本發(fā)明屬于發(fā)動機(jī)徑向密封，涉及一種擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)內(nèi)部徑向刷式-迷宮密封裝置。

背景技術(shù)：

1、迷宮密封是由多個相互交錯的通道組成的，流體在通過這些通道時需要改變方向和路徑。迷宮密封中復(fù)雜的通道增加了流體流動的阻力，從而減少泄漏。迷宮密封包括旋轉(zhuǎn)部件與固定部件之間的間隙，間隙的形狀和大小直接影響密封效果；迷宮密封通過這些凹槽或通道，有效控制流體泄漏，實現(xiàn)密封性能。擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的徑向密封系統(tǒng)中，單一使用迷宮密封的主要缺陷之一是泄漏率較高。盡管迷宮密封的目的是通過多道凹槽和復(fù)雜通道結(jié)構(gòu)來降低流體泄漏，但在高速和高溫的環(huán)境下，這種設(shè)計的局限性顯得尤為突出。在高速運轉(zhuǎn)時，流體會產(chǎn)生較大的動能，導(dǎo)致流體穿越密封結(jié)構(gòu)時的泄漏量顯著增加。在擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)等航空發(fā)動機(jī)中，迷宮密封在高溫高壓下的密封性能下降，直接影響設(shè)備的整體效率和可靠性。另外，迷宮密封的其他缺陷是流體的動態(tài)行為對迷宮密封的密封性能上。氣流經(jīng)過迷宮密封的通道時，容易出現(xiàn)渦流，導(dǎo)致流體在密封區(qū)域內(nèi)的不穩(wěn)定流動，增加局部壓力。這種壓力變化進(jìn)一步削弱了密封的效果，特別是在航空發(fā)動機(jī)或者渦輪機(jī)工作條件下更為明顯，渦流效應(yīng)導(dǎo)致氣體在密封處的聚集，從而加劇泄漏。當(dāng)氣體流動不均勻時，出現(xiàn)局部的高壓區(qū)和低壓區(qū)，影響迷宮密封的整體性能。

2、刷式密封是一種廣泛應(yīng)用于高性能機(jī)械設(shè)備中的密封技術(shù)，特別是在航空發(fā)動機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和汽輪機(jī)領(lǐng)域。刷式密封主要通過刷絲的彈性和摩擦特性來阻止氣體或液體的泄漏。在擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的徑向密封系統(tǒng)中，刷式密封作為唯一的密封手段，其缺陷在于刷式密封作為一種接觸式密封，依賴于刷絲的彈性變形來密封，在高壓環(huán)境中，刷絲的接觸壓力不足以有效阻止泄漏；同時，刷絲在轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的動態(tài)應(yīng)用中如果無法完全貼合轉(zhuǎn)子運動表面，導(dǎo)致泄漏的風(fēng)險增加。刷絲對于航空發(fā)動機(jī)的工況條件敏感，刷式密封中的刷絲在高溫或低溫下失去彈性，影響密封效果。

3、保持氣室之間的壓力差是擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)正常運行和高效輸出的關(guān)鍵。擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的動力輸出依賴于燃燒過程中產(chǎn)生的高壓氣體推動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，氣室之間的壓力差則是驅(qū)動轉(zhuǎn)子運動的直接動力來源。如果無法維持這種壓力差，轉(zhuǎn)子將無法獲得足夠的推動力，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)的動力輸出不足、效率下降。由于氣室之間存在顯著的壓強(qiáng)差，擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)缸體內(nèi)的若干關(guān)鍵接觸點必須通過有效的徑向密封來防止高壓氣體泄漏至相鄰的低壓氣室。如果徑向密封不良，氣室之間的壓力差將減小，從而影響擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的動力輸出和整體性能。

4、在擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)中，密封的關(guān)鍵接觸點是轉(zhuǎn)子外殼內(nèi)壁的接觸位置，在旋轉(zhuǎn)過程中必須與外殼的內(nèi)壁保持接觸。轉(zhuǎn)子沿著定子內(nèi)壁并保持一定間隙的旋轉(zhuǎn)，密封片在彈性元件的作用下，始終與轉(zhuǎn)子外壁保持緊密接觸，形成有效的徑向密封。如果氣室之間出現(xiàn)泄漏，高壓燃燒氣體會進(jìn)入低壓氣室，導(dǎo)致燃燒效率下降，降低擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的動力輸出。更嚴(yán)重的泄漏會導(dǎo)致擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)無法維持正常的壓縮和燃燒過程，最終導(dǎo)致擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)失效，影響無人機(jī)的飛行任務(wù)。

5、擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)做功時，徑向密封片工作在高溫高壓和缺乏潤滑的惡劣環(huán)境中，要承受轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)帶來的慣性力和轉(zhuǎn)子機(jī)燃燒做功階段的氣體壓力，存在磨損、竄動、漏氣等問題。第一，高溫會導(dǎo)致密封片和其他組件發(fā)生熱膨脹。第二，轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時，會產(chǎn)生巨大的慣性力；而高速旋轉(zhuǎn)帶來的摩擦力也會導(dǎo)致密封片的快速磨損。第三，轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)時，會發(fā)生輕微的偏心運動或振動，這會導(dǎo)致徑向密封片在密封槽內(nèi)的移動或竄動，導(dǎo)致高壓氣體泄漏，降低擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的壓縮和燃燒效率，影響密封整體性能。

6、中國專利(cn106401786a)公開了一種h型彈簧片作為徑向密封的方案，通過將彈簧片設(shè)計成h型，兩端和中間的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)了其整體的剛度，并且選用高彈性和耐疲勞的材料，以適應(yīng)高速運轉(zhuǎn)的環(huán)境。該技術(shù)方案的缺陷是整個密封系統(tǒng)依賴于單一的h型彈簧片，在高速運轉(zhuǎn)下容易發(fā)生形變和疲勞，導(dǎo)致密封失效。進(jìn)而彈簧片在高速運轉(zhuǎn)時承受的負(fù)載較大，可能會發(fā)生過度形變；形變后，彈簧片無法提供足夠的預(yù)緊力，導(dǎo)致密封性能下降甚至失效。

7、中國專利(cn110469424a)公開了一種密封片頂端為組合式密封結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案。密封片頂端采用組合式密封結(jié)構(gòu)，由兩片密封片搭接組成，兩片密封片通過搭接形成一個整體，當(dāng)旋轉(zhuǎn)部件(如轉(zhuǎn)子)運轉(zhuǎn)時，密封片與旋轉(zhuǎn)部件表面接觸。并且試圖以搭接結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了密封片的剛性和穩(wěn)定性，形成一個有效的物理屏障，阻止氣體或液體通過密封片間隙泄漏。該技術(shù)方案的缺陷是抵抗偏心失效能力差。具體地，組合式密封結(jié)構(gòu)在面對轉(zhuǎn)子的偏心運動時，無法有效適應(yīng)，容易導(dǎo)致密封失效。在轉(zhuǎn)子發(fā)生偏心運動或微小變形時，密封片無法保持持續(xù)緊密接觸，導(dǎo)致泄漏風(fēng)險增加。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)的缺陷，為了解決安裝、磨損、失效、壓差及轉(zhuǎn)子運行中出現(xiàn)的偏心運動而產(chǎn)生的密封問題，提出一種擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)內(nèi)部徑向刷式-迷宮密封裝置。

2、本發(fā)明提供一種擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)內(nèi)部徑向刷式-迷宮密封裝置，對擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的密封技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，具體為：其一，刷式密封利用高溫高壓環(huán)境下耐磨損的刷絲材料及刷絲結(jié)構(gòu)形成的間隙，形成初級密封，減少直接的氣體泄漏。其二，迷宮密封通過設(shè)計復(fù)雜的密封通道，增加氣體通過的阻力，進(jìn)一步提高密封效果，減少氣體泄漏。其三，刷式密封和迷宮密封結(jié)合應(yīng)用在本發(fā)明所述擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)內(nèi)部徑向刷式-迷宮密封裝置中，形成復(fù)合密封結(jié)構(gòu)，從而優(yōu)化擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的密封性能，確保在高溫高壓和高速旋轉(zhuǎn)條件下的可靠性。(2)本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案

3、一種擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)內(nèi)部徑向刷式-迷宮密封裝置，所述擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)由三段圓弧形側(cè)壁圍成三瓣形空腔，位于定子的三瓣形空腔內(nèi)，并且轉(zhuǎn)子的外表面與定子密封片接觸，形成轉(zhuǎn)子與定子密封片的接觸面。

4、所述徑向刷式-迷宮密封裝置安裝于定子上的凹槽中，固定在前擋板103和后擋板102之間，保持靜止。

5、本發(fā)明所述徑向刷式-迷宮密封裝置由前擋板103、后擋板102、刷絲104、波浪彈簧片101和迷宮凹槽105組成；本發(fā)明所述徑向刷式-迷宮密封裝置各組件的具體結(jié)構(gòu)為：

6、所述徑向刷式-迷宮密封裝置由前擋板(103)、后擋板(102)、刷絲(104)和波浪彈簧片(101)組成；所述后擋板(102)與前擋板(103)均呈倒l狀并相向拼接成龍門狀結(jié)構(gòu)，所述刷絲(104)的一部分位于所述龍門狀結(jié)構(gòu)的開口內(nèi)，所述波浪彈簧片(101)位于所述龍門狀結(jié)構(gòu)的頂部；所述密封裝置通過波浪彈簧片(101)徑向固定在定子的側(cè)壁上；

7、所述波浪彈簧片(101)用于提供朝向所述轉(zhuǎn)子的推壓力；所述刷絲(104)、轉(zhuǎn)子、前擋板(103)、后擋板(102)、波浪彈簧片(101)相互配合形成一個動態(tài)的密封腔體；所述刷絲(104)在前擋板(103)和后擋板(102)的固定支撐下通過與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運動協(xié)同工作，用于防止外部灰塵或內(nèi)部雜質(zhì)進(jìn)入所述密封腔體。

8、所述前擋板(103)、后擋板(102)分別位于所述密封裝置的內(nèi)、外側(cè)，所述龍門狀結(jié)構(gòu)的開口的前擋板(103)一側(cè)的高度低于后擋板(102)一側(cè)的高度，所述刷絲(104)的長度大于所述后擋板(102)一側(cè)的高度；所述后擋板(102)為刷絲(104)提供支撐和保護(hù)，用于防止刷絲(104)在高壓差下變形，所述前擋板(103)一側(cè)的刷絲(104)能夠順著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向傾斜，以減少刷絲(104)的變形；前擋板(103)上的迷宮凹槽(105)形成迷宮效應(yīng)，減速氣體流動；前擋板(103)在前部，刷絲104通過前擋板(103)的迷宮凹槽(105)引導(dǎo)順著運動方向傾斜；

9、在所述前擋板(103)和后擋板(102)形成開口的內(nèi)側(cè)的深度方向徑向設(shè)置有若干個具有迷宮槽形的結(jié)構(gòu)迷宮凹槽(105)，若干個迷宮凹槽(105)迫使氣體流動路徑變得曲折，形成一種迷宮效應(yīng)；所述迷宮凹槽(105)左右對稱分布，使氣體流動在經(jīng)過前擋板(103)和后擋板(102)時受到均勻的阻力。

10、所述波浪彈簧片(101)由形成若干個波浪彈簧片(101)組合波浪形，形成若干個凸起部分，所述凸起部分在轉(zhuǎn)子運動產(chǎn)生的力作用下發(fā)生彈性變形，能夠吸收和緩沖外力并產(chǎn)生持續(xù)的推壓力，保持刷絲(104)與缸體內(nèi)壁的緊密接觸。

11、所述刷絲(104)在排列過程中保持均勻分布，刷絲(104)呈束排列且間距相等；所述束排列為叉排、順排或者中間順排、四周叉排；所述叉排呈交叉排列，刷絲(104)的密度大，減少間隙；所述順排呈直線順序排列，確保每根刷絲(104)之間的間隔均勻且最小。

12、所述迷宮凹槽(105)的迷宮槽形為方形、圓形或梯形；所述方形迷宮凹槽(105)的每個凹槽為矩形或正方形，其邊緣為直線；所述圓形迷宮凹槽(105)的每個凹槽為圓形或橢圓形，其邊緣為圓弧；所述梯形迷宮凹槽(105)的每個凹槽為梯形。

13、所述迷宮凹槽105設(shè)置在前擋板103和后擋板102上，具有迷宮槽形的結(jié)構(gòu)；若干個迷宮凹槽105迫使氣體流動路徑變得曲折復(fù)雜，形成一種迷宮效應(yīng)；迷宮凹槽105為等距的，使氣體流動在經(jīng)過前擋板103和后擋板102時受到均勻的阻力；迷宮凹槽105為環(huán)形或螺旋形，使氣體在通過時多次改變方向迷宮凹槽105分為靜止迷宮凹槽105和旋轉(zhuǎn)迷宮凹槽105；迷宮凹槽105固定在定子上，不隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；所述迷宮凹槽105的迷宮槽形為方形、圓形、梯形；方形迷宮凹槽105是每個迷宮凹槽105為矩形或正方形，邊緣為直線；圓形迷宮凹槽105是每個迷宮凹槽105為圓形或橢圓形，邊緣為圓?。惶菪蚊詫m凹槽105是每個迷宮凹槽105為梯形，上寬下窄或上窄下寬。

14、所述迷宮凹槽(105)在轉(zhuǎn)子表面排列成環(huán)形或螺旋形，使氣體在通過時多次改變方向。

15、進(jìn)一步地，本發(fā)明所述徑向刷式-迷宮密封裝置由前擋板103、后擋板102、刷絲104和波浪彈簧片101組成；各組件的連接關(guān)系為：

16、所述刷絲104、前擋板103、后擋板102、波浪彈簧片101和密封腔體相互配合形成了一個動態(tài)的密封系統(tǒng)；刷絲104在前擋板103和后擋板102的固定支撐下，轉(zhuǎn)子沿著定子內(nèi)壁并保持一定間隙的旋轉(zhuǎn)，徑向密封片在彈性元件的作用下，始終與轉(zhuǎn)子外壁保持緊密接觸，形成有效的徑向密封，防止了外部灰塵或其他雜質(zhì)(碎屑)進(jìn)入密封腔體；

17、所述前擋板103和后擋板102通過固定裝置或槽口連接，形成刷式-迷宮密封裝置的整體結(jié)構(gòu)；所述刷絲104與前擋板103、后擋板102是通過刷絲104穿過前擋板103、后擋板102之間，再通過波浪彈簧片101的推壓力保持穩(wěn)定；所述波浪彈簧片101和刷式-迷宮密封裝置是通過波浪彈簧片101固定在前擋板103和后擋板102的內(nèi)側(cè)，形成持續(xù)的推壓力系統(tǒng)，確保刷式-迷宮密封裝置在高速運轉(zhuǎn)下的穩(wěn)定性；

18、所述刷絲104與前后擋板(前擋板103和后擋板102)的配合關(guān)系主要體現(xiàn)在固定與穩(wěn)定，刷絲104通過高性能焊接進(jìn)行固定。所述刷絲104的一端固定在前擋板103或后擋板102上，確保其在密封腔體內(nèi)的位置穩(wěn)定和刷絲104不松動；進(jìn)而前擋板103或后擋板102均提供刷絲104支撐能力，確保刷絲104在運動過程中保持位置穩(wěn)定，不會因轉(zhuǎn)子沿著定子內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)而脫離設(shè)定的軌道。

19、所述波浪彈簧片101通過機(jī)械連接或焊接固定在后擋板102的頂部；波浪彈簧片101通過后擋板102將均勻且持續(xù)的壓力傳遞給刷絲104；波浪彈簧片101在前擋板103和后擋板102的支撐下，實現(xiàn)對刷絲104的預(yù)緊和彈性支撐。

20、進(jìn)一步地，本發(fā)明所述一種擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)內(nèi)部徑向刷式-迷宮密封裝置，具體參數(shù)為：

21、優(yōu)選地，同一側(cè)的迷宮凹槽105之間的間距為0.3-0.8mm，迷宮凹槽105的數(shù)量可以是2-5個；

22、優(yōu)選地，刷絲為實心圓柱形的，每根刷絲104的直徑在0.01mm到0.1mm之間，主要為0.07mm，長度在36mm之間；

23、優(yōu)選地，刷絲104束采用金屬材料包括鈷基高溫合金以及碳纖維。

24、優(yōu)選地，波浪彈簧片101的數(shù)量為3-6個，以保持刷絲104與轉(zhuǎn)子的緊密接觸。

25、(3)本發(fā)明所述技術(shù)方案的工作原理及密封機(jī)制

26、進(jìn)一步地，本發(fā)明所述一種擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)內(nèi)部徑向刷式-迷宮密封裝置的工作原理為：

27、其一，迷宮密封的密封原理：迷宮密封通過增加氣體流動路徑的復(fù)雜性來減少泄漏。靜止迷宮凹槽105，使氣體在通過時需要多次改變方向，增加了流動阻力。刷絲104提供了額外的物理屏障，進(jìn)一步提高了密封效果。這種設(shè)計利用了復(fù)雜路徑增加流體阻力和能量損耗的原理，確保了在各種工況下依然能夠提供高效的密封效果。具體地，如圖2所示，氣體從高壓區(qū)流向低壓區(qū)，經(jīng)過交錯排列的迷宮凹槽105和刷絲104；轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向指示轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向，指明了氣體流動路徑；刷絲104和迷宮凹槽105的布局展示了迷宮凹槽105的交錯排列和刷絲的安裝位置，說明了氣體流動路徑的復(fù)雜性。

28、其二，刷式密封的密封原理：刷式密封通過柔性刷絲104與旋轉(zhuǎn)部件表面的接觸來實現(xiàn)密封效果。刷絲104由高柔韌性、耐磨材料制成，能夠適應(yīng)旋轉(zhuǎn)部件的運動和變形，提供動態(tài)密封。刷式密封的主要原理是利用刷絲104的柔性和彈性，在高速旋轉(zhuǎn)和壓力差條件下，形成緊密的密封屏障，防止氣體或液體泄漏。

29、其三，“刷式-迷宮”復(fù)合密封的密封原理：在“刷式-迷宮”復(fù)合密封中，靜態(tài)迷宮密封負(fù)責(zé)通過復(fù)雜的流動路徑減少氣體的動能，提供初步的泄漏控制；而動態(tài)刷式密封則通過與旋轉(zhuǎn)部件表面的柔性接觸，進(jìn)一步阻擋剩余氣體的泄漏。兩者相互配合，形成一個多層次的密封系統(tǒng)，確保了擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)在復(fù)雜工況下能夠?qū)崿F(xiàn)高效的密封效果。這種漸進(jìn)的泄漏控制策略使得復(fù)合密封在高速旋轉(zhuǎn)、壓力差大的情況下也能保持其密封性能。

30、其一，迷宮密封提供靜態(tài)密封。前擋板103、后擋板102和迷宮凹槽105屬于靜止的結(jié)構(gòu)，均固定在定子上，不隨轉(zhuǎn)子的運動而移動。尤其是迷宮凹槽105，通過固定在定子上的靜態(tài)迷宮槽(迷宮凹槽105)來延長氣體泄漏的路徑。當(dāng)氣體從高壓區(qū)流向低壓區(qū)時，必須經(jīng)過多個迷宮凹槽105所形成的曲折路徑。這些迷宮凹槽105交錯排列，迫使氣體在每個迷宮凹槽105中改變流動方向。每次氣流通過這些狹窄的迷宮凹槽105時，都會因為流動阻力而減慢速度，動能逐漸被消耗。

31、迷宮密封提供靜態(tài)密封的工作原理：由于迷宮凹槽105結(jié)構(gòu)是固定的，氣體每經(jīng)過一個迷宮凹槽105，路徑都會被延長，同時流動方向不斷改變。流體在這些復(fù)雜的路徑中需要克服較大的阻力，動能耗散逐漸增加，從而減少了泄漏的可能性。迷宮密封的作用是減少大部分氣體的初始流動動能，形成一個初步的密封屏障。

32、其二，刷式密封提供動態(tài)密封：刷絲104是一個關(guān)鍵的動態(tài)密封結(jié)構(gòu)，刷絲104安裝在迷宮凹槽105和轉(zhuǎn)子表面之間。刷絲104由彈性良好的材料(如金屬絲或合成材料)制成，能夠隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)動態(tài)調(diào)整位置。刷絲104與轉(zhuǎn)子的表面保持柔性接觸。當(dāng)轉(zhuǎn)子在高速度下旋轉(zhuǎn)時，刷絲104依然能夠貼緊轉(zhuǎn)子的表面，起到動態(tài)密封的作用。刷絲104的柔性設(shè)計能夠隨時適應(yīng)轉(zhuǎn)子的微小偏心或形變，從而在運轉(zhuǎn)中始終保持密封性能。同時，由于刷絲104的高柔韌性能夠適應(yīng)旋轉(zhuǎn)部件的運動，還能夠減少摩擦損耗，延長密封組件的使用壽命；進(jìn)而刷絲104通過物理接觸進(jìn)一步阻止氣體泄漏，并且在動態(tài)運動下保持密封效果。

33、其三，“刷式-迷宮”復(fù)合密封形成泄漏控制的漸進(jìn)策略：首先是迷宮密封的初步阻力。氣體在進(jìn)入復(fù)合密封系統(tǒng)后，首先會遇到迷宮迷宮凹槽105。由于這些迷宮凹槽105的交錯排列，氣體需要不斷改變方向，通過多個狹窄的路徑，導(dǎo)致氣流速度逐漸減緩。這一過程大大增加了流體的阻力，消耗了氣體的動能，使氣體泄漏速度明顯減慢。接著是刷式密封的進(jìn)一步阻擋。在經(jīng)過迷宮密封的初步阻擋后，仍然存在一定量的氣體會繼續(xù)沿著低壓區(qū)流動，此時會遇到刷絲104。刷絲作為一種柔性屏障，緊貼轉(zhuǎn)子表面，與其形成動態(tài)接觸。氣體流過刷絲104時，其動能會因為刷絲104的物理屏障而進(jìn)一步消耗，泄漏的可能性進(jìn)一步減小。進(jìn)一步地，氣體在通過迷宮密封時，路徑復(fù)雜化和阻力增加，使得其動能和壓力逐漸降低；然后刷絲104進(jìn)一步提供了柔性的物理屏障，通過與轉(zhuǎn)子表面的接觸和刷絲104的彈性變形，進(jìn)一步耗散氣體的動能，從而有效阻止氣體泄漏。“刷式-迷宮”復(fù)合密封的多重阻擋機(jī)制確保了擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的高效密封性能。

34、進(jìn)一步地，本發(fā)明所述一種擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)內(nèi)部徑向刷式-迷宮密封裝置，五個組件形成的密封機(jī)制為：

35、其一，迷宮密封部分：波浪彈簧片101主要是起到增加密封表面的接觸面積，波浪彈簧片101屬于迷宮密封結(jié)構(gòu)，通過波浪彈簧片101的弧形波紋結(jié)構(gòu)延長氣體或流體的泄漏路徑，從而增加密封效果。波浪彈簧片101為密封件的上部，用來抵御氣體或流體泄漏。擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的密封系統(tǒng)中，波浪彈簧片101類似波紋狀的結(jié)構(gòu)用于增加密封表面的接觸面積，從而提高密封效果。

36、前擋板103為迷宮密封的一部分。這些交錯的結(jié)構(gòu)形成了迷宮密封，通過增加氣體或流體通過的路徑長度，從而阻止或減少泄漏。氣流在前擋板103結(jié)構(gòu)之間反復(fù)折返，提高了密封效果。迷宮密封利用前擋板103形成錯綜復(fù)雜的流道結(jié)構(gòu)，形成了較長的密封路徑，使得氣體泄漏變得更為困難。

37、迷宮凹槽105在擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)中的密封設(shè)計中，迷宮凹槽105屬于迷宮密封結(jié)構(gòu)，與其他迷宮密封元件(如前擋板103)共同作用，增強(qiáng)密封效果。迷宮凹槽105的作用是進(jìn)一步延長氣流或液體的泄漏路徑，通過多個迷宮凹槽105形成復(fù)雜的通道，增加流體的流動阻力，從而減少泄漏。

38、其二，刷式密封部分：后擋板102主要用于將整個密封裝置與發(fā)動機(jī)外殼固定，后擋板102屬于刷式密封的輔助結(jié)構(gòu)，確保刷絲104正確定位并緊密固定在擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)內(nèi)，將刷式密封件與擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)外殼緊密連接，防止部件松動或移。后擋板102是起到結(jié)構(gòu)固定的作用，確保密封組件穩(wěn)固連接。

39、刷絲104為底部的刷狀結(jié)構(gòu)，屬于刷式密封。刷式密封主要依靠刷絲104與。旋轉(zhuǎn)部件表面的接觸形成一個柔性的物理屏障，阻止氣體或液體泄漏。刷式密封適合用于需要同時保持靈活性和密封性的場合，尤其是在轉(zhuǎn)動部件之間。刷絲104能夠緊密貼合旋轉(zhuǎn)部件的表面，并在運轉(zhuǎn)過程中保持一定的預(yù)緊力。刷絲104的細(xì)小間隙和高密度排列進(jìn)一步阻止了氣體的直接泄漏。

40、(4)相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有顯著的技術(shù)效果

41、本發(fā)明的整體優(yōu)勢在于通過刷絲104、前擋板103、后擋板102和波浪彈簧片101的組合，實現(xiàn)多層密封效果，顯著提高密封性能。

42、本發(fā)明所述擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)內(nèi)部徑向刷式-迷宮密封裝置的核心功能是通過迷宮結(jié)構(gòu)和刷絲結(jié)構(gòu)的結(jié)合來有效減少氣體泄漏。在擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)中，由于內(nèi)部存在高壓和低壓區(qū)的壓力差，氣體會自然傾向于從高壓區(qū)泄漏到低壓區(qū)。迷宮密封通過增加氣流路徑的復(fù)雜性，迫使氣體在通過時經(jīng)過多次改變方向和狹窄路徑，從而消耗動能并減慢氣體流動速度。刷絲104通過與轉(zhuǎn)子表面的接觸，提供了額外的動態(tài)物理屏障，進(jìn)一步阻止氣體泄漏。

43、擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)在運行過程中常常會處于高壓差和高速旋轉(zhuǎn)的工作環(huán)境中，這會導(dǎo)致密封件在運動過程中產(chǎn)生微小的形變或位移。通過刷絲104的柔性結(jié)構(gòu)和迷宮密封的靜態(tài)路徑設(shè)計，復(fù)合密封系統(tǒng)能夠應(yīng)對這些工況。刷絲104具有彈性和柔性，能夠適應(yīng)轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)和微小變形，保持密封的緊密接觸，同時減少由于高速摩擦而導(dǎo)致的磨損和性能下降。

44、在高速旋轉(zhuǎn)的擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)中，密封件與轉(zhuǎn)子的接觸會產(chǎn)生較大的摩擦力，隨著時間的推移，會導(dǎo)致密封材料的磨損，進(jìn)而影響密封性能。通過刷絲104與迷宮結(jié)構(gòu)的結(jié)合，氣流在進(jìn)入刷絲104密封部分之前已經(jīng)經(jīng)過了迷宮密封的動能耗散，減少了刷絲101直接承受的壓力，從而降低了摩擦和磨損的程度。同時，波浪彈簧片101能夠提供均勻的壓力，使得刷絲保持與轉(zhuǎn)子表面的柔性接觸，進(jìn)一步減少摩擦對刷絲104的影響，延長密封的使用壽命。

45、由于擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)時會出現(xiàn)轉(zhuǎn)子的微小變形、熱膨脹等問題，本發(fā)明所述復(fù)合密封系統(tǒng)通過刷絲104的彈性變形和彈簧片的壓力調(diào)節(jié)，能夠?qū)崟r調(diào)整密封間隙，確保刷絲104在轉(zhuǎn)子變形時依然能夠緊密貼合轉(zhuǎn)子表面。波浪彈簧片101為刷絲104提供的彈性支撐力，可以幫助密封裝置在動態(tài)環(huán)境中持續(xù)適應(yīng)轉(zhuǎn)子的變化，防止因變形導(dǎo)致的泄漏。

46、本發(fā)明所述擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)內(nèi)部徑向刷式-迷宮密封裝置通過迷宮密封的復(fù)雜流動路徑和刷絲104的柔性密封相結(jié)合，顯著減少密封裝置中的實際間隙。迷宮密封迫使氣體在狹窄路徑中多次改變方向，而刷絲104則通過緊密排列和高密度設(shè)計，進(jìn)一步阻擋氣體泄漏。波浪彈簧片101提供的推壓力增強(qiáng)了刷絲104與轉(zhuǎn)子表面的接觸，使得在高速運轉(zhuǎn)時，密封件不會因轉(zhuǎn)子偏心或微小變形而導(dǎo)致間隙增大。

47、在擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的復(fù)雜工況下，外部的灰塵或碎屑可能會進(jìn)入密封腔體，影響發(fā)動機(jī)的性能。復(fù)合密封通過迷宮效應(yīng)和刷絲104密封的組合，不僅能阻擋內(nèi)部氣體的泄漏，還能防止外部雜質(zhì)進(jìn)入。刷絲104與轉(zhuǎn)子的緊密接觸構(gòu)成了一道屏障，防止外界污染物進(jìn)入密封腔體，保證了發(fā)動機(jī)內(nèi)部的清潔度。

48、本發(fā)明所述擺線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)內(nèi)部徑向刷式-迷宮密封裝置通過刷絲104和迷宮結(jié)構(gòu)的結(jié)合，使密封裝置不僅能夠適應(yīng)發(fā)動機(jī)內(nèi)部復(fù)雜的工況變化(如溫度、壓力和轉(zhuǎn)速變化)，即使迷宮密封靜止不動，刷絲104在波浪彈簧片101的作用下可以動態(tài)調(diào)整，確保在長時間的使用過程中密封性能穩(wěn)定，減少了密封失效的風(fēng)險。