專利名稱：內(nèi)燃機曲軸后端的非接觸式密封結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種軸端密封結(jié)構(gòu)，特別是關(guān)于內(nèi)燃機曲軸后端的一種非接觸式密封結(jié)構(gòu)。
非接觸式密封具有不磨損的特點和穩(wěn)定不變的密封效果，但內(nèi)燃機曲軸后端的密封條件苛刻、復(fù)雜，現(xiàn)有的“非接觸式”密封結(jié)構(gòu)不能起到高效密封的作用，存在嚴(yán)重漏油的問題。為此，在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中，一般都采取了“非接觸式”與“接觸式”相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式，以彌補“非接觸式”密封的上述缺點。例如，在國產(chǎn)CA10型汽車發(fā)動機的曲軸后端，采取的彌補措施是提高了曲軸后道瓦與軸頸的接觸面積和配合工藝的技術(shù)要求。但這種彌補措施的缺點是提高了曲軸后道瓦裝配工藝的技術(shù)難度，易出現(xiàn)配合工藝的質(zhì)量問題，另外，在使用中，軸瓦磨損、曲軸直線度變化等因素都會破壞后道瓦的原配狀態(tài)，因此，曲軸后道瓦的原配狀態(tài)并不能長期保持下去，至使在使用過程中曲軸后端的漏油現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。而在外理曲軸后端的漏油問題時，需進(jìn)行解體發(fā)動機，校正曲軸，重新研配后道瓦等項工作，既耗費大量工時又浪費了軸瓦等配件。再如，國產(chǎn)EQ6100型汽車發(fā)動機的曲軸后端采取的彌補措施是在軸端密封孔內(nèi)及軸頸返油螺紋的后邊增加了一道石棉盤根油封或復(fù)合式橡膠油封。這種彌補措施雖然降低了對曲軸后道瓦配合工藝的技術(shù)要求，但缺點是油封與軸頸是過盈配合的，不僅消耗動力且磨損嚴(yán)重，特別是曲軸的末端軸頸還常被油封的密封唇口磨出環(huán)槽。在這種密封結(jié)構(gòu)中，油封在工作中的技術(shù)狀態(tài)是決定密封好壞的關(guān)鍵因素。因此，當(dāng)油封或軸頸磨損以后，曲軸后端的漏油現(xiàn)象就更為嚴(yán)重。
本實用新型的目的是設(shè)計一種具有高效，持久密封性能的非接觸式密封結(jié)構(gòu)，從根本上完善內(nèi)燃機曲軸后端的“非接觸式”密封結(jié)構(gòu)，并克服現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的上述缺點。
本實用新型是以如下方式完成的在內(nèi)燃機缸體后端的回油室4內(nèi)裝有一道中間隔板5，利用中間隔板5將回油室4隔成前、后兩室，并使曲軸后端的兩道甩油盤3和6分別位于回油室4的前、后室內(nèi)，其中，位于回油室4前室內(nèi)的曲軸甩油盤3與其后邊的中間隔板5靠近；而位于回油室4后室內(nèi)的另一道曲軸甩油盤6與回油室4后內(nèi)側(cè)面上隆起的空心凸臺7靠近。在回油室4的后邊是軸端密封孔8，軸端密封孔8的前部是空心凸臺7的內(nèi)孔，在軸端密封孔8和空心凸臺7的內(nèi)孔面上開有內(nèi)孔返油螺紋12；軸端密封孔8及空心凸臺7的內(nèi)孔與曲軸甩油盤6后邊的曲軸頸10成間隙配合；在軸頸10上開出的軸頸返油螺紋9與內(nèi)孔返油螺紋12相對應(yīng)；在回油室4的下部開有一個導(dǎo)油凹槽13和一個回油孔14，導(dǎo)油凹槽13使回油室4的前、后室連通，并與回油孔14連通，回油孔14與曲軸箱連通。
利用曲軸甩油盤3與中間隔板5配合，再利用曲軸甩油盤6與空心凸臺7配合，在回油室4內(nèi)構(gòu)成兩級“離心、隔檔式“密封。同時，利用內(nèi)孔返油螺紋12與軸頸返油螺紋9配合，在軸端密封孔8內(nèi)構(gòu)成第三級“螺紋返回式”密封。由此實現(xiàn)曲軸后端的非接觸式高效密封。
以下結(jié)合附圖
對本實用新型加以詳細(xì)說明，圖(1)是本實用新型的全剖面視圖，圖(2)是中間隔板5的正面視圖和側(cè)剖面視圖。
參照圖(1)本實用新型由環(huán)槽形的回油室4、環(huán)形的中間隔板5、曲軸甩油盤3和6、環(huán)形的空心凸臺7、軸端密封孔8、內(nèi)孔返油螺紋12、軸頸10及軸頸返油螺紋9、過渡環(huán)槽11、導(dǎo)油凹槽13及回油孔14組成。在曲軸后道主軸頸1的后邊有曲軸甩油盤3和6；回油室4位于曲軸后道瓦承孔16的后邊；空心凸臺7是回油室4后內(nèi)側(cè)面的隆起部分，其隆起高度為1－4mm；中間隔板5的外邊緣裝嵌在回油室4底圓面上開出的嵌槽內(nèi)，中間隔板5的內(nèi)圓直徑大于被其包圍的曲軸軸頸，但小于曲軸甩油盤3的外圓直徑；中間隔板5將回油室4間隔成前、后兩室；中間隔板5與其前邊的曲軸甩油盤3平行，其間距為0.25－2mm；該間距小于中間隔板5與其后邊的曲軸甩油盤6的間距；曲軸甩油盤6與其后邊的空心凸臺7的前端面平行，其間距為0.25－2mm；曲軸甩油盤6的外圓直徑約等于空心凸臺7的外圓直徑；軸端密封孔8位于回油室4的后邊，軸端密封孔8的前端部分是空心凸臺7的內(nèi)孔，軸端密封孔8與空心凸臺7的內(nèi)孔的總長度不小于11mm；在軸端密封孔8及空心凸臺7的內(nèi)孔面上開有內(nèi)孔返油螺紋12，內(nèi)孔返油螺紋12的前端直達(dá)空心凸臺7的前端面為止，其后端距軸端密封孔8的后端面1－3mm；內(nèi)孔返油螺紋12為雙頭或單頭螺紋，其深度不超過1mm，寬度不超過1.5mm，內(nèi)孔返油螺12的螺旋角大于軸頸返油螺紋9的螺旋角，內(nèi)孔返油螺紋12的螺旋方向與軸頸返油螺紋9的螺旋方向相反。在曲軸甩油盤6后邊的曲軸軸頸10上開有過渡環(huán)槽11和軸頸返油螺紋9，過渡環(huán)槽11位于曲軸甩油盤6后側(cè)面的根部，且與軸頸返油螺紋9的前端連通；軸頸返油螺紋9的后端距軸端密封孔8的后端面為1－2mm，軸頸返油螺紋9為單頭螺紋，其深度、寬度、螺距及螺旋方向與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中的軸頸返油螺紋相同；過渡環(huán)槽11的深度和寬度分別等于或稍大于軸頸返油螺紋9的深度和寬度；軸頸10與軸端密封孔8的配合間隙為0.3－0.6mm。
回油室4，空心凸臺7，軸端密封孔8及內(nèi)孔返油螺紋12都分別由上、下兩部分組成，其上半部分位于缸體2上，下半部分位于瓦蓋15上；在瓦蓋15上還開有回油孔14和導(dǎo)油凹槽13。
參照圖(2)中間隔板5是由上件5(a)和下件5(b)兩個半環(huán)形的部件對口組成的一個圓環(huán)形裝置。其上件5(a)的外圓邊緣裝嵌在缸體2上，其下件5(b)的外圓邊緣裝嵌在瓦蓋15上；在5(b)的下邊緣開有缺口17，當(dāng)中間隔板5裝入回油室時，缺口17與導(dǎo)油凹槽13相對應(yīng)；中間隔板5外圓邊緣部位的厚度不超過4mm，內(nèi)圓部分的厚度不超過2mm。中間隔板可用金屬薄板或工程塑料制作。
回油孔14的中心位于中間隔板5的前邊，或者說是位于回油室4的“前室”內(nèi)，使“前室”直接與曲軸箱連通，回油孔14最好是開口朝下的喇叭口形。導(dǎo)油凹槽13位于回油室4的下部，并且連通回油室4的前、后室和回油孔14。
本實用新型的作用原理是利用曲軸甩油盤3與中間隔板5成間隙配合，同時利用曲軸甩油盤6與空心凸臺7成間隙配合，在回油室4內(nèi)構(gòu)成兩級“離心、隔檔式”密封，將由曲軸后道瓦處泄入回油室4內(nèi)的機油依次檔在回油室4的前、后室內(nèi)，再經(jīng)導(dǎo)油凹槽13和回油孔14返回曲軸箱，由此來消除機油對軸端密封孔8的沖擊，以減輕后邊軸端密封孔8處的密封負(fù)擔(dān)，最后利用軸端密封孔8與軸頸10的間隙配合及內(nèi)孔返油螺紋12與軸頸返油螺紋9交叉配合的螺旋運動，構(gòu)成第三級“螺旋返回式”密封，使機油不能通過軸端密封孔8向外泄漏；同時，曲軸甩油盤6后邊的“負(fù)壓”還與“螺旋返回式”密封相配合，形成一種“推挽式”返油作用，由此，更提高了返油密封效果。另外，本實用新型還能有效地克服曲軸箱內(nèi)出現(xiàn)的“正壓”波動對曲軸后端密封的不利影響。
由于本實用新型是從根本上克服了現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的缺點，因此在曲軸后端具有高效，持久的密封效果。
權(quán)利要求1.內(nèi)燃機曲軸后端的一種非接觸式密封結(jié)構(gòu)，其特征在于位于內(nèi)燃機缸體后端的回油室4被一道中間隔板5間隔成前、后兩室；在曲軸后端有兩道曲軸甩油盤3和6分別位于回油室4的前室和后室內(nèi)；在軸端密封孔8和空心凸臺7的內(nèi)孔面上開有內(nèi)孔返油螺紋12。
2.由權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于中間隔板5的內(nèi)圓直徑小于其前邊的曲軸甩油盤3的外圓直徑。
3.由權(quán)利要求1或2所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于曲軸甩油盤3與中間隔板5靠近，且相互間距為0.25－2mm。
4.由權(quán)利要求1或2或3所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于中間隔板5是由半環(huán)形的上件5(a)和下件5(b)對口組成的環(huán)形裝置。
5.由權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于在回油室4的下部有導(dǎo)油凹槽13連通回油室4的前室、后室和回油孔14。
6.由權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于曲軸甩油盤6與其后邊的空心凸臺7靠近，且相互間距為0.25－2mm。
7.由權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于內(nèi)孔返油螺紋12的前端直達(dá)空心凸臺7的前端面為止。
8.由權(quán)利要求1或6所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于在曲軸甩油盤6后側(cè)面的根部有過渡環(huán)槽11，且過渡環(huán)槽11與軸頸返油螺紋9的前端連通。
專利摘要內(nèi)燃機曲軸后端的一種三級非接觸式密封結(jié)構(gòu)。利用曲軸后端的兩道甩油盤分別與回油室內(nèi)的中間隔板和空心凸臺成間隙配合，構(gòu)成兩級“離心、隔檔式”密封；利用曲軸末端軸頸與軸端密封孔成間隙配合及內(nèi)孔返油螺紋與軸頸返油螺紋的交叉螺旋配合，構(gòu)成第三級“螺旋返回式”密封。
既對曲軸后道瓦的配合工藝沒有特殊的技術(shù)要求，又在曲軸后端具有高效、持久的密封效果。
文檔編號F16J15/16GK2188682SQ9322361
公開日1995年2月1日 申請日期1993年9月1日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月1日
發(fā)明者王儉 申請人:王儉