一种油滤清器用保持板密封结构的制作方法

本发明涉及汽车用油滤清器密封技术领域，特别涉及一种油滤清器用保持板密封结构。

背景技术：

通常汽车用滤清器都会包括一个壳体和支架，壳体和支架可拆卸连接。支架上常设置进油口和出油口，壳体的下端与装有过滤元件的圆筒螺纹密封连接，壳体的另一端向中心内伸形成端部，端部上设有通孔，以用于连通支架上的进油口，端部和圆筒间设有保持板，保持板上同样设有通孔，以连通进油口和圆筒内的过滤腔。保持板不仅起着连通壳体和圆筒过滤腔的作用，还起着密封进油口和出油口的作用，因此，保持板性能和密封度的好坏直接影响滤清器的工作稳定性。

在现有使用的油滤清器中，发动机的机械振动带动油滤清器振动，由于保持板与支架、壳体、圆筒是刚性连接，机械振动会致使保持板发生松动，进而出现连接间隙，连接间隙的出现会使壳体的端部的通孔和保持板上的通孔不处于同一轴线上，油路由直线变为曲线，保持板连接处会发生局部渗油现象，由于汽机油具有腐蚀性，特别是添加有省油剂的汽机油，这些渗出的油会腐蚀密封界面，进而导致密封性能大幅降低，严重时，则会发生进油口的油窜入出油口中，影响了滤清器的工作稳定性。同时，由于滤清器时常需要更换滤芯，极易使在工厂经机固定好的保持板发生松动，这种松动也会导致保持板连接不稳定，使保持板位置发生偏移，在发动机机械振动过程中，这种偏差不断被放大后，同样会导致油路通道不通畅，扩大了连接间隙，导致密封度不足，进而出现漏油问题。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种油滤清器用保持板密封结构，以解决保持板密封性能不足的问题。

本发明采用的技术方案如下：一种油滤清器用保持板密封结构，包括壳体和支架，壳体的下部密封连接带有过滤元件的圆筒盖，支架上设有进油口和出油口，进油口的下部，壳体上部的端部上设有进油通孔，进油通孔下部，过滤元件的上方设有保持板，保持板通过螺母构件密封固定连接在支架的出油口处，保持板的中部设有带螺纹通孔的环形凸台，环形凸台与壳体的端部开口接触的侧面上设有凹陷部，凹陷部能够配合地接收用于阻断壳体的端部开口和环形凸台之间的油流的密封构件，保持板与壳体端部内壁接触的端面上设有弹性密封垫。

由于上述结构的设置，在现有技术中，通常是在保持板与壳体端部内壁之间设有回油通道，这种设置方式对油流压力调节效果不大，主要是用于提供安装间隙，以提高壳体和保持板之间安装的通用性，但是这种设置方式无法避免油流窜入连接缝隙进而腐蚀连接界面，导致保持板与壳体端部内壁之间密封度下降的问题，通过密封构件来阻断壳体的端部开口和环形凸台之间的油流，在提供足够的安装间隙的同时，使保持板与壳体端部内壁之间无油流，进而避免了油流窜入连接缝隙而腐蚀连接界面的问题，保证了保持板与壳体端部内壁之间的密封度；弹性密封垫的设置，则是用于密封保持板与壳体端部内壁之间的接触间隙和吸收机械振动，使保持板尽量与螺母构件保持同频率的振动，消除彼此之间因振动频率不同而发生的螺纹松动现象，阻止油流渗入并腐蚀保持板与螺母构件的螺纹连接处而导致漏油的发生，大幅减小不同振动频率的壳体对保持板振动频率的影响，在整体上，密封构件和弹性密封垫配合使用，大幅提高了保持板的密封性能，使保持板即使长期的振动情况下也不易发生松动，进而防止了漏油问题的发生。

进一步，为了防止保持板上的通孔与进油通孔的油窜入安装间隙中，保持板上的通孔与进油通孔同轴设置并通过密封环密封接触间隙。通过密封环的密封作用，使油流只能经由进油通孔和通孔流过。

进一步，为了防止在振动过程中，密封环发生相对位移而影响密封度，保持板上的通孔边缘突出形成通孔凸台，密封环套于通孔凸台上，且密封环的厚度不小于通孔凸台的高度。通孔和进油通孔在同一轴线上发生相对偏移时，密封环能紧贴于通孔和进油通孔的壁面，且始终使进油通道置于密封环内，进而保证了密封度。

作为一种改进技术方案，通孔内设有套环，套环一端的边缘向外翻边形成裙边，裙边通过壳体端部的内壁压于通孔凸台的端面上。通过压紧套环的方式，使通孔壁面和进油通孔壁面即使在振动的情况下，也能处于密封状态，进而保证了密封度。

进一步，为了使弹性密封垫具有良好的弹性和耐磨性，防止弹性密封垫过早发生塑性变形和粘接腐蚀接触面，弹性密封垫由弹性聚氨酯层和涂覆于弹性聚氨酯层表面的聚四氟乙烯层组成。

相似地，为了使密封环具有良好的弹性和耐磨性，防止密封环过早发生塑性变形和粘接腐蚀接触面，密封环由弹性聚氨酯层和涂覆于弹性聚氨酯层表面的聚四氟乙烯层组成。

进一步，为了防止油流经保持板的上端与螺母配合连接的空隙部分顺流至螺纹连接处而发生漏油，保持板的上端与螺母配合连接的空隙部分设有密封环，密封环充满保持板的上端与螺母配合连接的空隙部分，以密封空隙部分。

进一步，考虑到弹性聚氨酯的耐候性，同时考虑到在长期挤压过程中易发生塑性变形而影响密封性能，弹性聚氨酯层采用弹性聚氨酯材料，弹性聚氨酯材料由以下重量份的材料组成：TPU树脂90-95份，蜡粉2-5份，气相二氧化硅12-15份，棉纤维6-8份，偶联剂1-2份，抗氧化剂0.5-1份，流平剂0.5-1份，分散剂0.5-1份，棉纤维由白棉经皮辊轧棉机初加工后得到的白棉短绒纤维分散后制得，TPU树脂为改良后的TPU树脂，所述改良后的TPU树脂由以下步骤制得：

步骤1、将质量比为26%的二甲基硅油、38.5%的TPR和6%的亚麻油置于涡轮搅拌器中搅拌混合均匀，并将混合液加热至100℃，将质量比为7%的有机硅树脂加热到160℃至熔融后，加入到混合液中，保持混合液的温度在100℃，用600rad/min的搅拌速度搅拌3h，得到混合液；

步骤2、将质量比为10.8%的滑石粉、3.2%的硬脂酸锌、1.5%的三乙胺中和剂、0.5%的有机锡催化剂和4.3%的芥酸酰胺在搅拌器中搅拌混合均匀后加入步骤1的混合液中搅拌混合均匀，然后将混合均匀后的混合液送至密炼机中密炼8h，最后加入质量比为2.2%的硼酸让其凝固成型即可。

上述中，有机硅树脂的加入可使TPU树脂具有优良的耐热、耐寒等特性，使密封环能够适应油滤清器的工作环境，增加了TPU树脂基体的稳定性， TPU树脂基体防老化效果好，能够大幅提高以TPU树脂为基体的弹性聚氨酯的综合性能；滑石粉能够提高TPU树脂基体的硬度，降低TPU树脂的表面摩擦系数，使弹性聚氨酯材料具有优异的韧性和稳定性；棉纤维的使用不仅能够大幅提高弹性聚氨酯材料的韧性、耐磨性和抗撕裂性，还能使聚氨酯本体在长期使用中保持良好的弹性，大幅降低聚氨酯的塑性变形率，使聚氨酯本体能够长期保持结构和尺寸的稳定性能。

进一步，弹性聚氨酯材料的制备工艺包括以下步骤：

步骤1、将棉纤维和TPU树脂置于50℃热风下进行充分干燥，使棉纤维和TPU树脂的水含量在0.06wt%以下；

步骤2、按照配比称取各组分，将TPU树脂，蜡粉，气相二氧化硅，棉纤维，偶联剂，抗氧化剂和流平剂置于搅拌器中，在600rad/min的搅拌速度下于90℃下搅拌混合均匀，然后加入棉纤维用分散机分散均匀，降低混料的温度至80℃，保温2min，再将混料投至密炼机中于110-120℃下密炼4-5h；

步骤3、将步骤2密炼后得到的混料用压片机压制成型即可。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、通过密封构件来阻断壳体的端部开口和环形凸台之间的油流，在提供足够的安装间隙的同时，使保持板与壳体端部内壁之间无油流，进而避免了油流窜入连接缝隙而腐蚀连接界面的问题，保证了保持板与壳体端部内壁之间的密封度；

2、弹性密封垫的设置则是用于密封保持板与壳体端部内壁之间的接触间隙和吸收机械振动，使保持板尽量与螺母构件保持同频率的振动，消除彼此之间因振动频率不同而发生的螺纹松动现象，阻止油流渗入并腐蚀保持板与螺母构件的螺纹连接处而导致漏油的发生，大幅减小不同振动频率的壳体对保持板振动频率的影响；

3、本发明通过在保持板上采用密封构件密封和弹性密封垫密封的结构，有效地减小了油滤清器漏油问题的发生概率，大幅提高了保持板的密封性能，使保持板即使长期的振动情况下也不易发生松动，进而增强了油滤清器的工作稳定性能。

附图说明

图1是本发明的一种油滤清器用保持板密封结构示意图；

图2是图1中A部分的放大结构示意图；

图3是图2结构的另一种情况；

图4是本发明的弹性密封垫剖面结构示意图；

图5是本发明的密封环剖面结构示意图。

图中标记：1为壳体，2为支架，201为进油口，202为出油口，3为过滤元件，4为进油通孔，5为保持板，501为通孔，6为螺母构件，7为环形凸台，8为端部开口，9为凹陷部，10为密封构件，11为弹性密封垫，1101为弹性聚氨酯层，1102为聚四氟乙烯层，12为密封环，13为通孔凸台，14为套环，1401为裙边，15为空隙部分。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图5所示，一种油滤清器用保持板密封结构，包括壳体1和支架2，壳体1的下部密封连接带有过滤元件3的圆筒盖，支架2上设有进油口201和出油口202，进油口201的下部，壳体1上部的端部上设有进油通孔4，进油通孔4下部，过滤元件3的上方设有保持板5，保持板5通过螺母构件6密封固定连接在支架2的出油口202处，保持板5的中部设有带螺纹通孔的环形凸台7，环形凸台7与壳体1的端部开口8接触的侧面上设有凹陷部9，凹陷部9能够配合地接收用于阻断壳体1的端部开口8和环形凸台7之间的油流的密封构件10，优选地，密封构件10为O型密封圈，保持板5与壳体1端部内壁接触的端面上设有弹性密封垫11。

作为一种改进地实施方式，为了防止保持板5上的通孔501与进油通孔4的油窜入安装间隙中，如图2和图3所示，保持板5上的通孔501与进油通孔4同轴设置并通过密封环12密封接触间隙。通过密封环12的密封作用，使油流只能经由进油通孔4和通孔501流过。

作为一种改进地实施方式，为了防止在振动过程中，密封环12发生相对位移而影响密封度，如图2所示，保持板5上的通孔501边缘突出形成通孔凸台13，密封环12套于通孔凸台13上，且密封环12的厚度不小于通孔凸台13的高度。通孔501和进油通孔4在同一轴线上发生相对偏移时，密封环12能紧贴于通孔501和进油通孔4的壁面，且始终使进油通道置于密封环12内，进而保证了密封度。

作为一种改进地实施方式，如图3所示，通孔501内设有套环14，套环14一端的边缘向外翻边形成裙边1401，裙边1401通过壳体1端部的内壁压于通孔凸台13的端面上。通过压紧套环14的方式，使通孔壁面和进油通孔4壁面即使在振动的情况下，也能处于密封状态，进而保证了密封度。

作为一种改进地实施方式，为了使弹性密封垫11具有良好的弹性和耐磨性，防止弹性密封垫11过早发生塑性变形和粘接腐蚀接触面，如图4所示，弹性密封垫11由弹性聚氨酯层1101和涂覆于弹性聚氨酯层1101表面的聚四氟乙烯层1102组成。

作为一种改进地实施方式，为了使密封环12具有良好的弹性和耐磨性，防止密封环12过早发生塑性变形和粘接腐蚀接触面，如图5所示，密封环12由弹性聚氨酯层1101和涂覆于弹性聚氨酯层1101表面的聚四氟乙烯层1102组成。

作为一种改进地实施方式，为了防止油流经保持板5的上端与螺母配合连接的空隙部分15顺流至螺纹连接处而发生漏油，保持板5的上端与螺母配合连接的空隙部分15设有密封环12，密封环12充满保持板5的上端与螺母配合连接的空隙部分15，以密封空隙部分15。

作为一种改进地实施方式，考虑到弹性聚氨酯的耐候性，同时考虑到在长期挤压过程中易发生塑性变形而影响密封性能，弹性聚氨酯层1101采用弹性聚氨酯材料，弹性聚氨酯材料由以下重量份的材料组成：TPU树脂90-95份，蜡粉2-5份，气相二氧化硅12-15份，棉纤维6-8份，偶联剂1-2份，抗氧化剂0.5-1份，流平剂0.5-1份，分散剂0.5-1份，棉纤维由白棉经皮辊轧棉机初加工后得到的白棉短绒纤维分散后制得，TPU树脂为改良后的TPU树脂，所述改良后的TPU树脂由以下步骤制得：

步骤1、将质量比为26%的二甲基硅油、38.5%的TPR和6%的亚麻油置于涡轮搅拌器中搅拌混合均匀，并将混合液加热至100℃，将质量比为7%的有机硅树脂加热到160℃至熔融后，加入到混合液中，保持混合液的温度在100℃，用600rad/min的搅拌速度搅拌3h，得到混合液；

步骤2、将质量比为10.8%的滑石粉、3.2%的硬脂酸锌、1.5%的三乙胺中和剂、0.5%的有机锡催化剂和4.3%的芥酸酰胺在搅拌器中搅拌混合均匀后加入步骤1的混合液中搅拌混合均匀，然后将混合均匀后的混合液送至密炼机中密炼8h，最后加入质量比为2.2%的硼酸让其凝固成型即可。

更进一步地说，为了更好地解释和实施本发明的弹性聚氨酯材料，以下为本发明的弹性聚氨酯材料具体的几个实施例，值得说明的是，以下实施例仅为解释本发明，而并非为了限制本发明。

实施例一

一种弹性聚氨酯材料，其制备工艺包括以下步骤：

步骤1、制造改良后的TPU树脂，将质量比为26%的二甲基硅油、38.5%的TPR和6%的亚麻油置于涡轮搅拌器中搅拌混合均匀，并将混合液加热至100℃，将质量比为7%的有机硅树脂加热到160℃至熔融后，加入到混合液中，保持混合液的温度在100℃，用600rad/min的搅拌速度搅拌3h，得到混合液；

步骤2、将质量比为10.8%的滑石粉、3.2%的硬脂酸锌、1.5%的三乙胺中和剂、0.5%的有机锡催化剂和4.3%的芥酸酰胺在搅拌器中搅拌混合均匀后加入步骤1的混合液中搅拌混合均匀，然后将混合均匀后的混合液送至密炼机中密炼8h，最后加入质量比为2.2%的硼酸让其凝固成型，然后通过双螺旋挤出机挤出造粒即得到改良后的TPU树脂，存储备用；

步骤3、将长度为3-7mm的白棉纤维和改良后的TPU树脂置于50℃热风下进行充分干燥，使白棉纤维和改良后的TPU树脂的水含量在0.06wt%以下，备用；

步骤4、称取各组分，将90份的改良后的TPU树脂，5份的蜡粉，15份气相二氧化硅，2份的乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂，1份的抗氧化剂168和1份的有机硅改性聚硅氧烷流平剂置于搅拌器中，在600rad/min的搅拌速度下于90℃搅拌混合均匀，然后加入8份白棉纤维和1份BYK-ATU分散剂用分散机分散均匀，降低混料的温度至80℃，保温2min，再将混料投至密炼机中于110℃下密炼4h；

步骤5、将步骤4密炼后得到的混料用压片机压制成型后，得到弹性聚氨酯制品。

实施例二

一种弹性聚氨酯材料，其制备工艺包括以下步骤：

步骤1、制造改良后的TPU树脂，将质量比为26%的二甲基硅油、38.5%的TPR和6%的亚麻油置于涡轮搅拌器中搅拌混合均匀，并将混合液加热至100℃，将质量比为7%的有机硅树脂加热到160℃至熔融后，加入到混合液中，保持混合液的温度在100℃，用600rad/min的搅拌速度搅拌3h，得到混合液；

步骤2、将质量比为10.8%的滑石粉、3.2%的硬脂酸锌、1.5%的三乙胺中和剂、0.5%的有机锡催化剂和4.3%的芥酸酰胺在搅拌器中搅拌混合均匀后加入步骤1的混合液中搅拌混合均匀，然后将混合均匀后的混合液送至密炼机中密炼8h，最后加入质量比为2.2%的硼酸让其凝固成型，然后通过双螺旋挤出机挤出造粒即得到改良后的TPU树脂，存储备用；

步骤3、将长度为3-7mm的白棉纤维和改良后的TPU树脂置于50℃热风下进行充分干燥，使白棉纤维和改良后的TPU树脂的水含量在0.06wt%以下，备用；

步骤4、称取各组分，将90份的改良后的TPU树脂，5份的蜡粉，12份气相二氧化硅，1份的乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂，0.5份的抗氧化剂168和1份的有机硅改性聚硅氧烷流平剂置于搅拌器中，在600rad/min的搅拌速度下于90℃搅拌混合均匀，然后加入8份白棉纤维和0.5份BYK-ATU分散剂用分散机分散均匀，降低混料的温度至80℃，保温2min，再将混料投至密炼机中于115℃下密炼4h；

步骤5、将步骤4密炼后得到的混料用压片机压制成型后，得到弹性聚氨酯制品。

实施例三

一种弹性聚氨酯材料，其制备工艺包括以下步骤：

步骤1、制造改良后的TPU树脂，将质量比为26%的二甲基硅油、38.5%的TPR和6%的亚麻油置于涡轮搅拌器中搅拌混合均匀，并将混合液加热至100℃，将质量比为7%的有机硅树脂加热到160℃至熔融后，加入到混合液中，保持混合液的温度在100℃，用600rad/min的搅拌速度搅拌3h，得到混合液；

步骤2、将质量比为10.8%的滑石粉、3.2%的硬脂酸锌、1.5%的三乙胺中和剂、0.5%的有机锡催化剂和4.3%的芥酸酰胺在搅拌器中搅拌混合均匀后加入步骤1的混合液中搅拌混合均匀，然后将混合均匀后的混合液送至密炼机中密炼8h，最后加入质量比为2.2%的硼酸让其凝固成型，然后通过双螺旋挤出机挤出造粒即得到改良后的TPU树脂，存储备用；

步骤3、将长度为3-7mm的白棉纤维和改良后的TPU树脂置于50℃热风下进行充分干燥，使白棉纤维和改良后的TPU树脂的水含量在0.06wt%以下，备用；

步骤4、称取各组分，将92份的改良后的TPU树脂，5份的蜡粉，13份气相二氧化硅，1份的乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂，0.5份的抗氧化剂168和1份的有机硅改性聚硅氧烷流平剂置于搅拌器中，在600rad/min的搅拌速度下于90℃搅拌混合均匀，然后加入7份白棉纤维和1份BYK-ATU分散剂用分散机分散均匀，降低混料的温度至80℃，保温2min，再将混料投至密炼机中于110℃下密炼5h；

步骤5、将步骤4密炼后得到的混料用压片机压制成型后，得到弹性聚氨酯制品。

实施例四

一种弹性聚氨酯材料，其制备工艺包括以下步骤：

步骤1、制造改良后的TPU树脂，将质量比为26%的二甲基硅油、38.5%的TPR和6%的亚麻油置于涡轮搅拌器中搅拌混合均匀，并将混合液加热至100℃，将质量比为7%的有机硅树脂加热到160℃至熔融后，加入到混合液中，保持混合液的温度在100℃，用600rad/min的搅拌速度搅拌3h，得到混合液；

步骤2、将质量比为10.8%的滑石粉、3.2%的硬脂酸锌、1.5%的三乙胺中和剂、0.5%的有机锡催化剂和4.3%的芥酸酰胺在搅拌器中搅拌混合均匀后加入步骤1的混合液中搅拌混合均匀，然后将混合均匀后的混合液送至密炼机中密炼8h，最后加入质量比为2.2%的硼酸让其凝固成型，然后通过双螺旋挤出机挤出造粒即得到改良后的TPU树脂，存储备用；

步骤3、将长度为3-7mm的白棉纤维和改良后的TPU树脂置于50℃热风下进行充分干燥，使白棉纤维和改良后的TPU树脂的水含量在0.06wt%以下，备用；

步骤4、称取各组分，将95份的改良后的TPU树脂，2份的蜡粉，12份气相二氧化硅，1份的乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂，0.5份的抗氧化剂168和0.5份的有机硅改性聚硅氧烷流平剂置于搅拌器中，在600rad/min的搅拌速度下于90℃搅拌混合均匀，然后加入6份白棉纤维和0.5份BYK-ATU分散剂用分散机分散均匀，降低混料的温度至80℃，保温2min，再将混料投至密炼机中于120℃下密炼4h；

步骤5、将步骤4密炼后得到的混料用压片机压制成型后，得到弹性聚氨酯制品。

将上述得到的弹性聚氨酯制品各取若干试样，用万能材料试验机等试验设备测试弹性聚氨酯材料的主要性能得到，弹性聚氨酯材料的抗拉强度达到13MPa，抗撕裂强度达到23KN/m，抗老化性达到8%，塑性变形率最低达到0.27%，具有优秀的综合性能。（注：抗老化性是在人工加速老化箱中老化一周后测其性能的下降百分比得到，塑性变形的测试是在1000次快速弯曲后进行测量）

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。