Устройство для уплотнения рабочих полостей роторного двигателя внутреннего сгорания

 

Целью изобретения является повышение эффективной работы двигателя путем улучшения работы уплотнений. Сущность изобретения: устройство для уплотнения рабочих полостей роторного двигателя внутреннего сгорания, содержащее валы 1, установленные в корпусе 2 двигателя, закрепленные на них упоры 3 5, размещенные в полостях 6 корпуса 2, образованные ротором и корпусом 2 двигателя, толкатели, связанные с одной стороны с кулачками, установленными на валу 10 ротора, с другой через валы 1 с упорами 3 5 и уплотнениями 11. Уплотнения 11 состоят из двух частей, установленных симметрично плоскости, проходящей через ось цилиндрических пазов, на концах упоров 3 5 и выполненных в виде Г-образных элементов с полуцилиндрической, сопряженной с пазом головкой на одной из его полок и продольной глухой выточкой, расположенной с осевым смещением и частичным перекрытием выточки соседнего элемента. В совмещенных выточках установлена пружина сжатия, размещенная с возможностью поджатия элементов уплотнения 11 к противоположным концам цилиндрического паза, при этом Г-образные элементы выполнены с разной массой, а элемент, имеющий большую массу, обращен к наружной поверхности упоров 3 5. 4 ил.

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для уплотнения осевых зазоров роторного двигателя внутреннего сгорания.

Необходимость применения данного уплотнения обусловлена требованиями герметичности рабочих полостей как необходимым условием работоспособности двигателей.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является роторный двигатель внутреннего сгорания, в котором применена цилиндрическая пружина сжатия, служащая для прижима упоров к поверхности ротора.

При больших оборотах ротора (свыше 2500 об/мин) в силу инерционности пружин и упоров условия работы упоров меняются в зависимости от участка контакта упоров с поверхностью ротора, в результате чего меняется угол атаки (угол между касательной к поверхности ротора и полкой уплотнения) кромки контактирующего упора, что влечет за собой разные условия работы контактирующей пары: момент, возникающий под действием силы трения, пары больше при большем угле атаки (плечо возрастает), что может за собой повлечь при максимальных оборотах двигателя значительные контактные напряжения, превышающие допустимые.

Целью изобретения является повышение эффективности работы двигателя путем улучшения работы уплотнений.

На фиг. 1 представлен общий вид двигателя; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 узел I на фиг. 1; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 3.

Устройство для уплотнения рабочих полостей роторного двигателя внутреннего сгорания содержит валы 1, установленные в корпусе 2 двигателя, и закрепленные на них упоры 3-5, размещенные в полостях 6 корпуса 2, образованные ротором 7 и корпусом 2 двигателя, толкатели 8, связанные с одной стороны с кулачками 9, установленными на валу 10 ротора 7, с другой через валы 1 с упорами 3-5 и уплотнениями 11. Уплотнения 11 состоят из двух установленных симметрично плоскости, проходящей через ось цилиндрических пазов 12 на концах упоров 3-5, выполненных в виде Г-образных элементов 13 и 14 с полуцилиндрической, сопряженной с пазом 12 головкой на одной из его полок и продольной глухой выточкой 15, расположенной с осевым смещением и частичным перекрытием выточки 15 соседнего элемента, в совмещенных выточках 15 установлена пружина 16 сжатия, размещенная там с возможностью поджатия элементов 13 и 14 уплотнения 11 к противоположным концам цилиндрического паза 12, при этом Г-образные элементы 13 и 14 выполнены с разной массой, а элемент 13, имеющий большую массу, обращен к наружной поверхности упоров 3-5.

Уплотнение рабочих полостей 6 роторного двигателя внутреннего сгорания осуществляется следующим образом.

Инерционные уплотнения 11 предназначены при работающем двигателе герметизировать внутренние полости 6 двигателя, разграниченные упорами 3-5 по линиям контакта уплотнений 1 с образующей поверхностью ротора 7, определяющую его профиль.

Поскольку центр масс уплотнения 11 смещен относительно оси вращения уплотнения на 1 мм, то при ускоренном перемещении упоров от центра двигателя возникают инерционные силы от 100 до 200 Н, обеспечивающие прижим передней кромки уплотнения к поверхности ротора 7, тем самым герметизируя рабочие полости 6.

Кроме того, при рабочем ходе и сжатии прижим уплотнений 11 дополнительно осуществляется рабочим давлением газа до 60 атм.

Контакт с цилиндрической частью 17 профиля ротора 7 при отсутствии инерционного усилия действует прижимная сила, возникающая под действием силы трения о боковины 18 ротора 7 под действием пружины 16 сжатия, развивающей усилие, равное 10 Н.

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство позволяет кроме данного типа двигателей использовать уплотнения и в других двигателях внутреннего сгорания роторного типа.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ РАБОЧИХ ПОЛОСТЕЙ РОТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее установленные в корпусе валы, закрепленные на них упоры, размещенные в полостях корпуса, толкатели, связанные через валы с упорами, и уплотнения, отличающееся тем, что в упорах выполнены цилиндрические пазы, уплотнения состоят из двух частей установленных симметрично плоскости, проходящей через ось цилиндрического паза, и выполненных в виде Г-образных элементов с полуцилиндрической сопряженной с пазом головкой на одной из его полок и продольной глухой выточкой, расположенной с осевым смешением и частичным перекрытием выточки соседнего элемента, в совмещенных выточках установлена пружина сжатия, размещенная с возможностью поджатия элементов уплотнения к противоположным концам цилиндрического паза, при этом Г-образные элементы выполнены с различной массой, а элемент, имеющий большую массу, обращен к наружной поверхности упора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4