝大多数都是单滑片结构,只有一级密封,压力高的情况下泄漏严重,显然不能满足技术要求。

11、在现有技术的申请号为201680025835.x的中国专利技术专利申请中,提出了将滑片分为两部分,滑块(即,门600)和密封片(即,尖端密封件620),滑块沿径向往复滑动,带动密封片一起滑动,滑块的作用是承受压力和弯矩,密封片的作用是密封。

12、在现有技术的申请号为200910194315.3的中国专利技术专利申请中,以及申请号为201310021409.7的中国专利技术专利中,采用了双滑片结构,虽然密封效果有些改善,但是滑片质量依然比较大,因此只能用在空调压缩机上或类似低转速低压力场合。

13、另一类型的密封片相对容纳它的零部件而言只有微小位移,例如汪克尔(felixwankel)转子发动机转子的棱封,和反汪克尔转子发动机缸体内壁的棱封,其密封性能至今都是未完全解决的难题。

14、本领域中需要改进的密封技术,以解决上述技术缺陷,以及其它技术问题。

15、本技术说明书的此
技术介绍
部分中所包括的信息,包括本文中所引用的任何参考文献及其任何描述或讨论,仅出于技术参考的目的而被包括在内,并且不被认为是将限制本技术范围的主题。


技术实现思路

1、鉴于以上所述以及其它更多的构思,而提出了本技术。

2、根据本技术的第一方面的构思,旨在提供改进的密封片,工作在较高压力下能够密封良好,并且在较宽的转速范围都能够正常工作。本技术的第二目的是利用改进后的密封片制造在较高压力下单级也有满意效率的容积式机器。本技术的第三目的是利用改进后的容积式机器制造更环保更节能的宽燃料发动机。

3、在本技术中,可能用到如下术语和定义:

4、工质:可实现热能和机械功互相转化的工作介质,例如:空气、某种气体、某种混合气体、燃烧气体、水蒸气、超临界二氧化碳流体、超临界水、水、制冷剂等。

5、组合式密封片:可包括主密封片和至少一个副密封片。

6、容积式机器:可利用空间密闭容腔容积的周期性变化进排工作介质,作为流体能量转换的机器,如泵、真空泵、马达、压缩机、发动机等。

7、宽燃料发动机:发动机的机械运动部分基本不用改动,仅改动或切换工质加热器获得热量的方式,例如仅改动或切换不同的燃料喷入装置和/或燃烧室,就能够使用不同燃料的发动机。工质加热器应该广义地理解,例如也可采取外部热源热交换的方式,而不局限于内部燃烧。

8、压缩比:压缩侧最大密闭容积除以压缩侧根据例如单向阀即将关闭还未完全关闭时刻的压力值按照绝热压缩换算的容积所得的比值,这和曲柄活塞式内燃机压缩比的热功意义相同。

9、中心对称:在一个平面内一个图形绕某一点旋转180°后能与另一个图形重合。

10、ecu:电子控制单元(electronic control unit)。

11、本技术的专利技术目的可通过以下技术方案来实现。

12、技术方案1.一种组合式密封片,包括滑块,所述滑块上带有主密封片,其中,所述组合式密封片还包含至少一个副密封片,所述至少一个副密封片中的第1副密封片背靠在所述主密封片上或同时搭靠在所述主密封片和滑块上,在所述第1副密封片与所述主密封片之间和/或在所述第1副密封片与所述滑块之间,设有弹性件。

13、技术方案2.根据技术方案1所述的组合式密封片,其中,所述至少一个副密封片中的第2副密封片背靠在所述第1副密封片上或同时搭靠在所述第1副密封片和所述滑块上,所述第2副密封片与所述第1副密封片或所述滑块之间有弹性件。

14、技术方案3.根据技术方案2所述的组合式密封片,其中,所述至少一个副密封片的数量为n,并且依照不间断递减的以下顺序来布置:

15、第n副密封片背靠在第n-1副密封片上或同时搭靠在第n-1副密封片和滑块上,第n副密封片与第n-1副密封片或滑块之间有弹性件;第n-1副密封片背靠在第n-2副密封片上或同时搭靠在第n-2副密封片和滑块上,第n-1副密封片与第n-2副密封片或滑块之间有弹性件,依次类推,直到递减至所述第2副密封片为止,其中,n为选自3、4、5、6、7、8、9和10中的一者。

1本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种组合式密封片,包括滑块,所述滑块上带有主密封片,其特征在于:所述组合式密封片还包含至少一个副密封片,所述至少一个副密封片中的第1副密封片背靠在所述主密封片上或同时搭靠在所述主密封片和滑块上,在所述第1副密封片与所述主密封片之间和/或在所述第1副密封片与所述滑块之间设有弹性件。

2.根据权利要求1所述的组合式密封片,其特征在于:所述至少一个副密封片中的第2副密封片背靠在所述第1副密封片上或同时搭靠在所述第1副密封片和所述滑块上,所述第2副密封片与所述第1副密封片或所述滑块之间有弹性件。

3.根据权利要求2所述的组合式密封片,其特征在于:所述至少一个副密封片的数量为N,并且依照不间断递减的以下顺序来布置:

4.根据权利要求1-3中任一项所述的组合式密封片,其特征在于:所述主密封片和副密封片中的至少一者是由左右两片拼接而成,并且所述左右两片之间设有横向施力的弹性件。

5.根据权利要求4所述的组合式密封片,其特征在于:所述左右两片优选在密封端面有左右交叉搭接的部分。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的组合式密封片,其特征在于:所述主密封片和/或所述副密封片的密封端面为弧形柱面。

7.根据权利要求4所述的组合式密封片,其特征在于:所述主密封片与所述滑块之间进一步设有弹性件。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的组合式密封片,其特征在于:容纳所述组合式密封片的容纳腔包括至少一个凹槽,所述凹槽内设有密封条及弹性件,所述弹性件使得所述密封条接触所述组合式密封片。

9.根据权利要求8所述的组合式密封片,其特征在于:所述密封条的截面形状是三角形,所述弹性件的施力方向偏向低压区一侧。

10.根据权利要求8所述的组合式密封片,其特征在于:容纳所述组合式密封片的所述容纳腔在靠近端口位置还设有耐磨条和容纳所述耐磨条的圆弧形凹槽。

11.根据权利要求1-3中任一项所述的组合式密封片,其特征在于:在所述滑块的正反两面上各设置一组所述主密封片与所述至少一个副密封片的组合,所述滑块的侧面形状是中心对称的。

12.根据权利要求11所述的组合式密封片,其特征在于:在所述滑块上设有镂空的部分和/或加强筋。

13.根据权利要求1-3中任一项所述的组合式密封片,其特征在于:所述主密封片与所述至少一个副密封片设置在所述滑块的一个面上,并且在所述滑块的一端安装有穿过轴的滚轮从动件。

14.根据权利要求1所述的组合式密封片,其特征在于:所述主密封片与所述滑块是一体的,所述副密封片及其相应的弹性件对称地分布在所述主密封片两侧。

15.根据权利要求1所述的组合式密封片,其特征在于:所述主密封片与所述滑块是一体的,两组所述主密封片与所述至少一个副密封片及相应弹性件的组合彼此背靠背地对称布置,其中,所述主密封片充当所述滑块。

16.一种容积式机器,其特征在于:所述容积式机器安装有根据权利要求1-15中任一项所述的组合式密封片。

17.根据权利要求16所述的容积式机器,其特征在于:所述容积式机器是压缩机。

18.一种发动机,其特征在于:所述发动机安装有根据权利要求1-15中任一项所述的组合式密封片。

...

【技术特征摘要】

1.一种组合式密封片,包括滑块,所述滑块上带有主密封片,其特征在于:所述组合式密封片还包含至少一个副密封片,所述至少一个副密封片中的第1副密封片背靠在所述主密封片上或同时搭靠在所述主密封片和滑块上,在所述第1副密封片与所述主密封片之间和/或在所述第1副密封片与所述滑块之间设有弹性件。

2.根据权利要求1所述的组合式密封片,其特征在于:所述至少一个副密封片中的第2副密封片背靠在所述第1副密封片上或同时搭靠在所述第1副密封片和所述滑块上,所述第2副密封片与所述第1副密封片或所述滑块之间有弹性件。

3.根据权利要求2所述的组合式密封片,其特征在于:所述至少一个副密封片的数量为n,并且依照不间断递减的以下顺序来布置:

4.根据权利要求1-3中任一项所述的组合式密封片,其特征在于:所述主密封片和副密封片中的至少一者是由左右两片拼接而成,并且所述左右两片之间设有横向施力的弹性件。

5.根据权利要求4所述的组合式密封片,其特征在于:所述左右两片优选在密封端面有左右交叉搭接的部分。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的组合式密封片,其特征在于:所述主密封片和/或所述副密封片的密封端面为弧形柱面。

7.根据权利要求4所述的组合式密封片,其特征在于:所述主密封片与所述滑块之间进一步设有弹性件。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的组合式密封片,其特征在于:容纳所述组合式密封片的容纳腔包括至少一个凹槽,所述凹槽内设有密封条及弹性件,所述弹性件使得所述密封条接触所述组合式密封片。

9.根据权利要求8所述的组...

【专利技术属性】
技术研发人员:丁志强
申请(专利权)人:丁志强
类型:新型
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1