一種十字頭二沖程柴油機(jī)活塞桿填料函的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種十字頭二沖程柴油機(jī)活塞桿填料函，尤其涉及一種船用柴油機(jī)上的活塞桿填料函，屬于柴油機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
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[0002]一種十字頭兩沖程大型船用柴油機(jī)主機(jī)，通常具有多個(gè)氣缸，每個(gè)氣缸內(nèi)設(shè)置一個(gè)往復(fù)移動(dòng)的活塞。該活塞通過(guò)活塞桿與可移動(dòng)地支承在柴油機(jī)殼體內(nèi)的滑動(dòng)軌道上的十字頭相連接，該十字頭的另一端通過(guò)連桿與柴油機(jī)曲軸相連接，柴油機(jī)機(jī)體內(nèi)在氣缸的下部，滑動(dòng)軌道的上部還設(shè)有一氣缸橫隔板，將機(jī)體內(nèi)掃氣室與曲軸箱隔開(kāi)，為了使活塞桿能夠密封穿越氣缸橫隔板，在氣缸橫隔板的穿越孔上設(shè)有填料函；填料函的作用是為了防止掃氣室的氣體進(jìn)入曲軸箱，曲軸箱的機(jī)油進(jìn)入掃氣室。
[0003]目前柴油機(jī)使用的填料函的殼體是兩半式，兩者用螺栓固緊；殼體底部用螺栓與法蘭緊固，法蘭用螺栓從曲軸箱固定到氣缸橫隔板上；在殼體內(nèi)表面沿軸線方向開(kāi)有多道環(huán)槽，分別安裝氣環(huán)和油環(huán)；每只氣環(huán)(或油環(huán))都是由多段彼此獨(dú)立的環(huán)弧組合而成，利用彈簧將其綁縛在活塞桿上，再嵌入到殼體的環(huán)槽里。因此，在同一圓環(huán)內(nèi)，環(huán)弧與環(huán)弧之間需要留有一定的間隙，以免熱膨脹和徑向磨損使環(huán)弧之間出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，但是，由于環(huán)弧之間間隙的存在，造成環(huán)弧之間間隙處漏氣竄油。特別是各上下環(huán)弧的開(kāi)口分別重疊在同一方向時(shí)，稱(chēng)為環(huán)弧走“對(duì)口 ”。環(huán)弧走“對(duì)口 ”發(fā)動(dòng)機(jī)將突然出現(xiàn)排氣增大，機(jī)油外泄激增等故障，導(dǎo)致壓縮無(wú)力、功率下降，機(jī)油損耗超標(biāo)。
[0004]為最大限度減少柴油機(jī)掃氣室向曲軸箱漏氣，以及曲軸箱向外竄油現(xiàn)象發(fā)生，減少環(huán)弧走“對(duì)口 ”發(fā)生的概率，通常是采用增加密封環(huán)的數(shù)量，但是效果并不好，且增加了制造成本，加長(zhǎng)了柴油機(jī)活塞桿的長(zhǎng)度。
[0005]名稱(chēng)為:填密函環(huán)，申請(qǐng)?zhí)枮?00106466.5的發(fā)明專(zhuān)利，其技術(shù)方案是通過(guò)在填密函環(huán)沿活塞桿滑動(dòng)的工作面上施加一層堅(jiān)硬而耐磨的涂層，其技術(shù)方案對(duì)其改善密封性能并沒(méi)有實(shí)質(zhì)性幫助。
[0006]名稱(chēng)為:活塞桿填料盒密封件，申請(qǐng)?zhí)枮?91101775.5的發(fā)明專(zhuān)利，其技術(shù)方案是“其下方的密封環(huán)和導(dǎo)環(huán)則由塑料制成，并且下密封區(qū)的所有密封環(huán)和擋油環(huán)也是用塑料制成?！比匀徊荒芙鉀Q其端口密封問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0007]本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題和缺陷，改善現(xiàn)有填料函的密封性能，提供一種十字頭二沖程柴油機(jī)活塞桿填料函。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是對(duì)現(xiàn)有填料函的氣環(huán)、油環(huán)結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行改進(jìn)，具體是在氣環(huán)的外圈增加一道與殼體的密封圈，同時(shí)將相鄰環(huán)弧之間的端口上下搭接，且搭接面設(shè)在環(huán)的內(nèi)外圈密封段，阻斷其接口處與外殼的間隙串通，從而大大減少其漏氣；油環(huán)是將環(huán)弧與環(huán)弧的端口上下搭接，避免環(huán)弧端口間隙竄油；從而也有效地避免氣環(huán)和油環(huán)走“對(duì)口”現(xiàn)象的產(chǎn)生。具體技術(shù)方案是:
[0009]一種十字頭二沖程柴油機(jī)活塞桿填料函，包括柴油機(jī)機(jī)體內(nèi)氣缸橫隔板9，活塞桿
I和填料函；其特征在于，所述填料函包括殼體5，所述殼體5由下端部帶有法蘭的兩只相連接的半圓環(huán)組成；所述法蘭采用螺栓6固定在氣缸橫隔板9上；在所述殼體5內(nèi)表面從上到下，沿軸線方向依次開(kāi)設(shè)有四道環(huán)槽51，環(huán)槽51內(nèi)開(kāi)設(shè)有通向殼體5體外的排氣口 10和回油孔11 ;其中上二道環(huán)槽51中安裝有氣環(huán)2，下二道環(huán)槽51中安裝有油環(huán)7 ;所述氣環(huán)2和油環(huán)7均由多段接觸端口為上下搭接的正反臺(tái)階式結(jié)構(gòu)的環(huán)弧21組合而成，氣環(huán)2和油環(huán)7的圓周面上均設(shè)有至少一條環(huán)形的圓弧槽214，通過(guò)安裝在圓弧槽214中的彈簧3將其綁縛在所述活塞桿I外圓上，并嵌入式安裝在環(huán)槽51內(nèi)；其中所述氣環(huán)2的環(huán)弧21的外圓周上還設(shè)有環(huán)形凸臺(tái)213，在凸臺(tái)213的外圓周面上還設(shè)置有嵌入在環(huán)槽51底部設(shè)置的密封槽511中的密封圈4。所述氣環(huán)2，其環(huán)弧21與環(huán)弧21的接觸端口，是利用正反臺(tái)階式結(jié)構(gòu)在凸臺(tái)213的中部上下搭接；所述油環(huán)7，其環(huán)弧21與環(huán)弧21的接觸端口為正反臺(tái)階式結(jié)構(gòu)上下搭接，且搭接面保持水平。
[0010]上述所述氣環(huán)2和油環(huán)7的環(huán)弧21的上下搭接面之間還設(shè)有下搭接體厚度方向的熱膨脹間隙C，所述熱膨脹間隙c優(yōu)選為0.02毫米。
[0011]上述所述氣環(huán)2和油環(huán)7的環(huán)弧21上下搭接的圓周方向的搭接長(zhǎng)度為e = 6?
10毫米，搭接端面并設(shè)有熱膨脹間隙a和磨損間隙b。其中所述的熱膨脹間隙a優(yōu)選為1.5毫米，磨損間隙b優(yōu)選為1.5毫米。
[0012]上述所述密封圈4為半圓環(huán)氣囊式結(jié)構(gòu)，其斷截面為空心方形，材質(zhì)為非金屬?gòu)椥圆牧稀?br>[0013]上述所述氣環(huán)2和油環(huán)7的環(huán)弧21優(yōu)選為3段。其中所述氣環(huán)2的圓周面上設(shè)有的圓弧槽214為2條，分別設(shè)置在所述凸臺(tái)213的兩邊。
[0014]上述所述氣環(huán)2和油環(huán)7的環(huán)弧21接觸端口的搭接另一方式為榫卯連接，即一個(gè)環(huán)弧21的端口為“凹” 口，另一個(gè)環(huán)弧21的端口為“凸”口。
[0015]上述所述氣環(huán)2和油環(huán)7的環(huán)弧21的材質(zhì)為金屬材料。
[0016]本發(fā)明的一種十字頭二沖程柴油機(jī)活塞桿填料函的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于:
[0017]1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)十字頭二沖程柴油機(jī)活塞桿填料函的氣環(huán)密封和油環(huán)刮油效果改善顯著。眾所周知，目前填料函的氣環(huán)泄漏主要是由密封環(huán)的環(huán)弧端口間隙產(chǎn)生。本發(fā)明通過(guò)增加氣環(huán)的外圈密封，以及將環(huán)弧端口采用搭接方式連接，切斷了環(huán)弧的上下端口通過(guò)環(huán)槽底部串通通道，使環(huán)弧端口在搭接面處產(chǎn)生節(jié)流和迷宮密封的作用，因此有效地阻斷了氣環(huán)在環(huán)弧端口處漏氣問(wèn)題，此外將油環(huán)的環(huán)弧端口也采用搭接方式連接，使其對(duì)活塞桿圓周方向的刮油無(wú)遺漏，提高油環(huán)的刮油效果，從而消除了環(huán)弧因走“對(duì)口 ”情況的產(chǎn)生，避免了因環(huán)弧走“對(duì)口 ”而使柴油機(jī)漏氣漏油加劇、壓縮無(wú)力、功率下降等問(wèn)題；降低了柴油機(jī)的能耗，減輕了柴油機(jī)的排放，提高了柴油機(jī)使用的安全性。
[0018]2、本發(fā)明由于增加了氣囊式密封環(huán)的外圈密封，使得氣環(huán)在運(yùn)動(dòng)中增加了阻尼，降低了氣環(huán)的運(yùn)動(dòng)噪音；氣囊式密封圈能夠有效地提高密封圈的彈性，當(dāng)環(huán)弧外徑變化時(shí)，密封圈能夠很好地適應(yīng)其變化，且不影響其密封效果；其長(zhǎng)方形截面，可以有效地?cái)U(kuò)大密封面積，當(dāng)活塞桿上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，環(huán)弧將在殼體的環(huán)槽內(nèi)被帶動(dòng)上下移動(dòng)，密封圈能夠保證其搭接面始終處于被密封圈密封狀態(tài)，從而有效地阻斷了環(huán)弧上下端口通過(guò)環(huán)槽底部串通。另夕卜，環(huán)弧與環(huán)弧之間還可以采用榫卯連接，其原理與搭接方式相同，因此其使用效果不再贅述。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，將通過(guò)下面優(yōu)選實(shí)施例的非限制性說(shuō)明進(jìn)行圖示和解釋?zhuān)@些實(shí)施例，是參照附圖僅作為例子給出的。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明的氣環(huán)2和油環(huán)7的環(huán)弧21的典型實(shí)施例的的結(jié)構(gòu)平面圖；
[0022]圖3為圖2中的A-A剖視圖；
[0023]圖4為圖3中環(huán)弧搭接口 I的局部視圖；
[0024]圖5為與圖3相當(dāng)?shù)沫h(huán)弧21搭接口 I的局部視圖，是表示本發(fā)明的不同實(shí)施例；
[0025]圖6為圖3中氣環(huán)2斷截面II的局部視圖；
[0026]圖7為圖3中油環(huán)7斷截面II的局部視圖；
[0027]圖中:1、活塞桿，2、氣環(huán)，21環(huán)弧，211、上搭接體，212、下搭接體，213、凸臺(tái)，214、圓弧槽，3、彈簧，4、密封圈，5、殼體，51、環(huán)槽，511