一种发动机曲轴轴端密封结构、发动机、车辆及方法与流程

1.本发明涉及机械密封技术领域，特别涉及一种发动机曲轴轴端密封结构、发动机、车辆及方法。


背景技术：

2.发动机曲轴两端通常利用骨架油封以实现缸体内外的密封，防止缸体内部的润滑油泄露到发动机外部。骨架油封由钢质外圈和橡胶密封唇两部分组成，油封外圈通过过盈装配在缸体内孔内，密封唇依靠一定过盈量贴合在曲轴轴颈上，将大部分润滑油隔离在缸体内部，由于在密封唇与曲轴贴合位置设置有旋转线，曲轴在旋转过程中将两者间的剩余润滑油压向缸体内部，以实现轴端的密封作用。
3.现有的结构是骨架油封通过工装压在缸体内孔中，由于从骨架油封密封唇至曲轴轴颈表面存在多个零件装配环节，累积误差较大，导致密封唇与曲轴轴颈间的同轴度偏差较大，造成密封唇过盈量不均，润滑油会从过盈量小的位置露出。同时由于密封唇螺旋产生的轴向推力，在将润滑油向缸内推入，在反作用力将油封推向缸体外部，在长时间运行后产生油封脱出的风险。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种发动机曲轴轴端密封结构、发动机、车辆及方法，以解决骨架油封直接装在缸体内孔中，由于累积装配误差导致的其与曲轴同轴度难以保证而产生润滑油泄漏风险，同时由于油封密封唇产生的轴向推力使油封脱出问题。为了实现上述目的，本发明通过如下的技术方案来解决：
5.第一方面，本发明提供了一种发动机曲轴轴端密封结构，包括：
6.端盖，与固定在曲轴轴端上部件可拆卸连接，具有沿轴向设置的配合部和沿径向设置的止推部，两者形成容置空间；
7.骨架油封，设于所述容置空间内，外圈与所述配合部过盈配合，外侧与所述止推部配合。
8.作为进一步的技术方案，所述骨架油封具有密封唇且其内孔设有螺旋线结构。
9.作为进一步的技术方案，所述曲轴设有法兰结构，所述密封唇与所述法兰结构配合。
10.作为进一步的技术方案，所述配合部外侧设有沿径向设置的外延部，通过所述外延部与固定在曲轴轴端上部件可拆卸连接。
11.作为进一步的技术方案，所述外延部周向均匀布置若干螺栓，且两两相对布置。
12.作为进一步的技术方案，所述骨架油封具有防尘唇，设于与所述止推部配合一侧。
13.作为进一步的技术方案，所述密封唇与曲轴过盈配合。
14.第二方面，本发明提供了一种发动机，发动机曲轴轴端采用如第一方面所述的发动机曲轴轴端密封结构进行密封。
15.第三方面，本发明提供了一种车辆，其特征在于，配置有如第二方面所述的发动机。
16.第四方面，本发明提供了根据如第一方面所述发动机曲轴轴端密封结构的装配方法，包括以下步骤：
17.先将骨架油封装在端盖的容置空间内，骨架油封外圈与配合部过盈配合，将端盖上两个相对设置的螺栓预旋紧，使用塞尺在上、下、左、右四顶点测量出四个间隙数值，当其间数值相差较大时，松开螺栓，调整端盖位置，再次预旋紧两个螺栓，然后再用塞尺检测四点数值。直至四点数值处于控制范围之内时，安装剩余螺栓并按扭矩旋紧。
18.上述本发明的有益效果如下：
19.(1)本发明设置的端盖配合部可以与骨架油封过盈配合，设置的止推部可以实现对骨架油封的轴向止推，避免在密封过程中产生的反作用力将骨架油封向外脱出。
20.(2)本发明骨架油封具有密封唇且其内孔设有螺旋线结构，在发动机工作时，曲轴与骨架油封间具有较大的对旋转运动，螺旋线将曲轴表面的润滑油向内推，从而起到防止润滑油流出的功能。
21.(3)本发明将两个成对角状态的第一螺栓预旋紧，使用塞尺在四顶点测量出间隙数值，当其间数值相差较大时，松开螺栓，调整端盖位置，再次旋紧两个第一螺栓，然后再用塞尺检测。直至四点数值处于控制范围之内时，此时端盖内孔与曲轴具有较小的同轴度误差，这样间接保证了油封密封唇与曲轴间具有较好的同轴度和均匀的过盈量，从而保证了油封良好的密封性能。
附图说明
22.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的限定。还应当理解，这些附图是为了简化和清楚而示出的，并且不一定按比例绘制。现在将通过使用附图以附加的特征和细节来描述和解释本发明，其中：
23.图1示出了采用骨架油封的传统密封结构示意图；
24.图2示出了本发明实施例中密封结构示意图；
25.图3示出了本发明实施例中密封结构局部放大示意图；
26.图4示出了本发明实施例中骨架油封结构示意图；
27.图5示出了本发明实施例中密封结构装配示意图。
28.图中：1、曲轴；2、骨架油封；21、金属骨架；22、密封唇；23、防尘唇；3、端盖；4、第一螺栓；5、飞轮罩壳；6、齿圈；7、飞轮；8、第二螺栓。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明典型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
30.实施例一
31.普通密封结构如图1所示，骨架油封2套在曲轴1的法兰侧面并安装在飞轮罩壳3内孔中，当骨架油封2受到螺旋线推力及发动机曲轴箱压力作用时，由于没有止推结构，容易
向外脱出。
32.对于普通密封结构，由于飞轮罩壳3装配在机体端面，没有调节余量，由于累积误差的存在，骨架油封的密封唇与曲轴间的同轴度误差较大。同时，两者间的同轴度误差只能在装配飞轮之前，通过测量曲轴轴端止口p与飞轮罩壳内孔q之间的跳动值间接获得，由于两者间装配环节较多，所获得的数值准确度较差，难以进行后续产品的加工尺寸调整。从而导致密封结构效果大大减弱。
33.为此，本实施例提供了一种发动机曲轴轴端密封结构，如图2-图5所示，本实施例以发动机飞轮端为例进行说明。
34.如图2和图3所示，曲轴1上设有法兰结构，齿圈6和飞轮7通过第二螺栓8固定于曲轴1的法兰结构侧面连接。
35.端盖3与固定在曲轴1轴端上部件可拆卸连接，在本实施例中固定在曲轴1轴端上部件为飞轮罩壳5，端盖3具有沿轴向设置的配合部和沿径向设置的止推部，两者形成容置空间，即端盖3的内孔；配合部外侧设有沿径向设置的外延部，通过外延部与飞轮罩壳5可拆卸连接；可拆卸的连接方式为螺栓连接，外延部周向均匀布置若干第一螺栓4，且两两相对布置，端盖3通过第一螺栓4固定在飞轮罩壳5内孔中。
36.骨架油封2具有金属骨架21、密封唇22和防尘唇23，设于容置空间内，外圈与配合部过盈配合，外侧与止推部配合，密封唇22与曲轴1过盈配合，具体的在本实施例中与法兰外圈表面过盈配合，防尘唇23设于与止推部配合一侧。
37.本实施例设置的端盖3配合部可以与骨架油封2过盈配合，设置的止推部可以实现对骨架油封2的轴向止推，避免在密封过程中产生的反作用力将骨架油封向外脱出。
38.如图4所示，骨架油封2具有密封唇22且其内孔设有螺旋线结构，在发动机工作时，曲轴1与骨架油封2间具有较大的对旋转运动，螺旋线将曲轴1表面的润滑油向内推，从而起到防止润滑油流出的功能。
39.实施例二
40.本实施例提供了一种发动机，发动机曲轴1轴端采用如权利要求实施例1中的发动机曲轴1轴端密封结构进行密封。
41.实施例三
42.本实施例提供了一种车辆，配置有实施例二中的发动机。
43.实施例四
44.本实施例提供了根据如实施例一中发动机曲轴1轴端密封结构的装配方法，包括以下步骤：
45.如图5所示，先将骨架油封2装在端盖3内孔m(端盖容置空间形成的内孔，相当于具有两个内孔m和n，分别对应配合部和止推部的配合面)内并安装到底。端盖3放置在图3所示位置后，用两个第一螺栓4成对角状态预旋紧，使用塞尺在上、下、左、右四顶点(c、d、a、b)点测量出四个间隙数值，当其间数值相差较大时，松开第一螺栓4，调整端盖3位置，再次预旋紧两个第一螺栓4，然后再用塞尺检测四点数值。直至四点数值处于控制范围之内时，安装剩余第一螺栓4并按扭矩旋紧。此时端盖3内孔n与曲轴1具有较小的同轴度误差，这样间接保证了骨架油封2的密封唇22与曲轴1间具有较好的同轴度和均匀的过盈量，从而保证了骨架油封2良好的密封性能。
46.本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

技术特征：
1.一种发动机曲轴轴端密封结构，其特征在于，包括：端盖，与固定在曲轴轴端上部件可拆卸连接，具有沿轴向设置的配合部和沿径向设置的止推部，两者形成容置空间；骨架油封，设于所述容置空间内，外圈与所述配合部过盈配合，外侧与所述止推部配合。2.如权利要求1所述的一种发动机曲轴轴端密封结构，其特征在于，所述骨架油封具有密封唇且其内孔设有螺旋线结构。3.如权利要求2所述的一种发动机曲轴轴端密封结构，其特征在于，所述曲轴设有法兰结构，所述密封唇与所述法兰结构配合。4.如权利要求1所述的一种发动机曲轴轴端密封结构，其特征在于，所述配合部外侧设有沿径向设置的外延部，通过所述外延部与固定在曲轴轴端上部件可拆卸连接。5.如权利要求4所述的一种发动机曲轴轴端密封结构，其特征在于，所述外延部周向均匀布置若干螺栓，且两两相对布置。6.如权利要求1所述的一种发动机曲轴轴端密封结构，其特征在于，所述骨架油封具有防尘唇，设于与所述止推部配合一侧。7.如权利要求1所述的一种发动机曲轴轴端密封结构，其特征在于，所述密封唇与曲轴过盈配合。8.一种发动机，其特征在于，发动机曲轴轴端采用如权利要求1-7任一项所述的发动机曲轴轴端密封结构进行密封。9.一种车辆，其特征在于，配置有如权利要求8所述的发动机。10.根据如权利要求1-9任一项所述发动机曲轴轴端密封结构的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：先将骨架油封装在端盖的容置空间内，骨架油封外圈与配合部过盈配合，将端盖上两个相对设置的螺栓预旋紧，使用塞尺在上、下、左、右四顶点测量出四个间隙数值，当其间数值相差较大时，松开螺栓，调整端盖位置，再次预旋紧两个螺栓，然后再用塞尺检测四点数值。直至四点数值处于控制范围之内时，安装剩余螺栓并按扭矩旋紧。

技术总结
本发明涉及机械密封技术领域，特别涉及一种发动机曲轴轴端密封结构、发动机、车辆及方法，包括端盖，与固定在曲轴轴端上部件可拆卸连接，具有沿轴向设置的配合部和沿径向设置的止推部，两者形成容置空间；骨架油封，设于所述容置空间内，外圈与所述配合部过盈配合，外侧与所述止推部配合；本发明实现骨架油封与曲轴轴颈同轴度可调，增加轴向止推，解决润滑油泄漏及骨架油封脱出问题。漏及骨架油封脱出问题。漏及骨架油封脱出问题。


技术研发人员：赵欣 马旗 张鹏波 程姗姗 李明晓 赵斌 姜斌 王雪艳 姜志超 王瑞丽
受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司
技术研发日：2022.11.30
技术公布日：2023/5/23