凸輪軸油壓密封端蓋的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)的一種凸輪軸油壓密封端蓋，旨在提供一種能夠避免唇形迷宮密封圈脫出，高可靠性地實(shí)現(xiàn)凸輪軸端密封的端蓋。包括：裝配在凸輪軸動(dòng)力輸入端，固聯(lián)在泵箱(1)儲(chǔ)油腔口端面上的端蓋本體(7)和抱緊凸輪軸防止機(jī)油泄漏的骨架唇形迷宮密封圈（5）。端蓋本體(7)內(nèi)側(cè)臺(tái)階孔內(nèi)裝配有通過(guò)凸輪軸的無(wú)內(nèi)圈滾子軸承（3）和唇形密封圈（5）主、副唇口抱緊凸輪軸（4）軸頸形成的密封帶，在端蓋本體(7)裝配唇形密封圈（5）的安裝座孔上，制有防密封圈軸向脫出的倒錐防脫結(jié)構(gòu)，所述倒錐防脫結(jié)構(gòu)為內(nèi)大外小的倒錐角錐形孔。本發(fā)明有效地消除了初樣階段常發(fā)生的骨架唇形迷宮密封圈脫出故障，密封結(jié)構(gòu)非?？煽?。
【專(zhuān)利說(shuō)明】凸輪軸油壓密封端蓋
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于柴油機(jī)油泵總成，防唇形迷宮密封圈脫出的密封端蓋，更具體的說(shuō)，本發(fā)明涉及一種油泵總成凸輪軸油壓密封端蓋。
【背景技術(shù)】
柴油機(jī)油泵總成是柴油機(jī)燃油系統(tǒng)的主要組成部分，它利用凸輪軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)油泵壓油柱塞，將低壓燃油升至高壓，然后噴入柴油機(jī)缸內(nèi)燃燒，在此過(guò)程中，油泵總成內(nèi)的主要運(yùn)動(dòng)部件包括凸輪軸、挺桿組件、軸瓦、軸承等，都要承受很大的機(jī)械負(fù)荷，所以必須要有可靠的潤(rùn)滑，并要求通過(guò)潤(rùn)滑液的流動(dòng)帶走運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的熱量，為達(dá)這一目的，油泵總成內(nèi)需有一個(gè)容納機(jī)油的空腔，且腔內(nèi)的液面高度必須高于凸輪軸的中心線(xiàn)。如是，凸輪軸安裝后就必須保證腔內(nèi)的機(jī)油能可靠地被密封，而不會(huì)從凸輪軸動(dòng)力輸入端泄漏。由于凸輪軸轉(zhuǎn)速不高，軸頸圓周處的線(xiàn)速度不大于3米/秒，所以目前國(guó)內(nèi)外常用的密封方式為骨架唇形迷宮密封圈，該方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封可靠。其原理如圖1，工作方式為，骨架唇形迷宮密封圈的主、副唇抱緊凸輪軸防止機(jī)油泄漏，唇形密封外圈以過(guò)盈尺寸壓入密封圈安裝座，過(guò)盈裝配形成的靜壓力P，可以形成最大0.6P的靜摩擦力，如此來(lái)保證密封圈不會(huì)在油壓作用下脫出。
[0003]凸輪軸工作時(shí)，泵箱腔內(nèi)的機(jī)油起到潤(rùn)滑與帶走發(fā)熱的作用，機(jī)油液面高度需高于凸輪軸中心軸線(xiàn)，機(jī)油腔內(nèi)的介質(zhì)受熱后壓力會(huì)升高，骨架唇形迷宮密封圈的一側(cè)受到的軸向力也會(huì)增加，正常情況下，該受力小于骨架唇形迷宮密封圈裝配時(shí)得到的最大靜摩擦力，但在橡膠件長(zhǎng)時(shí)間工作后，最大靜摩擦力會(huì)減小，就讓密封圈受到的脫出力有可能大于密封圈的預(yù)緊摩擦力，如此，骨架唇形迷宮密封圈脫出的故障就發(fā)生了。
[0004]為解決這一問(wèn)題，目前普遍采用的一個(gè)方法是在骨架唇形迷宮密封圈的檔頭加裝一如圖3所示的臺(tái)階軸孔擋板11。這種在密封圈檔頭加蓋擋板的不足之處在于:(1)、擋板結(jié)構(gòu)需要占據(jù)一定的空間位置，當(dāng)油泵安裝位置很緊湊時(shí)，其在發(fā)動(dòng)機(jī)上的安裝往往難以協(xié)調(diào)；(2)、每增加一個(gè)構(gòu)件，都會(huì)帶來(lái)成本的上升和可靠性的下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有密封端蓋結(jié)構(gòu)存在的不足之處，提供一種能夠避免唇形迷宮密封圈脫出，高可靠性地實(shí)現(xiàn)凸輪軸端密封的端蓋。
[0006]為此，本發(fā)明提供一種凸輪軸油壓密封端蓋，包括:裝配在凸輪軸動(dòng)力輸入端，固聯(lián)在泵箱I儲(chǔ)油腔口端面上的端蓋本體7和抱緊凸輪軸防止機(jī)油泄漏的骨架唇形迷宮密封圈5，其特征在于:端蓋本體7內(nèi)側(cè)臺(tái)階孔內(nèi)裝配有通過(guò)凸輪軸的無(wú)內(nèi)圈滾子軸承3和唇形密封圈5主、副唇口抱緊凸輪軸4軸頸形成的密封帶,在端蓋本體7裝配唇形密封圈5的安裝座孔上，制有防密封圈軸向脫出的倒錐防脫結(jié)構(gòu)，所述倒錐防脫結(jié)構(gòu)為內(nèi)大外小的倒錐角錐形孔。
[0007]所述錐形孔即錐孔的母線(xiàn)與中心軸線(xiàn)呈1°?3°斜角。[0008]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有方案具有如下有益的效果:
本發(fā)明將骨架唇形迷宮密封圈安裝孔設(shè)計(jì)成與安裝軸線(xiàn)成內(nèi)大外小的錐孔，錐孔母線(xiàn)與中心軸線(xiàn)呈1°?3°斜角，骨架唇形迷宮密封圈的軸向脫出力變?yōu)橐粋€(gè)恒力，而不會(huì)因骨架唇形迷宮密封圈橡膠老化而降低。其原理是，由于倒錐的結(jié)構(gòu)，密封圈脫出必須產(chǎn)生足夠的塑性變形，而密封圈變形產(chǎn)生的壓力P值只與橡膠材料的固有物理特性及變形尺寸有關(guān)，而與密封圈工作的時(shí)間歷程無(wú)關(guān)，故該值不變，可以認(rèn)為其能承受的軸向脫出力為一個(gè)定值。本發(fā)明采用倒錐油封密封圈的防脫結(jié)構(gòu)，不僅解決了現(xiàn)有技術(shù)擋板占用空間，尺寸協(xié)調(diào)困難，制造成本上升的缺陷，而且解決了密封圈塑性變形脫出安裝孔的概率，密封圈徑向變形產(chǎn)生的變形力將反作用匯聚于端蓋中心軸線(xiàn)，指向來(lái)自油壓的作用力而進(jìn)一步增強(qiáng)現(xiàn)凸輪軸的端密封。
[0009]本發(fā)明經(jīng)裝配油泵總成試驗(yàn)一臺(tái)1000小時(shí)，一臺(tái)2000小時(shí)的可靠性強(qiáng)化驗(yàn)證試驗(yàn)，未發(fā)生機(jī)油泄漏及骨架唇形迷宮密封圈脫出，目前仍然在可靠地運(yùn)行。試驗(yàn)顯示結(jié)果證明本發(fā)明有效地消除初樣階段常發(fā)生的骨架唇形迷宮密封圈脫出故障，可以證明該密封結(jié)構(gòu)非?？煽?。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。
[0011]圖1是本發(fā)明柴油機(jī)油泵總成的凸輪軸油壓密封端蓋的構(gòu)造剖面示意圖。
[0012]圖2是圖1中I向的局部放大示意圖。
[0013]圖中:1泵箱，20型圈，3無(wú)內(nèi)圈滾子軸承，4凸輪軸，5骨架唇形迷宮密封圈，6壓緊螺釘，7端蓋本體，8主唇口，9副唇口，10密封圈安裝座，11臺(tái)階軸孔擋板。
【具體實(shí)施方式】
[0014]在圖1中，凸輪軸油壓密封端蓋，包括了裝配在凸輪軸動(dòng)力輸入端，固聯(lián)在泵箱I儲(chǔ)油腔口端面上的端蓋本體7和抱緊凸輪軸防止機(jī)油泄漏的骨架骨架唇形迷宮密封圈5。端蓋本體7通過(guò)螺釘6固聯(lián)在泵箱I上。端蓋本體7內(nèi)側(cè)臺(tái)階孔內(nèi)裝配有通過(guò)凸輪軸的無(wú)內(nèi)圈滾子軸承3。無(wú)內(nèi)圈滾子軸承3用于支撐凸輪軸4，骨架唇形迷宮密封圈5的主唇口 8、副唇口 9抱緊凸輪軸4軸頸形成密封帶。端蓋本體7上的骨架唇形迷宮密封圈安裝座孔為一內(nèi)大外小的錐形孔，形成大于唇形密封圈內(nèi)側(cè)軸向脫出力的倒錐防脫出結(jié)構(gòu)。所述倒錐防脫結(jié)構(gòu)為內(nèi)大外小的倒錐角錐形孔。
[0015]端蓋本體7是一個(gè)制有階梯軸臺(tái)的圓柱筒體,密封圈安裝座10制在所述端蓋本體7外側(cè)端面圍繞中心孔的軸臺(tái)圓柱體上，密封圈安裝座孔是一個(gè)與安裝密封圈形狀大小基本一致的內(nèi)陷臺(tái)階孔。所述倒錐角錐形孔即錐孔的母線(xiàn)與中心軸線(xiàn)呈1°?3°斜角。倒錐角制在端蓋本體7的密封圈安裝座孔內(nèi)，是一個(gè)大端向內(nèi)側(cè)軸線(xiàn)延伸的圓錐孔。倒錐角錐孔母線(xiàn)與中心軸線(xiàn)呈斜角最佳角度可以是1°?2°。密封圈安裝孔母線(xiàn)與安裝軸線(xiàn)成2°左右倒錐角的設(shè)計(jì)后，密封圈脫出的前提條件是必須產(chǎn)生一定的塑性變形，而密封圈變形產(chǎn)生的壓力P值只與橡膠材料的固有物理特性及變形尺寸大小有關(guān)，而與密封圈工作的時(shí)間歷程無(wú)關(guān)，故該P(yáng)值不會(huì)變，其能承受的軸向脫出力就成為一個(gè)定值，這樣，就保證了 該結(jié)構(gòu)的密封端蓋能可靠地完成密封功能。
【權(quán)利要求】
1.一種凸輪軸油壓密封端蓋，包括:裝配在凸輪軸動(dòng)力輸入端，固聯(lián)在泵箱(I)儲(chǔ)油腔口端面上的端蓋本體(7)和抱緊凸輪軸防止機(jī)油泄漏的骨架唇形迷宮密封圈(5)，其特征在于:端蓋本體(7)內(nèi)側(cè)臺(tái)階孔內(nèi)裝配有通過(guò)凸輪軸的無(wú)內(nèi)圈滾子軸承(3)和唇形密封圈(5)主、副唇口抱緊凸輪軸(4)軸頸形成的密封帶，在端蓋本體(7)裝配唇形密封圈(5)的安裝座孔上，制有防密封圈軸向脫出的倒錐防脫結(jié)構(gòu)，所述倒錐防脫結(jié)構(gòu)為內(nèi)大外小的倒錐角錐形孔。
2.如權(quán)利要求1所述的凸輪軸油壓密封端蓋，其特征在于:倒錐角制在端蓋本體(7)的密封圈安裝座孔內(nèi)，是一個(gè)大端向內(nèi)側(cè)軸線(xiàn)延伸的圓錐孔。
3.如權(quán)利要求1所述的凸輪軸油壓密封端蓋，其特征在于:所述倒錐角錐形孔的母線(xiàn)與中心軸線(xiàn)呈1°?3°斜角。
【文檔編號(hào)】F16J15/16GK103883734SQ201410083493
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】肖高文 申請(qǐng)人:成都威特電噴有限責(zé)任公司