CN103459241B - 工程机械的旋转装置 - Google Patents
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Abstract
在固定于侧框架(6)的安装托架(12)与相对于该安装托架(12)能够旋转的辊(15)之间设置浮动密封件(23),通过该浮动密封件(23)对积存于辊(15)内的润滑油(L)进行密封。另一方面,在辊(15)的盖体(17)上设置通气栓(31),该通气栓(31)具备由连续气泡的多孔材料构成的通气部件(34),通过该通气栓(31)的通气部件(34),在辊(15)的内部与外部之间使空气以及/或者水蒸气流通,且阻止润滑油(L)以及/或者雨水、尘埃流通。由此,能够使辊(15)的内部的压力与外部的压力总是均等。
Description
技术领域
本发明涉及例如液压挖掘机、轮式装载机等工程机械所使用的履带引导辊、行驶装置、浮动轮等旋转装置。
背景技术
一般地,液压挖掘机等履带式车辆的下部行驶体大致包括:具有左、右侧框架的车框架;设于各侧框架的一端侧的行驶装置;设于另一端侧的浮动轮(惰轮);卷绕安装在行驶装置的驱动轮(链轮)和浮动轮上的履带;以及朝向驱动轮及浮动轮引导履带的上、下履带引导辊。上述的行驶装置、浮动轮、履带引导辊等构成工程机械的旋转装置。
在此,履带引导辊通常大致包括:固定设于侧框架且形成有底状的密封容纳部的轴支撑部件(固定体);固定于该轴支撑部件的支撑轴;通过套筒(滑动轴承)能够旋转地支撑于该支撑轴,形成留有间隙地与轴支撑部件的密封容纳部对置的有底状的密封容纳部,并且在内部积存润滑油的辊(旋转体);以及配置于这些轴支撑部件的密封容纳部与辊的密封容纳部,且对两者间的间隙进行封闭的浮动密封件。
该情况下,浮动密封件包括:具有相互滑动接触的密封面的一对圆筒状的密封环;以及分别夹持在一方的密封环与轴支撑部件的密封容纳部之间、以及另一方的密封环与辊的密封容纳部之间的一对O形环。浮动密封件总是利用O形环的弹性力按压各密封环,在使辊相对轴支撑部件旋转时,使彼此的密封面液密地滑动接触,从而将供给至支撑辊的轴承等的润滑油密封在辊的内部(日本特开2001-80550号公报)。
发明内容
然而,若辊在液压挖掘机行驶时旋转,则设于支撑轴与辊之间的套筒相对于支撑轴滑动而产生摩擦热,由于该摩擦热而将积存于辊的内部的润滑油加热。该情况下,为了不使润滑油向外部泄漏,辊的内部用浮动密封件密封,因此辊内的空气与润滑油一起被加热而出现体积膨胀,从而辊内部的压力增大。
因此,在被浮动密封件隔开的辊的内部与辊的外部之间压力不均匀,辊内部的空气通过一方的密封环的密封面与另一方的密封环的密封面的滑动接触面向外部流出,从而导致积存在辊内的润滑油的一部分与空气一起向辊的外部泄漏。
另一方面,如果液压挖掘机停止而辊的旋转停止,不产生伴随套筒与支撑轴的滑动的摩擦热,则辊内的润滑油和空气被冷却。由此,在辊的内部膨胀的空气的体积减少,辊内成为负压倾向。
即使在该情况下,在辊的内部与外部之间压力也变得不均匀,辊的外部的空气(外部空气)通过一方的密封环的密封面与另一方的密封环的密封面的滑动接触面而流入到辊的内部。此时,在泥泞地积存的雨水及泥水、漂浮在辊的周围的尘埃等异物与外部空气一起进入辊的内部,或者附着在各密封环的密封面。
这样,若在被浮动密封件隔开辊的内部与外部之间压力的平衡被破坏,则空气会在各密封环的密封面间流通,暂时损害浮动密封件的密封性。其结果,存在如下问题,即、积存于辊的内部的润滑油向外部泄漏的问题,雨水、尘埃等异物附着在浮动密封件的密封面而密封性提前下降的问题。
本发明是鉴于上述的现有技术的问题而提出的方案,目的在于提供一种工程机械的旋转装置,其通过在旋转体的内部与外部之间保持压力平衡,从而能够长期良好地维持浮动密封件的密封性。
(1).为了解决上述的课题,本发明应用于如下工程机械的旋转装置,其具备:固定地设置于工程机械的车体上的固定体;以相对于该固定体能够旋转的方式设置,且在内部积存润滑油的旋转体;以及对上述固定体与上述旋转体之间的间隙进行封闭,且对积存于上述旋转体的内部的润滑油进行密封,并且阻止来自外部的雨水、尘埃的侵入的浮动密封件。
并且,本发明采用的结构的特征在于,在上述旋转体上设置通气栓,该通气栓使空气以及/或者水蒸气在上述旋转体的内部与外部之间流通,并且阻止润滑油以及/或者雨水、尘埃的流通。
根据该结构,利用设于旋转体的通气栓,能够使空气、水蒸气(气体)在旋转体的内部与外部之间流通,并能够阻止尘埃等异物(固体)、润滑油、雨水(液体)的流通。因此,即使由于旋转体旋转时产生的摩擦热等而将积存于旋转体的内部的润滑油加热,并使存在于旋转体的内部的空气产生体积膨胀,也能够通过使该体积膨胀后的空气通过通气栓向旋转体的外部放出,从而在旋转体的内部与外部之间保持压力平衡。因此,能够抑制出现体积膨胀的旋转体内的空气通过浮动密封件的密封面向旋转体的外部流出,能够防止润滑油与该空气一起向旋转体的外部泄漏。
另一方面,伴随加热后的润滑油被冷却,且存在于旋转体的内部的空气的体积减少,而旋转体的内部成为负压倾向的情况下,通过使旋转体的外部的空气(外部空气)通过通气栓而流入到旋转体的内部,从而能够在旋转体的内部与外部之间保持压力平衡。因此,能够抑制外部空气通过浮动密封件的密封面流入到旋转体的内部,能够防止尘埃等异物、雨水等水与该外部空气一起进入到旋转体的内部、或者附着在浮动密封件的密封面。
这样,空气通过通气栓在旋转体的内部与外部之间流通,从而能够使旋转体的内部的压力与外部的压力总是均等。其结果,能够良好地保持浮动密封件的密封性,能够利用积存于旋转体内的润滑油使旋转体长期顺畅地旋转。
(2).本发明的结构为,上述通气栓包括:栓主体,其以能够装卸的方式安装于上述旋转体,且设有使上述旋转体的内部与外部之间连通的连通孔;以及通气部件,其配设于该栓主体的连通孔内且允许空气以及/或者水蒸气的流通并且阻止润滑油以及/或者雨水、尘埃的流通。
根据该结构,仅在设置于栓主体的连通孔内配设通气部件,并将该栓主体安装在旋转体上,便能够使空气、水蒸气通过通气部件在旋转体的内部与外部之间流通。由此,能够在旋转体的内部与外部之间总是保持适当的压力平衡,能够良好地保持浮动密封件的密封性。
(3).本发明的结构为,上述通气部件使用连续气泡的多孔材料而形成。由此,能够根据多孔材料的小孔的大小,阻止润滑油、雨水等液体、尘埃等固体流通,并且使水蒸气、空气等气体流通。其结果,能够抑制在旋转体的内部与外部之间产生压力差,可靠地防止该压力差引起的润滑油的泄漏、以及异物向浮动密封件的密封面的进入。
(4).本发明的结构为,上述通气部件使用由四氟乙烯树脂、聚酰亚胺树脂、陶瓷材料中任一材料构成的连续气泡的多孔材料而形成。
通过使用这种材料来形成通气部件,从而阻止润滑油、雨水等液体、和尘埃等固体流通,并且使水蒸气、空气等气体流通,能够抑制在旋转体的内部与外部之间产生压力差。
(5).本发明的结构为,构成上述通气部件的各小孔的孔径设定在0.1μm以上且10μm以下的范围。由此,能够利用通气部件阻止液体及固体的流通,并且仅使气体通过通气部件而流通。
(6).并且,本发明的结构为,构成上述通气部件的各小孔的孔径设定在0.15μm以上且0.3μm以下的范围。由此,能够利用通气部件可靠地阻止液体及固体的流通,并且仅是气体通过通气部件顺畅地流通。
附图说明
图1是表示具备作为本发明的旋转装置的上履带引导辊的液压挖掘机的主视图。
图2是从图1中的箭头II-II方向观察上履带引导辊的放大剖视图。
图3是以单体表示图2中的通气栓的主要部分放大剖视图。
图4是以分离的状态表示构成通气栓的栓主体和通气部件的剖视图。
图5是以单体表示通气栓的立体图。
图6是以单体表示第二实施方式的通气栓的主要部分放大剖视图。
图7是以分离的状态表示构成通气栓的栓主体、通气部件、防脱环的剖视图。
图8是以单体表示第三实施方式的通气栓的主要部分放大剖视图。
图9是以分离的状态表示构成通气栓的栓主体、通气部件、防脱插销的剖视图。
图10是表示将通气栓应用于液压挖掘机的下履带引导辊的第一变形例的剖视图。
图11是表示将通气栓应用于液压挖掘机的行驶装置的第二变形例的剖视图。
具体实施方式
以下,以应用于液压挖掘机所搭载的旋转装置的情况为例,参照附图对本发明的工程机械的旋转装置的实施方式进行详细说明。
图1至图5表示本发明的第一实施方式,在本实施方式中,作为旋转装置,举例说明液压挖掘机的上履带引导辊。
图中,符号1表示作为工程机械的代表例的液压挖掘机,该液压挖掘机1的车体大致包括可自行的履带式的下部行驶体2、和可回转地搭载在该下部行驶体2上的上部旋回体3。在上部旋回体3的前部侧,以能够仰俯动作的方式安装有作业装置4,使用该作业装置4进行挖掘作业等。
符号5是构成下部行驶体2的车框架,该车框架5具有在前、后方向上延伸的左、右侧框架6(仅图示左侧)。并且,在侧框架6的长度方向的一端侧设有行驶装置7,在侧框架6的长度方向的另一端侧设有浮动轮8。
符号9是卷绕安装在行驶装置7的驱动轮7A与浮动轮8之间的履带,该履带9通过由驱动轮7A驱动而被后述的各下履带引导辊10、各上履带引导辊11引导的同时在驱动轮7A与浮动轮8之间转动,使下部行驶体2行驶。
符号10表示以能够旋转的方式设于侧框架6的下端侧的多个下履带引导辊,该各下履带引导辊10以适度的间隔沿侧框架6的长度方向(前、后方向)配置。在此,各下履带引导辊10朝向驱动轮7A和浮动轮8引导进行转动动作的履带9。
接着,对第一实施方式的作为旋转装置的上履带引导辊进行说明。
符号11表示以能够旋转的方式设于侧框架6的上端侧的两个上履带引导辊,该各上履带引导辊11通过从下侧撑履带9来朝向行驶装置7的驱动轮7A、浮动轮8引导该履带9。在此,上履带引导辊11由后述的安装托架12、支撑轴14、辊15、浮动密封件23、通气栓31等构成。
符号12表示设于侧框架6的上表面的作为固定体的安装托架,该安装托架12用于安装后述的支撑轴14。在此,安装托架12包括:使用螺栓13连结于焊接在侧框架6的上表面的安装座6A上的安装基板12A;以及一体地设于该安装基板12A上且从侧框架6的上表面向左、右方向突出的圆筒部12B。圆筒部12B的内周侧成为供支撑轴14插嵌的轴插嵌孔12C。另一方面,成为如下结构,即、在圆筒部12B的突出端部,具有比轴插嵌孔12C大的孔径的密封件装配孔12D以向外部开口的状态与轴插嵌孔12C形成同心状,在该密封件装配孔12D装配后述的浮动密封件23。
符号14是通过安装托架12固定于侧框架6的支撑轴,该支撑轴14以相对于侧框架6能够旋转的方式支撑后述的辊15。在此,就支撑轴14而言,轴向的一端侧(基端侧)以压入状态插嵌于安装托架12的轴插嵌孔12C内,轴向的另一端侧(前端侧)成为自由端并从安装托架12的圆筒部12B向左、右方向突出。
符号15表示以能够旋转的方式安装于支撑轴14的前端侧的作为旋转体的辊,该辊15大致包括形成为带台阶的圆筒状的辊主体16和后述的盖体17。在此,在辊主体16的外周侧一体地设有:位于轴向的两端侧且与履带9抵接的一对履带抵接面16A;以及从该各履带抵接面16A遍及整周并以环状伸出的一对凸边部16B。
在辊主体16的位于轴向的中央部的内周侧,设有供后述的套筒19插嵌的套筒插嵌孔16C,在该套筒插嵌孔16C的轴向的两端侧,设有内周端面16D、16E。在辊主体16的内周侧,形成有包围套筒插嵌孔16C并在轴向上延伸的多个小径的轴向油通路16F,这些各轴向油通路16F的轴向的两端侧向内周端面16D、16E开口。
并且,在辊主体16中位于轴向的一端侧(安装托架12侧)的内周侧设有:具有比套筒插嵌孔16C大的孔径且装配有后述的浮动密封件23的密封件装配孔16G;以及具有比该密封件装配孔16G大的孔径且以从外周侧包围的状态容纳安装托架12的圆筒部12B的托架容纳孔16H。这些密封件装配孔16G、托架容纳孔16H与套筒插嵌孔16C形成为同心状。
另一方面,在辊主体16中位于轴向的另一端侧的内周侧,具有比套筒插嵌孔16C大的孔径的推止板容纳孔16J与套筒插嵌孔16C形成为同心状。该推止板容纳孔16J成为以容纳了后述的推止板20的状态由后述的盖体17盖住的结构。
符号17是安装于辊主体16的轴向的另一端侧的盖体,该盖体17包括:插嵌于辊主体16的推止板容纳孔16J的圆筒部17A;以及从该圆筒部17A的外侧的端面遍及整周地扩大直径且使用螺栓固定于辊主体16的端面的凸缘部17B。该盖体17与后述的浮动密封件23协作将润滑油L密封在辊15内,圆筒部17A的外周面与辊主体16的推止板容纳孔16J的内周面之间通过O形环18而被液密地密封。另一方面,成为如下结构,即、在圆筒部17A的前端部设有通过沿径向切掉该前端部而形成的多个径向油通路17C。并且,在构成盖体17的凸缘部17B的中心部螺纹设置有在轴向贯通的内螺纹孔17D,在该内螺纹孔17D安装后述的通气栓31。
符号19是插嵌于辊主体16的套筒插嵌孔16C的套筒,该套筒19包括:外周侧压入到套筒插嵌孔16C并且能够使支撑轴14滑动地插嵌于内周侧的圆筒部19A;以及从该圆筒部19A的一端部遍及整周地扩大直径,且与辊主体16的内周端面16E抵接的凸边部19B。套筒19的凸边部19B与后述的推止板20滑动接触。
符号20表示容纳于辊主体16的推止板容纳孔16J内的推止板,该推止板20形成为具有与构成套筒19的凸边部19B的外径尺寸大致相等的外径尺寸的圆板状,使用螺栓21固定于支撑轴14的前端侧的端面。该推止板20与套筒19的凸边部19B抵接,并且与盖体17的圆筒部17A的前端部抵接。由此,推止板20成为如下结构,即、承受作用于辊15的推力载荷,防止该辊15相对于支撑轴14在轴向上脱落。
符号22表示位于辊15的盖体17与推止板20之间并设于辊15(辊主体16)的内周侧的储油室,该储油室22用于积存润滑油L。并且,成为如下结构,即、积存于储油室22内的润滑油L通过形成于盖体17的径向油通路17C、形成于辊主体16的轴向油通路16F,被引导至支撑轴14与套筒19的圆筒部19A的滑动面、推止板20与套筒19的凸边部19B的滑动面等,对这些各滑动面进行润滑。
其次,符号23表示设于安装托架12的圆筒部12B与辊15的辊主体16之间的浮动密封件。该浮动密封件23对圆筒部12B与辊15之间的间隙进行封闭,将积存于储油室22的润滑油L密封在辊15内,并且抑制泥水、土砂等异物进入辊15内。
在此,浮动密封件23包括:装配于圆筒部12B的密封件装配孔12D的内周侧的固定侧密封环24;装配于辊主体16的密封件装配孔16G的内周侧的旋转侧密封环25;以及分别设于密封件装配孔12D的内周面与固定侧密封环24之间、以及密封件装配孔16G的内周面与旋转侧密封环25之间的一对O形环26、27。
固定侧密封环24和旋转侧密封环25使用含有耐摩耗性及耐腐蚀性优异的材料的铸铁等形成为圆筒状,在固定侧密封环24与旋转侧密封环25的轴向端面,分别形成有环状的密封面24A、25A。另一方面,各O形环26、27由丁二烯橡胶等强弹性体形成,固定侧密封环24和旋转侧密封环25成为如下结构,即、在通过各O形环26、27的弹性力而总是在轴向上被按压的状态下,使彼此的密封面24A、25A滑动接触。
由此,浮动密封件23对旋转的辊15与安装托架12之间的间隙进行封闭,将积存于储油室22的润滑油L密封在辊15内,并且阻止雨水、尘埃等进入辊15内。该情况下,固定侧密封环24的密封面24A和旋转侧密封环25的密封面25A成为被密封于辊15内的润滑油L润滑的结构。
其次,对第一实施方式所使用的通气栓进行说明。
符号31表示设于辊15的盖体17的通气栓,该通气栓31在形成于辊15内的储油室22与外部之间允许空气以及/或者水蒸气(气体)流通,且阻止润滑油以及/或者雨水(液体)、尘埃(固体)流通。在此,如图3至图5所示,通气栓31由后述的栓主体32和通气部件34构成。
符号32是构成通气栓31的外壳的栓主体,该栓主体32整体形成为中空的圆筒状。在栓主体32的外周侧螺纹设置有外螺纹部32A,通过该外螺纹部32A与盖体17的内螺纹孔17D螺纹结合,栓主体32以能够装卸的方式安装于辊15。另一方面,在栓主体32的内周侧形成有后述的连通孔33。
符号33是设于栓主体32的内周侧的连通孔,该连通孔33设置成在轴向贯通栓主体32,在将栓主体32安装于盖体17的状态下,使辊15的内部与外部之间连通。在此,连通孔33包括:容纳后述的通气部件34的小径孔部33A;以及具有比该小径孔部33A大的孔径,且与六角扳手等紧固工具(未图示)配合的六角孔部33B。小径孔部33A的一端侧向六角孔部33B开口,小径孔部33A的另一端侧向栓主体32的轴向的端面开口。另一方面,成为如下结构,即、在小径孔部33A的一端侧形成有使小径孔部33A缩小直径的一端侧铆接部33C,在小径孔部33A的另一端侧也形成有使小径孔部33A缩小直径的另一端侧铆接部33D。
符号34表示配设于栓主体32的连通孔33内的通气部件,该通气部件34允许空气以及/或者水蒸气(气体)流通,阻止润滑油以及/或者雨水(液体)、尘埃(固体)流通。该情况下,通气部件34形成为具有与构成连通孔33的小径孔部33A的孔径大致相等的外径尺寸的圆柱状,容纳于连通孔33的小径孔部33A内。
在此,通气部件34使用由多个小孔34A构成的连续气泡的多孔材料、例如四氟乙烯树脂(PTFE)、聚酰亚胺树脂、陶瓷材料中的任一种材料而形成。因此,通气部件34成为如下结构,即、通过设于其内部的多个小孔34A而仅使空气、水蒸气等气体流通,并阻止润滑油、雨水等液体、尘埃等固体的流通。
该情况下,设于通气部件34的小孔34A的孔径(小孔34A的直径)如下述式1那样设定。即、在小孔34A的孔径小于0.1μm的情况下,会阻碍空气以及/或者水蒸气(气体)的流通,在小孔34A的孔径大于10μm的情况下,润滑油以及/或者雨水(液体)、尘埃(固体)会通过通气部件34。因此,为了仅使气体通过通气部件34流通、且阻止液体及固体的流通,构成通气部件34的各小孔34A的孔径设定在下述式1的范围。
(式1)
0.1μm≤小孔34A的孔径≤10μm
另一方面,设于通气部件34的小孔34A的孔径希望如下述式2那样设定。即、在小孔34A的孔径为0.15μm以上的情况下,能够使气体顺畅地流通,在小孔34A的孔径为0.3μm以下的情况下,能够可靠地阻止液体及固体的流通。因此,为了仅使气体通过通气部件34顺畅地流通,且可靠地阻止液体及固体的流通,构成通气部件34的各小孔34A的孔径希望设定在下述式2的范围。
(式2)
0.15μm≤小孔34A的孔径≤0.3μm
在此,对在栓主体32的连通孔33内配设通气部件34的方法进行叙述。即、如图4所示,由于在小径孔部33A的一端侧预先形成一端侧铆接部33C,因此在从小径孔部33A的另一端侧向该小径孔部33A内插入通气部件34之后,在小径孔部33A的另一端侧形成另一端侧铆接部33D。由此,成为如下结构,即、通气部件34卡定在一端侧铆接部33C和另一端侧铆接部33D,由此以防脱状态保持在栓主体32的连通孔33内。
这样,形成在栓主体32的连通孔33内配设有通气部件34的通气栓31,该通气栓31通过使在其外周侧螺纹设置的外螺纹部32A与设于辊15的盖体17的内螺纹孔17D螺纹结合,从而以能够装卸的方式安装于盖体17。在进行该装卸作业时,使用与连通孔33的六角孔部33B配合的六角扳手(未图示),与盖体17连结。该情况下,由于连通孔33的小径孔部33A具有比六角孔部33B小的孔径,因此在使六角扳手与六角孔部33B配合时,该六角扳手不会接触保持在小径孔部33A内的通气部件34,能够保护该通气部件34。
第一实施方式的上履带引导辊11具有如上所述的结构,因此在液压挖掘机1行驶时,履带9在行驶装置7的驱动轮7A与浮动轮8之间转动。此时,上履带引导辊11的辊15通过相对于固定在安装托架12的支撑轴14旋转的同时从下侧支撑履带9,从而将该履带9朝向驱动轮7A、浮动轮8引导。
该情况下,就设于安装托架12的密封件装配孔12D与辊主体16的密封件装配孔16G之间的浮动密封件23而言,在使固定侧密封环24的密封面24A与旋转侧密封环25的密封面25A液密地滑动接触的状态下,旋转侧密封环25与辊15一体地旋转。由此,能够密封积存于储油室22的润滑油L,该润滑油L通过形成于盖体17的径向油通路17C、形成于辊主体16的轴向油通路16F,对支撑轴14与套筒19的圆筒部19A的滑动面、推止板20与套筒19的凸边部19B的滑动面等进行润滑,从而能够使辊15长期顺畅地旋转。
在此,在辊15旋转时,从支撑轴14与套筒19的圆筒部19A的滑动面、推止板20与套筒19的凸边部19B的滑动面产生摩擦热,积存于储油室22的润滑油L通过摩擦热而被加热,从而辊15内的空气产生体积膨胀。
此时,由于在辊15的盖体17上安装有通气栓31,因此在辊15内出现体积膨胀的空气(或水蒸气)通过通气栓31的连通孔33向辊15的外部放出。该情况下,在连通孔33内配设由连续气泡的多孔材料构成的通气部件34,该通气部件34通过小孔34A而使空气、水蒸气等气体流通,阻止润滑油、雨水等液体、尘埃等固体的流通。由此,能够仅使在辊15内出现体积膨胀的空气通过通气栓31向辊15的外部放出,能够在辊15的内部与外部之间保持压力平衡。
因此,能够抑制在辊15内出现体积膨胀的空气通过构成浮动密封件23的固定侧密封环24的密封面24A与旋转侧密封环25的密封面25A的滑动接触面而向外部流出,能够防止润滑油L与空气一起向辊15的外部泄漏。其结果,能够在辊15内总是密封适量的润滑油L,利用该润滑油L适当地润滑支撑轴14与套筒19的圆筒部19A的滑动面、推止板20与套筒19的凸边部19B的滑动面等,由此能够使辊15长期顺畅地旋转。
另一方面,例如若通过液压挖掘机1停止来使行驶时在辊15内被加热的润滑油L冷却,则辊15内的空气的体积减少,辊15的内部成为负压倾向。
该情况下,辊15的外部的空气(外部空气)通过通气栓31的连通孔33流入到辊15的内部。该情况下,配设于连通孔33内的通气部件34由于使空气、水蒸气等气体流通,且阻止润滑油、雨水等液体、尘埃等固体的流通,因此能够仅使外部空气通过通气栓31流入到辊15的内部,能够在辊15的内部与外部之间保持压力平衡。
因此,能够抑制外部空气通过构成浮动密封件23的固定侧密封环24的密封面24A与旋转侧密封环25的密封面25A的滑动接触面流入到辊15内。其结果,防止雨水等液体、尘埃等固体与外部空气一起进入辊15的内部,或者附着在固定侧密封环24的密封面24A、旋转侧密封环25的密封面25A,能够保护这些各密封面24A、25A,因此能够在辊15内总是密封适量的润滑油L。
因此,根据第一实施方式,通过设于辊15的盖体17的通气栓31,能够使空气、水蒸气(气体)在辊15的内部与外部之间流通,能够阻止尘埃等异物(固体)、润滑油或雨水(液体)的流通。这样,通过使空气、水蒸气通过通气栓31在辊15的内部与外部之间流通,能够使辊15的内部的压力与外部的压力总是均等。其结果,能够在辊15内总是密封适量的润滑油L,并且能够抑制雨水、尘埃进入辊15内,长期良好地保持浮动密封件23的密封性,因此能够使辊15长期顺畅地旋转。
其次,图6及图7表示本发明的第二实施方式,本实施方式的特征在于,做成如下结构:在安装于辊的栓主体的连通孔内,使用挡圈以能够装卸的方式保持通气部件。
图中,符号41表示第二实施方式所使用的通气栓,该通气栓41代替第一实施方式的通气栓31,安装于图2所示的辊15的盖体17。在此,通气栓41由后述的栓主体42、通气部件44、以及孔用挡圈45构成。
符号42是构成通气栓41的外壳栓主体,该栓主体42整体形成为中空的圆筒状,在栓主体42的外周侧螺纹设置有与盖体17的内螺纹孔17D螺纹结合的外螺纹部42A。另一方面,在栓主体42的内周侧形成有后述的连通孔43。
符号43是设于栓主体42的内周侧的连通孔,该连通孔43设置为在轴向上贯通栓主体42,在将栓主体42安装于盖体17的状态下,使辊15的内部与外部之间连通。在此,连通孔43包括:容纳后述的通气部件44的小径孔部43A;以及具有比该小径孔部43A大的孔径的六角孔部43B,小径孔部43A的一端侧向六角孔部43B开口,小径孔部43A的另一端侧向栓主体42的轴向的端面开口。
另一方面,成为如下结构,即、在小径孔部43A的一端侧形成使小径孔部43A缩小直径的铆接部43C,在小径孔部43A的另一端侧形成将该小径孔部43A的内周面在整周范围切成环状而成的整周槽43D,在该整周槽43D安装后述的孔用挡圈45。
符号44表示配设于栓主体42的连通孔43内的通气部件,该通气部件44与第一实施方式的通气部件34相同,使用例如四氟乙烯树脂(PTFE)等由多个小孔44A构成的连续气泡的多孔材料,形成为具有与小径孔部43A的孔径大致相等的外径尺寸的圆柱状。并且,通气部件44利用设于其内部的多个小孔44A仅使空气、水蒸气等气体流通,且阻止润滑油、雨水等液体、尘埃等固体的流通。
符号45表示以能够装卸的方式安装于连通孔43的整周槽43D的孔用挡圈,该孔用挡圈45以在连通孔43内容纳了通气部件44的状态安装于整周槽43D,从而防止通气部件44相对于连通孔43在轴向上脱落。
在此,对在栓主体42的连通孔43内配设通气部件44的方法进行叙述。即、如图4所示,由于在小径孔部43A的一端侧预先形成有铆接部43C,因此在从小径孔部43A的另一端侧向该小径孔部43A内插入通气部件44之后,在整周槽43D安装孔用挡圈45。由此,能够利用连通孔43的铆接部43C和孔用挡圈45,以防脱状态将通气部件44保持在栓主体42的连通孔43内。
这样,形成在栓主体42的连通孔43内配设有通气部件44的通气栓41,该通气栓41成为如下结构:通过使外螺纹部42A与图2所示的设于辊15的盖体17的内螺纹孔17D螺纹结合,以能够装卸的方式安装于盖体17,使用与连通孔43的六角孔部43B配合的六角扳手(未图示),与盖体17连结。
第二实施方式的上履带引导辊使用如上所述的通气栓41,对于其基本的作用,与使用第一实施方式的通气栓31没有特别差异。
然而,第二实施方式所使用的通气栓41利用安装于连通孔43的整周槽43D的孔用挡圈45,以防脱状态将通气部件44保持在连通孔43内。因此,通过拆下孔用挡圈45而能够更换连通孔43内的通气部件44,能够使空气、水蒸气通过通气栓41在辊15的内部与外部之间可靠地流通。因此,能够使辊15的内部的压力与外部的压力长期均等,能够长期良好地保持浮动密封件23的密封性。
其次,图8及图9表示本发明的第三实施方式,本实施方式的特征在于,做成如下结构:在安装于辊的栓主体的连通孔内,使用防脱插销以能够装卸的方式保持通气部件。
图中,符号51表示第三实施方式所使用的通气栓,该通气栓51代替第一实施方式的通气栓31,安装于图2所示的辊15的盖体17。在此,通气栓51由后述的栓主体52、通气部件54、以及防脱插销55构成。
符号52是构成通气栓51的外壳的栓主体,该栓主体52整体形成为中空的圆筒状,在栓主体52的外周侧螺纹设置有与盖体17的内螺纹孔17D螺纹结合的外螺纹部52A。另一方面,在栓主体52的内周侧形成有后述的连通孔53。
符号53是设于栓主体52的内周侧的连通孔,该连通孔53设置成在轴向上贯通栓主体52。该连通孔53包括:内螺纹部53A;具有比内螺纹部53A稍小的孔径且向该内螺纹部53A开口的通气部件容纳部53B;具有比通气部件容纳部53B小的孔径且向该通气部件容纳部53B开口的环状限位部53C;以及具有比该环状限位部53C大的孔径的六角孔部53D。
符号54表示配设于栓主体52的连通孔53内的通气部件,该通气部件54使用例如四氟乙烯树脂(PTFE)等由多个小孔54A构成的连续气泡的多孔材料,形成为具有与通气部件容纳部53B的孔径大致相等的外径尺寸的圆板状。并且,通气部件54利用设于其内部的多个小孔54A而仅使空气、水蒸气等气体流通,且阻止润滑油、雨水等液体、尘埃等固体的流通。
符号55表示与连通孔53的内螺纹部53A螺纹结合地安装的防脱插销,该防脱插销55通过在与连通孔53的环状限位部53C之间夹持通气部件54,防止通气部件54相对于连通孔53在轴向上脱落。在此,防脱插销55整体形成为中空的圆筒状,在防脱插销55的外周侧螺纹设置有与连通孔53的内螺纹部53A螺纹结合的外螺纹部55A。另一方面,在防脱插销55的内周侧设有:使该防脱插销55在轴向上贯通的通气孔55B;以及具有比该通气孔55B大的孔径,且与六角扳手等紧固工具(未图示)配合的六角孔55C。
因此,在栓主体52的连通孔53内配设通气部件54时,在连通孔53的通气部件容纳部53B内容纳了通气部件54的状态下,使防脱插销55的外螺纹部55A与连通孔53的内螺纹部53A螺纹结合,使用与该防脱插销55的六角孔55C配合的六角扳手(未图示)拧紧。由此,防脱插销55被固定在栓主体52的连通孔53内,能够通过连通孔53的环状限位部53C和防脱插销55,以防脱状态将通气部件54保持在栓主体52的连通孔53内。
这样,形成在栓主体52的连通孔53内配设有通气部件54的通气栓51,该通气栓51使外螺纹部52A与图2所示的设于辊15的盖体17的内螺纹孔17D螺纹结合。由此,通气栓51构成为以能够装卸的方式安装于盖体17,使用与连通孔53的六角孔部53D配合的六角扳手(未图示),与盖体17连结。
第三实施方式的上履带引导辊使用如上所述的通气栓51,本实施方式所使用的通气栓51通过从栓主体52的连通孔53拆下防脱插销55,能够更换连通孔53内的通气部件54。其结果,能够使空气、水蒸气通过通气栓51在辊15的内部与外部之间可靠地流通,能够使辊15的内部的压力与外部的压力长期均等,因此能够长期良好地保持浮动密封件23的密封性。
此外,在上述的第一实施方式中,作为工程机械的旋转装置,以上履带引导辊11为例,举例说明了在该上履带引导辊11的辊15上安装通气栓31的情况。但是,本发明的工程机械的旋转装置也可以如例如图10所示的第一变形例那样应用于下履带引导辊10。
在此,下履带引导辊10大致包括:作为固定于侧框架6的下端侧的固定体的左、右轴支撑部件61;固定于这些各轴支撑部件61之间的辊支撑轴62;通过轴承63以能够旋转的方式支撑于该辊支撑轴62的作为旋转体的辊64;以及分别设于左、右轴支撑部件61与辊64之间的左、右浮动密封件65。成为如下结构,即、在辊64的轴向的中间部设有储油室64A,该储油室64A积存向辊64与轴承63的滑动面供给的润滑油L,通过浮动密封件65将该润滑油L密封在辊64的储油室64A。
该情况下,在辊64的轴向中间部螺纹设置有连通辊64的储油室64A与外部的内螺纹孔64B,在该内螺纹孔64B安装通气栓31,从而能够使辊64的内部的压力与外部的压力均等,能够长期良好地维持浮动密封件65的密封性。
另外,本发明的工程机械的旋转装置也可以如例如图11所示的第二变形例那样应用于行驶装置7。
在此,行驶装置7大致包括:作为固定于驱动轮托架71的固定体的马达壳体72;配置于该马达壳体72内且安装于驱动轮托架71的液压马达73;通过轴承74以能够旋转的方式安装于马达壳体72的外周侧,且作为固定有驱动轮7A的旋转体的减速器壳体75;设于该减速器壳体75内,且使液压马达73的旋转减速并传递到减速器壳体75的行星减速机构76;以及设于马达壳体72与减速器壳体75之间的浮动密封件77。成为如下结构,即、在马达壳体72与减速器壳体75的内周侧积存对轴承74、行星减速机构76等进行润滑的润滑油L,通过浮动密封件77将该润滑油L密封在减速器壳体75内。
该情况下,在减速器壳体75的轴向端面螺纹设置连通减速器壳体75的内部与外部的内螺纹孔75A,在该内螺纹孔75A安装通气栓31,从而能够使减速器壳体75的内部的压力与外部的压力均等,能够长期良好地维持浮动密封件77的密封性。
并且,在上述的第一实施方式中,例示了下述情况,即、通过在设于通气栓31的连通孔33的一端侧铆接部33C与另一端侧铆接部33D之间夹入通气部件34,从而在连通孔33内固定通气部件34。
但是,本发明并不限于此,例如也可以做成如下结构,即、通过在连通孔33的小径孔部33A的内周面与通气部件34的外周面之间涂敷粘接剂,将通气部件34粘接于连通孔33内。
符号的说明
1—液压挖掘机(工程机械),2—下部行驶体(车体),7—行驶装置(旋转装置),10—下履带引导辊(旋转装置),11—上履带引导辊(旋转装置),12—安装托架(固定体),15、64—辊(旋转体),23、65、77—浮动密封件,31、41、51—通气栓,32、42、52—栓主体,33、43、53—连通孔,34、44、54—通气部件,34A、44A、54A—小孔,61—轴支撑部件(固定体),72—马达壳体(固定体),75—减速器壳体(旋转体)。
Claims (6)
1.一种工程机械的旋转装置,具备:固定地设置于工程机械的车体上的固定体;以相对于该固定体能够旋转的方式设置,且在内部积存润滑油的旋转体;以及对上述固定体与上述旋转体之间的间隙进行封闭,且对积存于上述旋转体的内部的润滑油进行密封,并且阻止来自外部的雨水、尘埃的侵入的浮动密封件,该工程机械的旋转装置的特征在于,
在上述旋转体上设置通气栓,该通气栓使空气以及/或者水蒸气在上述旋转体的内部与外部之间流通,并且阻止润滑油以及/或者雨水、尘埃的流通。
2.根据权利要求1所述的工程机械的旋转装置,其特征在于,
上述通气栓包括:栓主体,其以能够装卸的方式安装于上述旋转体,且设有使上述旋转体的内部与外部之间连通的连通孔;以及通气部件,其配设于该栓主体的连通孔内且允许空气以及/或者水蒸气的流通并且阻止润滑油以及/或者雨水、尘埃的流通。
3.根据权利要求2所述的工程机械的旋转装置,其特征在于,
上述通气部件使用连续气泡的多孔材料而形成。
4.根据权利要求2所述的工程机械的旋转装置,其特征在于,
上述通气部件使用由四氟乙烯树脂、聚酰亚胺树脂、陶瓷材料中任一材料构成的连续气泡的多孔材料而形成。
5.根据权利要求2、3或4所述的工程机械的旋转装置,其特征在于,
构成上述通气部件的各小孔的孔径设定在0.1μm以上且10μm以下的范围。
6.根据权利要求2、3或4所述的工程机械的旋转装置,其特征在于,
构成上述通气部件的各小孔的孔径设定在0.15μm以上且0.3μm以下的范围。
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