一种用于微小型转子发动机的密封装置的制作方法

本发明涉及一种用于微小型转子发动机的密封装置，属于微小型转子发动机领域。

背景技术：

着MEMS的发展，研制体积小、质量轻、能量密度高、能持续运行的微能量系统已经成为一项研究热点。转子发动机由于结构简单、运转稳定、振动小、易于微小型化而得到了广泛的关注。由于转速较高，微小型转子发动机中的径向密封片远远大于常规尺寸的发动机而容易发生磨损。因此发明一种能够降低径向密封片快速磨损的密封装置非常有必要。

技术实现要素：

针对微小型转子发动机中的径向密封片容易磨损的技术问题，本发明公开的一种用于微小型转子发动机的密封装置，要解决的技术问题降低径向密封装置底部气体与顶部气体的压差，进而实现密封装置既能保证径向密封又能减小径向密封片的磨损。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明公开的一种用于微小型转子发动机的密封装置，包括顶部密封块、联接弹簧、底部密封块和预紧弹簧。

所述的顶部密封块顶部为弧形，工作时中间部分圆弧与气缸壁面接触，底部两侧加工有用于固定联接弹簧的凸台，底部两侧的凸台上分别加工有用于与底部密封块相接触的悬臂片，底部中间部分加工有凹槽。在顶部密封块内部加工有用于降低气体的压差的通气孔道，通气孔道上端口开在与气缸壁面接触的中间部分圆弧外侧，下端口开在底部中间部分凹槽的两侧面。

所述的底部密封块顶部中间部分加工有用于与顶部密封块底部中间部分凹槽配合的凸台，底部加工有用于固定预紧弹簧的凸台。在底部密封块内部加工有用于降低气体的压差的通气孔道，通气孔道上端口开在顶部凸台的两侧面，下端口开在底面。

顶部密封块底部与底部密封块两侧通过联接弹簧相连接，中间部分通过顶部密封块底部的凹槽与底部密封块的凸台间隙配合。所述的顶部密封块通气孔道下端口位于底部密封块通气孔道上端口的上侧。

本发明公开的一种用于微小型转子发动机的密封装置的工作过程为：转子发动机在工作时，燃烧室之间通过顶部密封块、联接弹簧、底部密封块和预紧弹簧组成的密封装置实现径向密封。由于顶部密封块的弧顶与气缸保持接触，则径向泄漏不易发生。在工作过程中，底部密封块底部气体常伴随着高压燃烧室压力的增高而增高，顶部密封块顶端的一侧受到高压燃烧室的压力，另一侧承受低压燃烧室的压力。底部密封块底部的气体压力会大于顶部密封块顶部的气体压力，此时气体压力差使联接弹簧变短，进而使顶部密封块通气孔道与底部密封块通气孔道相通，从而使底部密封块底部的气体流向低压燃烧室，减小底部密封块底部的气体压力。底部密封块底部与顶部密封块顶部的气体压力差越大，顶部密封块通气孔道下端口和底部密封块通气孔道上端口的重叠的面积越大。密封装置顶部与底部的压力差的减小能够减少密封装置的磨损和偏磨，增加发动机寿命和效率。

通过调节顶部密封块通气孔道下端口和底部密封块通气孔道上端口的重叠的面积，能够调节密封装置顶部与底部的压力差的变化速度。

有益效果：

1、与现有技术中一体式的密封装置相比，本发明公开的一种用于微小型转子发动机的密封装置，将密封装置改为分体式，通过气体压力差使联接弹簧伸缩，使顶部密封块的通气孔道与和底部密封块的通气孔道相通，从而使底部密封块底部的气体流向低压燃烧室，减小底部密封块底部的气体压力。进而减小密封装置顶部与底部的压力差，减少密封装置的磨损和偏磨，增加发动机寿命和效率。

2、本发明公开的一种用于微小型转子发动机的密封装置，通过调节顶部密封块通气孔道下端口和底部密封块通气孔道上端口的重叠的面积，能够调节密封装置顶部与底部的压力差的变化速度。

附图说明

图1是本发明的一种用于微小型转子发动机的密封装置俯视剖面图；

图2是本发明的一种用于微小型转子发动机的密封装置左视图；

图3是本发明的一种用于微小型转子发动机的密封装置A-A剖视图

图4是本发明的一种用于微小型转子发动机的密封装置B-B剖面图；

其中：1—顶部密封块、2—联接弹簧、3—底部密封块、4—预紧弹簧、5—转子。

具体实施方式

现在结合附图对本发明进行进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例：

如图1、2、3、4所示，本实施例公开的一种用于微小型转子发动机的密封装置，包括顶部密封块1、联接弹簧2、底部密封块3和预紧弹簧4。

所述的顶部密封块1顶部为弧形，工作时中间部分圆弧与气缸壁面接触，底部两侧加工有用于固定联接弹簧2的凸台，底部两侧的凸台上分别加工有用于与底部密封块3相接触的悬臂片，底部中间部分加工有凹槽。在顶部密封块1内部加工有用于降低气体的压差的通气孔道，通气孔道上端口开在与气缸壁面接触的中间部分圆弧外侧，上端口分别开在中心线两侧半圆弧的1/2～2/3处，下端口开在底部中间部分凹槽的两侧面。

所述的底部密封块3顶部中间部分加工有用于与顶部密封块1底部中间部分凹槽配合的凸台，底部加工有用于固定预紧弹簧4的凸台。在底部密封块3内部加工有用于降低气体的压差的通气孔道，通气孔道上端口开在顶部凸台的两侧面，下端口开在底面。

顶部密封块1底部与底部密封块3两侧通过联接弹簧2相连接，中间部分通过顶部密封块1底部的凹槽与底部密封块3的凸台间隙配合。所述的顶部密封块1通气孔道下端口位于底部密封块3通气孔道上端口的上侧。

本实施例公开的一种用于微小型转子发动机的密封装置的工作过程为：转子发动机在工作时，燃烧室之间通过顶部密封块1、联接弹簧2、底部密封块3和预紧弹簧4组成的密封装置实现径向密封。由于顶部密封块1的弧顶与气缸保持接触，则径向泄漏不易发生。在工作过程中，底部密封块3底部气体常伴随着高压燃烧室压力的增高而增高，顶部密封块1顶端的一侧受到高压燃烧室的压力，另一侧承受低压燃烧室的压力。底部密封块3底部的气体压力会大于顶部密封块1顶部的气体压力，此时气体压力差使联接弹簧2变短，进而使顶部密封块1通气孔道与底部密封块3通气孔道相通，从而使底部密封块3底部的气体流向低压燃烧室，减小底部密封块3底部的气体压力。底部密封块3底部与顶部密封块1顶部的气体压力差越大，顶部密封块1通气孔道下端口和底部密封块3通气孔道上端口的重叠的面积越大。密封装置顶部与底部的压力差的减小能够减少密封装置的磨损和偏磨，增加发动机寿命和效率。

通过调节顶部密封块1通气孔道下端口和底部密封块3通气孔道上端口的重叠的面积，能够调节密封装置顶部与底部的压力差的变化速度。

以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例，用于解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。