高温高压下相对转动体间隙流体泄漏的密封装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械领域的密封技术，进一步说涉及高温高压下相对转动体间隙流体泄漏的密封装置。
技术背景
[0002]在常温低压下，流体在转动体间隙的泄漏用一个塑胶圈就能解决密封问题。在高温高压下的活塞式发动机燃烧室中，活塞与气缸壁的密封，采用在上下往复运动的活塞外配以活塞环加机油润滑和水冷却来解决技术问题，这时有小量的废气窜入曲轴箱属正常现象。例如在申请号201410415779.3 一种提高涡轮发动机效率的方法及其装置申请文件中，有一种燃气螺管转子发动机是这样构成:螺管转子螺管入口端套入一杯形状物体的杯口中，杯形状物体的杯底与转轴前轴承密封转动连接，杯形状物体的杯口与螺管转子螺管入口端旋转体表面密封转动连接，杯形状物体固定在外机匣上与内机匣构成一个燃烧室，夕卜置的压气机装置与转轴动力连接还与燃烧室气连接构成燃气发生器。
[0003]在这类螺管转子发动机高温高压燃烧室中，燃气是高温高压流体，燃烧室的杯形状物体是固定的，而螺管转子是转动的，它们的关系是杯形状物体的杯口内表面与螺管转子螺管入口端旋转体表面密封转动连接来构成燃烧室。
[0004]显现在这类等高温高压装置中，既不能采用塑胶圈、活塞环，也不能采用把两相对转动体表面紧贴在一起消除间隙之类来解决转动密封技术问题。
[0005]为解决上述问题，专利申请号201410541872.9螺管转子发动机燃烧室的密封方法，采用了控制两相对转动体表面转动间隙保持在900um-0.1um之间和利用高温时在中空圆环内的水产生的蒸气压力来阻挡燃烧室燃气的泄漏的方法。这里存在问题是，两相对转动体表面转动间隙太近，螺管转子金属在受热膨胀后，会容易出现卡壳现象，用水产生的蒸气压力来阻挡需要长期保持有水。
【发明内容】
[0006]本发明的目的提供:一种不会容易出卡壳现象，也不需要用水产生蒸气压力，来解决转动密封技术问题的高温高压下相对转动体间隙流体泄漏的密封装置。
[0007]高温高压下相对转动体间隙流体泄漏的密封装置，包括高温高压流体、转动体及其外壳，在转动体轴向横截表面上套入固定一个至少向外面为平面的平面介子，使平面介子与转动体固定连接口密封并随转动体转动，在相对静止的转动体外壳上造一个容纳平面介子转动的外壳，在该外壳轴向上外端面设有一个小于平面介子外径而又大于平面介子内径的圆孔，该圆孔内面贴合有一个硬度比平面介子硬度低的圆筒，并由一自动推进装置推动该圆筒向内的横截端面贴合到平面介子环形平面上滑动，圆筒与介子环形平面、圆孔内壁面相贴合使相对转动体间隙空间处于密闭状态，使流体沿转动体表面间隙空间轴向流动改向沿介子径向表面间隙空间流动到硬度低的圆筒外表面无法前进，以此阻隔流体泄漏到外界。
[0008]所述容纳平面介子转动的外壳外表设有散热片。
[0009]所述硬度低的圆筒为耐高温的材料。
[0010]所述硬度低的圆筒为油润滑的金属制品。
[0011]所述硬度低的金属圆筒制品筒壁轴向设有油道与供油装置连接，为金属圆筒与平面介子贴合面提供润滑油。
[0012]技术效果
[0013]由于采用了上技术措施，能收到下述技术效果:
[0014]1、耐高温能力大为提高。因为容纳平面介子转动的外壳外表设有散热片，泄漏的高温流体的热量可由它以风冷或水冷方式把热量散发出去，到达硬度低的圆筒外表面时高温流体已变成低温流体。
[0015]2、耐高压能力大为提高。因为圆是力学结构中抗压能力最强的，圆筒裸露在外壳和平面介子之间隙间的长度与表面积都很少，虽然圆筒为相对硬度低材质，但承压能力变成与圆筒壁厚成正比。
[0016]3、密封效果好。因为圆筒与介子环形平面、圆孔内壁面相贴合使相对转动体间隙空间处于密闭状态，又采用了油润滑，而且在此停留的是低温高压的流体。
[0017]4、解决了现有技术高温高压下相对转动体间隙流体泄漏存在的问题。两相对转动体表面转动间隙可以取大一些，转动体金属在受热膨胀后，就不会出现卡壳现象，也不再用水产生的蒸气压力来阻挡和需要长期保持有水。
[0018]实施方式
[0019]高温高压下相对转动体间隙流体泄漏的密封装置，包括高温高压流体、转动体及其外壳，在转动体轴向横截表面上套入固定一个至少向外面为平面的平面介子，使平面介子与转动体固定连接口密封并随转动体转动，在相对静止的转动体外壳上造一个容纳平面介子转动的外壳，在该外壳轴向上外端面设有一个小于平面介子外径而又大于平面介子内径的圆孔，该圆孔内面贴合有一个硬度比平面介子硬度低的圆筒，并由一自动推进装置推动该圆筒向内的横截端面贴合到平面介子环形平面上滑动，圆筒与介子环形平面、圆孔内壁面相贴合使相对转动体间隙空间处于密闭状态，使流体沿转动体表面间隙空间轴向流动改向沿介子径向表面间隙空间流动到硬度低的圆筒外表面无法前进，以此阻隔流体泄漏到外界。
[0020]如用离心风机作比喻，转动体相当于离心风机的叶轮，容纳平面介子转动的外壳相当于离心风机的外壳，外壳轴向上外端面设有一个小于平面介子外径而又大于平面介子内径的圆孔相当于离心风机的进气口。不过这里的圆孔是排气口，而且圆孔直径要大于转动体外径，否则相应直径硬度低的圆筒贴合不到平面介子环形平面上滑动，造成无法密封。在工作过程中有小量的流体经贴合面边界窜出属正常现象。
[0021]自动推进装置，由把硬度低的圆筒装上往平面介子拉或推的弹簧装置构成。
[0022]平面介子转动的外壳可以续在原外壳上，也可原外壳上连体造。所述容纳平面介子转动的外壳外表设有散热片。为的是把沿介子径向表面间隙空间流动的流体热量快速散发出去，达到降温。当然平面介子要和两相对转动体一样耐高温高压。
[0023]所述硬度低的圆筒为耐高温的材料。可用具有耐高温自润滑特性的石墨制品和某些具有强度的耐火材料。
[0024]所述硬度低的圆筒为油润滑的金属制品。圆筒也可以是铜、铝等硬度低的金属及其合金制造。
[0025]所述硬度低的金属圆筒制品筒壁轴向设有油道与供油装置连接，为金属圆筒与平面介子贴合面提供润滑油。
[0026]用硬度低的圆筒和润滑油，就是为了减少圆筒端面与平面介子环形平面的磨损，现时增加转动密封效果。
【主权项】
1.高温高压下相对转动体间隙流体泄漏的密封装置，包括高温高压流体、转动体及其外壳，其特征在于:在转动体轴向横截表面上套入固定一个至少向外面为平面的平面介子，使平面介子与转动体固定连接口密封并随转动体转动，在相对静止的转动体外壳上造一个容纳平面介子转动的外壳，在该外壳轴向上外端面设有一个小于平面介子外径而又大于平面介子内径的圆孔，该圆孔内面贴合有一个硬度比平面介子硬度低的圆筒，并由一自动推进装置推动该圆筒向内的横截端面贴合到平面介子环形平面上滑动，圆筒与介子环形平面、圆孔内壁面相贴合使相对转动体间隙空间处于密闭状态，使流体沿转动体表面间隙空间轴向流动改向沿介子径向表面间隙空间流动到硬度低的圆筒外表面无法前进，以此阻隔流体泄漏到外界。
2.根据权利要求1所述的高温高压下相对转动体间隙流体泄漏的密封装置，其特征在于:所述容纳平面介子转动的外壳外表设有散热片。
3.根据权利要求1、2所述的高温高压下相对转动体间隙流体泄漏的密封装置，其特征在于:所述硬度低的圆筒为耐高温的材料。
4.根据权利要求1、2所述的高温高压下相对转动体间隙流体泄漏的密封装置，其特征在于:所述硬度低的圆筒为油润滑的金属制品。
5.根据权利要求4所述的高温高压下相对转动体间隙流体泄漏的密封装置，其特征在于:所述硬度低的金属圆筒制品筒壁轴向设有油道与供油装置连接，为金属圆筒与平面介子贴合面提供润滑油。
【专利摘要】本发明公开了一种属于机械领域高温高压下相对转动体间隙流体泄漏的密封装置。包括高温高压流体、转动体及其外壳，通过一个硬度比平面介子硬度低的圆筒，并由一自动推进装置推动该圆筒向内的横截端面贴合到平面介子环形平面上滑动，圆筒与介子环形平面、圆孔内壁面相贴合使相对转动体间隙空间处于密闭状态，使流体沿转动体表面间隙空间轴向流动改向沿介子径向表面间隙空间流动到硬度低的圆筒外表面无法前进，以此阻隔流体泄漏到外界。同时在外壳外表设散热片，把间隙空间流动的流体热量快速散发出去。可应用在机械领域，解决高温高压下转动密封技术问题。
【IPC分类】F16J15-16, F02F11-00
【公开号】CN104775930
【申请号】CN201510059044
【发明人】罗显平
【申请人】罗显平
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年1月30日