[发明专利]螺管转子发动机燃烧室的密封方法

说明书

技术领域

本发明涉及发动机燃烧室的密封，更具体说，它涉及一种螺管转子发动机燃烧室的密封方法。

技术背景

先进密封技术是近十几年来在国外引起高度重视的一个分支领域，先进密封技术带来的好处，已经实实在在地体现发动机性能提高、燃油消耗率降低、运行和维修成本减少等方面。对高温高压燃烧室进行密封是使发动机正常安全经济运行重要保证。

现有技术中高温高压燃烧室的密封，人们通常见到的是高温高压燃烧室气缸密封，是静止金属面对静止金属面的密封接触，如活塞式内燃机中缸与气缸盖的密封，现有技术的通常方法是在中缸与气缸盖之间放一件耐高温软性的气缸垫，只要保证螺栓预紧力的极限在缸面变形弹性范围内把气缸垫夹紧，一般都能解决高温高压下防止燃烧室漏气漏水的气密性密封问题。

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，外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。

在这类螺管转子发动机燃烧室中，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。在这类发动机中，这时的密封既不能用密封胶、气缸垫，更不能用螺栓去拧紧，不能施加密封接触压力使接触面产生永久变形，形成绝对的密封。

发明人采用的技术措施是转动间隙最好精密到最高温度时两者刚好能相对转动。能影响其密封效果有多方面因素，如不采取有效措施，转动间隙会达毫米数量级，即泄漏气通道宽会达毫米数量级，发动机虽然能工作，但气缸泄漏高温高压燃气量会达到每分钟数以升计数量级。如何去解决旋转体表面密封转动连接的技术问题，目前还找不到其它的相关技术报道。

发明内容

本发明的目的是提供螺管转子发动机燃烧室的密封方法，使泄漏气通道小至微米数量级，以提高密封效果。

螺管转子发动机燃烧室的密封方法，包括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，还包括：

(1)螺管转子的前后轴承采用滑动轴承；

(2)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转动间隙保持在900um-0.1um之间；

(3)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粗糙度(Ra)数值小于1um。

在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转动间隙上，设至少一道中空圆环，中空圆环通过杯形状物体的孔道与一供水装置连接，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。

技术效果

由于采用上述技术措施，能收到下述技术效果：

1、能使泄漏气通道小至微米数量级。螺管转子的前后轴承采用滑动轴承，使螺管转子能平稳、可靠高速运转，是提高密封效果前提；小于毫米级的表面转动间隙和表面粗糙度(Ra)也为它提供了保证。

2、节约了燃料，降低了运行成本。因为还利用了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。

具体实施方式

螺管转子发动机燃烧室的密封方法，包括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，还包括：

(1)螺管转子的前后轴承采用滑动轴承；

(2)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转动间隙保持在900um-0.1um之间；

(3)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粗糙度(Ra)数值小于1um。

除确保螺管转子轴有足够的刚度外，螺管转子轴颈与滑动轴承的转动间隙应在900um-0.1um之内，圆周转动振动幅度也应在900um-0.1um之内。这是依靠自身结构设置的第一道防漏密封措施。

在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转动间隙上，设至少一道中空圆环，中空圆环通过杯形状物体的孔道与一供水装置连接，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。这是依靠外物压力设置的第二道防漏密封措施。