一种用于湿式发动机的无鼻式起动电机及其油封结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于发动机起动的无鼻减速起动电机，特别是一种具有高密封性的用于湿式发动机的无鼻式起动电机及其油封结构。
【背景技术】
[0002]柴油发动机根据传动部分的润滑方式分为湿式柴油发动机及干式柴油发动机。湿式柴油发动机飞轮壳是全密封设计，内部存储有大量液力传动油。当发动机处于工作状态时，飞轮壳内部的液力传动油会被甩到起动机驱动齿轮及输出轴上，对输出轴与起动机端盖之间的密封形成间隙性的冲击油压，尤其是在起动机工作拖动发动机旋转时，齿轮打出、输出轴处于旋转状态，液力油更加容易通过输出轴与端盖间隙进入起动机内部，造成起动机故障。
[0003]因此，湿式柴油机应用不仅对起动机与柴油机安装止口处的密封要求较高且对于起动机整体尤其是输出轴与端盖间的密封要求非常高。目前用于湿式柴油机的起动电机有鼻式及无鼻式都有，随着客户对起动机的质量及耐久性要求的不断提高，越来越多的湿式柴油发动机客户选择使用无鼻式起动机以提供更可靠的密封性。
[0004]然而目前市场上的无鼻式起动机很多都不适用在大排量的湿式柴油发动机上，或者过早发生漏油失效，主要原因有二: 一是输出轴与端盖间的油封设计选型错误，使用的不是湿式油封，不带油封弹簧；二是油封件设计不合理，唇口与输出轴间的过盈量及油封弹簧的贡献率设计不当，导致输出轴与端盖间的密封耐久性过低，发生早期漏油，起动机失效。
[0005]现有技术中的绝大部分无鼻式重型起动机都是悬臂支撑，参见图1，图1为现有技术的起动机输出轴与驱动端盖间密封结构局部图。驱动齿轮100打出后输出轴200只有后端与驱动端盖300的轴承400支撑，输出轴200的轴身大部分伸出呈悬臂状，以使驱动齿轮100可以与飞轮齿圈600啮合并保证足够的啮合长度。起动机工作时驱动齿轮100在此状态下拖动发动机飞轮齿圈600旋转，由于作用力及反作用力，齿圈600 —定会给驱动齿轮100 一个反作用力F，参见图3A、3B，图3A为无鼻式起动电机的输出轴在驱动齿轮处于打出位置的受力简图，图3B为图3A中驱动齿轮的截面受力图。此反作用力产生的径向分力Fr会使得输出轴200发生一定角度的倾斜。参阅图2，图2是现有技术的起动机工作状态下油封唇口状态示意图，受到Fr作用力而产生倾斜的输出轴200会破坏输出轴200与驱动端盖300间的密封效果，输出轴200倾斜的角度与起动机支撑结构设计及发动机负载有关。现有技术起动机输出轴200与驱动端盖300间的密封结构500参阅图1及图2，该密封结构500的油封件为单唇口，无弹簧结构，且唇口与输出轴200间的过盈量较小，这就使得在输出轴200受到Fr力的作用产生倾斜时油封唇口与输出轴200间很容易出现缝隙，如图2所示,此时飞轮壳内的液力传动油很容易通过该缝隙进入起动机内部,造成起动机漏油失效，最终使得发动机无法正常起动。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种具有高密封性的用于湿式发动机的无鼻式起动电机及其油封结构。
[0007]为了实现上述目的，本发明提供了一种用于湿式发动机的无鼻式起动电机的油封结构，安装在所述起动电机的输出轴上并位于所述起动电机的驱动端盖的油封室内，用于所述驱动端盖与所述输出轴之间的密封以避免液力传动油进入所述起动电机内部，其中，所述油封结构包括油封件和油封弹簧，所述油封件包括用于与所述输出轴密封连接的输出轴密封部和用于与所述油封室密封连接的油封室密封部，所述输出轴密封部和所述油封室密封部同轴设置且通过连接部连接为一体结构，所述输出轴密封部设置有用于所述输出轴穿出的输出轴孔且所述输出轴孔的内壁为双唇口结构，所述油封弹簧安装在所述输出轴孔的外壁上。
[0008]上述的油封结构，其中，所述双唇口结构包括第一油封主唇口和第一油封副唇口，所述第一油封主唇口用于避免外部的液力传动油进入所述起动电机内部，所述第一油封副唇口用于避免所述起动电机内部的油脂及磨损产生的金属粉末被甩出到所述输出轴与所述第一油封主唇口之间，所述第一油封主唇口与第一油封副唇口为平行设置在所述输出轴孔的内壁上的环形凸缘。
[0009]上述的油封结构，其中，所述油封弹簧对应于所述第一油封主唇口设置，所述第一油封主唇口的顶点与所述油封弹簧的中心线之间具有一偏移量L，所述油封弹簧的中心线位于所述第一油封主唇口的顶点与所述第一油封副唇口之间。
[0010]上述的油封结构，其中，所述输出轴孔的外壁上对应于安装所述油封弹簧的位置设置有翻边，所述翻边高于所述油封弹簧的上表面。
[0011]上述的油封结构，其中，所述第一油封主唇口与所述输出轴间为过盈配合，所述第一油封主唇口与所述输出轴间的过盈量为双边1.68-2.31mm。
[0012]上述的油封结构，其中，所述油封弹簧的过盈贡献率为37.4%_65%，以使所述第一油封主唇口具有良好的跟随性。
[0013]上述的油封结构，其中，所述油封件包括油封骨架和包覆在所述油封骨架外的弹性材料层，所述输出轴密封部和所述油封室密封部均为所述弹性材料层结构。
[0014]上述的油封结构，其中，所述油封室密封部的外圆面与所述油封室的内壁间为过盈配合。
[0015]上述的油封结构，其中，所述双唇口结构包括第一油封主唇口和第二油封主唇口，所述第二油封主唇口与所述第一油封主唇口对称设置在所述输出轴孔的内壁上，所述油封弹簧分别对应于所述第一油封主唇口和第二油封主唇口设置在所述输出轴孔的外壁上。
[0016]为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种用于湿式发动机的无鼻式起动电机，包括驱动端盖、输出轴和油封结构，其中，所述油封结构为上述的油封结构。
[0017]本发明的技术效果在于:
[0018]I)驱动端盖与输出轴间的密封结构的油封件主唇口与输出轴外圆间的过盈配合可以满足在齿轮打出拖动发动机齿圈的过程中，即输出轴产生径向倾斜的情况下也能够保证两者间足够的过盈量，确保密封良好；
[0019]2)驱动端盖与输出轴间的密封结构的湿式油封主唇口上的油封弹簧对主唇口与输出轴间产生的弹簧贡献率大，即使输出轴倾斜时亦可以保证油封唇口良好的跟随性，进一步提高湿式起动机的密封可靠性及耐久性；
[0020]3)驱动端盖与输出轴间的密封结构的湿式油封件为双唇口结构，主唇口确保起动机外部的液力传动油无法进入到起动机内部，而副唇口确保起动机内部的油脂及一些由于磨损产生金属粉末不会在起动机工作过程中被甩出到输出轴与主唇口之间而影响密封效果及使用寿命；
[0021]4)驱动端盖总成与油封件间的密封结构的油封件为全包结构设计，整个油封骨架外部被橡胶层包裹，油封件外圆与驱动端盖油封室内壁间过盈量设计适宜，且附着在油封件外圆上的橡胶与端盖油封室挤压变形，确保油不会从油封件外圆与驱动端盖的间隙中进入起动机内部:
[0022]5)油封件主唇口顶点与油封弹簧中心位置间设计有0.3_偏移量，且油封弹簧中心位于主唇口顶点之后，该结构不但保证了主唇口与输出轴间的良好密封性，而且可以避免在输出轴装配以及起动机断电时输出轴回位的时候油封弹簧从主唇口上方脱出。
[0023]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【附图说明】
[0024]图1为现有技术的起动机输出轴与驱动端盖间密封结构局部图；
[0025]图2为现有技术的起动机工作状态下油封唇口状态示意图；
[0026]图3A为无鼻式起动电机的输出轴在驱动齿轮处于打出位置的受力简图；
[0027]图3B为图3A中驱动齿轮的截面受力图；
[0028]图4为本发明的起动电机静止时的整体结构剖视图；
[0029]图5为本发明的起动电机工作时的整体结构剖视图；
[0030]图6为本发明第一实施例的输出轴与驱动端盖间密封结构局部不意图；
[0031]图7A为本发明第一实施例的起动电机静止状态下油封唇口状态示意图；
[0032]图7B为图7A在工作状态下油封唇口状态示意图；
[0033]图8A为本发明一实施例的油封结构示意图；
[0034]图8B为图8A的A-A剖面图；
[0035]图8C为图8B的I部放大图；
[0036]图9为本发明的油封弹簧结构示意图；
[0037]图10为本发明第二实施例的输出轴与驱动端盖间密封结构局部示意图；
[0038]图11为本发明第二实施例的油封结构示意图。
[0039]其中，附图标记
[0040]现有技术
[0041]100驱动齿轮
[0042]200输出轴
[0043]300驱动端盖
[0044