[发明专利]一种发动机及其碗型塞、该碗型塞的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及发动机密封技术领域，特别涉及一种发动机及其碗型塞、该碗型塞的加工方法。

背景技术

碗型塞是广泛使用于发动机的一种密封部件，该碗型塞与缸体和缸盖的塞孔过盈配合，起到封水、油的作用。

发动机运行过程中经常发生碗型塞密封性能失效，造成碗型塞与塞孔密封面漏水、油问题。显然，这样极易导致发动机机体受损而对其使用寿命及性能造成不利影响。

经分析得知，发动机碗型塞密封性能失效主要归结于以下两个原因：

第一、发动机缸体、缸盖的塞孔孔壁存在毛刺，两者装配过程中毛刺划伤碗型塞而使其密封面受损；

第二、由于发动机自身运行特性，其内水、油冷热交替，极大的温差极易使碗型塞发生塑性变形，而使其与塞孔件过盈配合量不符合工艺要求；

有鉴于此，本领域技术人员亟待改进现有碗型塞的结构，以提高其密封性能，从而延长发动机机体的使用寿命、优化其性能。

发明内容

针对上述缺陷，本发明改进了现有碗型塞的结构，以解决其与塞孔装配后密封性能低的问题。在此基础上，本发明还提供了一种上述碗型塞的加工方法及包括该碗型塞的发动机。

为了解决上述问题，本发明所提供的碗型塞，包括碗型塞基体，碗型塞基体的头部具有第一环形槽、其中部具有第二环形槽，还包括弹性体，该弹性体设于所述第二环形槽内，并且弹性体具有凸起于碗型塞基体外周壁的环形突起部。

与现有技术相比，上述结构的碗型塞与塞孔装配过程中，一方面通过第一环形槽边缘切削祛除塞孔孔壁的毛刺，可保证碗型塞头部以上部分密封面的完整性，另一方面碗型塞沿轴向继续移动过程中，弹性体发生弹性变形可增大塞孔和碗型塞两者密封面间的接触压力，使碗型塞的弹性补偿能力增强，从而提高了碗型塞的密封效果，降低了发动机漏水、油问题发生的几率。

本发明的一优选方案中，沿轴向弹性体端部至突起部的截面面积渐变，弹性体端部的截面面积等于碗型塞基体的截面面积。

本方案通过进一步限定弹性体局部的截面形状以及其与碗型塞基体的关系，使碗型塞基体和弹性体连接部平缓过渡，在碗型塞与塞孔装配过程中该局部起到导向作用，从而可尽可能的降低塞孔边缘划伤弹性体的风险，进而进一步地提高碗型塞的密封效果。

本发明的又一优选方案中，弹性体的突起部的数量为多个，多个突起部沿轴向间隔设置。

本方案通过限定弹性体上突起部的数量及其布置方式，碗型塞和塞孔装配后可在两者间形成多个环形密封带，从而可进一步的提高碗型塞的密封性能。

本发明的又一优选方案中，上述碗型塞的弹性体具体为通过热硫化粘结工艺制成粘接于第二环形槽内的硫化橡胶层。

本方案通过进一步限定弹性体与碗型塞基体的制造工艺，不仅提高了橡胶制品的弹性性能，而且可在模具内将弹性体一次加工成型，从而简化了碗型塞的整体加工工艺。

本发明还提供一种发动机，包括缸体和缸盖，缸体和缸盖具有多个塞孔，还包括与塞孔过盈配合的碗型塞，所述碗型塞具体为如上所述的结构。

由于上述碗型塞具有上述技术效果，因此包括该碗型塞的发动机应当具有相同的技术效果，故在此不再赘述。

优选地，所述弹性体的材质具体为氟橡胶或者丁晴橡胶

除上述发动机及其碗型塞外，本发明还提供一种加工方法，用于加工上述碗型塞，该加工方法包括如下步骤：

S00)制备所述碗型塞基体；

S10)将所述碗型塞基体固定于弹性体模具内，并使所述第二环形槽和所述弹性体模具的内壁形成与所述弹性体形状相适配的密封腔体；

S20)将生胶剂和硫化剂填充至所述密封腔体内，并在预定温度和预定压力下使两者发生化学反应制成硫化橡胶层；

S30)待冷却后脱模形成所述弹性体。

优选地，步骤S00中通过碗型塞基体模具和压力机对不锈钢或铜板材施加外力，制成所述碗型塞基体。

优选地，步骤S20中所述生胶剂具体为AH110型氟橡胶生胶，所述硫化剂具体为双酚AF硫化剂，所述预定温度为170～180℃，所述预定压力为6～8MPa。

附图说明

图1示出了本发明所提供碗型塞的具体实施方式的三维结构示意图；

图2示出了图1中所示碗型塞的剖视结构示意图；

图3示出了图2的A处局部放大示意图；

图4示出了本发明所提供的碗形塞加工方法的工艺流程图。

图1至图4中附图标记与各个部件名称之间的对应关系：