CN203948336U - 一种抗干摩擦汽车水泵双碳化硅水封 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种汽车水泵水封，特别是一种耐干摩擦汽车水泵双碳化硅水封。它包括传动座、辅助密封圈、旋转环、静止环、上弹簧座、波纹管、弹簧、下弹簧座和波纹管座和润滑脂，摩擦副由旋转环和静止环组成，材料为碳化硅或碳化硅复合材料，其中在静止环的密封面上设有一环形凹槽，在环形凹槽内填充了润滑脂。本实用新型具有如下特点：静止环密封面设有环形凹槽，在与旋转环工作面贴合，两者之间形成一相对较大立体空间用以储存润滑脂，它在汽车水泵使用过程中，如果泵内较长时间（120分钟左右）缺少冷却液体，能不断的向工作面之间补偿润滑脂，避免摩擦副产生干摩擦，从而减少了摩擦副的发热量，降低静止环和旋转环表面工作温度。可保证水封和水泵正常运行，减少水泵的失效几率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽车水泵水封，特别是一种抗干摩擦汽车水泵双碳化硅水封。
背景技术
目前，汽车发动机冷却水泵用双碳化硅水封主要由传动座1、辅助密封圈2、旋转环3、静止环4、上弹簧座5、波纹管6、弹簧7、下弹簧座8和波纹管座9组成；摩擦副旋转环3和静止环4均为碳化硅或碳化硅复合材料；各零部件之间的连接方式如图1所示，上弹簧座5和下弹簧座8垫在弹簧7的两端面，并套在波纹管6内将波纹管支撑起来，波纹管6两端面涂胶分别与波纹管座9和静止环4粘接，起密封作用。旋转环组件中的旋转环3、辅助密封圈2和传动座1之间采用过盈配合装配在一起，通过辅助密封圈2实现零件之间的密封。静止环组件和旋转环组件通过传动座1的翻边连接在一起。目前技术状态的缺点：汽车水泵在运行过程中，当泵内缺少冷却液体时，双碳化硅摩擦副会产生干摩擦，产生大量热量（试验表明：在3000rpm转速下，5分钟内摩擦副温度超过200℃）导致密封面损害和橡胶失效。目前双碳化硅水封（摩擦副材料均为碳化硅或碳化硅复合材料）采取旋转环3和静止环4之间涂润滑脂的方式的抗干摩擦能力为在3000r/min的转速下维持在30分钟左右。
中国专利CN202251061U“一种抗干磨汽车水封结构”公开了一种提高水封耐干摩擦的方法。它包括由辅助密封圈、波纹管、弹簧座、弹簧、传动座、摩擦副（由动环和静环构成）、密封座组成的水封泵体，由密封垫和蓄水套构成的蓄水结构。密封座上固定蓄水套，密封座和蓄水套连接处有密封垫，摩擦副（摩擦副材料为碳化硅材料）处于蓄水套中。水封能够抵抗30分钟～1小时20分钟干摩擦。其原理为利用蓄水套中残留的冷却液对摩擦副降温，以达到在水泵突然缺少防冻液的情况下延长水封使用寿命的目的。是一种治标的方法，而不是治本的方法。
中国专利CN202228208A“内燃机水封”公开了一种防止水封动环与静环端面发生干摩擦的方法。它包括动环组件和静环组件，动环组件包括动环、垫座和传动座，静环组件包括静组座、波形弹簧、卡紧圈、波纹管、静环座和静环；静环右端与动环左端紧贴，动环与静环贴合的端面设有储存润滑油液的矩形凹槽。该方法的缺点为：水封动静环的结构特点为动环密封面宽（一般设计为4～6mm），静环密封面窄（一般设计为2mm左右）；因为制造和装配误差，在动环与静环贴合的端面设有储存润滑油液的矩形凹槽，实际不会与静环密封面形成同心圆式的接触，会有一定偏移，严重时矩形凹槽的一边会滑出静环密封面，严重影响水封防止干摩擦的能力。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种克服现有技术缺陷的一种汽车水泵双碳化硅水封。其耐干摩擦性能达到在3000r/min转速下，运行120min以上。它在汽车水泵使用过程中，如果泵内较长时间（120分钟左右）缺少冷却液体。可保证水封和水泵正常运行，减少水泵的失效几率。
为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是：一种抗干摩擦汽车水泵双碳化硅水封，它包括传动座、辅助密封圈、旋转环、静止环、上弹簧座、波纹管、弹簧、下弹簧座和波纹管座和润滑脂，摩擦副由旋转环和静止环组成，材料为碳化硅或碳化硅复合材料，其中在静止环的密封面上设有一环形凹槽，在环形凹槽内填充了润滑脂。
本实用新型具有如下特点：静止环密封面设有环形凹槽，在与旋转环工作面贴合，两者之间形成一相对较大立体空间用以储存润滑脂，它在汽车水泵使用过程中，如果泵内较长时间（120分钟左右）缺少冷却液体，能不断的向工作面之间补偿润滑脂，避免摩擦副产生干摩擦，从而减少了摩擦副的发热量，降低静止环和旋转环表面工作温度。可保证水封和水泵正常运行，减少水泵的失效几率。
该种耐干摩擦双碳化硅水封，采取在静止环密封面开槽设计，静止环密封面窄，旋转环密封面宽，当静止环密封面和旋转环密封面贴合在一起时，可完全保证静止环密封面凹槽和旋转环密封面按同心圆形式100%贴合，可避免零部件制造和装配误差对其的影响。
采用该设计产品耐干摩擦能力得以大幅度提升，较原有结构提升4倍以上。如改进前，水封耐干摩擦能力在3000r/min，20-30分钟；改进后，水封耐干摩擦能力在3000r/min，120分钟以上。
附图说明
图1为现有水封的结构示意图。
图2为本实用新型实施例1的结构示意图。
图3为本实用新型实施例2的结构示意图。
图中：1—传动座、2—辅助密封圈、3—旋转环、4—静止环、5—上弹簧座、6—波纹管、7—弹簧、8—下弹簧座、9—波纹管座、10—环形凹槽、11—润滑脂。
具体实施方式
下面结合附图详细描述本实用新型的具体实施方式。
实施例1：参见图2，一种耐干摩擦汽车水泵双碳化硅水封，它包括传动座1、辅助密封圈2、旋转环3、静止环4、上弹簧座5、波纹管6、弹簧7、下弹簧座8、波纹管座9和润滑脂11，静止环4的密封面设有环形凹槽10；在环形凹槽10内填充了润滑脂11。本实施例中弹簧7为圆柱螺旋弹簧。
实施例2：参见图3，一种耐干摩擦汽车水泵双碳化硅水封水封，它包括传动座1、辅助密封圈2、旋转环3、静止环4、波纹管6、弹簧7、波纹管座9和润滑脂11；静止环4的密封面设有环形凹槽10；在环形凹槽10内填充了润滑脂11。本实施例中弹簧7为圆柱螺旋弹簧。
参见图2和图3，实施例1和例2的摩擦副——旋转环3和静止环4材料均为多孔碳化硅或加碳碳化硅等新型碳化硅复合材料，具有良好的抗异物和耐磨性能，静止环密封面设有环形凹槽10，在与旋转环工作面贴合，两者之间形成一相对较大立体空间用以储存润滑脂11，它在汽车水泵使用过程中，如果泵内较长时间（120分钟左右）缺少冷却液体，能不断的向工作面之间补偿润滑脂，避免摩擦副产生干摩擦，从而减少了摩擦副的发热量，降低静止环和旋转环表面工作温度。可保证水封和水泵正常运行，减少水泵的失效几率；
环形凹槽10截面形状可以为梯形、矩形、三角形和弧形中的一种，梯形为最佳。
Claims (4)
1.一种耐干摩擦汽车水泵双碳化硅水封，它包括传动座（1）、辅助密封圈（2）、旋转环（3）、静止环（4）、上弹簧座（5）、波纹管（6）、弹簧（7）、下弹簧座（8）、波纹管座（9）和润滑脂（11）；其特征在于所述的静止环（4）的密封面设有环形凹槽（10）；在环形凹槽（10）内填充了润滑脂（11）。
2.根据权利要求1所述的一种耐干摩擦汽车水泵双碳化硅水封，其特征在于所述的环形凹槽（4）的截面形状可为梯形、矩形、三角形或弧形。
3.根据权利要求2所述的一种耐干摩擦汽车水泵双碳化硅水封，其特征在于所述的环形凹槽（4）的截面最优形状为梯形。
4.根据权利要求1所述的一种耐干摩擦汽车水泵双碳化硅水封，其特征在于所述的弹簧（7）为圆柱螺旋弹簧或波形弹簧。
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