测试用的汽车发动机水泵管的封堵装置的制作方法

1.本实用新型涉及汽车发动机领域，特别涉及测试用的汽车发动机水泵管的封堵装置。


背景技术：

2.汽车发动机在运行过程中需要冷却。因而汽车发动机缸体中设有多条供冷却水循环的水道，与置于汽车前部的散热器(俗称水箱)通过水管相连接，构成一个大的水循环系统，在发动机的上出水口装有水泵，通过风扇皮带来带动水泵，以强制冷却水循环流动来提高发动机冷却效果。若发动机运行中出现漏水现象则会导致发动机损坏，威胁行车安全。因此必须严格保证发动机内部水道的密封性。
3.由此当在发动机装配车间将水泵在汽车发动机上组装好之后需要对发动机总成进行水道泄漏测试。测试时发动机的所有进出口包括水泵管都需要进行密封堵塞，从而在其内部形成密闭空间以进行后续发动机泄漏测试。已知水泵管是塑料制的，如图3所示，水泵管包括如该图中可见的出水口3和进水口4。在现有技术中，如图1所示的橡胶材质的圆环状的平面型密封件1安装在图2所示的堵头5上，堵头5连接到车间测试设备的致动装置6，由该致动装置驱动而移向水泵管如出水口4，直至其密封件1紧压靠在出水口端面上。
4.这种端面密封式的堵头的缺点在于其密封件1因长期被紧压接触水泵管端面，磨损严重，甚至在与端面接触的环面中磨出沟槽，因而使用寿命低，经常一个月就需要更换。
5.另外，这种端面密封式的堵头对水口端面平整性要求较高。实际中，发动机存在制造公差，另外测试时发动机可能布置位置略有偏差，呈角度倾斜，这均可能导致密封面处出现泄漏，从而造成发动机测试失败。此外，在使用现有技术的堵头5时，塑料制的水泵管如出水口3在驱动装置施力作用下也可能会发生移位，这同样可能导致密封件1密封失败。
6.因此存在对可克服上述缺陷至少之一的一新型密封件的需求。


技术实现要素：

7.因此，本实用新型旨在通过提供一种新型的测试用的汽车发动机水泵管的封堵装置来解决现有技术中存在的上述问题中的至少一个。
8.为此，本实用新型提出一种测试用的汽车发动机水泵管的封堵装置，包括弹性可变形的密封件，密封件呈圆环状，其特征在于，封堵装置还包括：中空的圆柱形的外部件；中空的圆柱形的内部件，安装在外部件内；推动件，借助气动力能密封滑动地安装在内部件中，以将密封件挤压变形；密封件在内部件中沿轴向布置在推动件与内部件的前唇之间，用于在发动机水泵管插入内部件中时，密封件的圆周壁通过推动件的挤压而弹性地弧状变形，从而密封地接触水泵管的外壁。
9.借助本实用新型的这种外密封型的封堵装置，密封件耐用性大幅提升，因为其是通过其圆周壁弧状隆凸变形密封水泵管的外壁来工作的；而现有技术的端面型密封件因承受强力挤压而与水口端面接触的环面磨损严重、甚至出现沟槽，因而需要经常性更换。因
此，相对而言，本实用新型的这种外密封型的封堵装置更能节约测试成本。
10.有利地，中空的圆柱形的内部件固定地安装在外部件内。
11.有利地，推动件具有实心的主体。
12.有利地，推动件的主体在一侧以裙部的形式延伸，圆环状的密封件安置在裙部端面与内部件的前唇之间。
13.有利地，封堵装置还具有端盖，端盖固定安装在推动件的在裙部相反向的端部上。
14.有利地，内部件的前唇位于端盖相反一侧，径向向内延伸，用于形成供水泵管插入的通道口。
15.有利地，密封件沿轴向自由地被保持在推动件的裙部与内部件的前唇之间。
16.有利地，充气室在端盖与推动件后端之间形成，用于连接到渗漏测试设备的充气装置，以便压力气体被充注到充气室中来驱使推动件在内部件内密封滑动以将密封件挤压变形。
17.有利地，压力气体是压力空气。
18.有利地，封堵装置的外部件在后端通过支架连接到渗漏测试设备。
19.有利地，推动件在其外周壁上开有至少一个周槽，用于安置o型密封圈，以使推动件密封滑动地接触内部件的内壁。
20.另外，本实用新型还提出一种测试用的汽车发动机水泵管的封堵装置，包括弹性可变形的密封件，密封件呈圆环状，用于密封水泵管，其特征在于，封堵装置还包括：中空的圆柱形的外部件；中空的圆柱形的内部件，能倾斜地安装在外部件内；推动件，借助气动力能密封滑动地安装在内部件中，用以挤压密封件。
21.利用本实用新型的内部件在外部件内的例如通过悬浮或浮动实现的旋转可倾斜式安装方式，能根据发动机位置自动地通过旋转而成角度地倾斜来适应发动机、水泵管的定位偏差，从而确保密封。这在发动机制造公差造成水泵管略偏斜的情况下是特别有利的。
22.有利地，密封件在内部件中沿轴向布置在推动件与内部件的前唇之间，用于在发动机水泵管插入内部件中时通过推动件的挤压而弹性地变形，从而密封地接触水泵管的外壁。
23.有利地，内部件悬浮安装在外部件内。
24.有利地，内部件通过至少三条弹性的金属丝被悬浮安装在外部件内。
25.有利地，所述至少三条弹性的金属丝外切地延伸经过内部件，在外部件内形成用于悬浮地安装内部件的悬置空间。
26.有利地，所述至少三条弹性的金属丝处在同一平面中或沿轴向至少部分地错置开。
27.有利地，在外部件的圆柱形壁中开有多个成对贯通孔，金属丝在相应的一对贯通孔之间张紧地延伸在外部件内。
28.有利地，所述多对贯通孔为六对贯通孔，相应地在外部件内有六条弹性的金属丝。
29.有利地，内部件借助海绵浮动地安装在外部件内。
30.有利地，封堵装置另外包括轴向止挡件，用于将内部件在轴向朝前方向上保持在外部件内。
31.还有利地，金属丝在其两端带有螺纹，通过螺纹件将金属丝的两端紧固于外部件
外。
32.还有利地，六对贯通孔沿外部件的长度分布成使得各穿过相应一对贯通孔的六条弹性的金属丝在外部件内形成供内部件内切地相继穿过的沿轴向错置开的三个半方形。
33.有利地，三个半方形中的两个在垂直于外部件长度的横向平面中形成一个完整的方形。
附图说明
34.通过参照附图并结合以非限制性方式给出的实施例对本实施新型进行的详细说明，本实用新型将得以更好地理解并且其进一步的特征、优点和目的将更清楚地体现出来。附图中：
35.图1示出根据现有技术的测试用的发动机水泵管堵头中用的圆环状的平面型密封件的透视图。
36.图2示意性表示根据现有技术的配有图1所示密封件的堵头。
37.图3以透视图示出用于安装到汽车发动机上以整体测试发动机水腔泄漏性的水泵，其中在方框中特别示出水泵出水口的细部正视图。
38.图4以从后侧看的透视图示出根据本实用新型的测试用的汽车发动机水泵管的封堵装置。
39.图5为图4所示封堵装置的后平面视图。
40.图6表示封堵装置的沿图5的中央纵剖面a-a的纵向剖视图。
41.图7为图4所示封堵装置的俯视图。
42.图8为图4所示封堵装置的侧视图。
43.图9表示封堵装置的沿图8的横剖面b-b的横向剖视图，其中示出用于使封堵装置的内部件相对外部件悬浮安装的弹性的金属丝之一。
44.图10表示在根据本实用新型的封堵装置中使用的圆环状的外密封型密封件。
45.图11以透视图示出图9所示的弹性的金属丝用的设置在封堵装置的外部件壁中的多个贯通孔。
46.需指出的，为更清楚地示出本实用新型的实施例，所讨论的附图的各个特征并非按比例绘制。
47.此外，附图中相同的参考标号在整个附图及其描述中指代相似或相同的元件。
具体实施方式
48.在本说明书中，仅为了解释起见，在附图中示意性地描绘各个系统、结构和装置，但未描述实际系统、结构和装置的所有特征，比如熟知的功能或结构并未详细描述，以避免不必要的细节使得本实用新型模糊不清。
49.为表述清楚起见，图中特别是图6、8中示出坐标系(l,v,t)。纵向l表示沿封堵装置的长度的方向，横向t是垂直于纵向、在图6、8中垂直于该图平面的方向，竖向是垂直于纵向且垂直于横向的方向。图中如图6、8-9中还示出封堵装置的中央的纵轴线x，其位于图6的中央纵剖面a-a中。表述“轴向”和“径向”是参照该纵轴线x而言的：轴向是指沿纵轴线x的取向，而径向是相对该纵轴线靠近或远离的取向。相对该纵轴线x靠近称为径向向内，反之则
称为径向向外。此外，将封堵装置的待与需密封的汽车发动机水泵管特别是出水口靠近接触的一侧称为前、前部或前侧，而相对的一侧即待与车间中的自动化发动机泄漏测试设备的连接侧称为后、后部或后侧。因而靠近接触水泵管的端部称为前端，而靠近测试设备连接侧的端部称为后端。
50.下面将详细解释本实用新型的一些特定实施例。
51.例如参见图4、6-7，可看到根据本实用新型的测试用的用于密封封堵汽车发动机水泵管、这里如图3所示的出水口3的封堵装置7。
52.参见图4、6-9，封堵装置7包括总体呈圆柱形的中空的外部件11、总体呈圆柱形的中空的内部件63。这些部件由金属例如不锈钢或铝制成，通常采用不锈钢制成。
53.如图6所示，圆柱形的外部件11具有在两端贯通的圆柱形的空腔。外部件在前端具有径向向内延伸一定长度的前唇部111。
54.圆柱形的内部件63在其大部分长度上位于外部件的空腔内。如图6所示，内部件63的外壁上形成有凸肩631。内部件的外壁厚度从该凸肩起减薄，内部件的壁厚减薄部轴向向前从外部件的前唇部形成的通道口凸伸出一段短距离。前唇部111抵靠接触凸肩631，必要时也可抵靠接触壁厚减薄部，从而内部件63在轴向向前的方向上被保持在外部件11内。
55.外部件在其后端处被固定到支架32。例如，外部件的后端设有螺纹孔，用于与支架上的相应的螺纹孔对齐，通过将螺钉52插入对齐的螺纹孔并拧紧来进行固定，如图6所示。当然也可以采用本领域技术人员已知的其它方式来进行这种固定。支架32如图4、8所示例如呈l形，其竖向板部用于固定到外部件的后端；而水平板部用于例如类似地通过如图9所示的螺钉54与其螺纹孔62配合而连接到自动化检测设备(图中未示出)。参见图4、6，支架32的竖向板部还设有中央圆孔，用于形成充气道40，充气道一方面连接到未图示出的检测设备的充气装置，另一方面通到内部件的内腔。
56.内部件63也具有贯通的圆柱形的内腔。如图6所示，其壁厚减薄部径向向内延伸一段短距离而形成前唇632。有利地，如图6所示，前唇632可向内倾斜，从而形成供水泵管例如图3所示的出水口3插入的向外扩大的截锥形开口。这种倾斜有利于水泵管的引入。
57.封堵装置还包括图6中可见的推动件33。推动件33可密封滑动地安装在内部件的内腔中，推动件的外壁接触内腔壁。推动件33具有实心的主体331，主体331朝封堵装置的待接触水泵出水口3的一侧以裙部332的形式延伸。如图10所示的橡胶制的圆环状的弹性可变形的密封件28在内腔中沿轴向自由安置在裙部332的端面与内部件的前唇632之间，而径向向外侧由内腔壁约束，如图6所示。
58.另外，从图6中可看出，主体331在其外周壁上开有两条周槽333，两个传统的o型密封圈42相应地安置在这两条周槽内。当内部件的内腔通过充气道40被充填压力气体例如压力空气时，在气动力作用下，推动件33借助这些o型密封圈42密封接触内腔壁地被推动向前滑动。由此，在水泵管如出水口3相继穿过内部件前唇632限定的通道口以及密封件28的中间开口插入内腔的情况下，推动件33的这种密封向前滑动致使通过推动件的裙部333向前挤压靠置在该裙部上的密封件28，从而致使此时位于内腔壁、前唇、水泵管外壁、推动件裙部之间的密封件28发生弹性变形，在其内外圆周壁处呈弧状隆凸变形，从而紧压密封水泵管这里是出水口3的外壁，使得以外密封方式密封住水泵出水口3。
59.图10示出了用于本实用新型中的外密封型的密封件28。密封件28的中间开口略大
于水泵管、这里是出水口的外径，以便于其穿过。尽管本实用新型所涉的密封件28和现有技术的端面密封型的密封件1都是橡胶制的，但由于密封方式的不同，即借助本实用新型提出的这种外密封方式，密封件28的耐用性大幅提升，因为一旦其略被挤压其圆周壁就发生变形胀大。因而该密封件28不会像图1的密封件1那样因致动机构强力使其挤压于水泵管而发生严重磨损、甚至出现沟槽，事实上，现有技术的这种密封件1通常需要一月一换。而根据本实施新型的密封件28在实践中能使用好几个月、甚至半年。这大幅降低了测试成本。
60.还如图6中所示，在支架32的竖向板部与内部件的后端之间具有端盖30。确切地，端盖30例如通过螺钉50穿过后端的螺纹孔而被固定在内部件的后端上。该端盖呈t形，其水平部固定地覆盖内部件的后端，竖向部与内部件的内腔壁接触。在竖向部周沿也设有凹槽，用于在其中安置o型密封圈，从而端盖的竖向部密封接触内腔壁。在端盖中心设有与充气道40纵向对齐的通道。在充气道40与该通道之间设有用于连接它们的进气管嘴。如图6所示，充气道40的直径大于端盖通道的直径，进气管嘴直径略小于通道直径，以允许进气管嘴密封连接到下面将描述的充气室中。
61.参见图6，在内部件63的内腔中，在端盖30与推动件33后端之间形成一空间。环形的支撑件64围绕该空间接触内腔壁，设置在端盖30与推动件33的后端之间，从而在支撑件、端盖与推动件之间形成用于充注压力气体如压力空气的密闭的充气室401。支撑件64例如呈垫圈的形式。来自测试设备的充气装置的压力气体、这里是压力空气穿过充气道40通过进气管嘴、经由端盖的通道密封地被充注到充气室401中，以驱使推动件33密封向前滑动，从而使得密封件28在推动件的裙部332、内腔壁、水泵出水口外壁、内部件前唇632间通过其内外圆周壁弧状凸隆弹性变形，从而紧压水泵出水口外壁而实现其密封。
62.支撑件64用于在非工作状态时支撑推动件。当充气停止、水泵管取出时，密封件28会弹性复原，使得相反地将推动件朝后推回而靠置到支撑件64上。
63.根据本实用新型的这种外密封型的封堵装置明显不同于现有技术的端面型堵头。
64.现在下面继续就外部件11与内部件63之间的安装进行说明。
65.如前文所述，圆柱形的内部件63除其壁厚减薄部外安置在圆柱形的外部件11的空腔内。外部件的前唇部111通过抵靠内部件的凸肩631而将内部件11在轴向朝前方向上保持在空腔内，从而形成轴向止挡件。
66.内部件63能以任何方式、例如通过螺纹孔/螺钉配合或以焊接方式固定地安装在外部件中。这种安装方式在图中未被示出。
67.但推动件33仍是密封可滑动地安装在内部件的内腔中，借助气动力例如注入的压力空气被气动地驱动前移来使环绕水泵管外壁的密封件28通过沿其圆周壁弹性变形来密封水泵管。
68.与这种固定安装方式相反的是，本实用新型提出一种新式安装方式即：内部件63旋转可倾斜地而非固定地安装在外部件11的空腔内。更有利的是，内部件63悬浮安装在外部件11内，如图9所示。从图4、6-9、11中可看到，外部件11设有贯穿其壁厚度的多个贯通孔112，这些贯通孔两两成对。参见图9，弹性的金属丝如钢丝16倾斜地穿过相应的的一对贯通孔112。确切地，钢丝16在该对贯通孔之间在外部件的空腔中张紧地延伸，其两端部分别穿过这两个贯通孔并在外部件外被固定。金属丝的两端部例如可设有螺纹，在外部件外例如用螺帽23通过旋拧而使金属丝16在空腔内张紧，如图9所示。当然对于本领域技术人员来
说，也可以采用其它已知的固定方式。
69.这些贯通孔与相应的金属丝在数量、分布位置上一般根据内部件和外部件的尺寸如直径差值来确定。在差值适当的情况下，三条钢丝就足以使内部件63悬吊支撑在外部件内。若差值特别小，可能就需要更多条钢丝例如六条、七条钢丝来进行这种悬吊支撑。但无论如何，所需的金属丝数量及其定位可根据实际情况来确定。
70.一般地，穿过成对贯通孔的钢丝至少有三条。每条钢丝倾斜地穿过相应的两个孔。
71.在三条钢丝的情况下，对应地外部件上设有六个贯通孔。例如，这三条钢丝可处于同一平面例如同一横向平面中，形成一个完整的三角形，内部件63内切地穿过该三角形形成的悬置空间，换言之即这些钢丝外切地延伸经过内部件。或者，这三条钢丝沿空腔长度轴向上错置开地布置，但它们在同一横向平面的投影中形成一个完整三角形，内部件63内切地穿过在它们间形成的悬置空间。还可能地，其中两条钢丝在同一平面如同一横向平面中形成三角形的两条边，而另一条钢丝沿轴向与该两条钢丝错置开地布置在空腔中，但它们在同一横向平面中的投影仍形成一个完整三角形，内部件63内切地穿过它们间的悬置空间。由此，内部件63悬浮安装在外部件内部。
72.优选地，外部件上可设有十二个贯通孔112，参见图11。由此可设有六条弹性的钢丝。内部件63内切地穿过这些钢丝所限定的悬置空间而得以悬浮地被保持在外部件的空腔内。有利地，这六条钢丝沿外部件的空腔分布成使得两两形成方形如正方形的一半即一个半方形，由此形成的三个半方形沿轴向错置开，其中的两个半方形在同一横向平面中的投影形成一个完整的方形。借此，内部件63稳固地悬浮安置在外部件11的空腔中。
73.仍要强调的是，上述的钢丝和对应的孔的数量和布置仅作为示例给出，并不对本实施例构成任何限制。本领域技术人员完全可以基于本实用新型给出的这种发明构思在其能力范围内进行任何修改，而这并未超出本实用新型所限定的范围。
74.例如，不采用这种钢丝，而是采用海绵来实现内部件在外部件中的浮动安装，这与使用钢丝的悬浮安装具有如下类似的效果。
75.利用这种悬浮/浮动安装方式，在发动机水泵管倾斜的情况下——这可能由于发动机制造公差造成也可能是测试时其定位呈一定角度偏斜造成，当推动件33在压力空气的作用下被气动地驱动前移时，钢丝16同时会致使内部件63相应地旋转，从而灵活地成角度倾斜，由此适应、弥补水泵管倾斜可能造成的定位偏差、甚至密封不严的问题。因此根据本实用新型的封堵装置能覆盖更大的发动机零部件的制造公差。由此，利用根据本实用新型的封堵装置，在发动机水道泄漏测试中则并不要求装配有水泵的发动机严格精确定位。
76.工作时，根据本实用新型的封堵装置7在前侧连接到发动机上的水道口如水泵管、特别是其出水口3，在后侧在支架32处连接到车间的自动化测试设备，特别是其充气装置。充气装置将压力空气充注到充气室中从而驱使推动件密封滑动，使密封件28在其内外圆周壁处隆凸变形而紧压水泵管外壁，从而使得水泵管密封。在车间中，封堵装置配合自动化的测试设备使用，使得能自动地实现这种水口外密封。此外借助内部件在外部件内的悬浮/浮动安装，还能根据发动机位置自动地通过旋转而成角度地倾斜来适应发动机、水泵管的定位偏差，从而确保密封。
77.这里还要提请注意的是，尽管如图所示，根据本实用新型的外密封型密封件28与内部件的悬浮安装是结合在一起实施的，但事实上，它们完全可以分别独立地实施。
78.此外，尽管如上所述的根据本实用新型的封堵装置是用于在水泵安装到发动机上之后对发动机总成进行测试时使用的，但其也可以在水泵安装在发动机上之前用于仅单独测试水泵本身。另外，尽管前述实施例是结合发动机水泵管特别是其出水口来加以描述的，但本封堵装置也可以适用于其它发动机水道口用的测试堵头。
79.再者，本实用新型可以包括在此隐含或明确公开的任何特征或特征组合或其概括，不局限于上述罗列的任何限定的范围。在此所述的有关任何元件、特征和/或结构布置可以以任何适合的方式组合。
80.以上公开的特定实施例仅是示例性的，对于受益于本文的教导的本领域技术人员来说显然的是，可以以不同但等同的方式修改和实施本实用新型。此外，除了以下权利要求中所述的之外，并不限制本文示出的构造或设计的细节。因此显然的是，可对以上公开的具体实施例进行改变和修改，并且所有这些变型都被认为是落入本实用新型的范围和精神之内。因此，本文寻求的保护在所附的权利要求中列出。

技术特征：
1.一种测试用的汽车发动机水泵管的封堵装置，包括弹性可变形的密封件，密封件呈圆环状，其特征在于，封堵装置还包括：中空的圆柱形的外部件；中空的圆柱形的内部件，安装在外部件内；推动件，借助气动力能密封滑动地安装在内部件中，以将密封件挤压变形；密封件在内部件中沿轴向布置在推动件与内部件的前唇之间，用于在发动机水泵管插入内部件中时，密封件的圆周壁通过推动件的挤压而弹性地弧状变形，从而密封地接触水泵管的外壁。2.如权利要求1所述的封堵装置，其特征在于，推动件具有实心的主体。3.如权利要求2所述的封堵装置，其特征在于，推动件的主体在一侧以裙部的形式延伸，圆环状的密封件安置在裙部端面与内部件的前唇之间。4.如权利要求3所述的封堵装置，其特征在于，封堵装置还具有端盖，端盖固定安装在推动件的在裙部相反向的端部上。5.如权利要求4所述的封堵装置，其特征在于，内部件的前唇位于端盖相反一侧，径向向内延伸，用于形成供水泵管插入的通道口。6.如权利要求5所述的封堵装置，其特征在于，密封件沿轴向自由地被保持在推动件的裙部与内部件的前唇之间。7.如权利要求4至6中任一项所述的封堵装置，其特征在于，充气室在端盖与推动件后端之间形成，用于连接到渗漏测试设备的充气装置，以便压力气体被充注到充气室中来驱使推动件在内部件内密封滑动以将密封件挤压变形。8.如权利要求7所述的封堵装置，其特征在于，压力气体是压力空气。9.如权利要求7所述的封堵装置，其特征在于，封堵装置的外部件在后端通过支架连接到渗漏测试设备。10.如权利要求1至6中任一项所述的封堵装置，其特征在于，推动件在其外周壁上开有至少一个周槽，用于安置o型密封圈，以使推动件密封滑动地接触内部件的内壁。

技术总结
本实用新型涉及一种测试用的汽车发动机水泵管的封堵装置，包括弹性可变形的密封件，密封件呈圆环状，其特征在于，封堵装置还包括：中空的圆柱形的外部件；中空的圆柱形的内部件，安装在外部件内；推动件，借助气动力能密封滑动地安装在内部件中，以将密封件挤压变形；密封件在内部件中沿轴向布置在推动件与内部件的前唇之间，用于在发动机水泵管插入内部件中时，密封件的圆周壁通过推动件的挤压而弹性地弧状变形，从而密封地接触水泵管的外壁。借助密封件耐用性大幅提升，测试成本明显降低。测试成本明显降低。测试成本明显降低。


技术研发人员：张颖
受保护的技术使用者：华晨宝马汽车有限公司
技术研发日：2023.04.27
技术公布日：2023/9/20