CN2188682Y

CN2188682Y - 内燃机曲轴后端的非接触式密封结构

Info

Publication number: CN2188682Y
Application number: CN 93223612
Authority: CN
Inventors: 王俭
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-09-01
Filing date: 1993-09-01
Publication date: 1995-02-01
Anticipated expiration: 2003-09-01

Abstract

内燃机曲轴后端的一种三级非接触式密封结构。利用曲轴后端的两道甩油盘分别与回油室内的中间隔板和空心凸台成间隙配合，构成两级“离心、隔档式”密封；利用曲轴末端轴颈与轴端密封孔成间隙配合及内孔返油螺纹与轴颈返油螺纹的交叉螺旋配合，构成第三级“螺旋返回式”密封。

既对曲轴后道瓦的配合工艺没有特殊的技术要求，又在曲轴后端具有高效、持久的密封效果。

Description

本实用新型是一种轴端密封结构，特别是关于内燃机曲轴后端的一种非接触式密封结构。

非接触式密封具有不磨损的特点和稳定不变的密封效果，但内燃机曲轴后端的密封条件苛刻、复杂，现有的“非接触式”密封结构不能起到高效密封的作用，存在严重漏油的问题。为此，在现有结构中，一般都采取了“非接触式”与“接触式”相结合的结构形式，以弥补“非接触式”密封的上述缺点。例如，在国产CA10型汽车发动机的曲轴后端，采取的弥补措施是：提高了曲轴后道瓦与轴颈的接触面积和配合工艺的技术要求。但这种弥补措施的缺点是：提高了曲轴后道瓦装配工艺的技术难度，易出现配合工艺的质量问题，另外，在使用中，轴瓦磨损、曲轴直线度变化等因素都会破坏后道瓦的原配状态，因此，曲轴后道瓦的原配状态并不能长期保持下去，至使在使用过程中曲轴后端的漏油现象日趋严重。而在外理曲轴后端的漏油问题时，需进行解体发动机，校正曲轴，重新研配后道瓦等项工作，既耗费大量工时又浪费了轴瓦等配件。再如，国产EQ6100型汽车发动机的曲轴后端采取的弥补措施是：在轴端密封孔内及轴颈返油螺纹的后边增加了一道石棉盘根油封或复合式橡胶油封。这种弥补措施虽然降低了对曲轴后道瓦配合工艺的技术要求，但缺点是：油封与轴颈是过盈配合的，不仅消耗动力且磨损严重，特别是曲轴的末端轴颈还常被油封的密封唇口磨出环槽。在这种密封结构中，油封在工作中的技术状态是决定密封好坏的关键因素。因此，当油封或轴颈磨损以后，曲轴后端的漏油现象就更为严重。

本实用新型的目的是：设计一种具有高效，持久密封性能的非接触式密封结构，从根本上完善内燃机曲轴后端的“非接触式”密封结构，并克服现有结构的上述缺点。

本实用新型是以如下方式完成的：在内燃机缸体后端的回油室4内装有一道中间隔板5，利用中间隔板5将回油室4隔成前、后两室，并使曲轴后端的两道甩油盘3和6分别位于回油室4的前、后室内，其中，位于回油室4前室内的曲轴甩油盘3与其后边的中间隔板5靠近；而位于回油室4后室内的另一道曲轴甩油盘6与回油室4后内侧面上隆起的空心凸台7靠近。在回油室4的后边是轴端密封孔8，轴端密封孔8的前部是空心凸台7的内孔，在轴端密封孔8和空心凸台7的内孔面上开有内孔返油螺纹12；轴端密封孔8及空心凸台7的内孔与曲轴甩油盘6后边的曲轴颈10成间隙配合；在轴颈10上开出的轴颈返油螺纹9与内孔返油螺纹12相对应；在回油室4的下部开有一个导油凹槽13和一个回油孔14，导油凹槽13使回油室4的前、后室连通，并与回油孔14连通，回油孔14与曲轴箱连通。

利用曲轴甩油盘3与中间隔板5配合，再利用曲轴甩油盘6与空心凸台7配合，在回油室4内构成两级“离心、隔档式“密封。同时，利用内孔返油螺纹12与轴颈返油螺纹9配合，在轴端密封孔8内构成第三级“螺纹返回式”密封。由此实现曲轴后端的非接触式高效密封。

以下结合附图对本实用新型加以详细说明，图（1）是本实用新型的全剖面视图，图（2）是中间隔板5的正面视图和侧剖面视图。

参照图（1）：本实用新型由环槽形的回油室4、环形的中间隔板5、曲轴甩油盘3和6、环形的空心凸台7、轴端密封孔8、内孔返油螺纹12、轴颈10及轴颈返油螺纹9、过渡环槽11、导油凹槽13及回油孔14组成。在曲轴后道主轴颈1的后边有曲轴甩油盘3和6；回油室4位于曲轴后道瓦承孔16的后边；空心凸台7是回油室4后内侧面的隆起部分，其隆起高度为1－4mm；中间隔板5的外边缘装嵌在回油室4底圆面上开出的嵌槽内，中间隔板5的内圆直径大于被其包围的曲轴轴颈，但小于曲轴甩油盘3的外圆直径；中间隔板5将回油室4间隔成前、后两室；中间隔板5与其前边的曲轴甩油盘3平行，其间距为0.25－2mm；该间距小于中间隔板5与其后边的曲轴甩油盘6的间距；曲轴甩油盘6与其后边的空心凸台7的前端面平行，其间距为0.25－2mm；曲轴甩油盘6的外圆直径约等于空心凸台7的外圆直径；轴端密封孔8位于回油室4的后边，轴端密封孔8的前端部分是空心凸台7的内孔，轴端密封孔8与空心凸台7的内孔的总长度不小于11mm；在轴端密封孔8及空心凸台7的内孔面上开有内孔返油螺纹12，内孔返油螺纹12的前端直达空心凸台7的前端面为止，其后端距轴端密封孔8的后端面1－3mm；内孔返油螺纹12为双头或单头螺纹，其深度不超过1mm，宽度不超过1.5mm，内孔返油螺12的螺旋角大于轴颈返油螺纹9的螺旋角，内孔返油螺纹12的螺旋方向与轴颈返油螺纹9的螺旋方向相反。在曲轴甩油盘6后边的曲轴轴颈10上开有过渡环槽11和轴颈返油螺纹9，过渡环槽11位于曲轴甩油盘6后侧面的根部，且与轴颈返油螺纹9的前端连通；轴颈返油螺纹9的后端距轴端密封孔8的后端面为1－2mm，轴颈返油螺纹9为单头螺纹，其深度、宽度、螺距及螺旋方向与现有结构中的轴颈返油螺纹相同；过渡环槽11的深度和宽度分别等于或稍大于轴颈返油螺纹9的深度和宽度；轴颈10与轴端密封孔8的配合间隙为0.3－0.6mm。

回油室4，空心凸台7，轴端密封孔8及内孔返油螺纹12都分别由上、下两部分组成，其上半部分位于缸体2上，下半部分位于瓦盖15上；在瓦盖15上还开有回油孔14和导油凹槽13。

参照图（2）：中间隔板5是由上件5（a）和下件5（b）两个半环形的部件对口组成的一个圆环形装置。其上件5（a）的外圆边缘装嵌在缸体2上，其下件5（b）的外圆边缘装嵌在瓦盖15上；在5（b）的下边缘开有缺口17，当中间隔板5装入回油室时，缺口17与导油凹槽13相对应；中间隔板5外圆边缘部位的厚度不超过4mm，内圆部分的厚度不超过2mm。中间隔板可用金属薄板或工程塑料制作。

回油孔14的中心位于中间隔板5的前边，或者说是位于回油室4的“前室”内，使“前室”直接与曲轴箱连通，回油孔14最好是开口朝下的喇叭口形。导油凹槽13位于回油室4的下部，并且连通回油室4的前、后室和回油孔14。

本实用新型的作用原理是：利用曲轴甩油盘3与中间隔板5成间隙配合，同时利用曲轴甩油盘6与空心凸台7成间隙配合，在回油室4内构成两级“离心、隔档式”密封，将由曲轴后道瓦处泄入回油室4内的机油依次档在回油室4的前、后室内，再经导油凹槽13和回油孔14返回曲轴箱，由此来消除机油对轴端密封孔8的冲击，以减轻后边轴端密封孔8处的密封负担，最后利用轴端密封孔8与轴颈10的间隙配合及内孔返油螺纹12与轴颈返油螺纹9交叉配合的螺旋运动，构成第三级“螺旋返回式”密封，使机油不能通过轴端密封孔8向外泄漏；同时，曲轴甩油盘6后边的“负压”还与“螺旋返回式”密封相配合，形成一种“推挽式”返油作用，由此，更提高了返油密封效果。另外，本实用新型还能有效地克服曲轴箱内出现的“正压”波动对曲轴后端密封的不利影响。

由于本实用新型是从根本上克服了现有结构的缺点，因此在曲轴后端具有高效，持久的密封效果。

Claims

1、内燃机曲轴后端的一种非接触式密封结构，其特征在于：位于内燃机缸体后端的回油室4被一道中间隔板5间隔成前、后两室；在曲轴后端有两道曲轴甩油盘3和6分别位于回油室4的前室和后室内；在轴端密封孔8和空心凸台7的内孔面上开有内孔返油螺纹12。

2、由权利要求1所述的结构，其特征在于：中间隔板5的内圆直径小于其前边的曲轴甩油盘3的外圆直径。

3、由权利要求1或2所述的结构，其特征在于：曲轴甩油盘3与中间隔板5靠近，且相互间距为0.25－2mm。

4、由权利要求1或2或3所述的结构，其特征在于：中间隔板5是由半环形的上件5（a）和下件5（b）对口组成的环形装置。

5、由权利要求1所述的结构，其特征在于：在回油室4的下部有导油凹槽13连通回油室4的前室、后室和回油孔14。

6、由权利要求1所述的结构，其特征在于：曲轴甩油盘6与其后边的空心凸台7靠近，且相互间距为0.25－2mm。

7、由权利要求1所述的结构，其特征在于：内孔返油螺纹12的前端直达空心凸台7的前端面为止。

8、由权利要求1或6所述的结构，其特征在于：在曲轴甩油盘6后侧面的根部有过渡环槽11，且过渡环槽11与轴颈返油螺纹9的前端连通。