一种旋转对置活塞发动机的密封系统

摘要：

本发明公开了一种旋转对置活塞发动机的密封系统，主要包括发动机缸体、动力传递轴、配合轴以及四个活塞；动力传递轴同轴嵌套在配合轴内且安装于发动机缸体；发动机缸体由半缸体一、二固定连接构成，内部形成环形活塞轨道；动力传递轴和配合轴上分别安装两个活塞；四个活塞沿周向间隔分布于环形活塞轨道内；活塞的外周面布置有活塞密封结构；在活塞底座与半缸体之间设置有端部密封结构；在半缸体的进气槽和排气槽两侧均设置有进排气密封结构；在两个半缸体之间设置有对接密封结构。上述密封系统可以有效保护旋转对置活塞发动机不受外界条件的干扰，保证其可以正常运转，并且可以最大程度上实现燃油的高效利用。

专利类型：发明专利

申请/专利号：CN202410615164.9

申请日期：2024-05-16

公开/公告号：CN118327777A

公开/公告日：2024-07-11

主分类号：F02B55/02(2006.01)

申请/专利权人:北京理工大学

发明/设计人:高建兵;宋纪龙;王余枫;姜硕;高健

主申请人地址:100081 北京市海淀区中关村南大街5号

专利代理机构:北京理工大学专利中心

代理人:杨常建

国别省市代码:北京;11

权利要求：

1.一种旋转对置活塞发动机的密封系统，其特征在于，包括发动机缸体、动力传递轴、配合轴、第一活塞、第二活塞、第三活塞以及第四活塞； 所述发动机缸体为由相对设置且固定连接的半缸体一和半缸体二构成的空心圆形壳体，内部形成环形活塞轨道，顶部开设有进气道一、进气道二以及排气道；所述半缸体一与所述半缸体二的端面整体均呈圆形，均开设有中心通孔、火花塞安装孔、用于形成所述进气道一的进气槽一、用于形成所述进气道二的进气槽二以及用于形成所述排气道的排气槽； 所述动力传递轴设置有第一活塞底座；沿所述第一活塞底座的周向均布有两个活塞销槽，分别为第一活塞销槽和第二活塞销槽； 所述配合轴设置有与所述第一活塞底座具有相同外径的第二活塞底座；沿所述第二活塞底座的周向均布有两个活塞销槽，分别为第三活塞销槽和第四活塞销槽；所述配合轴的长度小于所述动力传递轴的长度； 所述配合轴同轴套设于所述动力传递轴的中部外周侧，所述第一活塞底座与所述第二活塞底座相抵接；所述配合轴的一端面与所述半缸体一的内壁密封配合，另一端转动配合地安装于所述半缸体二与所述动力传递轴之间；所述动力传递轴的一端与所述半缸体一的中心通孔密封且转动配合； 所述第一活塞、所述第二活塞、所述第三活塞以及所述第四活塞具有相同结构，并沿周向间隔且密封地安装于所述发动机缸体内；所述第一活塞为扇环形，两端面为大半个圆形，并在朝向所述动力传递轴的一侧设有第一活塞销；所述第一活塞销形状配合地卡接于所述第一活塞销槽内；所述第二活塞通过第二活塞销形状配合地卡接于所述第二活塞销槽内；所述第三活塞通过第三活塞销形状配合地卡接于所述第三活塞销槽内；所述第四活塞通过第四活塞销形状配合地卡接于所述第四活塞销槽内；在所述第一活塞的外周面布置有活塞密封结构； 在每个所述火花塞安装孔中均安装有一个火花塞； 在所述第一活塞底座的外周面与所述半缸体一的中心通孔的内周面之间设置有第一端部密封结构；在所述第二活塞底座的外周面与所述半缸体二的中心通孔的内周面之间设置有第二端部密封结构； 所述半缸体一和所述半缸体二在所述进气槽一、所述进气槽二以及所述排气槽的两侧均设置有进排气密封结构，并在对接面设置有对接密封结构。 2.如权利要求1所述的密封系统，其特征在于，所述第一活塞底座在朝向所述第二活塞底座的端面设置有环形凸台； 所述第二活塞底座设置有与所述环形凸台形状配合的环形凹槽； 所述环形凸台嵌装于所述环形凹槽内。 3.如权利要求1所述的密封系统，其特征在于，所述第一端部密封结构包括开设于所述第一活塞底座外周面的一圈第一密封槽和第一格莱圈；所述第一格莱圈的厚度大于所述第一密封槽的深度；所述第一格莱圈密封安装于所述第一密封槽与所述半缸体一的中心通孔的内周面之间； 所述第二端部密封结构包括开设于所述第二活塞底座外周面的一圈第二密封槽和第二格莱圈；所述第二格莱圈的厚度大于所述第二密封槽深度；所述第二格莱圈安装于所述第二密封槽与所述半缸体二的中心通孔内周面之间。 4.如权利要求1所述的密封系统，其特征在于，所述进排气密封结构包括开设于所述进气槽一、所述进气槽二和所述排气槽两侧的气道密封槽，以及铺设于所述气道密封槽内的第一橡胶密封垫片； 所述第一橡胶密封垫片的厚度大于所述气道密封槽的深度。 5.如权利要求1所述的密封系统，其特征在于，所述对接密封结构包括开设于所述半缸体一的对接端面的第一密封槽道、开设于所述半缸体二的对接端面的第二密封槽道、以及铺设于所述第一密封槽道与所述第二密封槽道的第二橡胶密封垫片； 所述第一密封槽道与所述第二密封槽道相对设置，均被所述进气道一、所述进气道二以及所述排气道分隔； 在所述第一密封槽道与所述第二密封槽道内铺设第二橡胶密封垫片，并使所述第二橡胶密封垫片的厚度大于所述第一密封槽道与所述第二密封槽道的深度之和。 6.如权利要求1所述的密封系统，其特征在于，所述活塞密封结构包括开设于所述第一活塞外周面的四个活塞环密封槽道； 四个所述活塞环密封槽道以所述第一活塞的中心对称分布，在中间两个所述活塞环密封槽道内布置油环密封，在外侧两个所述活塞环密封槽道内布置气环密封。 7.如权利要求1所述的密封系统，其特征在于，所述第一活塞底座和所述第一活塞底座的活塞销槽截面形状均为T型； 所述第一活塞、所述第二活塞、所述第三活塞以及所述第四活塞均设置有与T型的活塞销槽形状配合的T型活塞销。 8.如权利要求1所述的密封系统，其特征在于，在所述半缸体一和所述半缸体二的外周侧均匀布置有多个相对的螺纹孔； 所述的半缸体一和所述半缸体二通过与螺纹孔螺纹连接的螺栓进行连接。 9.如权利要求1-8中任意一项所述的密封系统，其特征在于，所述第一活塞的两端面之间夹角为56°。 10.如权利要求1-8中任意一项所述的密封系统，其特征在于，所述第一活塞的两端面均在朝向所述发动机缸体的两侧设置有活塞凹坑，并且在所述第一活塞旋转过程中，所述活塞凹坑能够与对应侧的火花塞相对。