[发明专利]一种螺管转子及其发动机的密封方法

说明书

技术领域

本发明涉及发动机，具体来说涉及一种螺管转子及其发动机的密封方法。

背景技术

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。

对任何一种发动机来说，能密封其高温高压工质是成功的一半。其实密封分静态密封和动态密封两类，如前述的活塞式发动机中缸与气缸盖之间的连接密封、燃气轮机和蒸汽机的上下外壳之间的连接密封采用就是静态密封，如直线运动的活塞采用活塞环来密封、燃气轮机和蒸汽机的密封齿与轴表面构成的间隙之间采用迷宫式密封就是动态密封。显然，静态密封能加入密封材料做到绝对密封，甚至可以采用永久变形密封，即能做到密封间隙为0，使泄漏工质量为0，但动态密封则不能，所以动态密封只能做到是相对密封。在动态密封中，现有技术广泛采用迷宫式密封，泄漏工质量依然很大，这不利于节能降耗，提高效率，如何使高温高压的燃气或蒸汽螺管转子发动机泄漏工质量接近为0，这是一项技术难题。

在申请号201610813636.7一种螺管转子及其发动机中，螺管转子发动机的定子与螺管转子之间也是动态密封，在其中采用密封装置是螺管转子两端面在以发动机定子作力支承点，分别套在定子两端内壁上，厚度大于转动间隙的两个圆筒端面上滑动。圆筒也可由金属圆筒和套在金属圆筒内壁上且自动推进密封的石墨圆筒构成。密封点是固定在定子上的密封件对螺管转子两端径向表面滑动，构成接触的转动密封连接。

该密封装置的优点虽然淘汰了迷宫式密封，密封效果好，但缺点：一是需要自动推进装置；二是因为容热强度大表示燃烧室的尺寸小，容热强度小表示燃烧室的尺寸大，而所密封的总空间体积等于转动间隙总空间体积加合理容热强度的环形燃烧室空间体积，密封的总空间体积大于合理容热强度的环形燃烧室空间体积越严重，等于降低燃气螺管转子发动机加速时的响应速度越严重，会有加速缓慢的感觉，不利于节能减排和安全驾驶，这是当把燃气螺管转子发动机用作汽车发动机时所要解决的技术问题。

本发明是以申请号201610813636.7一种螺管转子及其发动机为基础的分案申请。

发明内容

本发明的目的：提供密封效果好，克服上述技术问题的一种螺管转子及其发动机的密封方法。

为实现发明目的，本发明采用了下述技术方案。

一种螺管转子及其发动机的密封方法，包括螺管转子发动机，还包括用由两个相距较近的左右节流环圆孔把螺管转子发动机定子内壳层圆筒制造分成左圆筒、左右节流环之间的中间圆筒、右圆筒三段，使把螺管转子套入螺管转子发动机定子内壳层圆筒内两节流环圆孔与螺管转子的转动间隙为高温时至少保留1mm转动间隙，左右圆筒内径表面与螺管转子之间至少保留5mm转动间隙；造常温时中心圆孔内径比螺管转子外径大0.001～500um、外径与左右圆筒内径表面高温时也至少保留1mm转动间隙的A圆环2个，造高温时中心圆孔内径比螺管转子外径至少大0.01mm、外径与左右圆筒内表面至少保留1mm转动间隙的B圆环2个，造高温时中心圆孔内径与螺管转子外径至少保留1mm转动间隙、常温时外径与左右圆筒内径表面间隙为0mm的C圆环2个；从左右圆筒各依次套入一个A圆环、一个B圆环、一个C圆环，再封装上螺管转子发动机定子两端的轴承座作C圆环定位力支承点，螺管转子发动机工作时两节流环之间的高温高压工质通过至少保留的1mm转动间隙泄漏推动A圆环和B圆环压在固定的C圆环端面上，使左右两边A、B、C三个圆环光滑端面自动贴紧在一起转动密封阻止两节流环之间的高温高压工质泄漏。

在A圆环内径轴向厚度之间还设至少一道防泄漏环。

螺管转子发动机定子内壳层圆筒、螺管转子旋转体和A、B、C三个圆环采用氮化硅材料制造。

由于采用上述技术方法，取得下述有益技术效果：

1.结构简单，造价低。

2.无需自动推进装置。

3.能耐高温高压。

4.动态密封效果好，使高温高压的燃气或蒸汽螺管转子发动机泄漏工质量接近为0。

5.螺管转子发动机加速时的响应速度快。