[发明专利]液封结构、水泵和发动机

说明书

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，具体地，涉及一种液封结构，一种具有这种液封结构的水泵和具有这种水泵的发动机。

背景技术

水泵是车辆发动机主要的零部件之一。水泵包括泵体、穿过泵体设置的水泵轴承，水泵轴承伸入到泵体内的部分上设置有叶轮，水泵轴承位于泵体外的部分上设置有皮带轮，这样，发动机通过皮带轮带动水泵轴承及叶轮转动，水泵泵体内的冷却液被叶轮带动一起旋转，在离心力的作用下被甩向水泵体内腔的边缘，同时产生一定的压力，然后从泵体上的出水道或水管流出。由于叶轮的中心处由于冷却液被甩出而压力降低，水箱中的冷却液在水泵进口与叶轮中心的压差作用下才能经水管被吸入泵体内，从而实现冷却液的往复循环，为了防止水泵泵体内的冷却液从水泵轴承与泵体的装配处泄漏，需要通过压装在两者装配处的水封来防止冷却液泄漏。

现有技术中，这种水封依靠SiC材料的动环和静环形成的摩擦副进行密封，即动环随轴转动，静环保持不动，在泵体的内部，动环和颈环之间形成有密封间隙，为了减少动静环之间的摩擦并提高两者的使用寿命，这种水封依靠动环和静环之间间隙中冷却液形成的润滑层来进行润滑，且带走摩擦产生的热量。

然而，水泵在工作过程中，由于叶轮旋转搅动冷却液并将冷却液甩出，将使得叶轮的中心以及该中心的轴向延伸位置处的压力降低，此时，在某些情况下，水封附近会形成一定程度的真空区域，此时，水封就会因为冷却液的不足而使得动静环之间摩擦副间隙中的润滑膜减弱或消失，导致动静环摩 擦力和生成的热量也会随之快速增加，以产生干摩擦，这种干摩擦会加速水封的磨损，同时热过载会使水封橡胶甚至钢件部分熔化，引起水封失效，冷却液泄漏。

发明内容

本发明的目的是提供一种液封结构，该液封结构能够大大增强液封例如水封或油封的润滑能力，防止出现液封失效的问题，以显著地改善液封的各个部件的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明提供一种液封结构，该液封结构包括动环支架和设置在该动环支架上的动密封环、以及静环支架和设置在该静环支架上的静密封环，所述动密封环和所述静密封环之间形成液密封间隙，其中，所述动环支架和所述静环支架之间形成有环绕所述液密封间隙的储液腔室，并且所述动环支架和所述静环支架之间的相对间距形成为所述储液腔室的入液口。

通过该技术方案，由于动环支架和静环支架之间形成有环绕动密封环和静密封环之间的液密封间隙的储液腔室，而该储液腔室则通过入液口能够与被密封以防止泄露的液体例如冷却水或冷却液或油连通，也就是，防止泄露的液体能够进入到该储液腔室内储存，这样，即使被密封以防止泄露的液体由于被搅动而甩出以在该液封结构附近形成真空环境，储液腔室内的液体也并不会从储液腔室内流出，以继续对液密封间隙形成润滑膜，从而能够大大增强液封例如水封或油封的润滑能力，防止出现液封失效的问题，以显著地改善液封的各个部件的使用寿命。

进一步地，所述入液口形成为迷宫形结构。

进一步地，述静环支架和所述动环支架中的一者的一部分延伸覆盖所述静环支架和所述动环支架中的另一者，并且延伸部分与另一者的外表面之间 具有所述相对间距。

更进一步地，所述静环支架连接有护罩，所述护罩覆盖所述动环支架。

另外，所述动环支架包括有环形槽和用于将动环支架装配到转轴上的筒形部，其中，所述动密封环通过压制补偿动环安装在所述环形槽内。

进一步地，所述静环支架围绕所述筒形部布置，并且所述静环支架形成有开口朝向所述环形槽的容纳槽，所述静密封环通过压制补偿静环安装在所述容纳槽内并能够相对于所述容纳槽轴向调整位置。

更进一步地，所述压制补偿静环和所述容纳槽的槽底面之间设置有弹簧。

更进一步地，所述容纳槽的槽底面形成有周向凸缘，所述弹簧套装于所述周向凸缘；所述压制补偿静环的径向内部通过内保持架定位在所述周向凸缘和所述容纳槽的内槽壁之间，所述压制补偿静环的径向外部通过外保持架定位于所述弹簧，所述静密封环布置在所述内保持架和所述压制补偿静环形成的空间内。

另外，本发明还提供一种水泵，该水泵包括泵体和从该泵体伸出的转轴，所述转轴和所述泵体之间装配有水封，其中，所述水封为以上任意所述的液封结构。

这样，如上所述，该水泵的水密封性能得到了显著的提高。

此外，本发明还提供一种发动机，其中，所述发动机包括以上所述的水泵。这样，该发动机并不会由于冷却液的泄漏而出现高温风险，提高了发动机运行的可靠性。