一种复式双环微动进给自动补偿密封装置

技术领域

本发明属于旋转气缸式活塞发动机技术领域，尤其是涉及一种复式双环微动进给自动补偿密封装置。

背景技术

传统活塞发动机的气缸体与气缸盖固定不动，气缸与气缸盖之间的密封主要是通过气缸垫与螺栓紧固实现的，旋转气缸式活塞发动机与传统活塞发动机不同，气缸体旋转、气缸盖固定，气缸体内部的活塞通过相对于气缸体的往复运动实现进气、压缩、做功、排气四个工作行程，因此，对于每个旋转的气缸而言，一种能够承受高温、高压且能减小摩擦损耗的密封结构是旋转气缸式活塞发动机的关键。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种复式双环微动进给自动补偿密封装置，以解决旋转气缸式活塞发动机在工作过程中的密封问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种复式双环微动进给自动补偿密封装置，包括气缸体、缸套、活塞、内环和气缸盖，活塞由内至外依次套接缸套和气缸体，且气缸体中部设有通孔，内环安装至通孔内，内环的下端抵接至缸套的上端，内环的上端抵接至气缸盖的下端，且活塞外围、缸套内圈、内环内圈和气缸盖下端设有气腔，气腔内填充高压介质，气缸体、缸套、活塞和内环能够同步转动，相对转动状态下的内环上端与气缸盖下端构成旋转密封结构。

进一步的，所述内环上端设置外环，且外环安装至通孔内，内环上端通过外环抵接至气缸盖的下端。

进一步的，所述内环上端外缘设有第一坡度，外环下端内缘设有第二坡度，所述第一坡度贴合至第二坡度。

进一步的，所述缸套侧壁上端设有环形凸台，且凸台的横截面为弧形结构，内环的下端设有环形卡槽，凸台外围卡接至卡槽内。

进一步的，所述气缸体内壁沿径向均布压环，且每个压环的上端固定连接至气缸体顶部内壁，压环的下端压接至内环下端外壁。

进一步的，所述内环下端外壁沿径向均布安装槽，每个安装槽内安装一个压台，压环的下端压接至压台外围。

进一步的，所述压台的横截面为弧形结构。

进一步的，所述压台为球形结构。

相对于现有技术，本发明所述的一种复式双环微动进给自动补偿密封装置具有以下有益效果：

(1)本发明所述的一种复式双环微动进给自动补偿密封装置，在发动机进气行程中，气缸内部压力小于外部压力，内环轴向变形小，因此外环对气缸盖的作用力减小，降低摩擦损耗。

(2)本发明所述的一种复式双环微动进给自动补偿密封装置，在发动机压缩行程中，内环受气体压力作用向外扩张，沿内环与外环的斜面处对外环产生作用力，外环产生位移补偿，从而增大外环与气缸盖密封面间的作用力，加强外环与气缸盖之间的密封能力。

(3)本发明所述的一种复式双环微动进给自动补偿密封装置，在发动机做功行程中，气缸内气体膨胀，内环受气体膨胀力产生径向变形，沿斜面对外环产生轴向力，外环产生位移补偿，增大外环与气缸盖密封面间的作用力，加强外环与气缸盖之间的密封能力。

(4)本发明所述的一种复式双环微动进给自动补偿密封装置，在发动机排气行程中，随着气缸体内气体排出，气缸体内压力下降，内环轴向变形再次变小，从而减小外环对气缸盖的作用力，摩擦损耗降低。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种复式双环微动进给自动补偿密封装置的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的一种复式双环微动进给自动补偿密封装置的爆炸示意图；

图3为本发明实施例所述的一种复式双环微动进给自动补偿密封装置的剖面示意图。

附图标记说明：

1-压台；2-缸套；21-凸台；3-活塞；4-内环；5-气缸盖；6-气腔；7-外环；8-压环。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种复式双环微动进给自动补偿密封装置，包括气缸体、缸套2、活塞3、内环4和气缸盖5，活塞3由内至外依次套接缸套2和气缸体，且气缸体中部设有通孔，内环4安装至通孔内，内环4的下端抵接至缸套2的上端，内环4的上端抵接至气缸盖5的下端，且活塞3外围、缸套2内圈、内环4内圈和气缸盖5下端设有气腔6，气腔6内填充高压介质，气缸体、缸套2、活塞3和内环4能够同步转动，相对转动状态下的内环4上端与气缸盖5下端构成旋转密封结构,在发动机进气行程中，气缸内部压力小于外部压力，内环4轴向变形小，因此内环4对气缸盖5的作用力减小，降低摩擦损耗，在发动机压缩行程中，内环4受气腔6内气体压力作用向外扩张，沿内环4上端产生位移补偿，从而增大内环4与气缸盖5密封面间的作用力，加强内环4与气缸盖5之间的密封能力。

因内环4相对气缸盖5相对转动，内环4上端密封面为易损件，为便于此处密封的维护，及减小易损件的更换费用，在内环4上端设置外环7，且外环7安装至通孔内，内环4上端通过外环7抵接至气缸盖5的下端。

内环4上端外缘设有第一坡度，外环7下端内缘设有第二坡度，所述第一坡度贴合至第二坡度，在发动机压缩行程中，内环4受气体压力作用向外扩张，沿内环4的第一坡度与外环7的第二坡度处对外环7产生作用力，外环7产生位移补偿，从而增大外环7与气缸盖5密封面间的作用力，加强外环7与气缸盖5之间的密封能力。

缸套2侧壁上端设有环形凸台21，且凸台21的横截面为弧形结构，内环4的下端设有环形卡槽，凸台21外围卡接至卡槽内，通过弧形的凸台21与弧形卡槽配合，使得内环4下端与气缸套2上端实现类似铰接的连接方式，当内环4受向上或向下的作业力时，其内环4下端与气缸套2铰接处能够产生相对转动，从而使内环4沿气缸体的轴向方向向外扩张或收缩，以应对缸套2轴向窜动产生的位移。

气缸体内壁沿径向均布压环8，且每个压环8的上端固定连接至气缸体顶部内壁，压环8的下端压接至内环4下端外壁，内环4下端外壁沿径向均布安装槽，每个安装槽内安装一个压台1，压环8的下端压接至压台1外围，压环8通过压台1给内环4施加紧固力，既防止内环4相对气缸套2产生轴向位移，又能相对气缸套2圆周铰接处产生相对转动，在实施时，压台1需选用的横截面为弧形结构的轮廓制作，本实施例中压台1为球形结构。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。