一种抗高压高温的发动机密封装置及其制备方法与流程

本发明属于密封装置，具体涉及一种抗高压高温的发动机密封装置及其制备方法。

背景技术：

1、在发动机研发制造过程中，密封装置的作用至关重要，尤其是用于确保燃烧室与曲轴箱之间密封的活塞环。活塞环包括气环和油环，其中气环主要负责密封燃烧室，防止高压气体进入曲轴箱，同时控制润滑油的流动。现有的活塞气环通常由金属材料构成，其必须与气缸壁紧密接触以防止气体泄漏，同时保持足够的弹性以适应活塞的运动和温度变化，然而，在发动机长时间的高负荷工作条件下，活塞气环面临着严峻的热膨胀问题，金属材质的气环在高温高压的环境中，其轴向尺寸和径向尺寸均会膨胀增大，但内壁对活塞气环的约束作用会限制活塞气环的径向尺寸膨胀，造成气环内部应力集中在气环外侧壁处，进而引发气环卡滞、气缸侧壁拉毛、密封性能降低等现象，甚至导致气环失去弹性造成断裂，从而影响发动机效率、排放性能和寿命。

2、基于上述问题，本申请文件提出了一种抗高压高温的发动机密封装置及其制备方法以改善上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种抗高压高温的发动机密封装置，通过在密封气环内部装配环形结构的止胀箍，在密封气环受热发生径向膨胀时，通过止胀箍对止胀槽内壁形成约束，使得密封气环不能完全自由膨胀，分散密封气环在径向的应力，能够缓解、控制密封气环内部应力集中的问题，避免密封气环径向过度膨胀导致的卡滞、气缸拉毛、断裂等问题。

2、本发明采取的技术方案具体如下：

3、一种抗高压高温的发动机密封装置，包括密封气环，所述密封气环的内部开设有开口端和止胀槽，所述止胀槽的内部装配有止胀箍，所述止胀箍的一端滑动连接有螺纹套，所述止胀箍的另一端开设有螺纹端，且所述螺纹套和螺纹端螺纹连接，其中，当所述螺纹套和螺纹端螺纹连接时，所述止胀箍形成环形结构。

4、在一种优选方案中，所述止胀槽的上端设置有多个限位凸台，且两个所述限位凸台相互对应，两个相对应的所述限位凸台之间的距离记为l1，所述止胀箍的直径记为d1，l1＜d1。

5、在一种优选方案中，所述止胀槽在密封气环径向的宽度记为l2，l2＞d1。

6、在一种优选方案中，所述密封气环的热膨胀系数记为αl1，所述止胀箍的热膨胀系数记为αl2，αl2＜αl1。

7、在一种优选方案中，所述止胀箍的材质为下列材质中的任意一种：钼合金、钨合金、铼合金。

8、一种抗高压高温的发动机密封装置的制备方法，适用于上述任一项所述的一种抗高压高温的发动机密封装置，包括以下步骤：

9、s1：制备密封气环，利用加工设备在密封气环内部加工开口端、止胀槽和限位凸台；

10、s2：制备止胀箍，并将螺纹套套接于止胀箍外侧；

11、s3：将螺纹端从止胀槽的一端穿入止胀槽内部，并使得螺纹端从止胀槽的另一端穿出，使得止胀箍贯穿止胀槽内部，获得密封装置。

12、一种夹持工装，适用于上述所述的密封装置，包括底板，所述底板的上端固定有中心轴杆的外侧由近到远依次装配有第一套杆、第二套杆和第三套杆，且所述中心轴杆和第一套杆、第一套杆和第二套杆以及第二套杆和第三套杆之间均为转动连接，还包括：

13、多个环径调节部，多个所述环径调节部分别装配于第一套杆、第二套杆和第三套杆的外侧，所述环径调节部包括横梁、第一电机、第一螺纹杆、导向块、壳体、第二螺纹杆、多个滑块、第一夹持块和第二夹持块，多个所述环径调节部内部的横梁分别固定于第一套杆、第二套杆和第三套杆的外侧，所述第一电机固定于横梁远离中心轴杆的一端，所述第一螺纹杆固定于第一电机的输出端，且所述第一螺纹杆和横梁转动连接，所述导向块螺纹连接于第一螺纹杆的外侧，且所述导向块和横梁滑动连接，所述壳体固定于导向块的上端，所述第二螺纹杆转动连接于壳体的内部，所述第二螺纹杆的外侧且位于壳体的内部开设有两处外螺纹，且两处所述外螺纹的旋向相反，多个所述滑块分别螺纹连接于两处外螺纹的外侧，且所述滑块和壳体滑动连接，所述第一夹持块和第二夹持块分别固定于多个滑块的上端，且所述第一夹持块和第二夹持块相互靠近的一端均开设有夹持面；

14、摆角调节部，所述摆角调节部固定于底板的上端，且所述第一套杆和摆角调节部、第二套杆和摆角调节部以及第三套杆和摆角调节部之间均相互连接；

15、其中，所述摆角调节部运转后，与所述第一套杆和第二套杆相连接的环径调节部在水平面的相对位置发生移动。

16、在一种优选方案中，两个所述夹持面相互靠近的一端均固定有衬套，所述衬套的外侧开设有若干防滑纹，且所述衬套的材质为橡胶。

17、在一种优选方案中，所述摆角调节部包括u形座、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第二电机和第三锥齿轮，所述u形座固定于底板的上端，所述u形座和第二套杆转动连接，所述u形座和第三套杆之间固定连接，所述第一锥齿轮固定于第一套杆外侧的下端且位于u形座内部的下端，所述第二锥齿轮固定于第二套杆外侧的下端且位于u形座内部的上端，且所述第二锥齿轮位于第一锥齿轮上端，所述第二电机固定于u形座的一端，所述第三锥齿轮固定于第二电机的输出端且位于第一锥齿轮和第二锥齿轮之间，且所述第一锥齿轮和第三锥齿轮以及第二锥齿轮和第三锥齿轮之间均为啮合连接。

18、在一种优选方案中，所述第三套杆的外侧固定有止动杆，所述第三套杆和u形座通过止动杆固定连接。

19、本发明取得的技术效果为：

20、本发明通过在密封气环内部装配环形结构的止胀箍，在密封气环受热发生径向膨胀时，通过止胀箍对止胀槽内壁形成约束，使得密封气环不能完全自由膨胀，分散密封气环在径向的应力，能够缓解、控制密封气环内部应力集中的问题，避免密封气环径向过度膨胀导致的卡滞、气缸拉毛、断裂等问题；

21、本发明通过第一电机带动壳体、第一夹持块和第二夹持块同步移动，使得壳体中心点距离中心轴杆中轴线的距离能够和密封气环的半径相适配，通过转动第二螺纹杆带动第一夹持块和第二夹持块同步反向移动，通过第一夹持块和第二夹持块的配合能够对密封气环形成夹持，在对密封气环加工的过程中，使得装置能够适用于不同直径的密封气环，提高了装置的适用范围；

22、本发明通过第二电机带动第三锥齿轮转动，并通过第三锥齿轮带动第一锥齿轮和第二锥齿轮反向转动，使得第一套杆和第二套杆能够带动与其相连接的两个环径调节部反向转动，使得上述两个环径调节部形成的夹持点能够靠近止胀槽的两端，避免加工止胀槽端部时因夹持不稳定导致的加工出现偏差、精度不足等问题，提高了装置夹持的稳定性。

技术特征：

1.一种抗高压高温的发动机密封装置，其特征在于：包括密封气环（100），所述密封气环（100）的内部开设有开口端（101）和止胀槽（102），所述止胀槽（102）的内部装配有止胀箍（110），所述止胀箍（110）的一端滑动连接有螺纹套（111），所述止胀箍（110）的另一端开设有螺纹端（112），且所述螺纹套（111）和螺纹端（112）螺纹连接，其中，当所述螺纹套（111）和螺纹端（112）螺纹连接时，所述止胀箍（110）形成环形结构。

2.根据权利要求1所述的一种抗高压高温的发动机密封装置，其特征在于：所述止胀槽（102）的上端设置有多个限位凸台（103），且两个所述限位凸台（103）相互对应，两个相对应的所述限位凸台（103）之间的距离记为l1，所述止胀箍（110）的直径记为d1，l1＜d1。

3.根据权利要求2所述的一种抗高压高温的发动机密封装置，其特征在于：所述止胀槽（102）在密封气环（100）径向的宽度记为l2，l2＞d1。

4.根据权利要求1所述的一种抗高压高温的发动机密封装置，其特征在于：所述密封气环（100）的热膨胀系数记为αl1，所述止胀箍（110）的热膨胀系数记为αl2，αl2＜αl1。

5.根据权利要求1所述的一种抗高压高温的发动机密封装置，其特征在于：所述止胀箍（110）的材质为下列材质中的任意一种：钼合金、钨合金、铼合金。

6.一种抗高压高温的发动机密封装置的制备方法，适用于权利要求1至5中任一项所述的一种抗高压高温的发动机密封装置，其特征在于：包括以下步骤：

7.一种夹持工装，适用于权利要求1或6中所述的密封装置，其特征在于：包括底板（200），所述底板（200）的上端固定有中心轴杆（201）的外侧由近到远依次装配有第一套杆（202）、第二套杆（203）和第三套杆（204），且所述中心轴杆（201）和第一套杆（202）、第一套杆（202）和第二套杆（203）以及第二套杆（203）和第三套杆（204）之间均为转动连接，还包括：

8.根据权利要求7所述的一种夹持工装，其特征在于：两个所述夹持面相互靠近的一端均固定有衬套，所述衬套的外侧开设有若干防滑纹，且所述衬套的材质为橡胶。

9.根据权利要求7所述的一种夹持工装，其特征在于：所述摆角调节部（220）包括u形座（221）、第一锥齿轮（222）、第二锥齿轮（223）、第二电机（224）和第三锥齿轮（225），所述u形座（221）固定于底板（200）的上端，所述u形座（221）和第二套杆（203）转动连接，所述u形座（221）和第三套杆（204）之间固定连接，所述第一锥齿轮（222）固定于第一套杆（202）外侧的下端且位于u形座（221）内部的下端，所述第二锥齿轮（223）固定于第二套杆（203）外侧的下端且位于u形座（221）内部的上端，且所述第二锥齿轮（223）位于第一锥齿轮（222）上端，所述第二电机（224）固定于u形座（221）的一端，所述第三锥齿轮（225）固定于第二电机（224）的输出端且位于第一锥齿轮（222）和第二锥齿轮（223）之间，且所述第一锥齿轮（222）和第三锥齿轮（225）以及第二锥齿轮（223）和第三锥齿轮（225）之间均为啮合连接。

10.根据权利要求9所述的一种夹持工装，其特征在于：所述第三套杆（204）的外侧固定有止动杆（205），所述第三套杆（204）和u形座（221）通过止动杆（205）固定连接。

技术总结本发明属于密封装置技术领域，具体涉及一种抗高压高温的发动机密封装置及其制备方法，该抗高压高温的发动机密封装置包括密封气环，所述密封气环的内部开设有开口端和止胀槽，所述止胀槽的内部装配有止胀箍，所述止胀箍的一端滑动连接有螺纹套，所述止胀箍的另一端开设有螺纹端，且所述螺纹套和螺纹端螺纹连接。本发明通过在密封气环内部装配环形结构的止胀箍，在密封气环受热发生径向膨胀时，通过止胀箍对止胀槽内壁形成约束，使得密封气环不能完全自由膨胀，分散密封气环在径向的应力，能够缓解、控制密封气环内部应力集中的问题，避免密封气环径向过度膨胀导致的卡滞、气缸拉毛、断裂等问题。技术研发人员：李秀峰,潘军如,顾慧,丁立家,陈为秀受保护的技术使用者：江苏江淮动力有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2