CN106089700A - 机柴油防串密封柴油机输油泵总成 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种机柴油防串密封柴油机输油泵总成，旨在提供一种密封可靠，能够避免输油泵机油窜柴油故障的动密封结构。本发明通过下述技术方案予以实现：在密封结构组件中，采用过盈配合固联在输油泵体上的为静环(6)，间隙配合在输油泵主动齿轮轴上可轴向滑动的为动密封环(8)，设置在静环环槽内的O型圈(7)与泵体孔壁形成密封的物理壁障；O型环密封圈与动密封环(8)及驱动齿轮(5)轴形成密封的物理壁障，防止机油从轴隙的泄漏；固定环(12)采用过盈配合固联在驱动齿轮轴上，止转销(11)带动密封环旋转，压紧弹簧(9)推动动密封环始终贴紧静环，转动时形成一层0.3‑2.5微米的压力油膜，这层油膜构成了机油、柴油腔的最后一道密封屏障。

Description

机柴油防串密封柴油机输油泵总成
技术领域
本发明涉及一种柴油机输油泵总成，提供一种能可靠地解决输油泵工作过程中机油串柴油的动密封结构。
背景技术
柴油机油泵总成是柴油机燃油系统的主要组成部分，它利用凸轮轴的旋转驱动油泵压油柱塞，将低压燃油升至高压，然后喷入柴油机缸内燃烧，在此过程中，油泵总成内的主要运动部件包括凸轮轴、挺杆组件、轴瓦、轴承等，都要承受很大的机械负荷，所以必须要有可靠的润滑，并要求通过润滑液的流动带走运行过程中产生的热量，为达这一目的，油泵总成内需有一个容纳机油的空腔，且腔内机油会保持一定的压力。而输油泵的驱动安装在凸轮轴上，输油泵腔内的柴油与机油会存在一个分界面，分界面上必有一个密封结构以保证机油与柴油的隔离。由于凸轮轴转速不高，轴颈圆周处的线速度不大于3米/秒，所以目前国内外常用的密封方式为骨架唇形密封圈，该方式结构简单、密封成本低。其原理如图4，工作方式为，骨架唇形密封圈(b)的主、副唇(d、e)抱紧驱动轴(a)防止机油泄漏，唇形密封外圈以过盈尺寸压入密封圈安装座(c)。但在工作过程中由于被隔离介质的两端分别为负压与正压，如图1所示，当负压区的压力产生脉动时，压力波的传导会导致唇形密封圈的变形，从而形成一个机油、柴油泄漏通道，于是机油、柴油窜油的故障就发生了。在生产实践过程中，故障常发，没有很好的解决措施。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术时常发生机油、柴油窜油现象问题，提供一种密封可靠，能够避免输油泵工作过程中机油窜柴油故障的动密封结构。
为此，本发明提供一种机柴油防串密封柴油机输油泵总成，包括：固联在输油泵体1上的主动齿轮轴5和设置在齿轮腔负压区主动齿轮18上的密封结构组件13，以及采用过盈配合固联在输油泵体1主动齿轮轴上的静环6，其特征在于，在密封结构组件13中，与静环6同轴相连的动密封环8沿轴向滑动间隙配合静环6，静环6内环槽设置有与泵体孔壁形成密封的物理壁障的O型圈(7)；阶梯柱面上装配有压紧弹簧9的动密封环8通过驱动齿轮5装配轴上两个环槽上的O型环密封圈10形成防止机油从驱动齿轮5轴隙泄漏的轴向密封物理壁障；动密封环8通过其上的止转销11轴向连接固定环12，固定环12过盈配合在驱动齿轮5轴的前端将压紧弹簧9限制在动密封环8阶梯柱面空间的范围内，止转销11带动密封环8旋转，压紧弹簧9推动动密封环8始终贴紧静环6，转动时在动密封环8与贴紧静环6两者的间隙之间形成一层0.3-2.5微米的压力油膜，这层油膜构成了驱动齿轮5轴隙机油与密封环8阶梯柱面空间连通的柴油腔的最后一道密封屏障。
本发明相对于现有方案具有如下有益的效果：
密封可靠。本发明在机油与柴油泄漏通道的其中两个上采用了O型圈静密封，可靠性很高，剩余一个通道使用弹簧压力赋能的端面密封结构，且密封面的DLC涂层可保证旋转的最小摩擦系数和最长的摩擦面寿命。
本发明采用过盈配合固联在输油泵体1上静环6，防止了静环的转动，静环O型圈7与泵体孔壁形成密封的物理壁障，防止机油从孔壁的泄漏；并通过止转止转销11驱动密封环8旋转，压紧弹簧9保证动密封环8始终贴紧静环6，O型环密封圈10与动密封环8及驱动齿轮5轴形成密封的物理壁障，防止机油从轴隙的泄漏，从而避免了输油泵工作过程中机油窜柴油故障的发生。
本发明依靠弹簧压力赋能来保持固定的密封面压力，密封面的DLC涂层可保证旋转的最小摩擦系数和最长的摩擦面寿命。
附图说明
下面结合附图和实例进一步说明本发明。
图1是本发明柴油机输油泵总成的透视图。
图2是图1的A-A向剖视图。
图3是图1机柴油防串密封柴油机输油泵总成的局部放大示意图。
图4是目前国内常用的骨架唇形密封圈密封方式局部放大示意图。
图中：1输油泵体，2输油泵盖，3连接螺栓，4从动齿轮，5输油泵主动齿轮轴，6静环，7O型圈，8动密封环，9压紧弹簧，10O型环密封圈，11止转销，12固定环，13密封结构组件，14进油口，15出油口，16高压区，17DLC涂层，18主动齿轮。
具体实施方式
参阅图1-图3。一种机柴油防串密封柴油机输油泵总成，包括：固联在输油泵体(1)上的主动齿轮轴5和设置在齿轮腔负压区主动齿轮18上的密封结构组件13，以及采用过盈配合固联在输油泵体1主动齿轮轴上的静环6。在密封结构组件13中，与静环6同轴相连的动密封环8沿轴向滑动间隙配合静环6，静环6内环槽设置有与泵体孔壁形成密封的物理壁障的O型圈7；阶梯柱面上装配有压紧弹簧9的动密封环8通过驱动齿轮5装配轴上两个环槽上的O型环密封圈10形成防止机油从驱动齿轮5轴隙泄漏的轴向密封物理壁障；动密封环8通过其上的止转销11轴向连接固定环12，固定环12过盈配合在驱动齿轮5轴的前端将压紧弹簧9限制在动密封环8阶梯柱面空间的范围内，止转销11带动密封环8旋转，压紧弹簧9推动动密封环8始终贴紧静环6，转动时在动密封环8与贴紧静环6两者的间隙之间形成一层0.3-2.5微米的压力油膜，这层油膜构成了驱动齿轮5轴隙机油与密封环(8)阶梯柱面空间连通的柴油腔的最后一道密封屏障。
静环(6)表面采用DLC涂层17。
驱动输油泵主动齿轮轴5转动时DLC涂层17表面形成一层0.3-2.5微米的压力油膜。
定环12采用过盈配合固联在主动齿轮轴5上。止转销11固定在动密封环8的圆周上。

Claims (5)

1.一种机柴油防串密封柴油机输油泵总成，包括：固联在输油泵体(1)上的主动齿轮轴(5)和设置在齿轮腔负压区主动齿轮(18)上的密封结构组件(13)，以及采用过盈配合固联在输油泵体(1)主动齿轮轴上的静环(6)，其特征在于，在密封结构组件(13)中，与静环(6)同轴相连的动密封环(8)沿轴向滑动间隙配合静环(6)，静环(6)内环槽设置有与泵体孔壁形成密封的物理壁障的O型圈(7)；阶梯柱面上装配有压紧弹簧(9)的动密封环(8)通过驱动齿轮(5)装配轴上两个环槽上的O型环密封圈(10)形成防止机油从驱动齿轮(5)轴隙泄漏的轴向密封物理壁障；动密封环(8)通过其上的止转销(11)轴向连接固定环(12)，固定环(12过盈配合在驱动齿轮(5)轴的前端将压紧弹簧(9)限制在动密封环(8)阶梯柱面空间的范围内，止转销(11)带动密封环(8)旋转，压紧弹簧(9)推动动密封环(8)始终贴紧静环(6)，转动时在动密封环(8)与贴紧静环(6)两者的间隙之间形成一层0.3-2.5微米的压力油膜，这层油膜构成了驱动齿轮(5)轴隙机油与密封环(8)阶梯柱面空间连通的柴油腔的最后一道密封屏障。
2.如权利要求1所述的机柴油防串密封柴油机输油泵总成，其特征在于：静环(6)表面采用DLC涂层(17)。
3.如权利要求1所述的机柴油防串密封柴油机输油泵总成，其特征在于：驱动输油泵主动齿轮轴(5)转动时DLC涂层(17)表面形成一层0.3-2.5微米的压力油膜。
4.如权利要求1所述的机柴油防串密封柴油机输油泵总成，其特征在于：固定环(12)采用过盈配合固联在主动齿轮轴(5)上。
5.如权利要求1所述的机柴油防串密封柴油机输油泵总成，其特征在于：止转销(11)固定在动密封环(8)的圆周上。
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