高溫高壓下相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體間隙流體泄漏的密封裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域的密封技術(shù)，進(jìn)一步說涉及高溫高壓下相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體間隙流體泄漏的密封裝置。
技術(shù)背景
[0002]在常溫低壓下，流體在轉(zhuǎn)動(dòng)體間隙的泄漏用一個(gè)塑膠圈就能解決密封問題。在高溫高壓下的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中，活塞與氣缸壁的密封，采用在上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞外配以活塞環(huán)加機(jī)油潤(rùn)滑和水冷卻來解決技術(shù)問題，這時(shí)有小量的廢氣竄入曲軸箱屬正常現(xiàn)象。例如在申請(qǐng)?zhí)?01410415779.3 一種提高渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)效率的方法及其裝置申請(qǐng)文件中，有一種燃?xì)饴莨苻D(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)是這樣構(gòu)成:螺管轉(zhuǎn)子螺管入口端套入一杯形狀物體的杯口中，杯形狀物體的杯底與轉(zhuǎn)軸前軸承密封轉(zhuǎn)動(dòng)連接，杯形狀物體的杯口與螺管轉(zhuǎn)子螺管入口端旋轉(zhuǎn)體表面密封轉(zhuǎn)動(dòng)連接，杯形狀物體固定在外機(jī)匣上與內(nèi)機(jī)匣構(gòu)成一個(gè)燃燒室，夕卜置的壓氣機(jī)裝置與轉(zhuǎn)軸動(dòng)力連接還與燃燒室氣連接構(gòu)成燃?xì)獍l(fā)生器。
[0003]在這類螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)高溫高壓燃燒室中，燃?xì)馐歉邷馗邏毫黧w，燃燒室的杯形狀物體是固定的，而螺管轉(zhuǎn)子是轉(zhuǎn)動(dòng)的，它們的關(guān)系是杯形狀物體的杯口內(nèi)表面與螺管轉(zhuǎn)子螺管入口端旋轉(zhuǎn)體表面密封轉(zhuǎn)動(dòng)連接來構(gòu)成燃燒室。
[0004]顯現(xiàn)在這類等高溫高壓裝置中，既不能采用塑膠圈、活塞環(huán)，也不能采用把兩相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體表面緊貼在一起消除間隙之類來解決轉(zhuǎn)動(dòng)密封技術(shù)問題。
[0005]為解決上述問題，專利申請(qǐng)?zhí)?01410541872.9螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的密封方法，采用了控制兩相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體表面轉(zhuǎn)動(dòng)間隙保持在900um-0.1um之間和利用高溫時(shí)在中空?qǐng)A環(huán)內(nèi)的水產(chǎn)生的蒸氣壓力來阻擋燃燒室燃?xì)獾男孤┑姆椒ā＿@里存在問題是，兩相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體表面轉(zhuǎn)動(dòng)間隙太近，螺管轉(zhuǎn)子金屬在受熱膨脹后，會(huì)容易出現(xiàn)卡殼現(xiàn)象，用水產(chǎn)生的蒸氣壓力來阻擋需要長(zhǎng)期保持有水。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的提供:一種不會(huì)容易出卡殼現(xiàn)象，也不需要用水產(chǎn)生蒸氣壓力，來解決轉(zhuǎn)動(dòng)密封技術(shù)問題的高溫高壓下相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體間隙流體泄漏的密封裝置。
[0007]高溫高壓下相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體間隙流體泄漏的密封裝置，包括高溫高壓流體、轉(zhuǎn)動(dòng)體及其外殼，在轉(zhuǎn)動(dòng)體軸向橫截表面上套入固定一個(gè)至少向外面為平面的平面介子，使平面介子與轉(zhuǎn)動(dòng)體固定連接口密封并隨轉(zhuǎn)動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)，在相對(duì)靜止的轉(zhuǎn)動(dòng)體外殼上造一個(gè)容納平面介子轉(zhuǎn)動(dòng)的外殼，在該外殼軸向上外端面設(shè)有一個(gè)小于平面介子外徑而又大于平面介子內(nèi)徑的圓孔，該圓孔內(nèi)面貼合有一個(gè)硬度比平面介子硬度低的圓筒，并由一自動(dòng)推進(jìn)裝置推動(dòng)該圓筒向內(nèi)的橫截端面貼合到平面介子環(huán)形平面上滑動(dòng)，圓筒與介子環(huán)形平面、圓孔內(nèi)壁面相貼合使相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體間隙空間處于密閉狀態(tài)，使流體沿轉(zhuǎn)動(dòng)體表面間隙空間軸向流動(dòng)改向沿介子徑向表面間隙空間流動(dòng)到硬度低的圓筒外表面無法前進(jìn)，以此阻隔流體泄漏到外界。
[0008]所述容納平面介子轉(zhuǎn)動(dòng)的外殼外表設(shè)有散熱片。
[0009]所述硬度低的圓筒為耐高溫的材料。
[0010]所述硬度低的圓筒為油潤(rùn)滑的金屬制品。
[0011]所述硬度低的金屬圓筒制品筒壁軸向設(shè)有油道與供油裝置連接，為金屬圓筒與平面介子貼合面提供潤(rùn)滑油。
[0012]技術(shù)效果
[0013]由于采用了上技術(shù)措施，能收到下述技術(shù)效果:
[0014]1、耐高溫能力大為提高。因?yàn)槿菁{平面介子轉(zhuǎn)動(dòng)的外殼外表設(shè)有散熱片，泄漏的高溫流體的熱量可由它以風(fēng)冷或水冷方式把熱量散發(fā)出去，到達(dá)硬度低的圓筒外表面時(shí)高溫流體已變成低溫流體。
[0015]2、耐高壓能力大為提高。因?yàn)閳A是力學(xué)結(jié)構(gòu)中抗壓能力最強(qiáng)的，圓筒裸露在外殼和平面介子之間隙間的長(zhǎng)度與表面積都很少，雖然圓筒為相對(duì)硬度低材質(zhì)，但承壓能力變成與圓筒壁厚成正比。
[0016]3、密封效果好。因?yàn)閳A筒與介子環(huán)形平面、圓孔內(nèi)壁面相貼合使相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體間隙空間處于密閉狀態(tài)，又采用了油潤(rùn)滑，而且在此停留的是低溫高壓的流體。
[0017]4、解決了現(xiàn)有技術(shù)高溫高壓下相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體間隙流體泄漏存在的問題。兩相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體表面轉(zhuǎn)動(dòng)間隙可以取大一些，轉(zhuǎn)動(dòng)體金屬在受熱膨脹后，就不會(huì)出現(xiàn)卡殼現(xiàn)象，也不再用水產(chǎn)生的蒸氣壓力來阻擋和需要長(zhǎng)期保持有水。
[0018]實(shí)施方式
[0019]高溫高壓下相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體間隙流體泄漏的密封裝置，包括高溫高壓流體、轉(zhuǎn)動(dòng)體及其外殼，在轉(zhuǎn)動(dòng)體軸向橫截表面上套入固定一個(gè)至少向外面為平面的平面介子，使平面介子與轉(zhuǎn)動(dòng)體固定連接口密封并隨轉(zhuǎn)動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)，在相對(duì)靜止的轉(zhuǎn)動(dòng)體外殼上造一個(gè)容納平面介子轉(zhuǎn)動(dòng)的外殼，在該外殼軸向上外端面設(shè)有一個(gè)小于平面介子外徑而又大于平面介子內(nèi)徑的圓孔，該圓孔內(nèi)面貼合有一個(gè)硬度比平面介子硬度低的圓筒，并由一自動(dòng)推進(jìn)裝置推動(dòng)該圓筒向內(nèi)的橫截端面貼合到平面介子環(huán)形平面上滑動(dòng)，圓筒與介子環(huán)形平面、圓孔內(nèi)壁面相貼合使相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體間隙空間處于密閉狀態(tài)，使流體沿轉(zhuǎn)動(dòng)體表面間隙空間軸向流動(dòng)改向沿介子徑向表面間隙空間流動(dòng)到硬度低的圓筒外表面無法前進(jìn)，以此阻隔流體泄漏到外界。
[0020]如用離心風(fēng)機(jī)作比喻，轉(zhuǎn)動(dòng)體相當(dāng)于離心風(fēng)機(jī)的葉輪，容納平面介子轉(zhuǎn)動(dòng)的外殼相當(dāng)于離心風(fēng)機(jī)的外殼，外殼軸向上外端面設(shè)有一個(gè)小于平面介子外徑而又大于平面介子內(nèi)徑的圓孔相當(dāng)于離心風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣口。不過這里的圓孔是排氣口，而且圓孔直徑要大于轉(zhuǎn)動(dòng)體外徑，否則相應(yīng)直徑硬度低的圓筒貼合不到平面介子環(huán)形平面上滑動(dòng)，造成無法密封。在工作過程中有小量的流體經(jīng)貼合面邊界竄出屬正常現(xiàn)象。
[0021]自動(dòng)推進(jìn)裝置，由把硬度低的圓筒裝上往平面介子拉或推的彈簧裝置構(gòu)成。
[0022]平面介子轉(zhuǎn)動(dòng)的外殼可以續(xù)在原外殼上，也可原外殼上連體造。所述容納平面介子轉(zhuǎn)動(dòng)的外殼外表設(shè)有散熱片。為的是把沿介子徑向表面間隙空間流動(dòng)的流體熱量快速散發(fā)出去，達(dá)到降溫。當(dāng)然平面介子要和兩相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體一樣耐高溫高壓。
[0023]所述硬度低的圓筒為耐高溫的材料?？捎镁哂心透邷刈詽?rùn)滑特性的石墨制品和某些具有強(qiáng)度的耐火材料。
[0024]所述硬度低的圓筒為油潤(rùn)滑的金屬制品。圓筒也可以是銅、鋁等硬度低的金屬及其合金制造。
[0025]所述硬度低的金屬圓筒制品筒壁軸向設(shè)有油道與供油裝置連接，為金屬圓筒與平面介子貼合面提供潤(rùn)滑油。
[0026]用硬度低的圓筒和潤(rùn)滑油，就是為了減少圓筒端面與平面介子環(huán)形平面的磨損，現(xiàn)時(shí)增加轉(zhuǎn)動(dòng)密封效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.高溫高壓下相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體間隙流體泄漏的密封裝置，包括高溫高壓流體、轉(zhuǎn)動(dòng)體及其外殼，其特征在于:在轉(zhuǎn)動(dòng)體軸向橫截表面上套入固定一個(gè)至少向外面為平面的平面介子，使平面介子與轉(zhuǎn)動(dòng)體固定連接口密封并隨轉(zhuǎn)動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)，在相對(duì)靜止的轉(zhuǎn)動(dòng)體外殼上造一個(gè)容納平面介子轉(zhuǎn)動(dòng)的外殼，在該外殼軸向上外端面設(shè)有一個(gè)小于平面介子外徑而又大于平面介子內(nèi)徑的圓孔，該圓孔內(nèi)面貼合有一個(gè)硬度比平面介子硬度低的圓筒，并由一自動(dòng)推進(jìn)裝置推動(dòng)該圓筒向內(nèi)的橫截端面貼合到平面介子環(huán)形平面上滑動(dòng)，圓筒與介子環(huán)形平面、圓孔內(nèi)壁面相貼合使相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體間隙空間處于密閉狀態(tài)，使流體沿轉(zhuǎn)動(dòng)體表面間隙空間軸向流動(dòng)改向沿介子徑向表面間隙空間流動(dòng)到硬度低的圓筒外表面無法前進(jìn)，以此阻隔流體泄漏到外界。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫高壓下相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體間隙流體泄漏的密封裝置，其特征在于:所述容納平面介子轉(zhuǎn)動(dòng)的外殼外表設(shè)有散熱片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的高溫高壓下相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體間隙流體泄漏的密封裝置，其特征在于:所述硬度低的圓筒為耐高溫的材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的高溫高壓下相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體間隙流體泄漏的密封裝置，其特征在于:所述硬度低的圓筒為油潤(rùn)滑的金屬制品。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高溫高壓下相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體間隙流體泄漏的密封裝置，其特征在于:所述硬度低的金屬圓筒制品筒壁軸向設(shè)有油道與供油裝置連接，為金屬圓筒與平面介子貼合面提供潤(rùn)滑油。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種屬于機(jī)械領(lǐng)域高溫高壓下相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體間隙流體泄漏的密封裝置。包括高溫高壓流體、轉(zhuǎn)動(dòng)體及其外殼，通過一個(gè)硬度比平面介子硬度低的圓筒，并由一自動(dòng)推進(jìn)裝置推動(dòng)該圓筒向內(nèi)的橫截端面貼合到平面介子環(huán)形平面上滑動(dòng)，圓筒與介子環(huán)形平面、圓孔內(nèi)壁面相貼合使相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體間隙空間處于密閉狀態(tài)，使流體沿轉(zhuǎn)動(dòng)體表面間隙空間軸向流動(dòng)改向沿介子徑向表面間隙空間流動(dòng)到硬度低的圓筒外表面無法前進(jìn)，以此阻隔流體泄漏到外界。同時(shí)在外殼外表設(shè)散熱片，把間隙空間流動(dòng)的流體熱量快速散發(fā)出去。可應(yīng)用在機(jī)械領(lǐng)域，解決高溫高壓下轉(zhuǎn)動(dòng)密封技術(shù)問題。
【IPC分類】F16J15-16, F02F11-00
【公開號(hào)】CN104775930
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510059044
【發(fā)明人】羅顯平
【申請(qǐng)人】羅顯平
【公開日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年1月30日