[发明专利]新型发动机平衡轴密封结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型发动机平衡轴密封结构，尤其适用于轴系密封。

背景技术

液密闭空间或管道系统在使用过程中必须隔绝内外环境，以杜绝内外环境中的粉层、流体等窜出或窜入，此时就需要在零件相邻结合面之间使用一种特殊的零部件，该零部件通常称为密封件。 密封件虽然广泛地应用于工业、国防、航空以及人们的日常生活之中，但是密封件的性能和寿命却不容易受到关注，常常被人们所忽视。密封件的失效会造成一系列问题，比如设备中某一重要密封件发生失效，设备可能不能正常启动或运转，发生失效后仍强行工作甚至会使设备报废；易燃易爆气体或腐蚀性液体在储运环节由于密封装置失效而造成密封介质的泄漏，将会导致严重的后果，给生命财产带来巨大损失、破坏环境。

发动机中所使用的密封件的工作环境非常恶劣，这是因为发动机在气缸内气体燃烧爆发时会产生高温、高压以及摩擦等恶劣的密封工况。除此之外还必须考虑发动机中使用的燃料油、润滑油、防冻液等有机溶剂对密封件的腐蚀破坏。与此同时，现代发动机的设计趋势是轻量化、小体积、高功率、低碳环保，导致密封面比较狭窄、形状比较复杂，螺栓的压紧力也不能太大。这些问题的出现对密封技术及密封材料都提出了更高的要求。特别是在气缸盖、油底壳、尾气排放装置等罩壳冲压件等处的密封，不是采用任何一种简单的密封件所能解决的。

发明内容

为了克服现有的发动机平衡轴密封性能较差导致的泄漏的实际问题，本发明对发动机平衡轴密封结构进行了改进，选用了全平面法兰结构，并采用了新型密封圈，以提系统密封性能，保证工作质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：选用了全平面的密封面来设计密封罩，并将螺栓压紧处冲压形成凸台；实现密封垫的安装定位，选择使用橡胶密封垫片，利用其具有较好弹性，且使用温度范围较宽，在较小的外力作用下就会产生较大的变形，解除外力后能够很快恢复到原来的状态的特点，压缩变形可以补偿泄漏通道，从而达到初始密封状态；回弹特性可以弥补由于介质压力作用引起的密封面的分离，留有足量接触压力，保证在工作状态下也具有较好的密封效果。

考虑到发动机平衡轴密封垫的环境温度为-40℃~120℃，并且偶尔会喷溅上水、冷却液、清洗液、碳氢化合物、盐、汽油和机油等介质，可以选 择丁晴橡胶、氯丁橡胶、氟橡胶、聚三氟氯乙烯橡胶作为平衡轴密封垫片的材料，但考虑到经济性以及较高耐油性要求，选用丁晴橡胶作为平衡轴密封垫。

本发明的有益效果是：使用了全平面法兰结构，来设计密封罩，且密封罩的边缘冲压成翻边的形式可以提高法兰面的刚度，防止密封罩发生翘曲变形；选用丁晴橡胶作为平衡轴密封垫，在保证密封性能的基础上，提升了整体结构的经济性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是全平面法兰结构图。

图2是突面法兰结构图。

具体实施方式

优选的，考虑到发动机平衡轴密封垫的环境温度为-40℃~120℃，并且偶尔会喷溅上水、冷却液、清洗液、碳氢化合物、盐、汽油和机油等介质，并考虑经济性因素，选用丁晴橡胶作为平衡轴密封垫。

优选的，为了增强密封垫的密封性，在介质压力较大的条件上，在密封垫片上有加强筋结构。

优选的，为了使得垫片在法兰配合面之间均处于压缩状态，保证不过分增加垫片外径的前提下，垫片的内径不再伸入密封腔内，以避免密封腔内流体介质冲刷垫片，污染密封腔内的介质，导致被压缩部分的垫片由于垫片材料被流体介质浸胀而损坏，以及由于外部环境的腐蚀造成垫片损坏的问题发生。

优选的，在同样的螺栓预紧力作用下，尽量减小垫片宽度，以增加垫片应力，提高密封面接触压力。

优选的，为避免由于垫片宽度的增加，增大垫片的表面积，在垫片上产生相同的压紧应力，加使得载在宽垫片的螺栓力就要比窄垫片上的螺栓预紧力大得多而引起壳体法兰的翘曲变形，选用垫片尺寸的时候应尽可能选择较窄的垫片。

优选的，如图1所示，为了解决由于垫片材料硬度较低，采用全平面的密封面为光滑的平面，垫片覆盖整个法兰密封面，使用硬度较软的垫片时可以在平面上加工 2~3 个沟槽；全平面法兰的垫片与法兰密封面的接触面积较大，在一定的螺栓预紧力作用下垫片的压缩应力较小，可应用于低温低压的流体管道、容器密封结构之中。