CN214063158U - 一种气缸盖与机体结合面防爆燃耐高温高压的密封结构 - Google Patents

Abstract

一种气缸盖与机体结合面防爆燃耐高温高压的密封结构，包括气缸盖、机体、气缸套和气缸密封垫，在气缸盖的内凹定位孔的燃烧顶面上设有对气缸密封垫进行周向和径向限位的密封锁定结构。由于在气缸盖、机体、气缸套的结合处设置了对气缸密封垫进行双向限位的密封锁定结构，使气缸密封垫在径向和周向都得到可靠的限位，确保气缸盖、机体、气缸套的结合处始终处于密封状态，彻底根治了因气缸密封垫在柴油机在工作时的不规则窜动而引发的冲缸垫、烧机油、冒烟、功率下降等一系列缺陷，这是柴油机实施环保节能升级的有效举措。

Description

一种气缸盖与机体结合面防爆燃耐高温高压的密封结构

技术领域：

本实用新型涉及内燃机的燃烧系统，具体涉及柴油机或汽油机中气缸盖与机体结合处的密封机构。

技术背景：

在内燃机的燃烧系统中，气缸盖与机体结合处的稳定密封状态直接影响到整个内燃机的燃烧技术指标和功率输出。现有结构是在机体的缸盖结合面上设有安装气缸盖的外凸定位轴肩，在气缸盖的燃烧面上设有内凹定位孔，气缸套安装在机体的缸套孔中，缸套的端面与机体上的外凸定位轴肩端面处于同平面内，气缸套的内孔与气缸盖的结合端面之间形成燃烧爆炸做功的容腔，若在二者结合处密封不能稳定可靠的保证，不仅直接影响到油料能不完全燃烧，而且对功率输出指标也有直接的影响，同时对排放、噪音、振动等技术指标都有影响。为了提高气缸盖与机体结合面及气缸套端面之间的密封性能，在机体外凸定位轴肩的端面和气缸套端面所形成的结合端面与气缸盖的燃烧面上设有的内凹定位孔燃烧顶面之间增设金属密封垫，通常采用紫铜垫圈，通过采用这样的密封结构来提高三者之间的机械密封性能。然而，这种密封结构在内燃机实际工作时，密封性能的可靠性、稳定性和使用寿命都不理想，使用时间一长则容易出现冲缸垫、烧机油、冒烟、功率下降等一系列缺陷，经申请人长期研究发现其主要原因是：

该区域是内燃机燃烧系统中温度最高，压力最大，是温差交变和压力交变区域，在爆炸做功冲程阶段，高温高压燃气流会对密封垫产生高压高温侧压作用，使密封垫产生侧向推移，或者使密封垫产生周移动，从而破坏了缸盖、气缸套和机体三者结合处原有密封条件，由于此处的密封性能破坏则会引发上述缺陷。因此处密封性得不到稳定可靠的保证而引发冲缸垫、烧机油、冒烟、功率下降等一系列缺陷是现有内燃机长期存在而又无法根治的顽疾。

为了克服现有技术的不足，申请人经过长期的设计、研究和试验，实用新型了一种气缸盖与机体结合面防爆燃耐高温高压的密封结构。

实用新型内容：

实用新型的目的是提供一种气缸盖与机体结合面防爆燃耐高温高压的密封结构。

本实用新型采取的技术方案如下：

一种气缸盖与机体结合面防爆燃耐高温高压的密封结构，包括气缸盖、机体、气缸套和气缸密封垫，气缸套安装在机体的缸套孔中，在机体上的缸盖结合面处上设有缸盖定位轴肩，缸盖定位轴肩的轴肩端面与气缸套的端面处于同一平面内，在气缸盖的结合面上设有内凹定位孔，气缸盖通过内凹定位孔安装在机体的缸盖定位轴肩上，二者之间为径向密封配合，气缸密封垫设置在缸盖定位轴肩的轴肩端面和气缸套的上端面之间，其特征是：在气缸盖的内凹定位孔的燃烧顶面上设有对气缸密封垫进行周向和径向限位的密封锁定结构。

进一步，所述密封锁定结构为，在燃烧顶面上沿径向设定的内凹环状定位槽，在内凹定位孔的侧面沿周向设有周向限位缺口，所述气缸密封垫包括垫体和咬合凸体，咬合凸体设置在垫体上，咬合凸体位于周向限位缺口中，内凹环状定位槽和周向限位缺口均位于气缸密封垫覆盖范围内。

进一步，所述密封锁定结构为：在燃烧顶面上沿周向间隔分布的周向限位缺口，周向限位缺口为圆弧形槽，且位于气缸密封垫覆盖范围内，所述气缸密封垫包括垫体和咬合凸体，咬合凸体设置在垫体的端面上，且咬合凸体位于周向限位缺口中。

更进一步，所述密封锁定结构为：在燃烧顶面上设有环状分布的针孔咬合群。

更进一步，所述周向限位缺口为周向分布的孔或槽。

进一步，所述气缸密封垫包括垫体和咬合凸体，咬合凸体设置在垫体上。

更进一步，所述咬合凸体有二个以上，且沿周向均匀地分布在垫体的端面上。

更进一步，所述咬合凸体有二个以上，且沿周向均匀地分布在垫体侧面上。

由于在气缸盖、机体、气缸套的结合处设置了对气缸密封垫进行双向限位的密封锁定结构，使气缸密封垫在径向和周向都得到可靠的限位，确保气缸盖、机体、气缸套的结合处始终处于密封状态，彻底根治了因气缸密封垫在柴油机在工作时的不规则窜动而引发的冲缸垫、烧机油、冒烟、功率下降等一系列缺陷，这是柴油机实施环保节能升级的有效举措。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中A处局部放大图；

图3为气缸盖的局部结构示意图；

图4为气缸盖燃烧顶面的第二种结构示意图；

图5为气缸盖燃烧顶面的第三种结构示意图；

图6为气缸盖燃烧顶面的第四种结构示意图；

图7为机体定位轴肩的结构示意图；

图8为气缸密封垫的一种结构示意图；

图9为气缸密封垫的另一种结构示意图；

图10为图9中B-B剖视图。

图中：1-气缸盖；2-机体；3-气缸套；4-气缸密封垫；5-密封锁定结构；6-活塞；11-结合面；12-内凹定位孔；13-燃烧顶面；14-内凹环状定位槽；15-周向限位缺口；16-针孔咬合群；21-缸盖定位轴肩；22-轴肩端面；41-垫体；42-咬合凸体。

具体实施方式：

下面结合附图1-8详细说明本实用新型的具体实施方式：

实施例1：一种气缸盖与机体结合面防爆燃耐高温高压的密封结构，包括气缸盖1、机体2、气缸套3和气缸密封垫4，气缸套3安装在机体2的缸套孔中，在机体2的气缸盖结合面上设有缸盖定位轴肩21，缸盖定位轴肩21的轴肩端面22与气缸套3的端面处于同一平面内，在气缸盖1的结合面11上设有内凹定位孔12，气缸盖1通过内凹定位孔12安装在机体2的缸盖定位轴肩21上，二者之间为径向密封配合，气缸密封垫4设置在机体2的缸盖定位轴肩21的轴肩端面22和气缸盖1的内凹定位孔12的燃烧顶面13之间，在气缸盖1的内凹定位孔12的燃烧顶面13上设有二个内凹环状定位槽14，在内凹定位孔12侧壁上沿周向间隔设有三个周向限位缺口15，内凹环状定位槽14和周向限位缺口15均位于气缸密封垫4覆盖范围内，所述气缸密封垫4包括垫体41和三个咬合凸体42，三个咬合凸体42沿周向均匀地设置在垫体41的外圆侧面上，气缸密封垫4在柴油机启动工作一段时间后，气缸密封垫4与二道内凹环状定位槽14之间就产生径向咬合，气缸密封垫4的咬合凸体42位于周向限位缺口15内，这样气缸密封垫4在机体2的轴肩端面22、气缸套3的端面和气缸盖1之间既不会周向转动，也不会径向窜动，并与气缸盖1的内凹定位孔12的燃烧顶面13咬合成一体形成稳固的密封锁定结构，确保气缸套3、气缸盖1和活塞之间在柴油机工作过程中不会因高压高温气体的交潜作用而产生气缸密封垫4的径向窜动和周向转动，从而在气缸盖与机体结合面之间形成防爆燃耐高温高压的密封结构。

实施例2：与实施例1不同之处在于：在气缸盖1的内凹定位孔12的燃烧顶面13上设有沿周向间隔分布的针孔咬合群6，在气缸密封垫4的端面上对应于针孔咬合群6的位置设有咬合凸体42，咬合凸体42镶嵌在针孔咬合群6内。

实施例3：与实施例1不同之处在于：在气缸盖1的内凹定位孔12的燃烧顶面13上设有环状分布的针孔咬合群。

实施例4：与实施例1不同之处在于：所述周向限位缺口15为周向分布的孔或槽。

本实用新型的实施方式很多，只要对气缸密封垫4设置径向和周向限位确保气缸密封垫4对轴肩端面22和气缸套3的端面所形成的结合端面与气缸盖1的内凹定位孔12的结合面11之间实现可靠密封的所有技术方案均在本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种气缸盖与机体结合面防爆燃耐高温高压的密封结构，包括气缸盖(1)、机体(2)、气缸套(3)和气缸密封垫(4)，气缸套(3)安装在机体(2)的缸套孔中，在机体(2)上的缸盖结合面处上设有缸盖定位轴肩(21)，缸盖定位轴肩(21)的轴肩端面(22)与气缸套(3)的端面处于同一平面内，在气缸盖(1)的结合面(11)上设有内凹定位孔(12)，气缸盖(1)通过内凹定位孔(12)安装在机体(2)的缸盖定位轴肩(21)上，二者之间为径向密封配合，气缸密封垫(4)设置在缸盖定位轴肩(21)的轴肩端面(22)和气缸套(3)的上端面之间，其特征是：在气缸盖(1)的内凹定位孔(12)的燃烧顶面(13)上设有对气缸密封垫(4)进行周向和径向进行限位的密封锁定结构(5)。

2.根据权利要求1所述气缸盖与机体结合面防爆燃耐高温高压的密封结构，其特征是：所述密封锁定结构(5)为，在燃烧顶面(13)上沿径向设定的内凹环状定位槽(14)，在内凹定位孔(12)的侧面沿周向设有周向限位缺口(15)，所述气缸密封垫(4)包括垫体(41)和咬合凸体(42)，咬合凸体(42)设置在垫体(41)上，咬合凸体(42)位于周向限位缺口(15)中，内凹环状定位槽(14)和周向限位缺口(15)均位于气缸密封垫(4)覆盖范围内。

3.根据权利要求1所述气缸盖与机体结合面防爆燃耐高温高压的密封结构，其特征是：所述密封锁定结构(5)为：在燃烧顶面(13)上沿周向间隔分布的周向限位缺口(15)，周向限位缺口(15)为圆弧形槽，且位于气缸密封垫(4)覆盖范围内，所述气缸密封垫(4)包括垫体(41)和咬合凸体(42)，咬合凸体(42)设置在垫体(41)的端面上，且咬合凸体(42)位于周向限位缺口(15)中。

4.根据权利要求2所述气缸盖与机体结合面防爆燃耐高温高压的密封结构，其特征是：所述密封锁定结构(5)为：在燃烧顶面(13)上设有环状分布的针孔咬合群(16)。

5.根据权利要求2所述气缸盖与机体结合面防爆燃耐高温高压的密封结构，其特征是：所述周向限位缺口(15)为周向分布的孔或槽。

6.根据权利要求1所述气缸盖与机体结合面防爆燃耐高温高压的密封结构，其特征是：所述气缸密封垫(4)包括垫体(41)和咬合凸体(42)，咬合凸体(42)设置在垫体(41)上。

7.根据权利要求6所述气缸盖与机体结合面防爆燃耐高温高压的密封结构，其特征是：所述咬合凸体(42)有二个以上，且沿周向均匀地分布在垫体(41)的端面上。

8.根据权利要求6所述气缸盖与机体结合面防爆燃耐高温高压的密封结构，其特征是：所述咬合凸体(42)有二个以上，且沿周向均匀地分布在垫体(41)侧面上。

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