CN110822084A - 一种密封件及发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及密封技术领域，具体公开了一种密封件及发动机，该密封件包括第一配合面和第二配合面，第一配合面上设有密封结构，密封结构包括沿密封件的圆周方向间隔设置于第一配合面上的多个动压槽，动压槽包括沿密封件的轴向方向间隔设置的低压端和高压端，动压槽能够将空气由低压端泵送至高压端；第二配合面为密封件的内周面且与轴件的外周面间隙配合，第一配合面为密封件的外周面且与孔件密封配合于安装孔，当轴件带动密封件转动时，动压槽产生动压效应，将空气从低压端向高压端驱动，由于高压端和低压端沿密封件的轴向方向间隔设置，从而能够对密封件两侧的流体介质形成轴向密封，并且密封件和孔件不接触能够避免磨损。

Description

一种密封件及发动机
技术领域
本发明涉及密封技术领域，尤其涉及一种密封件及发动机。
背景技术
目前，密封件常用于对转动的轴件和配合的孔件进行密封，在柴油机的水泵、油泵以及曲轴上均有应用。需要注意的是，部分情况下密封件需要将轴件和孔件完全密封，但也有一些情况下，密封件需要保证轴件两侧的流体介质能够保持一定的流通量。
以曲轴上的油封为例，曲轴油封多采用接触式密封，通过橡胶材质的油封结构将曲轴和飞轮壳之间实现全部密封或部分密封，但是，由于油封结构为接触式结构，其直接连接曲轴和飞轮壳，随着发动机运行时间的延长，会发生磨损现象。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种密封件及发动机，以解决现有技术中轴件转动时，密封件容易磨损的问题。
一方面，本发明提供一种密封件，该密封件用于连接轴件和孔件，所述孔件上设有安装孔，所述密封件套设于所述轴件且穿设于所述安装孔，所述密封件包括第一配合面和第二配合面，所述第一配合面上设有密封结构，所述密封结构包括沿所述密封件的圆周方向间隔设置于所述第一配合面上的多个动压槽，所述动压槽包括低压端和高压端，所述低压端和所述高压端沿所述密封件的轴向间隔设置且位于所述动压槽延伸方向两端，所述动压槽能够将空气由所述低压端泵送至所述高压端；
所述第一配合面为所述密封件的内周面且与所述轴件的外周面间隙配合，所述第二配合面为所述密封件的外周面且与所述孔件密封配合于所述安装孔；或者，
所述第一配合面为所述密封件的外周面且与所述安装孔的孔壁间隙配合，所述第二配合面为所述密封件的内周面且与所述轴件的外周面密封配合。
作为密封件的优选技术方案，所述密封结构还包括设置于所述第一配合面上的第一节流槽，沿所述密封件的轴向方向，所述第一节流槽位于所述动压槽的第一侧，且所述动压槽能够向所述第一侧泵送空气。
作为密封件的优选技术方案，所述第一节流槽的数量为多个，且多个所述第一节流槽沿所述密封件的轴向等间距设置，相邻两个所述第一节流槽之间形成第一节流齿。
作为密封件的优选技术方案，沿所述轴件的转动方向，所述高压端位于所述低压端的前方，沿所述轴件的轴向方向，所述高压端相对所述低压端靠近所述第一节流槽。
作为密封件的优选技术方案，所述密封结构还包括设置于所述第一配合面上的第二节流槽，沿所述密封件的轴向，所述第二节流槽位于所述动压槽的第二侧。
作为密封件的优选技术方案，所述第二节流槽的数量为多个，且多个所述第二节流槽沿所述密封件的轴向等间距设置，相邻两个所述第二节流槽之间形成第二节流齿。
作为密封件的优选技术方案，所述第一节流槽的槽宽小于所述第二节流槽的槽宽。
作为密封件的优选技术方案，所述第一节流槽的轴向截面呈等腰梯形。
作为密封件的优选技术方案，所述第二节流槽的轴向截面呈梯形，所述第二节流槽具有第一侧壁、第二侧壁和底壁，所述第一侧壁相对所述第二侧壁远离所述动压槽，且所述第一侧壁的宽度大于所述第二侧壁的宽度。
另一方面，本发明提供一种发动机，包括上述任一方案中的密封件。
本发明的有益效果为：
本发明提供一种密封件，该密封件包括第一配合面和第二配合面，第一配合面上设有密封结构，密封结构包括沿密封件的圆周方向间隔设置于第一配合面上的多个动压槽，动压槽包括沿密封件的轴向方向间隔设置的低压端和高压端，动压槽能够将空气由低压端泵送至高压端；第一配合面为密封件的内周面且与轴件的外周面间隙配合，第二配合面为密封件的外周面且与孔件密封配合于安装孔；或者第一配合面为密封件的外周面且与安装孔的孔壁间隙配合，第二配合面为密封件的内周面且与轴件的外周面密封配合。以第一配合面为密封件的外周面，第二配合面为密封件的内周面为例，当轴件带动密封件转动时，动压槽产生动压效应，将空气从低压端向高压端驱动，由于高压端和低压端沿密封件的轴向方向间隔设置，从而能够对密封件两侧的流体介质形成轴向密封，并且密封件和孔件不接触能够避免磨损。
附图说明
图1为本发明实施例中密封件的结构主视图；
图2为本发明实施例中密封件的剖视图一(第一配合面为密封件的外周面，第二配合面为密封件的内周面)；
图3为本发明实施例中密封件的结构左侧视图；
图4为本发明实施例中密封件的剖视图二(第二配合面为密封件的外周面，第一配合面为密封件的内周面)。
图中：
10、密封件；1、第一配合面；2、第二配合面；3、动压槽；31、底压端；32、高压端；4、第一节流槽；5、第一节流齿；6、第二节流槽；61、第一侧壁；62、第二侧壁；63、底壁；7、第二节流齿。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1～4所示，本实施例提供一种密封件，该密封件10用于连接轴件和孔件，孔件上设有安装孔，密封件10套设于轴件且穿设于安装孔，密封件10包括第一配合面1和第二配合面2，第一配合面1上设有密封结构，密封结构包括沿密封件10的圆周方向间隔设置于第一配合面1上的多个动压槽3，动压槽3包括低压端31和高压端32，低压端31和高压端32沿密封件的轴向间隔设置且位于动压槽3延伸方向两端，动压槽3能够将空气由低压端31泵送至高压端32；第一配合面1为密封件10的内周面且与轴件的外周面间隙配合，第二配合面2为密封件10的外周面且与孔件密封配合于安装孔；或者第一配合面1为密封件10的外周面且与安装孔的孔壁间隙配合，第二配合面2为密封件10的内周面且与轴件的外周面密封配合。
如图2所示，本实施例中，第一配合面1为密封件10的外周面且与安装孔的孔壁间隙配合，第二配合面2为密封件10的内周面且与轴件的外周面密封配合。在其他的实施例中，也可以如图4所示，将第一配合面1为密封件10的内周面且与轴件的外周面间隙配合，第二配合面2为密封件10的外周面且与孔件密封配合于安装孔。
本实施例中，以第一配合面1为密封件10的外周面，第二配合面2为密封件10的内周面为例，当轴件带动密封件10转动时，动压槽3产生动压效应，将空气从低压端31向高压端32驱动，由于高压端32和低压端31沿密封件10的轴向方向间隔设置，从而能够对密封件10两侧的流体介质形成轴向密封，并且密封件10和孔件不接触能够避免磨损。可以理解的是，当轴件静止时，由于密封件10和孔件之间具有间隙，从而能够有少量的流体介质沿密封件10的轴向方向流动。本实施例中，密封件10与安装孔的孔壁之间的间距为微米级，具体为1微米，在其他的实施例中，也可根据实际需要设置密封件10与安装孔侧壁之间的间隙的具体数值。
可选地，密封结构还包括设置于第一配合面1上的第一节流槽4，沿密封件10的轴向方向，第一节流槽4位于动压槽3的第一侧，且动压槽3能够向第一侧泵送空气。可以理解的是，本实施例中，沿密封件10的轴向方向，动压槽3包括相对设置的第一侧和第二侧，其中，第一侧为高压侧，第二侧为低压侧，当轴件不转动时，流体介质能够从第一侧流往第二侧，当轴件转动时，动压槽3向第一侧泵送气体，能够阻止流体介质向第二侧流动，形成密封。具体地，沿轴件的转动方向，高压端32位于低压端31的前方，沿轴件的轴向方向，高压端32相对低压端31靠近第一节流槽4。本实施例中，流体介质可以为润滑油或者水等。并且通过设置第一节流槽4，当轴件不转动时，第一节流槽4能够对流过的流体介质节流，降低流体介质的流速。优选地，第一节流槽4的数量为多个，且多个第一节流槽4沿密封件10的轴向等间距设置，相邻两个第一节流槽4之间形成第一节流齿5。
本实施例中动压槽3呈菱形，低压端31和高压端32位于动压槽3的一个对角线的两个角处，低压端31对应的角为背风角，高压端32对应的角为迎风角。在其他的实施例中，动压槽3的形状也可以根据实际需要进行设置，如还可设置为圆弧形等。
可选地，密封结构还包括设置于第一配合面1上的第二节流槽6，沿密封件10的轴向，第二节流槽6位于动压槽3的第二侧。通过设置第二节流槽6，当动压槽3从第二侧吸入气体时，气体中的杂质能够在第二节流槽6中沉淀，避免杂质进入到动压槽3的第一侧，以防污染流体介质。优选地，第二节流槽6的数量为多个，且多个第二节流槽6沿密封件10的轴向等间距设置，相邻两个第二节流槽6之间形成第二节流齿7。通过设置第二节流齿7，能够进一步提高对空气中杂质的过滤效果。
可选地，第一节流槽4的槽宽小于第二节流槽6的槽宽。第一节流槽4的轴向截面呈等腰梯形。第二节流槽6的轴向截面呈梯形，第二节流槽6具有第一侧壁61、第二侧壁62和底壁63，底壁63呈环形且与密封件10同轴心设置，第一侧壁61相对第二侧壁62远离动压槽3，且第一侧壁61的宽度大于第二侧壁62的宽度，其中，底壁63对应梯形结构的短边，两个侧壁对应梯形结构的两侧斜边，两个侧壁分别连接于底壁63的两端。通过使第一侧壁61的宽度大于第二侧壁62的宽度，当空气进入到第二节流槽6时，第一侧壁61与密封件10轴向方向的夹角相对平缓，可引导空气向第二节流槽6的槽底流动，而第二侧壁62宽度相对较短，也就是说第二侧壁62与密封件10轴向方向的夹角相对较大，相对陡峭，便于阻隔空气中的杂质进一步向下流动，提高过滤效果。
本实施例还提供一种发动机，包括上述方案中的密封件10。轴件为曲轴，孔件为飞轮壳，飞轮壳上设有安装孔，密封件10密封设置于曲轴上，并且与安装孔的孔壁间隙配合。该发动机能够具有上述密封件10的有益效果。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种密封件，用于连接轴件和孔件，所述孔件上设有安装孔，其特征在于，所述密封件套设于所述轴件且穿设于所述安装孔，所述密封件包括第一配合面(1)和第二配合面(2)，所述第一配合面(1)上设有密封结构，所述密封结构包括沿所述密封件的圆周方向间隔设置于所述第一配合面(1)上的多个动压槽(3)，所述动压槽(3)包括低压端(31)和高压端(32)，所述低压端(31)和所述高压端(32)沿所述密封件的轴向间隔设置且位于所述动压槽(3)延伸方向两端，所述动压槽(3)能够将空气由所述低压端(31)泵送至所述高压端(32)；
所述第一配合面(1)为所述密封件的内周面且与所述轴件的外周面间隙配合，所述第二配合面(2)为所述密封件的外周面且与所述孔件密封配合于所述安装孔；或者，
所述第一配合面(1)为所述密封件的外周面且与所述安装孔的孔壁间隙配合，所述第二配合面(2)为所述密封件的内周面且与所述轴件的外周面密封配合。
2.根据权利要求1所述的密封件，其特征在于，所述密封结构还包括设置于所述第一配合面(1)上的第一节流槽(4)，沿所述密封件的轴向方向，所述第一节流槽(4)位于所述动压槽(3)的第一侧，且所述动压槽(3)能够向所述第一侧泵送空气。
3.根据权利要求2所述的密封件，其特征在于，所述第一节流槽(4)的数量为多个，且多个所述第一节流槽(4)沿所述密封件的轴向等间距设置，相邻两个所述第一节流槽(4)之间形成第一节流齿(5)。
4.根据权利要求2所述的密封件，其特征在于，沿所述轴件的转动方向，所述高压端(32)位于所述低压端(31)的前方，沿所述轴件的轴向方向，所述高压端(32)相对所述低压端(31)靠近所述第一节流槽(4)。
5.根据权利要求2所述的密封件，其特征在于，所述密封结构还包括设置于所述第一配合面(1)上的第二节流槽(6)，沿所述密封件的轴向，所述第二节流槽(6)位于所述动压槽(3)的第二侧。
6.根据权利要求5所述的密封件，其特征在于，所述第二节流槽(6)的数量为多个，且多个所述第二节流槽(6)沿所述密封件的轴向等间距设置，相邻两个所述第二节流槽(6)之间形成第二节流齿(7)。
7.根据权利要求5所述的密封件，其特征在于，所述第一节流槽(4)的槽宽小于所述第二节流槽(6)的槽宽。
8.根据权利要求5所述的密封件，其特征在于，所述第一节流槽(4)的轴向截面呈等腰梯形。
9.根据权利要求5所述的密封件，其特征在于，所述第二节流槽(6)的轴向截面呈梯形，所述第二节流槽(6)具有第一侧壁(61)、第二侧壁(62)和底壁(63)，所述第一侧壁(61)相对所述第二侧壁(62)远离所述动压槽(3)，且所述第一侧壁(61)的宽度大于所述第二侧壁(62)的宽度。
10.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的密封件。
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