RU2397327C2 - Sealing system of rotary ice - Google Patents
Sealing system of rotary ice Download PDFInfo
- Publication number
- RU2397327C2 RU2397327C2 RU2008143962/06A RU2008143962A RU2397327C2 RU 2397327 C2 RU2397327 C2 RU 2397327C2 RU 2008143962/06 A RU2008143962/06 A RU 2008143962/06A RU 2008143962 A RU2008143962 A RU 2008143962A RU 2397327 C2 RU2397327 C2 RU 2397327C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- seals
- plates
- rotor
- radial
- fitted
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Sealing Devices (AREA)
- Mechanical Sealing (AREA)
- Hydraulic Motors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателестроению, а именно к системам уплотнений двигателей внутреннего сгорания с с вращающимися рабочими органами, которые могут быть использованы в энергетическом машиностроении в качестве гидродвигателя, насоса и двигателя внутреннего сгорания на сухопутном, морском и воздушном транспорте.The invention relates to engine building, and in particular to sealing systems of internal combustion engines with rotating working bodies, which can be used in power engineering as a hydraulic motor, pump and internal combustion engine in land, sea and air transport.
Известна система уплотнений роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания, содержащая радиальные, торцовые уплотнения, расположенные в пазах корпуса по обе стороны ротора, и тангенциальные уплотнения (см. RU 2239703, С1, МПК 7F01C 19/00, F02B 55/02).A known sealing system of a rotary piston internal combustion engine containing radial, mechanical seals located in the grooves of the housing on both sides of the rotor, and tangential seals (see RU 2239703, C1, IPC
Система уплотнений по патенту №2239703 имеет уплотнительные выступы, выполненные на уплотнительных планках, связанных между собой уплотнительным элементом, установленным в канавках лопастей-поршней, причем поверхность контакта уплотнительных выступов с торцовыми уплотнениями выполнена прерывистой.The sealing system according to patent No. 2239703 has sealing protrusions made on sealing strips connected by a sealing element mounted in the grooves of the piston blades, and the contact surface of the sealing protrusions with mechanical seals is made intermittent.
Вышеописанная система уплотнений имеет следующие недостатки. Радиальные уплотнения, расположены в пазах лопастей и выполнены в виде кольца, установленного в канавке поршня, взаимодействующего как с рабочей поверхностью корпуса, так и с рабочей поверхностью ползуна.The sealing system described above has the following disadvantages. Radial seals are located in the grooves of the blades and are made in the form of a ring installed in the piston groove, interacting with both the working surface of the housing and the working surface of the slider.
Такое конструктивное решение радиального уплотнения не позволяет надежно герметизировать рабочую камеру двигателя из-за технической невозможности одновременно иметь постоянный контакт как с рабочей поверхностью корпуса, так и с поверхностью ползуна. Требуется высокая точность исполнения и стабильность размеров рабочей поверхности корпуса и ползуна в течение всего периода эксплуатации двигателя. Иначе говоря, необходимо гарантировать движение центра поршня по контуру образующей рабочую поверхность двигателя, что невозможно, т.к. имеет место износ поверхностей. Происходит отрыв от поверхности ползуна кольца и потеря заряда. Геометрия рабочей поверхности двигателя сложна в изготовлении и требует наличия поршня, шарнирно связанного с ползуном, что усложняет конструкцию двигателя и кольца, установленного в канавке поршня для обеспечения контакта кольца с рабочей поверхностью корпуса.Such a constructive solution of the radial seal does not allow reliable sealing of the working chamber of the engine due to the technical impossibility of simultaneously having constant contact with both the working surface of the housing and the surface of the slider. High precision of execution and dimensional stability of the working surface of the housing and the slider are required during the entire period of operation of the engine. In other words, it is necessary to guarantee the movement of the center of the piston along the contour forming the working surface of the engine, which is impossible, because surface wear occurs. There is a separation from the surface of the slide of the ring and loss of charge. The geometry of the working surface of the engine is difficult to manufacture and requires a piston pivotally connected to the slider, which complicates the design of the engine and the ring installed in the piston groove to ensure contact of the ring with the working surface of the housing.
Конструктивное решение торцовых уплотнений не обеспечивает высокой степени герметизации из-за отсутствия достаточной протяженности по глубине уплотнения в радиальном направлении с одной стороны и линейного характера взаимодействия их с кольцом радиального уплотнения.The structural solution of mechanical seals does not provide a high degree of sealing due to the lack of sufficient length along the seal in the radial direction on the one hand and the linear nature of their interaction with the radial seal ring.
Тангенциальные уплотнения сложны по конструкции и трудоемки в изготовлении, так как требуют наличия места их расположения. Имеет место вероятность ударов при встрече одного из выступов с торцовыми уплотнениями в результате нарушения размеров при износе поверхности.Tangential seals are complex in design and time-consuming to manufacture, as they require their location. There is a likelihood of shock when one of the protrusions meets the mechanical seals as a result of dimensional disruptions during surface wear.
Создание надежной системы уплотнений с высокой степенью герметизации является задачей, на решение которой направлено данное изобретение.Creating a reliable sealing system with a high degree of sealing is the task to which this invention is directed.
Сущность изобретения заключается в том, что в системе уплотнений роторного двигателя внутреннего сгорания, содержащей радиальные уплотнения, расположенные в пазах лопастей, контактирующие с рабочей поверхностью корпуса, торцовые и тангенциальные уплотнения, радиальные уплотнения выполнены в виде П-образных пластин, подпружиненных к рабочей поверхности корпуса, каждая из которых связана с противовесом посредством двуплечих рычагов, попарно установленных относительно ножек П-образных пластин, концы которых имеют общие оси, установленные в сухариках, расположенных в окнах противовесов и ножках П-образных пластин, а оси поворота двуплечих рычагов соосны и установлены в стенках лопастей, торцовые уплотнения выполнены в виде пластин, установленных с обеих сторон ротора параллельно плоскости его вращения с регулируемыми упорами, тангенциальные уплотнения - в виде прямоугольных пластин, установленных в стенках паза ротора с обеих сторон лопастей.The essence of the invention lies in the fact that in the sealing system of a rotary internal combustion engine containing radial seals located in the grooves of the blades in contact with the working surface of the housing, mechanical and tangential seals, radial seals are made in the form of U-shaped plates spring-loaded to the working surface of the housing each of which is connected to the counterweight by means of two-arm levers, installed in pairs relative to the legs of the U-shaped plates, the ends of which have common axes, is installed in crackers located in the counterweight windows and legs of the U-shaped plates, and the axis of rotation of the two-arm levers are coaxial and installed in the walls of the blades, mechanical seals are made in the form of plates mounted on both sides of the rotor parallel to its rotation plane with adjustable stops, tangential seals - in the form of rectangular plates installed in the walls of the rotor groove on both sides of the blades.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 - изображен поперечный разрез В-В двигателя на фиг.2 и радиальные уплотнения;The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 - shows a cross section bb of the engine in Fig.2 and radial seals;
фиг.2 - продольный разрез Б-Б двигателя на фиг.1, радиальные и торцовые уплотнения;figure 2 is a longitudinal section bB of the engine of figure 1, radial and mechanical seals;
фиг.3 - разрез А-А двигателя на фиг.1, радиальные и торцовые уплотнения;figure 3 - section aa of the engine of figure 1, radial and mechanical seals;
фиг.4 - разрез Г-Г двигателя на фиг.3, радиальные уплотнения;figure 4 - section GG of the engine of figure 3, radial seals;
фиг.5 - вид по стрелке Д на фиг.4, радиальные уплотнения;5 is a view along arrow D in figure 4, radial seals;
фиг.6 - разрез Е-Е двигателя на фиг.2, радиальные и тангенциальные уплотнения;6 is a section EE of the engine of figure 2, radial and tangential seals;
фиг.7 - разрез И-И двигателя на фиг.6, тангенциальные уплотнения.Fig.7 is a sectional view of the II motor of Fig.6, tangential seals.
Система уплотнений роторного двигателя внутреннего сгорания содержит радиальные уплотнения 1, торцовые уплотнения 2 и тангенциальные уплотнения 3. Радиальные уплотнения 1 выполнены в виде П-образных пластин 7, подпружиненных к рабочей поверхности корпуса 6. Каждая П-образная пластина 7 связана с противовесом 8 посредством двуплечих рычагов 9, попарно установленных относительно ножек 10 и 11 П-образных пластин 7. Концы двуплечих рычагов 9 имеют общие оси 12, установленные в сухариках 15, расположенных в окнах 14 противовесов 8 и ножках 10 и 11 П-образных пластин 7. Оси 15 поворота двуплечих рычагов 9 соосны и установлены в стенках 16 лопастей 4. Торцовые уплотнения 2 выполнены в виде пластин 17, установленных с обеих сторон ротора 18 параллельно плоскости его вращения, расположенного на валу 19 в корпусе 6 с регулируемыми упорами 20. Торцовые уплотнения 2 предназначены для герметизации рабочих камер 21. Тангенциальные уплотнения 3 выполнены в виде прямоугольных пластин 22, установленных в стенках 23 пазов ротора 18 с обеих сторон лопастей 4 и поджимаемых пружинами 24.The sealing system of a rotary internal combustion engine contains radial seals 1,
При вращении ротора 18, расположенного на валу 19, на радиальные уплотнения 1 действуют силы инерции - на П-образные пластины 7 и противовесы 8. Силы инерции, действующие на П-образные пластины передаются посредством сухариков 13 на общие оси 12. В свою очередь, инерционные силы, действующие на противовесы 8 посредством сухариков 13 также передаются на общие оси 12 двуплечих рычагов 9, поворачивающихся относительно оси 15. Силы инерции, действующие на П-образную пластину 7 и на противовес 8 относительно оси 15 вращения двуплечего рычага 9 на левой ножке 10 действуют в противоположных направлениях, а именно силы инерции левой ножки 10 П-образной пластины 7 будут действовать по часовой стрелке, а силы инерции противовеса 8 - против часовой стрелки. Силы инерции, действующие на П-образную пластину 7 и противовес 8 относительно оси 15 вращения двуплечего рычага 9 на правой ножке 11 будут действовать в противоположных направлениях, а именно силы инерции правой ножки 11 П-образной пластины 7 будут действовать против часовой стрелки, а силы инерции противовеса 8 - по часовой стрелке.When the
Таким образом, П-образные пластины 7 уравновешиваются противовесами 8 посредством четырех двуплечих рычагов 9, попарно расположенных относительно ножек 10 и 11 П-образных пластин 7 с осями 15 поворота этих рычагов, установленных в стенках 16 лопастей 4.Thus, the U-shaped
Уравновешенность определяется формулами:Balance is determined by the formulas:
Fj1=m1ωρ 2ρ1 Fj 1 = m 1 ω ρ 2 ρ 1
Fj2=m2ωρ 2ρ2, гдеFj 2 = m 2 ω ρ 2 ρ 2 , where
Fj1 и Fj2 - силы инерции, действующие соответственно на центры тяжести (ЦТ) П-образных пластин 7 и противовесов 8.Fj 1 and Fj 2 - inertia forces acting respectively on the centers of gravity (CT) of the
m1 и m2 - масса П-образных пластин 7 и противовесов 8.m 1 and m 2 - the mass of the U-shaped
ωρ - частота вращения ротора.ω ρ is the rotor speed.
ρ1 и ρ2 - расстояния от центров тяжести (ЦТ) П-образных пластин 7 и противовесов 8 до оси вращения ротора соответственно.ρ 1 and ρ 2 are the distances from the centers of gravity (CT) of the
Условие равновесия радиальных уплотненийEquilibrium condition for radial seals
Fj1=Fj2 Fj 1 = fj 2
При равенстве сил инерции, действующих на П-образную пластину 7 и противовес 8, устанавливается равновесие.If the inertial forces acting on the U-shaped
Следовательно, инерционный поджим П-образной пластины 7 к рабочей поверхности 5 корпуса 6 будет равен нулю и будет осуществляться упругим элементом, например пружиной, с оптимальным расчетным усилием. В этом случае степень поджима П-образной пластины 7 не будет зависеть от частоты вращения ротора 18, что приводит к минимальному износу радиальных уплотнений и рабочей поверхности 5 корпуса 6 двигателя.Therefore, the inertial pressing of the U-shaped
Для сохранения заряда в рабочих камерах 21 и получения высоких параметров двигателя необходимо осуществлять их герметизацию торцовыми уплотнениями 2. При вращении ротора 18 герметизация рабочих камерах 21 осуществляется посредством контакта плоскостей торцовых уплотнений 2 с поверхностями ротора 18 и лопастей 4. В связи с тем, что в корпусе 6 двигателя имеют место зоны с различными давлениями рабочего тела, пластины 17 торцовых уплотнений 2 поджимаются посредством регулируемых упоров 20, устраняющих перекосы пластин 17, обеспечивая герметизацию.To preserve the charge in the working chambers 21 and to obtain high engine parameters, it is necessary to seal them with
При вращении лопастей 4 имеет место их перемещение в пазах ротора 18 в радиальном направлении. Между стенками лопастей 4 и стенками 23 пазов ротора 18 образуются зазоры, через которые имеет место утечка заряда из рабочих камер 21, что вызывает потерю заряда и снижение мощности и весогабаритных показателей. С целью устранения утечек через эти зазоры в стенках 23 пазов ротора 18 выполнены сквозные по длине ротора 18 прямоугольные канавки, в которых установлены тангенциальные уплотнения 3 в виде подпружиненных пластин 22, устанавливаемых в стенках 23 пазов ротора 18 с обеих сторон лопастей 4 и взаимодействующих с их наружной поверхностью при движении в пазу ротора 18.When the
Предлагаемая система уплотнений рабочих камер представляет собой совокупность радиальных, торцовых и тангенциальных уплотнений, обеспечивающих эффективную герметизацию рабочих камер двигателя.The proposed sealing system of the working chambers is a combination of radial, mechanical and tangential seals, which provide effective sealing of the working chambers of the engine.
Радиальные уплотнения обеспечивают постоянство контактных напряжений, оптимальных по величине за счет уравновешивания.Radial seals provide constant contact stresses, optimal in magnitude due to balancing.
Торцовые уплотнения обеспечивают постоянство контакта с торцовой частью ротора и лопастями, устраняя вероятный перекос регулируемыми упорами.Mechanical seals ensure constant contact with the mechanical part of the rotor and the blades, eliminating the possible distortion of the adjustable stops.
Тангенциальные уплотнения устраняют утечку заряда через зазор в сопряжении между стенкой лопасти и стенкой паза ротора.Tangential seals eliminate charge leakage through the gap in the interface between the blade wall and the wall of the rotor groove.
Эффективная герметизация рабочих камер, обеспечиваемая системой трех типов уплотнений, приводит к повышению удельных мощностных и весогабаритных показателей двигателя.The effective sealing of the working chambers, provided by the system of three types of seals, leads to an increase in the specific power and weight and size characteristics of the engine.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008143962/06A RU2397327C2 (en) | 2008-11-05 | 2008-11-05 | Sealing system of rotary ice |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008143962/06A RU2397327C2 (en) | 2008-11-05 | 2008-11-05 | Sealing system of rotary ice |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008143962A RU2008143962A (en) | 2010-05-10 |
| RU2397327C2 true RU2397327C2 (en) | 2010-08-20 |
Family
ID=42673570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008143962/06A RU2397327C2 (en) | 2008-11-05 | 2008-11-05 | Sealing system of rotary ice |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2397327C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2654555C1 (en) * | 2017-07-13 | 2018-05-21 | Николай Михайлович Кривко | Sixty-rock rotary-pulse internal combustion engine |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US518812A (en) * | 1894-04-24 | Rotary engine | ||
| US1748568A (en) * | 1927-04-07 | 1930-02-25 | John A Grover | Rotary internal-combustion engine |
| RU2052132C1 (en) * | 1991-04-03 | 1996-01-10 | Роберт Аветисович Григорьянц | Sealing system of rotor-piston internal combustion engine |
| RU2065977C1 (en) * | 1994-01-24 | 1996-08-27 | Юрий Михайлович Финк | Rotary-piston machine radial sealing device |
-
2008
- 2008-11-05 RU RU2008143962/06A patent/RU2397327C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US518812A (en) * | 1894-04-24 | Rotary engine | ||
| US1748568A (en) * | 1927-04-07 | 1930-02-25 | John A Grover | Rotary internal-combustion engine |
| RU2052132C1 (en) * | 1991-04-03 | 1996-01-10 | Роберт Аветисович Григорьянц | Sealing system of rotor-piston internal combustion engine |
| RU2065977C1 (en) * | 1994-01-24 | 1996-08-27 | Юрий Михайлович Финк | Rotary-piston machine radial sealing device |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2654555C1 (en) * | 2017-07-13 | 2018-05-21 | Николай Михайлович Кривко | Sixty-rock rotary-pulse internal combustion engine |
| WO2019013671A1 (en) * | 2017-07-13 | 2019-01-17 | Николай Михайлович КРИВКО | Six-stroke rotary vane internal combustion engine |
| US11346278B2 (en) | 2017-07-13 | 2022-05-31 | Andrey Krivko | Six-stroke rotary-vane internal combustion engine with hermetically sealed working space |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008143962A (en) | 2010-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3473728A (en) | Volumetric apparatus such as a vacuum pump or the like,having an exact circular translation cycle | |
| US4005951A (en) | Rotary vane engine with orbiting inner and outer members | |
| RU2470184C2 (en) | Rotary compressor | |
| US2043544A (en) | Rotary engine | |
| CN110567705B (en) | Distribution friction pair performance simulation test device based on floating disc | |
| CN111502952B (en) | Heavy-duty force-balanced two-dimensional piston single pump | |
| CN105545863A (en) | Water-hydraulic single-vane type oscillating cylinder | |
| RU2397327C2 (en) | Sealing system of rotary ice | |
| CN101886631B (en) | Parallel move rotor type capacity-varied device | |
| US6503071B2 (en) | High speed UniVane fluid-handling device | |
| CN109915371B (en) | Non-equiangular meshed rotary vane type variable-capacity mechanism | |
| RU2426898C2 (en) | Rotary internal combustion engine sealing system | |
| US725615A (en) | Rotary fluid-engine. | |
| US3854849A (en) | Distribution of valve-gear systems for rotary machines | |
| CN101328891B (en) | Dual rotors translation type rotary compressing device | |
| RU2458251C2 (en) | Compressor | |
| RU2416032C2 (en) | Rotary internal combustion engine | |
| CN201103539Y (en) | Dual-shaft variable-velocity rotary pump | |
| RU2272149C2 (en) | Rotary-piston machine | |
| JP5753708B2 (en) | Peripheral drive scroll fluid machine | |
| CN216589095U (en) | Universal overturning eccentric shaft surface air inlet and self-lubricating compressor | |
| RU2125163C1 (en) | Rotary-piston machine | |
| CN104948444B (en) | Shaft flow distribution supporting structure suitable for radial hydraulic pump/motor and shaft flow distribution radial hydraulic pump/motor | |
| US1866761A (en) | Rotary pump, engine, meter, or the like | |
| RU2541059C1 (en) | Rotary and plate device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121106 |