发动机和油膜隔断装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开一般地涉及发动机领域，特别涉及用于外燃式发动机的不同腔室之间的密封性隔断装置。
【背景技术】
[0002]目前，随着全球的化石能源储量不断降低，对燃料的利用效率的研宄也在不断进行。其中一个方向就是外燃机。
[0003]众所周知，内燃机是燃料在发动机内部燃烧获得动力。而外燃机则是燃料在气缸外的燃烧室内连续燃烧，通过加热器传给工质，工质不直接参与燃烧，也不更换。
[0004]斯特林发动机(Stirling Engine)是一种类型的外燃机，其通过气体工质的受热膨胀、遇冷压缩而产生动力。斯特林发动机内包括热腔和冷腔，气体工质在低温的冷腔中收缩，然后流到高温的热腔中迅速加热，发生膨胀做功，推动活塞，活塞的移动带动其上连接的活塞杆进行往复运动，产生动力。
[0005]斯特林发动机的使用前景良好，因为其实际上的效率几乎可以等于理论最大效率；并且只要热腔达到工作温度，设备即可做功运行，环境温度越低，发电效率越高。同时，出力和效率不受海拔高度影响，非常适合于各种使用情况，例如:高海拔地区、负海拔地区(例如水下、潜艇、等)。
[0006]但是目前，斯特林发动机的使用过程中仍然存在不少技术困难，其中一个比较有代表性且难以解决的就是:为了提高工作效率，需要对往复运动的活塞杆进行降温，这通常通过在冷腔侧注入冷却油来实现；但冷却油会随之附着在活塞杆上。由于活塞杆的往复运动会进入热腔，部分附着在其上的油分子也会随即进入热腔；但是，热腔中由于存在气体工质，需要对工质的纯度提出很高的要求，进入的油分子扩散在工质中，会极大地降低工质的纯度，进而降低发动机的工作效率，并对长期高温工作的发动机带来安全隐患。
[0007]为了解决此类问题，业界已经提出了不少方式。例如，在冷腔和热腔之间增加一个电刷装置，驱动刷毛对活塞杆上的油分子进行扫除操作。或者，提高冷腔和活塞杆之间的密封程度，减少油分子的排出。
[0008]但以上这些方式效果都不甚理想，尤其无法解决小体积油分子的附着问题。在实际使用过程中，仍然会有少量的油分子薄膜附着在活塞杆的杆壁上。大尺寸的刷毛无法彻底将其清除。同时，由于高温蒸发的油分子气体也无法用物理性的电刷进行去除。此外，增加的电刷装置和密封装置也增加了发动机的制造复杂度和制造成本。
[0009]因此，目前极需一种能有效解决上述进一步的需要、结构简单、生产成本低，且对油分子薄膜去除效率高的发动机隔断油膜装置。
【实用新型内容】
[0010]针对以上现有技术的缺陷，本公开的目的至少在于提供一种发动机隔断油膜装置，其通过增加一个O型圈与活塞杆过盈配合，几乎完全杜绝了油膜由于惯性滑动而随活塞杆窜入绝油腔；并配以在绝油腔中施加高压，在过渡腔中施加低压以杜绝油气进入绝油腔；此外在过渡腔中增加出油孔，使积存于过渡腔的油气和油膜排出发动机。该发动机隔断油膜装置结构简单，安装调试方便，密封性能好，能完全杜绝油气和油膜进入绝油腔，装拆维修方便。
[0011]根据本公开的第一方面，提出了一种发动机，其特征在于，包括:发动机机体10 ;储油腔2，用于存储活塞杆冷却油；过渡腔16，耦合到所述储油腔，在所述过渡腔中安置了隔断油膜装置，以确保油分子薄膜在此被完全去除；绝油腔11，耦合到所述过渡腔16，用于安置气体工质；活塞杆1，被插入并贯通所述储油腔、所述过渡腔以及所述绝油腔，并进行往复的前后运动；所述隔断油膜装置包括:油膜隔断圈17，在所述过渡腔中，套在所述活塞杆的上并与所述活塞杆形成过盈配合。
[0012]根据本公开的第二方面，还包括:杆密封壳凸起部4，杆密封壳凹部5，两者互相配合，套在所述活塞杆之上，用于将密封件组合紧压在所述活塞杆的行进通路上。
[0013]根据本公开的第三方面，所述密封件组合包括:第一组密封件，位于所述过渡腔靠近所述储油腔的附近，并包括:第一活塞密封圈3、杆密封挡片13、孔用挡圈密封垫14，先将所述活塞杆套入所述杆密封壳凸起部，然后依次将所述第一活塞密封圈、所述杆密封挡片、和所述孔用挡圈密封垫穿在所述活塞杆之上，然后再将所述油膜隔断圈装在所述活塞杆上；第二组密封件，位于所述过渡腔靠近所述绝油腔的附近，并包括:杆密封挡环7、孔用挡圈8、第二活塞密封圈19，在以上第一组密封件和所述油膜隔断圈装在所述活塞杆上之后，将所述杆密封挡环、所述孔用挡圈、所述第二活塞密封圈依次套在所述活塞杆之上；所述油膜隔断圈位于所述第一组密封件和所述第二组密封件之间，且所述活塞杆的往复运动不会使得所述油膜隔断圈触碰所述第一组密封件和所述第二组密封件。
[0014]根据本公开的第四方面，所述隔断油膜装置还包括:大密封圈15，是将所述第一活塞密封圈、所述杆密封挡片、和所述孔用挡圈密封垫穿在所述活塞杆上之后，所述大密封圈被套装在所述杆密封壳凸起部上，用于固定所述杆密封壳凸起部，随后再将所述油膜隔断圈装在所述活塞杆上；小密封圈6，是在将所述杆密封挡环、所述孔用挡圈、所述第二活塞密封圈依次套在所述活塞杆上之后，所述小密封圈被套装在所述杆密封壳凹部上，并用于固定所述杆密封壳凹部。
[0015]根据本公开的第五方面，所述发动机机体上还开设有:高压进气口 9、活塞杆冷却进油口 12，以及低压进气口 18 ;其中，在发动机工作期间，加热后的气体工质从所述高压进气口进入所述绝油腔进行做功，低温的冷却油从所述活塞杆冷却进油口进入所述储油腔，用于对所述活塞杆进行冷却。
[0016]根据本公开的第六方面，其特征在于，所述第一活塞密封圈和所述第二活塞密封圈19的材质是橡胶或其他密封材料，用于套在所述活塞杆上，与所述活塞杆紧密配合，以初步隔断油气和油膜，但不阻碍所述活塞杆的往复运动；所述孔用挡圈密封垫用于封盖并限位所述杆密封挡片，以进一步与所述第一活塞密封圈配合，提高密封效果；所述孔用挡圈用于封盖并限位所述密封挡环，以进一步与所述第二活塞密封圈配合，提高密封效果。
[0017]根据本公开的第七方面，通过与所述活塞杆过盈配合的所述油膜隔断圈，隔断所述活塞杆上附着的油膜向所述绝油腔的进一步运动，使所述活塞杆上附着的油膜堆积在所述活塞杆上与所述油膜隔断圈相接触的位置，进而由于油膜自身重力原因而滴落在所述过渡腔中。
[0018]根据本公开的第八方面，在所述绝油腔中施加高压，在所述过渡腔中施加低压，在所述绝油腔和所述过渡腔之间形成一个逆向的压力差，杜绝油气进入所述绝油腔。
[0019]根据本公开的第九方面，所述油膜隔断圈呈O形，是橡胶材质，且直径为16mm，圈厚度为2.4mm。
[0020]根据本公开的第十方面，一种用于外燃式发动机的不同腔室之间的油膜隔断装置，其特征在于，包括:油膜隔断圈17，在所述外燃式发动机的储油腔2和绝油腔11之间的过渡腔16中，套在所述外燃式发动机的活塞杆I的上并与所述活塞杆形成过盈配合；其中所述油膜隔断圈是密封材料，且直径为14mm至18_中的一个值，圈厚度为2mm至4_中的
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[0021 ] 在本文中，术语“连接”或“耦合”被定义为两个主体之间的连接，不过不一定是直接的连接，也可包括通过其他中间节点或设备而实现的间接连接关系。
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