一种汽车发动机用防漏气轴承密封结构的制作方法

本发明涉及一种汽车发动机用防漏气轴承密封结构，属于汽车发动机轴承制造技术领域。

背景技术：

现有的汽车发动机轴承结构，一般采用单层密封结构，在发动机水蒸汽的高压下，因轴承密封效果不好，经常出现高压水蒸汽进入轴承内部的现象；当水蒸汽进入轴承内部后，会引起轴承内部润滑油脂变质、轴承滚道和滚动体表面锈蚀，增大运转时轴承的摩擦阻力，导致轴承温升过快，造成轴承材料二次回火，降低轴承材料的硬度，减少轴承的寿命。另外还有使用双层密封结构的轴承，因采用双层密封件密封，所以材料成本增加，生产效率低，加工成本高。

因此，本发明致力于设计一种汽车发动机用防漏气轴承密封结构，采用特殊结构的单层密封件和密封槽配合，在不增大摩擦阻力的情况下，能更好的阻止水蒸气进入轴承内部，从而提高轴承的使用寿命，同时节约生产成本，提高生产效率。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种汽车发动机用防漏气轴承密封结构，具有结构简单、使用方便、成本较低等特点，采用特殊结构的单层密封件和密封槽配合，在不增大摩擦阻力的情况下，能起到更好的密封作用，延长轴承寿命。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种汽车发动机用防漏气轴承密封结构，包括轴承内圈、轴承外圈、密封件及若干滚动钢珠；

其中，所述轴承外圈套设于轴承内圈的外侧，且滚动钢珠均匀设置于轴承内圈与轴承外圈之间，以实现轴承内圈与轴承外圈的相对转动；密封件设置于轴承内圈及轴承外圈之间端部，包括刚性骨架及包覆于刚性骨架上的密封体；密封体的内圈面上设置有与轴承内圈相配合的密封部，且密封体的外圈面上设置有与轴承外圈相配合的安装部；

轴承内圈的外侧壁端部呈台阶状，包括沿轴向由内向外布置的内台阶、斜坡及外台阶，外台阶的直径小于内台阶，且外台阶与内台阶之间通过斜坡连接过渡；所述密封部为双唇密封结构，包括密封内唇及密封外唇，且密封内唇与密封外唇之间设置有弧形凹陷；密封内唇倾斜延伸至内台阶上而与内台阶构成轻接触配合，其摩擦阻力可忽略不计，当沟道内油脂向外流出时，可被有效阻止；密封外唇倾斜延伸至外台阶上，且与斜坡接触配合，当气流轴向压在密封件的内端时，由于密封外唇与斜坡紧贴，可有效阻止气流进入轴承内部。

优选的，所述刚性骨架的外端设置有倾斜延伸至安装部内的第一分支架，刚性骨架的内端设置有分别倾斜延伸至密封内唇及密封外唇内的第二分支架及第三分支架，起到刚性支撑作用，大大提高了密封件的稳固性，防止密封件的松动，以及高温下密封体变形而导致的漏油漏气。

优选的，所述第二分支架及第三分支架采用弹性钢片制成，以保证其韧性，便于密封件的安装，同时保证其支撑作用；且与刚性骨架通过焊接连结，连接方便且稳固有效。

优选的，所述轴承外圈的内侧壁端部设置有外圈凹槽，且安装部为凸起结构，与外圈凹槽构成嵌入配合。当气流轴向压在密封件的上部时，因安装部与外圈凹槽的紧接触，可有效阻止气流进入轴承内部。

优选的，所述外圈凹槽和安装部的截面呈梯形，便于安装及凹槽加工。

优选的，所述密封外唇与斜坡为小面积接触配合。当密封外唇压紧在斜坡上时，会产生一个很小的轴向力，因轴向力对旋转轴承不造成阻力，所以可忽略不计。

优选的，所述斜坡的坡度在60°至80°内，以减小径向压力，减小摩擦。

有益效果：本发明提供的一种汽车发动机用防漏气轴承密封结构，相对于现有技术，具有以下优点：1、采用特殊结构的单层密封件和密封槽配合，在不增大摩擦阻力的情况下，能更好的阻止水蒸气进入轴承内部，从而有效提高轴承的使用寿命；2、大大简化了轴承密封结构，且安装使用方便，稳固不易变形，材料及加工成本较低，有效提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明实施例的局部剖面图；

图2为本发明图1中A部的局部放大图；

图中包括：1、轴承内圈，2、轴承外圈，3、刚性骨架，4、密封体，5、安装部，6、内台阶，7、斜坡，8、外台阶，9、密封内唇，10、密封外唇，11、第一分支架，12、第二分支架，13、第三分支架，14、外圈凹槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示为一种汽车发动机用防漏气轴承密封结构，包括轴承内圈1、轴承外圈2、密封件及若干滚动钢珠；

其中，所述轴承外圈2套设于轴承内圈1的外侧，且滚动钢珠沿圆周均匀设置于轴承内圈1与轴承外圈2之间中部，以实现轴承内圈1与轴承外圈2的相对转动；密封件设置于轴承内圈1及轴承外圈2之间端部，包括刚性骨架3及包覆于刚性骨架3上的密封体4；密封体4的内圈面上设置有与轴承内圈1相配合的密封部，且密封体4的外圈面上设置有与轴承外圈2相配合的安装部5；

轴承内圈1的外侧端部呈台阶状，包括沿轴向由内向外布置的内台阶6、斜坡7及外台阶8，外台阶8的直径小于内台阶6，且外台阶8与内台阶6之间通过斜坡7连接过渡；所述密封部为双唇密封结构，包括密封内唇9及密封外唇10，且密封内唇9与密封外唇10之间设置有弧形凹陷；密封内唇9倾斜延伸至内台阶6上而与内台阶6接触配合；所述密封外唇10倾斜延伸至外台阶8上，且与斜坡7接触配合。

本实施例中，所述轴承外圈2的内侧端部设置有外圈凹槽14，且安装部5为凸起结构，与外圈凹槽14构成嵌入配合；外圈凹槽14和安装部5的截面呈直角梯形，且外侧为斜边。

本实施例中，所述密封内唇9与内台阶6、密封外唇10与外台阶8均为轻接触配合，且密封外唇10与斜坡7为小面积贴合。

如图2所示，所述刚性骨架3的外端设置有倾斜延伸至安装部5内的第一分支架11，刚性骨架3的内端设置有分别倾斜延伸至密封内唇9及密封外唇10内的第二分支架12及第三分支架13；第一分支架11与刚性骨架3为一体结构，第二分支架12及第三分支架13采用弹性钢片制成，且与刚性骨架3通过焊接连结。

本发明的具体实施方式如下：

安装时，首先使带有第二分支架12的密封内唇9与内台阶6抵触，并使带有第三分支架13的密封外唇10一侧与外台阶8抵触，另一侧与斜坡7压紧配合；而后通过第二分支架12和第三分支架13的弹性挤压变形，将安装部5嵌入外圈凹槽14内，实现密封件与轴承套圈的安装。

这样当轴承沟道内的油脂向外流出时，通过密封内唇9可有效阻止油脂的漏出；而当气流轴向压在密封件上部时，因密封件上部与外圈凹槽14紧接触，有效阻止气流进入轴承内部；当气流轴向压在密封件A部时，由于密封外唇10紧贴在斜坡7上，有效阻止气流进入轴承内部。刚性骨架3及其分支架起到刚性支撑的作用，有效降低密封件的松动，防止高温下密封体变形而导致的油脂漏出。

此类轴承主要技术指标有：

(1)耐高温500℃；

(2)径向游隙：4～18um；

(3)额定负荷：Cr＝9.55KN；COr＝4.8KN；

(4)噪音：≤30分贝；振动：L≤65um/S；M≤46um/S；M≤35um/S；

(5)漏脂量：漏脂量小于5％；

(6)0.1MPa气压轴向压在密封件上时，气流不能进入轴承沟道；

(7)寿命：施加20％额定动载荷(Cr)，转速为40％极限转速的情况下，运转200个小时，轴承温度不超过80℃。

由此可知，本发明采用特殊结构的单层密封件和密封槽配合，在不增大摩擦阻力的情况下，能有效阻止0.1MPa的气流进入轴承内部，实现更好的密封效果，延长了轴承的使用寿命；同时大大简化了轴承密封结构，且安装使用方便，稳固不易变形，材料及加工成本较低，有效提高了生产效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。