發動機和油膜隔斷裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本公開一般地涉及發動機領域，特別涉及用于外燃式發動機的不同腔室之間的密封性隔斷裝置。
【背景技術】
[0002]目前，隨著全球的化石能源儲量不斷降低，對燃料的利用效率的研宄也在不斷進行。其中一個方向就是外燃機。
[0003]眾所周知，內燃機是燃料在發動機內部燃燒獲得動力。而外燃機則是燃料在氣缸外的燃燒室內連續燃燒，通過加熱器傳給工質，工質不直接參與燃燒，也不更換。
[0004]斯特林發動機(Stirling Engine)是一種類型的外燃機，其通過氣體工質的受熱膨脹、遇冷壓縮而產生動力。斯特林發動機內包括熱腔和冷腔，氣體工質在低溫的冷腔中收縮，然后流到高溫的熱腔中迅速加熱，發生膨脹做功，推動活塞，活塞的移動帶動其上連接的活塞桿進行往復運動，產生動力。
[0005]斯特林發動機的使用前景良好，因為其實際上的效率幾乎可以等于理論最大效率；并且只要熱腔達到工作溫度，設備即可做功運行，環境溫度越低，發電效率越高。同時，出力和效率不受海拔高度影響，非常適合于各種使用情況，例如:高海拔地區、負海拔地區(例如水下、潛艇、等)。
[0006]但是目前，斯特林發動機的使用過程中仍然存在不少技術困難，其中一個比較有代表性且難以解決的就是:為了提高工作效率，需要對往復運動的活塞桿進行降溫，這通常通過在冷腔側注入冷卻油來實現；但冷卻油會隨之附著在活塞桿上。由于活塞桿的往復運動會進入熱腔，部分附著在其上的油分子也會隨即進入熱腔；但是，熱腔中由于存在氣體工質，需要對工質的純度提出很高的要求，進入的油分子擴散在工質中，會極大地降低工質的純度，進而降低發動機的工作效率，并對長期高溫工作的發動機帶來安全隱患。
[0007]為了解決此類問題，業界已經提出了不少方式。例如，在冷腔和熱腔之間增加一個電刷裝置，驅動刷毛對活塞桿上的油分子進行掃除操作。或者，提高冷腔和活塞桿之間的密封程度，減少油分子的排出。
[0008]但以上這些方式效果都不甚理想，尤其無法解決小體積油分子的附著問題。在實際使用過程中，仍然會有少量的油分子薄膜附著在活塞桿的桿壁上。大尺寸的刷毛無法徹底將其清除。同時，由于高溫蒸發的油分子氣體也無法用物理性的電刷進行去除。此外，增加的電刷裝置和密封裝置也增加了發動機的制造復雜度和制造成本。
[0009]因此，目前極需一種能有效解決上述進一步的需要、結構簡單、生產成本低，且對油分子薄膜去除效率高的發動機隔斷油膜裝置。
【實用新型內容】
[0010]針對以上現有技術的缺陷，本公開的目的至少在于提供一種發動機隔斷油膜裝置，其通過增加一個O型圈與活塞桿過盈配合，幾乎完全杜絕了油膜由于慣性滑動而隨活塞桿竄入絕油腔；并配以在絕油腔中施加高壓，在過渡腔中施加低壓以杜絕油氣進入絕油腔；此外在過渡腔中增加出油孔，使積存于過渡腔的油氣和油膜排出發動機。該發動機隔斷油膜裝置結構簡單，安裝調試方便，密封性能好，能完全杜絕油氣和油膜進入絕油腔，裝拆維修方便。
[0011]根據本公開的第一方面，提出了一種發動機，其特征在于，包括:發動機機體10 ;儲油腔2，用于存儲活塞桿冷卻油；過渡腔16，耦合到所述儲油腔，在所述過渡腔中安置了隔斷油膜裝置，以確保油分子薄膜在此被完全去除；絕油腔11，耦合到所述過渡腔16，用于安置氣體工質；活塞桿1，被插入并貫通所述儲油腔、所述過渡腔以及所述絕油腔，并進行往復的前后運動；所述隔斷油膜裝置包括:油膜隔斷圈17，在所述過渡腔中，套在所述活塞桿的上并與所述活塞桿形成過盈配合。
[0012]根據本公開的第二方面，還包括:桿密封殼凸起部4，桿密封殼凹部5，兩者互相配合，套在所述活塞桿之上，用于將密封件組合緊壓在所述活塞桿的行進通路上。
[0013]根據本公開的第三方面，所述密封件組合包括:第一組密封件，位于所述過渡腔靠近所述儲油腔的附近，并包括:第一活塞密封圈3、桿密封擋片13、孔用擋圈密封墊14，先將所述活塞桿套入所述桿密封殼凸起部，然后依次將所述第一活塞密封圈、所述桿密封擋片、和所述孔用擋圈密封墊穿在所述活塞桿之上，然后再將所述油膜隔斷圈裝在所述活塞桿上；第二組密封件，位于所述過渡腔靠近所述絕油腔的附近，并包括:桿密封擋環7、孔用擋圈8、第二活塞密封圈19，在以上第一組密封件和所述油膜隔斷圈裝在所述活塞桿上之后，將所述桿密封擋環、所述孔用擋圈、所述第二活塞密封圈依次套在所述活塞桿之上；所述油膜隔斷圈位于所述第一組密封件和所述第二組密封件之間，且所述活塞桿的往復運動不會使得所述油膜隔斷圈觸碰所述第一組密封件和所述第二組密封件。
[0014]根據本公開的第四方面，所述隔斷油膜裝置還包括:大密封圈15，是將所述第一活塞密封圈、所述桿密封擋片、和所述孔用擋圈密封墊穿在所述活塞桿上之后，所述大密封圈被套裝在所述桿密封殼凸起部上，用于固定所述桿密封殼凸起部，隨后再將所述油膜隔斷圈裝在所述活塞桿上；小密封圈6，是在將所述桿密封擋環、所述孔用擋圈、所述第二活塞密封圈依次套在所述活塞桿上之后，所述小密封圈被套裝在所述桿密封殼凹部上，并用于固定所述桿密封殼凹部。
[0015]根據本公開的第五方面，所述發動機機體上還開設有:高壓進氣口 9、活塞桿冷卻進油口 12，以及低壓進氣口 18 ;其中，在發動機工作期間，加熱后的氣體工質從所述高壓進氣口進入所述絕油腔進行做功，低溫的冷卻油從所述活塞桿冷卻進油口進入所述儲油腔，用于對所述活塞桿進行冷卻。
[0016]根據本公開的第六方面，其特征在于，所述第一活塞密封圈和所述第二活塞密封圈19的材質是橡膠或其他密封材料，用于套在所述活塞桿上，與所述活塞桿緊密配合，以初步隔斷油氣和油膜，但不阻礙所述活塞桿的往復運動；所述孔用擋圈密封墊用于封蓋并限位所述桿密封擋片，以進一步與所述第一活塞密封圈配合，提高密封效果；所述孔用擋圈用于封蓋并限位所述密封擋環，以進一步與所述第二活塞密封圈配合，提高密封效果。
[0017]根據本公開的第七方面，通過與所述活塞桿過盈配合的所述油膜隔斷圈，隔斷所述活塞桿上附著的油膜向所述絕油腔的進一步運動，使所述活塞桿上附著的油膜堆積在所述活塞桿上與所述油膜隔斷圈相接觸的位置，進而由于油膜自身重力原因而滴落在所述過渡腔中。
[0018]根據本公開的第八方面，在所述絕油腔中施加高壓，在所述過渡腔中施加低壓，在所述絕油腔和所述過渡腔之間形成一個逆向的壓力差，杜絕油氣進入所述絕油腔。
[0019]根據本公開的第九方面，所述油膜隔斷圈呈O形，是橡膠材質，且直徑為16mm，圈厚度為2.4mm。
[0020]根據本公開的第十方面，一種用于外燃式發動機的不同腔室之間的油膜隔斷裝置，其特征在于，包括:油膜隔斷圈17，在所述外燃式發動機的儲油腔2和絕油腔11之間的過渡腔16中，套在所述外燃式發動機的活塞桿I的上并與所述活塞桿形成過盈配合；其中所述油膜隔斷圈是密封材料，且直徑為14mm至18_中的一個值，圈厚度為2mm至4_中的
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[0021 ] 在本文中，術語“連接”或“耦合”被定義為兩個主體之間的連接，不過不一定是直接的連接，也可包括通過其他中間節點或設備而實現的間接連接關系。
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