一种曲轴机械密封的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及内燃机用的一种曲轴机械密封，它主要由弹簧座、紧定螺钉、蝶形弹簧、传动销、轴套、动环O形密封圈、韧性陶瓷密封动环、氮化钛涂层静环、静环O形密封圈、防转销、压盖组成。韧性陶瓷动环与碟形弹簧相连；传动销与轴套过盈配合；通过蝶形弹簧自身的弹力给密封动环一个轴向压力，使得韧性陶瓷动环与氮化钛涂层静环紧密的贴合；在轴套与韧性陶瓷动环之间装配动环形密封圈，从而构成动密封面；氮化钛涂层静环通过轴套和压盖进行轴向定位，且通过防转销进行周向定位与压盖装配，与此同时压紧静环密封圈,从而构成静密封面。本实用新型的韧性陶瓷密封动环具有韧性好、导热性能高；采用蝶形弹簧，减小了轴向尺寸，经济和安全性高。
【专利说明】
一种曲轴机械密封
技术领域
[0001]本实用新型涉及内燃机用的一种曲轴机械密封，属于内燃机部件技术领域。
【背景技术】
[0002]曲轴是发动机中最重要的零件之一，随着近年来我国汽车工业的快速发展，汽车制造行业之间的竞争越来越激烈，发动机的技术和性能也不断提高，曲轴油封作为防止发动机漏油的关键部件，其重要性越来越受到各个发动机制造商的重视。除了便于安装性、可维护性、便于更换性等要求的提高外，对油封的使用可靠性和寿命也提出了更高的要求。目前普遍使用的、传统的曲轴机械密封，即纯金属的机械密封，因为金属摩擦系数较大，会出现金属密封件粘着磨损的现象，则导致密封装置失效;而且机械密封的密封面较小，达不到更高的密封效果;且普通弹簧的轴向尺寸大，密封结构不紧凑。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是为了克服上述普通纯金属密封装置的静环与动环端面的摩擦系数过大、耐磨性差、导热性能差、冲击性弱、摩擦面较小的不足，提供了一种曲轴机械密封，具有韧性陶瓷动环与具有氮化钛(或氮铝钛、类金刚石)涂层的静环之相接触，这样既降低了两端面的摩擦系数，也提高了它们之间的抗冲击性、耐磨性及导热性;韧性陶瓷动环是以Zr02为基，加入金属氧化物，经过球磨、喷雾造粒、干燥和静压而成型，以及胚体在1600°C的高温炉中烧结4小时，最后加工而成;具有氮化钛(或氮铝钛、类金刚石)涂层静环熔点高，其耐高温性强，摩擦系数小，硬度大，有利于提高密封装置的寿命和性能；动环与静环之间摩擦面由之前的直面改为弧面，曾加了密封面积，提高了密封效果。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是:
[0005]本实用新型一种曲轴机械密封，主要由弹簧座、紧定螺钉、蝶形弹簧、传动销、轴套、动环O形密封圈、韧性陶瓷密封动环、氮化钛涂层静环、静环O形密封圈、防转销、压盖组成。所述韧性陶瓷动环与碟形弹簧相连，由传动销周向定位;传动销与轴套过盈配合，以及轴套与轴过盈配合;而弹簧座由紧定螺钉固定在轴上，通过蝶形弹簧自身的弹力给密封动环一个轴向压力，使得韧性陶瓷动环与氮化钛涂层静环紧密的贴合;在轴套与韧性陶瓷动环之间装配动环形密封圈，从而构成动密封面;氮化钛涂层静环通过轴套和压盖进行轴向定位，且通过防转销进行周向定位与压盖装配，与此同时压紧静环密封圈，从而构成静密封面；由动密封面与静密封面构成机械密封。
[0006]韧性陶瓷密封动环是以Zr02为基，加入金属氧化物，经过球磨、喷雾造粒、干燥和静压而成型，以及胚体在1600°C的高温炉中烧结4小时，最后加工而成；且静环端面与动环端面以弧面接触，进而增加了密封面积，密封效果更好;根据实际需求采用不同数量的蝶形弹簧，使曲轴密封装置的结构更加的紧凑。
[0007]氮化钛涂层静环还可以用氮铝钛涂层静环、类金刚石涂层静环替代。
[0008]本实用新型的优点是:1、韧性陶瓷密封动环具有摩擦系数小、韧性好、导热性能高，其与具有氮化钛(或氮铝钛、类金刚石)涂层静环配对形成动密封面，比普通材料密封环强度高，密封效果好、密封环有良好的耐高温性能，在曲轴高转速和高振动下且有抗冲击性;韧性陶瓷动环与氮化钛(或氮铝钛、类金刚石)涂层静环端面以弧面接触，增大了密封的面积，密封环端面匹配摩擦系数小及良好的自润滑性，进而抗粘着磨损;采用蝶形弹簧，减小了轴向尺寸，使密封装置更加的紧凑，并且轴向负荷大、使用和换装方便、经济和安全性高、使用寿命也长，可根据实际需求调整蝶形弹簧的数量、刚度、弹性系数等，提高了密封装置的寿命和效果。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型一种曲轴机械密封的结构示意图；
[0010]图2是本实用新型的蝶形弹簧与弹簧座的局部放大图；
[0011]图3是本实用新型的韧性陶瓷动环与氮化钛涂层静环端面以弧面接触的局部放大图。
[0012]图中:1.弹簧座、2.紧定螺钉、3.蝶形弹簧、4.传动销、5.轴套、6.动环O形密封圈、
7.韧性陶瓷动环、8.氮化钛涂层静环、9.防转销、10.静环O形密封圈、11.压盖。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0014]如图1、图2、图3所示，本实用新型一种曲轴机械密封，主要由弹簧座1、紧定螺钉2、蝶形弹簧3、传动销4、轴套5、动环O形密封圈6、韧性陶瓷动环7、氮化钛涂层静环8、防转销9、静环O形密封圈10、压盖11组成。所述韧性陶瓷动环7与碟形弹簧3相连，由传动销4周向定位;传动销4与轴套5过盈配合，以及轴套5与轴过盈配合;而弹簧座I由紧定螺钉2固定在轴上，通过蝶形弹簧3自身的弹力给密封动环7—个轴向压力，使得韧性陶瓷动环7与氮化钛涂层静环8紧密的贴合;在轴套5与韧性陶瓷动环7之间装配动环O形密封圈6，从而构成动密封面;氮化钛涂层静环8通过轴套和压盖11进行轴向定位，且通过防转销9进行周向定位与压盖11装配，与此同时压紧静环密封圈10，从而构成静密封面；由动密封面与静密封面构成机械密封。
[0015]如图3所示，所述韧性陶瓷动环7由韧性陶瓷材料制成;韧性陶瓷密封动环7与具有氮化钛涂层静环8以弧面紧密的贴合。
[0016]氮化钛涂层静环8还可以用氮铝钛涂层静环、类金刚石涂层静环替代。
【主权项】
1.一种曲轴机械密封，主要由弹簧座(I)、紧定螺钉(2)、蝶形弹簧(3)、传动销(4)、轴套(5)、动环O形密封圈(6)、韧性陶瓷动环(7)、氮化钛涂层静环(8)、防转销(9)、静环O形密封圈(10)、压盖(11)组成，其特征在于:所述韧性陶瓷动环(7)与碟形弹簧(3)相连，由传动销(4)周向定位;传动销(4)与轴套(5)过盈配合，以及轴套(5)与轴过盈配合;而弹簧座(I)由紧定螺钉(2)固定在轴上，通过蝶形弹簧(3)自身的弹力给密封动环(7)—个轴向压力，使得韧性陶瓷动环(7)与氮化钛涂层静环(8)紧密的贴合;在轴套(5)与韧性陶瓷动环(7)之间装配动环O形密封圈(6)，从而构成动密封面;氮化钛涂层静环(8)通过轴套和压盖(11)进行轴向定位，且通过防转销(9)进行周向定位与压盖(11)装配，与此同时压紧静环密封圈(10)，从而构成静密封面；由动密封面与静密封面构成机械密封。2.根据权利要求1所述的一种曲轴机械密封，其特征在于:所述韧性陶瓷动环(7)由韧性陶瓷材料制成;韧性陶瓷密封动环(7)与具有氮化钛涂层静环(8)以弧面紧密的贴合。3.根据权利要求1所述的一种曲轴机械密封，其特征在于:氮化钛涂层静环(8)还可以用氮铝钛涂层静环、类金刚石涂层静环替代。
【文档编号】F16J15/34GK205638719SQ201620256739
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】何畏, 沈平生, 黄帅, 胡艺耀, 陈洋, 贺军超
【申请人】西南石油大学