一種用于濕式發(fā)動機的無鼻式起動電機及其油封結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于發(fā)動機起動的無鼻減速起動電機，特別是一種具有高密封性的用于濕式發(fā)動機的無鼻式起動電機及其油封結構。
【背景技術】
[0002]柴油發(fā)動機根據傳動部分的潤滑方式分為濕式柴油發(fā)動機及干式柴油發(fā)動機。濕式柴油發(fā)動機飛輪殼是全密封設計，內部存儲有大量液力傳動油。當發(fā)動機處于工作狀態(tài)時，飛輪殼內部的液力傳動油會被甩到起動機驅動齒輪及輸出軸上，對輸出軸與起動機端蓋之間的密封形成間隙性的沖擊油壓，尤其是在起動機工作拖動發(fā)動機旋轉時，齒輪打出、輸出軸處于旋轉狀態(tài)，液力油更加容易通過輸出軸與端蓋間隙進入起動機內部，造成起動機故障。
[0003]因此，濕式柴油機應用不僅對起動機與柴油機安裝止口處的密封要求較高且對于起動機整體尤其是輸出軸與端蓋間的密封要求非常高。目前用于濕式柴油機的起動電機有鼻式及無鼻式都有，隨著客戶對起動機的質量及耐久性要求的不斷提高，越來越多的濕式柴油發(fā)動機客戶選擇使用無鼻式起動機以提供更可靠的密封性。
[0004]然而目前市場上的無鼻式起動機很多都不適用在大排量的濕式柴油發(fā)動機上，或者過早發(fā)生漏油失效，主要原因有二: 一是輸出軸與端蓋間的油封設計選型錯誤，使用的不是濕式油封，不帶油封彈簧；二是油封件設計不合理，唇口與輸出軸間的過盈量及油封彈簧的貢獻率設計不當，導致輸出軸與端蓋間的密封耐久性過低，發(fā)生早期漏油，起動機失效。
[0005]現有技術中的絕大部分無鼻式重型起動機都是懸臂支撐，參見圖1，圖1為現有技術的起動機輸出軸與驅動端蓋間密封結構局部圖。驅動齒輪100打出后輸出軸200只有后端與驅動端蓋300的軸承400支撐，輸出軸200的軸身大部分伸出呈懸臂狀，以使驅動齒輪100可以與飛輪齒圈600嚙合并保證足夠的嚙合長度。起動機工作時驅動齒輪100在此狀態(tài)下拖動發(fā)動機飛輪齒圈600旋轉，由于作用力及反作用力，齒圈600 —定會給驅動齒輪100 一個反作用力F，參見圖3A、3B，圖3A為無鼻式起動電機的輸出軸在驅動齒輪處于打出位置的受力簡圖，圖3B為圖3A中驅動齒輪的截面受力圖。此反作用力產生的徑向分力Fr會使得輸出軸200發(fā)生一定角度的傾斜。參閱圖2，圖2是現有技術的起動機工作狀態(tài)下油封唇口狀態(tài)示意圖，受到Fr作用力而產生傾斜的輸出軸200會破壞輸出軸200與驅動端蓋300間的密封效果，輸出軸200傾斜的角度與起動機支撐結構設計及發(fā)動機負載有關。現有技術起動機輸出軸200與驅動端蓋300間的密封結構500參閱圖1及圖2，該密封結構500的油封件為單唇口，無彈簧結構，且唇口與輸出軸200間的過盈量較小，這就使得在輸出軸200受到Fr力的作用產生傾斜時油封唇口與輸出軸200間很容易出現縫隙，如圖2所示,此時飛輪殼內的液力傳動油很容易通過該縫隙進入起動機內部,造成起動機漏油失效，最終使得發(fā)動機無法正常起動。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種具有高密封性的用于濕式發(fā)動機的無鼻式起動電機及其油封結構。
[0007]為了實現上述目的，本發(fā)明提供了一種用于濕式發(fā)動機的無鼻式起動電機的油封結構，安裝在所述起動電機的輸出軸上并位于所述起動電機的驅動端蓋的油封室內，用于所述驅動端蓋與所述輸出軸之間的密封以避免液力傳動油進入所述起動電機內部，其中，所述油封結構包括油封件和油封彈簧，所述油封件包括用于與所述輸出軸密封連接的輸出軸密封部和用于與所述油封室密封連接的油封室密封部，所述輸出軸密封部和所述油封室密封部同軸設置且通過連接部連接為一體結構，所述輸出軸密封部設置有用于所述輸出軸穿出的輸出軸孔且所述輸出軸孔的內壁為雙唇口結構，所述油封彈簧安裝在所述輸出軸孔的外壁上。
[0008]上述的油封結構，其中，所述雙唇口結構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傳動油進入所述起動電機內部，所述第一油封副唇口用于避免所述起動電機內部的油脂及磨損產生的金屬粉末被甩出到所述輸出軸與所述第一油封主唇口之間，所述第一油封主唇口與第一油封副唇口為平行設置在所述輸出軸孔的內壁上的環(huán)形凸緣。
[0009]上述的油封結構，其中，所述油封彈簧對應于所述第一油封主唇口設置，所述第一油封主唇口的頂點與所述油封彈簧的中心線之間具有一偏移量L，所述油封彈簧的中心線位于所述第一油封主唇口的頂點與所述第一油封副唇口之間。
[0010]上述的油封結構，其中，所述輸出軸孔的外壁上對應于安裝所述油封彈簧的位置設置有翻邊，所述翻邊高于所述油封彈簧的上表面。
[0011]上述的油封結構，其中，所述第一油封主唇口與所述輸出軸間為過盈配合，所述第一油封主唇口與所述輸出軸間的過盈量為雙邊1.68-2.31mm。
[0012]上述的油封結構，其中，所述油封彈簧的過盈貢獻率為37.4%_65%，以使所述第一油封主唇口具有良好的跟隨性。
[0013]上述的油封結構，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彈性材料層，所述輸出軸密封部和所述油封室密封部均為所述彈性材料層結構。
[0014]上述的油封結構，其中，所述油封室密封部的外圓面與所述油封室的內壁間為過盈配合。
[0015]上述的油封結構，其中，所述雙唇口結構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與所述第一油封主唇口對稱設置在所述輸出軸孔的內壁上，所述油封彈簧分別對應于所述第一油封主唇口和第二油封主唇口設置在所述輸出軸孔的外壁上。
[0016]為了更好地實現上述目的，本發(fā)明還提供了一種用于濕式發(fā)動機的無鼻式起動電機，包括驅動端蓋、輸出軸和油封結構，其中，所述油封結構為上述的油封結構。
[0017]本發(fā)明的技術效果在于:
[0018]I)驅動端蓋與輸出軸間的密封結構的油封件主唇口與輸出軸外圓間的過盈配合可以滿足在齒輪打出拖動發(fā)動機齒圈的過程中，即輸出軸產生徑向傾斜的情況下也能夠保證兩者間足夠的過盈量，確保密封良好；
[0019]2)驅動端蓋與輸出軸間的密封結構的濕式油封主唇口上的油封彈簧對主唇口與輸出軸間產生的彈簧貢獻率大，即使輸出軸傾斜時亦可以保證油封唇口良好的跟隨性，進一步提高濕式起動機的密封可靠性及耐久性；
[0020]3)驅動端蓋與輸出軸間的密封結構的濕式油封件為雙唇口結構，主唇口確保起動機外部的液力傳動油無法進入到起動機內部，而副唇口確保起動機內部的油脂及一些由于磨損產生金屬粉末不會在起動機工作過程中被甩出到輸出軸與主唇口之間而影響密封效果及使用壽命；
[0021]4)驅動端蓋總成與油封件間的密封結構的油封件為全包結構設計，整個油封骨架外部被橡膠層包裹，油封件外圓與驅動端蓋油封室內壁間過盈量設計適宜，且附著在油封件外圓上的橡膠與端蓋油封室擠壓變形，確保油不會從油封件外圓與驅動端蓋的間隙中進入起動機內部:
[0022]5)油封件主唇口頂點與油封彈簧中心位置間設計有0.3_偏移量，且油封彈簧中心位于主唇口頂點之后，該結構不但保證了主唇口與輸出軸間的良好密封性，而且可以避免在輸出軸裝配以及起動機斷電時輸出軸回位的時候油封彈簧從主唇口上方脫出。
[0023]以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。
【附圖說明】
[0024]圖1為現有技術的起動機輸出軸與驅動端蓋間密封結構局部圖；
[0025]圖2為現有技術的起動機工作狀態(tài)下油封唇口狀態(tài)示意圖；
[0026]圖3A為無鼻式起動電機的輸出軸在驅動齒輪處于打出位置的受力簡圖；
[0027]圖3B為圖3A中驅動齒輪的截面受力圖；
[0028]圖4為本發(fā)明的起動電機靜止時的整體結構剖視圖；
[0029]圖5為本發(fā)明的起動電機工作時的整體結構剖視圖；
[0030]圖6為本發(fā)明第一實施例的輸出軸與驅動端蓋間密封結構局部不意圖；
[0031]圖7A為本發(fā)明第一實施例的起動電機靜止狀態(tài)下油封唇口狀態(tài)示意圖；
[0032]圖7B為圖7A在工作狀態(tài)下油封唇口狀態(tài)示意圖；
[0033]圖8A為本發(fā)明一實施例的油封結構示意圖；
[0034]圖8B為圖8A的A-A剖面圖；
[0035]圖8C為圖8B的I部放大圖；
[0036]圖9為本發(fā)明的油封彈簧結構示意圖；
[0037]圖10為本發(fā)明第二實施例的輸出軸與驅動端蓋間密封結構局部示意圖；
[0038]圖11為本發(fā)明第二實施例的油封結構示意圖。
[0039]其中，附圖標記
[0040]現有技術
[0041]100驅動齒輪
[0042]200輸出軸
[0043]300驅動端蓋
[0044