CN109185218B - 一种发动机水泵轴连轴承的密封装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是属于水泵轴连轴承的密封装置的一种发动机水泵轴连轴承的密封装置，用于汽车发动机水泵。采取挡水环内径凸起伸向轴承内，挡水环外径凸起伸向轴承内，与外圈的内径间隙密封；密封圈内唇向轴承内倾斜，与轴过盈配合，密封圈外唇向轴承外倾斜，与挡水环内径凸起的内面过盈配合，密封圈侧唇向轴承外轴承外圈的方向倾斜，与挡水环内侧壁过盈配合；在发动机水泵轴连轴承安装叶轮一侧，挡水环外侧壁凸出水封一侧轴承端面，在发动机水泵轴连轴承的另一侧，挡水环外侧壁凹陷在该侧轴承端面内的技术方案，解决了现有发动机水泵轴连轴承冷却液进入甩水环内及轴承另一侧的密封性能差，使轴承密封效果和使用寿命降低的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于水泵轴连轴承的密封装置，具体的讲是一种发动机水泵轴连轴承的密封装置。
背景技术
发动机水泵轴连轴承在安装叶轮的一端安装水封，水封依靠动环和静环的摩擦产生动态密封，发动机冷却液对摩擦面之间进行润滑，因此，不可避免会有冷却液泄漏到水封和轴承之间。尽管发动机水泵轴连轴承还使用了密封圈进行密封，但是由于浸润效应，液体容易渗入到轴承内部，冷却液进入轴承内部将对轴承润滑起破坏作用，使轴承可靠性下降，大幅降低了轴承的使用寿命。中国实用新型专利，授权公告号CN 207246247 U，《一种汽车水泵轴连轴承用三唇密封件》公开了一种三唇密封件和甩水环安装在水封端的汽车水泵轴连轴承密封装置，三唇密封件与甩水环增加了水泵轴连轴承水封端的密封性能，防水性能和防水效果均得以提高。但是，由于固定在轴上的甩水环仅与上、下密封唇形成了接触密封，而与轴承外圈没有形成配合，发动机冷却液会不经阻挡的进入甩水环内，在长时间的这种工作环境中，密封唇工作可靠性受到破坏，密封效果和使用寿命降低。随着汽车的普及和发展，汽车的使用场合越来越多，使用环境越来越复杂，天气、大气环境、粉尘、砂石、泥浆和带有腐蚀性的积水等等都会对轴承密封产生影响，这些不良因素对轴承两侧的密封都会产生破坏，在某些情况下，对于水泵轴连轴承安装皮带轮或法兰盘另一侧的破坏更厉害，但是，目前如何提高轴承安装皮带轮或法兰盘的另一侧的密封性能还远没有得到重视，影响了发动机水泵轴连轴承整体的密封效果和使用寿命。
发明内容
本发明要解决现有发动机水泵轴连轴承不能阻挡发动机冷却液进入甩水环内，以及轴承安装皮带轮或法兰盘另一侧的密封性能差，使轴承密封效果和使用寿命降低的技术问题，提供一种能够有效的增强密封效果，轴承两侧的密封性能都得到提高，使用可靠的发动机水泵轴连轴承的密封装置。
为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种发动机水泵轴连轴承的密封装置，包括密封圈和挡水环，所述的密封圈和挡水环安装在轴承外圈与轴之间；外圈的内径上设有两个外滚道，轴的外径上设有两个内滚道，外滚道与内滚道相对应；滚动体通过保持架安装在外滚道与内滚道之间；挡水环位于密封圈的外侧，挡水环内径凸起伸向轴承内，与轴过盈配合，挡水环外径凸起伸向轴承内，与外圈的内径间隙密封；滚动体外侧的外圈上设有环槽，密封圈的外缘与环槽过盈配合，密封圈的内径部位有密封圈内唇和密封圈外唇，密封圈内唇向轴承内倾斜，与轴过盈配合，密封圈外唇向轴承外倾斜，与挡水环内径凸起的内面过盈配合，密封圈的外端面有密封圈侧唇，密封圈侧唇向轴承外轴承外圈的方向倾斜，与挡水环内侧壁过盈配合；在发动机水泵轴连轴承安装叶轮一侧，挡水环位于密封圈与水封之间，挡水环外侧壁凸出在水封一侧轴承端面的外部，在发动机水泵轴连轴承的另一侧，挡水环外侧壁凹陷在该侧轴承端面内。
发动机水泵轴连轴承内填充润滑脂。滚动体是钢球或圆柱滚子与钢球的组合。向内伸出的密封圈内唇与轴的外径接触，略有过盈，主要形成径向密封，防止轴承内部填充的润滑脂泄漏；向外伸出的密封圈外唇与挡水环内径凸起的内面接触，略有过盈，主要形成径向密封，防止轴承外部固体或者液体的侵入；密封圈侧唇向轴承外外圈方向斜向伸展，密封圈侧唇的侧面与挡水环内侧壁接触，略有过盈，形成轴向密封，防止轴承外部固体或者液体的侵入。挡水环内径部位过盈配合地固定在轴上，挡水环与轴一起旋转，而密封圈固定在外圈上不动，动静之间形成密封。伸向轴承内的挡水环外径凸起与外圈的内径部分形成间隙密封，挡水环旋转，在挡水环外径凸起与挡水环外侧壁共同作用下，有效地将粉尘、砂石、泥浆和带有腐蚀性的液体等甩离轴承外表，即使有粉尘、砂石、泥浆和带有腐蚀性的液体等侵入到挡水环内侧壁也是极其微量，与现有汽车水泵轴连轴承相比，密封圈侧唇的工作环境得到了彻底地改善，有效地增强了挡水环的密封效果，轴承两侧的密封性能都得到明显地提高。在发动机水泵轴连轴承安装叶轮一侧，水封与水封一侧轴承端面的距离较大，因此挡水环外侧壁凸出在水封一侧轴承端面的外部，而不会与水封发生接触，密封圈侧唇向轴承外的外圈方向伸展拥有更长的空间，接触应力小，摩擦阻力小，具有好的密封效果；在保证密封性的前提下，滚动体能够更靠近轴承端面布置，对于轴承的承载能力有所改善；这使水封一侧的轴承密封圈和挡水环的安装更为简单。在发动机水泵轴连轴承的另一侧安装的法兰或皮带轮与该侧轴承端面极其接近，挡水环外侧壁适度地凹陷在该侧轴承端面内，消除法兰或皮带轮与挡水环接触摩擦的隐患。挡水环和密封圈形成双重密封。
发动机水泵轴连轴承安装叶轮一侧，挡水环外侧壁凸出水封一侧轴承端面的距离为1.5-3.5mm。小于1.5mm，密封圈侧唇向轴承外的外圈方向伸展的过短，接触应力和摩擦阻力减小不显著，密封效果增加不明显；大于3.5mm，一来没有安装空间，二来密封圈侧唇过长的增长，反而有损密封效果。
挡水环由不锈钢耐腐蚀材料冲压而成。
发动机水泵轴连轴承的另一侧，挡水环外侧壁凹陷在该侧轴承端面内0.2-1.0mm。小于0.2mm，难以保证消除法兰或皮带轮与挡水环接触摩擦的隐患；大于1.0mm，对轴承总体结构和载荷产生不利影响。
挡水环外径凸起与轴承外圈内径之间的间隙0.2-0.4mm，挡水环外径凸起的内端面与其相对的密封圈部位间隙0.2-0.4mm。小于0.2mm，虽然能够提高密封效果，但是有产生摩擦的隐患；大于0.4mm，密封效果明显变差。
发动机水泵轴连轴承两侧的密封圈相同，发动机水泵轴连轴承两侧的挡水环相同。可以互换，因此可以减小轴承装配过程的工作量，防止装配错误。
本发明的优点是：采用的密封圈密封效果好。挡水环外侧壁凸出在水封一侧轴承端面的外部，密封圈侧唇有向轴承外外圈方向伸展的空间，以拥有更长的长度，接触应力小，摩擦阻力小，具有好的密封效果；在保证密封性的前提下，滚动体能够更靠近轴承端面布置，对于轴承的承载能力有所改善；这使水封一侧的轴承密封圈和挡水环的安装更为简单。挡水环外侧壁凹陷在发动机水泵轴连轴承的另一侧，消除法兰或皮带轮与挡水环接触摩擦的隐患。伸向轴承内的挡水环外径凸起与外圈的内径部分形成间隙密封，有效地将粉尘、砂石、泥浆和带有腐蚀性的液体等甩离轴承外表，密封圈侧唇的工作环境得到了彻底地改善，有效地增强了挡水环的密封效果，轴承两侧的密封性能都得到明显地提高。
附图说明
图1是本发明密封装置安装在一个发动机水泵轴连轴承实施例的结构示意图；
图2是图1实施例轴承安装叶轮一侧的结构放大示意图；
图3是图1实施例轴承的另一侧的结构放大示意图。
具体实施方式
附图是本发明一种密封装置安装在一个发动机水泵轴连轴承上实施例的结构示意图。
结合附图说明：发动机水泵轴连轴承内填充润滑脂。轴承外圈1的内径上设有两个外滚道，轴2的外径上设有两个内滚道，外滚道与内滚道相对应。本实施例的滚动体4是圆柱滚子和钢球的组合。圆柱滚子和钢球分别通过保持架安装在外滚道与内滚道之间。轴承两侧滚动体外侧的外圈1上设有环槽，橡胶密封圈3的外缘与环槽过盈配合。挡水环5是SUS304不锈钢板冲压件。两侧的挡水环5位于轴承两侧密封圈3的外侧，挡水环内径凸起12伸向轴承内，与轴2过盈配合，挡水环外径凸起13伸向轴承内，与外圈1的内径间隙0.3mm，挡水环外径凸起13的内端面与其相对的密封圈3部位间隙0.3mm。密封圈3的内径部位有密封圈内唇6和密封圈外唇7，密封圈内唇6向轴承内倾斜，与轴2接触，略有过盈，密封圈外唇7向轴承外倾斜，与挡水环内径凸起12的内面接触，略有过盈；密封圈3的外端面有密封圈侧唇8，密封圈侧唇8向轴承外轴承外圈1的方向倾斜展伸，与挡水环内侧壁10接触，略有过盈。在发动机水泵轴连轴承安装叶轮一侧，挡水环5位于密封圈3与水封之间，挡水环外侧壁11凸出在水封一侧轴承端面9的外部2.5mm；在发动机水泵轴连轴承的另一侧，挡水环外侧壁11凹陷在该侧轴承端面9内0.5mm。轴承两侧的密封圈3和挡水环5相同，可以互换，因此可以减小轴承装配过程的工作量，防止装配错误。
Claims (5)
1.一种发动机水泵轴连轴承的密封装置，包括密封圈(3)和挡水环(5)，其特征在于所述的密封圈(3)和挡水环(5)安装在轴承外圈(1)与轴(2)之间；外圈(1)的内径上设有两个外滚道，轴(2)的外径上设有两个内滚道，外滚道与内滚道相对应；滚动体(4)通过保持架安装在外滚道与内滚道之间；挡水环(5)位于密封圈(3)的外侧，挡水环内径凸起(12)伸向轴承内，与轴(2)过盈配合，挡水环外径凸起(13)伸向轴承内，与外圈(1)的内径间隙密封；轴承两侧滚动体外侧的外圈上设有环槽，密封圈(3)的外缘与环槽过盈配合，密封圈(3)的内径部位有密封圈内唇(6)和密封圈外唇(7)，密封圈内唇(6)向轴承内倾斜，与轴(2)过盈配合，密封圈外唇(7)向轴承外倾斜，与挡水环内径凸起(12)的内面过盈配合，密封圈(3)的外端面有密封圈侧唇(8)，密封圈侧唇(8)向轴承外轴承外圈(1)的方向倾斜，与挡水环内侧壁(10)过盈配合；在发动机水泵轴连轴承安装叶轮一侧，挡水环(5)位于密封圈(3)与水封之间，挡水环外侧壁(11)凸出在水封一侧轴承端面(9)的外部，在发动机水泵轴连轴承的另一侧，挡水环外侧壁(11)凹陷在该侧轴承端面(9)内；挡水环外径凸起(13)与轴承外圈内径之间的间隙0.2-0.4mm，挡水环外径凸起(13)的内端面与其相对的密封圈(3)部位间隙0.2-0.4mm。
2.根据权利要求1所述的一种发动机水泵轴连轴承的密封装置，其特征在于发动机水泵轴连轴承安装叶轮一侧，挡水环外侧壁(11)凸出水封一侧轴承端面(9)的距离为1.5-3.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种发动机水泵轴连轴承的密封装置，其特征在于挡水环(5)由不锈钢耐腐蚀材料冲压而成。
4.根据权利要求1所述的一种发动机水泵轴连轴承的密封装置，其特征在于发动机水泵轴连轴承的另一侧，挡水环外侧壁(11)凹陷在该侧轴承端面(9)内0.2-1.0mm。
5.根据权利要求1所述的一种发动机水泵轴连轴承的密封装置，其特征在于发动机水泵轴连轴承两侧的密封圈(3)相同，发动机水泵轴连轴承两侧的挡水环(5)相同。
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