一种曲轴箱前油封及总成的制作方法

本发明属于发动机密封配件技术领域，提供一种曲轴箱前油封及总成。

背景技术：

目前柴油机存在“三漏”问题比较常见，柴油机的“三漏”是指人们常说的漏气、漏油、漏水的问题。“三漏”问题一直是人们非常头痛，一心想要根治的难点，由于柴油机活塞在气缸里作往复运动，燃烧室在工作中产生的高压高温气体是用活塞环进行密封燃气，随着使用时间延续在曲轴箱内多多少少会有一些燃气泄漏，曲轴箱内的油气和溅油会通过各种缝隙向外泄漏，在静密封面可以采用各种填充材料进行密封，因动结合面在不停的运动，采用填充材料进行密封使用寿命比较短，有些受结构的限制不能使用带甩油唇的骨架油封，当前常用的方式是采用迷宫环油封结构。即曲轴箱中油气通过迷宫环与联接法兰之间的间隙进入油封与迷宫环之间的气腔，并通过迷宫环自带的油孔回到曲轴箱。但是存在如下缺陷：油封为橡胶件，易老化；油封与联接法兰压力接触，联接法兰为旋转件，导致油封易磨损；最末端的气腔与曲轴箱直接连通，迷宫环逐级减压的实际效果降低；整个油封系统由至少五个零部件组成，加工要求比较高，装配难度大，费时、成本较高，并且在当柴油机运行一段时间后，曲轴箱内部有压力时，此迷宫环油封结构也不能保证达到不漏油的效果。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种结构简单、可靠性及耐磨性高的曲轴箱前油封及总成,以此解决骨架油封不耐磨，橡胶密封件易老化的问题。

为达到上述目的，本发明提供了如下技术方案。

本发明提供一种曲轴箱前油封，所述前油封具有与联接法兰外壁间隙配合的内壁面、与曲轴箱的前端箱体固定连接的外延边及与曲轴箱内连通并设置在外延边内的竖向油道，前油封的密封侧外壁设有第一凹槽，沿内壁面轴向上并由前油封密封侧至非密封侧依次设有第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽，竖向油道还与第三凹槽连通。

进一步，前油封的密封侧外缘端部设有斜倒角边。

进一步，前油封的密封侧在靠近外延边的外壁上设有与前端箱体紧配合的台阶面，所述台阶面呈凸弧状。

进一步，外延边及台阶面在与前端箱体相接触的安装面设有涂胶层。

进一步，第一凹槽的深度及宽度小于第三凹槽的深度及宽度、但大于第二凹槽的深度及宽度，所述第四凹槽的深度及宽度小于等于第二凹槽的深度及宽度；所述第二凹槽设置为至少两个，且沿前油封密封侧至非密封侧的深度逐次增大。

进一步，前油封为金属材质的铸件或机加工件，其外延边上开设有多个安装螺孔及定位孔。

本发明还提供一种曲轴箱前油封总成，包括上述的前油封和联接法兰，前油封固定安装于曲轴箱的前端箱体上，联接法兰固定装配于曲轴箱的曲轴上，前油封套装于联接法兰外且两者间隙配合，联接法兰在背离前端箱体的法兰面设有用于容纳前油封的密封侧外缘端部并与之形成类迷宫式弯折结构的内凹过渡圆角。

优选的，内凹过渡圆角的外侧壁面具有与前油封的斜倒角边相适配的坡面。

优选的，还包括设于前油封的竖向油道外口部的堵头。

优选的，联接法兰上在被前油封的第三凹槽包裹的外壁开设有用于增大回油腔的环形槽，环形槽的宽度小于第三凹槽的宽度。

本发明的有益效果是：本发明通过采用前油封与联接法兰同轴设计结构，并由前油封与联接法兰之间不同的间隙空间设计，达到将曲轴箱中的油雾封闭在曲轴箱内，并使油雾分离，油回流至油底壳中。本曲轴箱前油封及总成取消了易老化磨损的橡胶件及间隔环等零件，且装配方便。同时，油气通过机械结构逐级减压，空气与油气间增加间隔的密封腔，旋转件与固定件之间不接触，即前油封与联接法兰不接触，不发生摩擦，提升可靠性。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明的曲轴箱油封总成装配图。

图2为本发明的前油封外形图；a为正视图，b为侧视图，c为b中上局部放大图。

图3为图1中的ii部局部放大图。

图4为图1中的i部局部放大图。

图5为本发明中与前油封配合的联接法兰外形图。

附图标记：前端箱体1、前油封2、联接法兰3、曲轴4、第一级减压腔5、第二级减压腔6、第三级减压腔7、密封腔8、回油腔9、丝堵10；内壁面21、外延边22、竖向油道23、第一凹槽24、第二凹槽25、第三凹槽26、第四凹槽27、斜倒角边28、台阶面29；内凹过渡圆角31、环形槽32

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

如图2-4所述，本实施例中提及的曲轴箱前油封，其前油封2具有与联接法兰3外壁间隙配合的内壁面21、与曲轴箱的前端箱体1固定连接的外延边22及与曲轴箱内连通并设置在外延边22内的竖向油道23，且前油封2的密封侧外壁设有第一凹槽24，沿内壁面21轴向上并由前油封密封侧至非密封侧依次设有第二凹槽25、第三凹槽26和第四凹槽27，竖向油道23还与第三凹槽26连通；前油封2的密封侧外缘端部设有斜倒角边28；前油封2的密封侧在靠近外延边22的外壁上设有与前端箱体1紧配合的台阶面29，该台阶面呈凸弧状，利于密封；外延边22及台阶面29在与前端箱体1相接触的安装面设有涂胶层，以使前油封与前端箱体之间的静密封面的密封效果好；前油封2为金属材质的铸件或机加工件，为整体式结构，其外延边22上开设有多个安装螺孔(未标记)及定位孔(未标记)，用于前油封与前端箱体之间的固定连接，该外延边包括有一圆弧段和设置竖向油道23的直段。采用上述方案的前密封具有减少了零部件数量，便于加工和装配，机械式密封结构不易磨损，可靠性高。

再结合图1、5所示，由本前油封2与联接法兰构成的曲轴箱前油封总成的具体结构为：前油封2安装在联接法兰3和前端箱体1之间，且前油封2的外延边22与前端箱体1固定成整体，并在两者之间通过竖向油道23和前端箱体1内的油路通道(未标记)形成有类似于u形管式的回油管路，油液形成后，隔绝曲轴箱的油气直接进入回油腔9，该回油腔为前油封2上的第三凹槽26与联接法兰2之间的空腔；同样，前油封2上的第一凹槽24与联接法兰2和前端箱体1之间形成第一级减压腔5，前油封2上的第二凹槽25与联接法兰之间形成第二级减压腔6，前油封2上的第四凹槽与联接法兰之间形成密封腔8。曲轴箱的曲轴4与联接法兰3装配为整体，并在联接法兰的法兰面开设有一个用于容纳前油封的密封侧外缘端部并与之形成类迷宫式弯折结构内凹过渡圆角31，联接法兰3随曲轴4旋转。前油封2与联接法兰3装配到位后，两者间有合适的配合间隙，在配合的轴向范围内，形成了第一级减压腔5、第二级减压腔6、回油腔9等各级不同大小的减压腔。

当然在不同的实施例中的第二凹槽25设置为至少两个，如本图的三个，且沿前油封密封侧至非密封侧的深度逐次增大，或前面的两个大小一致，最后一个略大一些。这样，前两个较小的第二凹槽与联接法兰之间形成第二级减压腔，而后一个较大的第二凹槽则可与联接法兰之间形成第三级减压腔7，达到进一步减压的目的。

在本实施例中的内凹过渡圆角31的外侧壁面具有与前油封2的斜倒角边28相适配的坡面(未标记)，这样利于前油封与联接法兰之间的装配。还在前油封2的竖向油道23的外口部设置有丝堵10，方便排油。而联接法兰3上在被前油封2的第三凹槽26包裹的外壁则开设有用于增大回油腔9的环形槽32，环形槽32的宽度小于第三凹槽26的宽度，特别是在靠近空气侧一次，因第三凹槽相对于环形槽要外扩一点，可使进入的空气受到向下压调节，进一步保证密封腔对前油封的外侧密封性。

工作时，曲轴箱内的高温油气通过联接法兰3与前油封2进入第一级减压腔5，然后通过联接法兰3与前油封2形成的类似迷宫的弯折结构后进入第二级减压腔6、第三级减压腔7，最后到达回油腔9形成油液进入竖向油道23中，再由u型管状结构的回油管路回到油底壳。根据扩容减压原理，第一级减压腔5空间较大，第二级减压腔6比第三级减压腔7小，回油腔9最大。同时，在回油腔9和柴油机外部有密封腔8，曲轴箱内的高温燃气到达回油腔9时压力已很小，联接法兰3随曲轴4高速旋转在密封腔8前后形成空气帘，其压力比回油腔9内的压力大，这样，油气被很好的隔绝在前油封内。

本曲轴箱前油封及总成取消了易老化磨损的橡胶件及间隔环等零件，且装配方便。同时，油气通过机械结构逐级减压，空气与油气间增加间隔的密封腔，旋转件与固定件之间不接触，即前油封与联接法兰不接触，不发生摩擦，提升可靠性。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。