CN103612560B - 重载入水式电动车轮组的高效密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种重载入水式电动车轮组的高效密封结构，包括电机、电机座、电机联轴器、电机机架、十字万向轴、减速器联轴器、减速器、减速器支架、车轮架、从动车轮、铰支座、主动车轮、主轴、轴承、轴承座和从动车轮轴，还包括竖直筒、竖直筒支座、轴承端盖、横直筒、减速器端盖、主轴端盖和密封垫圈，横直筒套在主轴外，十字万向轴位于竖直筒内；减速器端盖与减速器、轴承端盖与轴承座、主轴端盖与轴承座、减速器与竖直筒支座、竖直筒支座与竖直筒之间均放置密封垫圈。本发明采用轴外套筒的方式，将转动毛毡密封改为端面压紧垫片密封，密封性能更可靠，可有效防水；整体密封结构设计简单合理，运行安全可靠。

Description

重载入水式电动车轮组的高效密封结构

技术领域

本发明涉及一种重载入水式电动车轮组，特别是一种重载入水式电动车轮组的高效密封结构，属于水利水电工程领域。

背景技术

重载入水式电动车轮组可应用于斜面升船机、矿用运输车、船厂拖坞车等起重、冶金领域的运行台车上，良好的密封性是保证此类入水式车轮组能够正常运行和具有高寿命的前提。此类车轮组属于重载低速运转，传统的轴向转动密封在此不适用，重载很容易导致环形密封圈磨损，低速也不能很好地在密封区域形成密封油膜，密封效果不好。另外，液压马达驱动，在工作中会带来液压油泄露的可能性，这对环境来说存在着一定的隐患。

目前所存的难题就是密封问题，急需一种更好更有效的密封形式代替传统的转动毛毡密封，提高机构的运行寿命。

中国专利号200820121279.9公开了名称为“电动车用电机的旋转密封机构”的专利，该密封机构采用耐磨密封环和密封圈组成组合密封副，相互配合，密封效果好、使用寿命长，可防水；但该结构仍为转动密封，主要用于陆上交通工具即电动车的电机中且负载较小，不适合用在重载并浸没在水中的电机上，防水密封效果不够好，重载状况下易磨损，没有很好地克服现有技术中的上述缺陷。

中国专利号201220581244.X公开了名称为“电动汽车轮毂电机结构”的专利，该专利中，电机驱动车轴转动，再由车轴带动轮毂转动，结构与入水时电动车轮组类似，且该专利的轮毂内设置有密封圈，用于防水密封；但所述结构结构也主要用于陆上交通工具即电动汽车的电机中，仅适合阻挡路面水坑溅出的水，防水密封效果不够好，没有很好地克服现有技术中的上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计更合理、密封性能良好、安全可靠、使用寿命长、维修工作量小的重载入水式电动车轮组的高效密封结构。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该重载入水式电动车轮组的高效密封结构包括电机、电机座、电机联轴器、电机机架、十字万向轴、减速器联轴器、减速器、减速器支架、车轮架、从动车轮、铰支座、主动车轮、主轴、轴承、轴承座和从动车轮轴，所述的电机通过电机座安装在电机机架的顶部；所述十字万向轴的一端通过电机联轴器与电机连接，另一端通过减速器联轴器与减速器连接；所述的减速器安装在减速器支架上；所述主轴的一端与减速器的输出端连接，主轴穿入主动车轮和车轮架两侧的轴承座并通过轴承安装在两侧的轴承座上，主动车轮位于两侧的两个轴承座之间；所述的从动车轮通过从动车轮轴与车轮架连接，且从动车轮与主动车轮对齐；所述的车轮架连接在铰支座上；其特征在于：还包括竖直筒、竖直筒支座、轴承端盖、横直筒、减速器端盖、主轴端盖和密封垫圈，所述的横直筒套在主轴外，横直筒的两端分别与轴承端盖和减速器端盖连接且连接处密封；所述的减速器端盖与减速器之间放置密封垫圈并固定密封，轴承端盖和内侧的轴承座之间放置密封垫圈并固定密封，主轴端盖与外侧的轴承座之间放置密封垫圈并固定密封；所述减速器的输入端安装有竖直筒支座，两者之间放置密封垫圈并固定密封；所述竖直筒支座的顶部安装有竖直筒，两者之间放置密封垫圈并固定密封；所述竖直筒的上端与电机机架连接且接口密封；所述的十字万向轴位于竖直筒内。将减速器输出端、主轴以及轴承等整体采用横直筒密封，将减速器输入端、十字万象轴等整体采用下竖直筒、伸缩软管和上竖直筒密封，密封方式均为端面静密封，并采用挤压密封垫圈的形式达到高效密封，因密封处不转动所以不易磨损和破坏，密封更可靠，使用寿命长。

本发明所述的竖直筒包括上竖直筒、伸缩软管和下竖直筒，下竖直筒、伸缩软管和上竖直筒自下而上依次连接且接口密封；所述下竖直筒的下端与减速器的输入端连接，上竖直筒的上端与电机机架连接且接口密封；所述的十字万向轴位于下竖直筒、伸缩软管和上竖直筒中。在承船车运行的过程中，减速器可能会随着承船车摆动，进而导致竖直筒摆动，因此，将竖直筒分为三段，在上竖直筒、下竖直筒之间采用伸缩软管连接，避免采用刚性连接而造成竖直筒的过定位；同时，刚性的上竖直筒和下竖直筒与电机机架和减速器的连接牢固可靠，密封良好。

本发明所述的车轮架通过销轴和卡板连接在铰支座上，所述的销轴穿入车轮架且销轴的两端用卡板与铰支座固定。销轴和卡板结构使车轮架与铰支座连接牢固；铰支座用于与承船车固定。

本发明所述横直筒的两端分别与轴承端盖和减速器端盖焊接。焊接固定牢固且密封性能好。

本发明所述的上竖直筒穿入电机机架中并与电机机架焊接或采用螺栓固定。焊接固定牢固且密封性能好；采用螺栓栓接固定需要在接口设置密封垫圈保证密封性能良好。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：采用轴外套筒的方式，将转动毛毡密封改为端面压紧垫片密封，将动密封改为静密封，密封性能更可靠，可有效防水；整体密封结构设计简单合理，运行安全可靠，使用寿命长、维修工作量小。

附图说明

图1是本发明实施例的主视结构示意图。

图2是图1中下半部分左视结构示意图的局部剖视图。

图3是图1中A部分的结构示意放大图。

图4是图2中B部分的结构示意放大图。

图5是图2中C部分的结构示意放大图。

图中：电机1、电机座2、电机联轴器3、电机机架4、上竖直筒5、十字万向轴6、伸缩软管7、下竖直筒8、减速器联轴器9、竖直筒支座10、减速器11、减速器支架12、车轮架13、从动车轮14、铰支座15、调整垫片16、主动车轮17、销轴18、卡板19、轴承端盖20、横直筒21、减速器端盖22、主轴23、轴承24、轴承座25、主轴端盖26、密封垫圈Ⅰ27、密封垫圈Ⅱ28、密封垫圈Ⅲ29、密封垫圈Ⅳ30、从动车轮轴31。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图5，本实施例包括电机1、电机座2、电机联轴器3、电机机架4、竖直筒、十字万向轴6、减速器联轴器9、竖直筒支座10、减速器11、减速器支架12、车轮架13、从动车轮14、铰支座15、调整垫片16、主动车轮17、销轴18、卡板19、轴承端盖20、横直筒21、减速器端盖22、主轴23、轴承24、轴承座25、主轴端盖26、密封垫圈、从动车轮轴31，其中，所述的竖直筒包括上竖直筒5、伸缩软管7和下竖直筒8，所述的密封垫圈包括密封垫圈Ⅰ27、密封垫圈Ⅱ28、密封垫圈Ⅲ29、密封垫圈Ⅳ30；竖直筒、竖直筒支座10、轴承端盖20、横直筒21、减速器端盖22、主轴端盖26和密封垫圈构成本实施例的防水密封结构。

本实施例中，电机1通过电机座2安装在电机机架4的顶部，电机1不入水；十字万向轴6的一端通过电机联轴器3与电机1连接，另一端通过减速器联轴器9与减速器11连接；减速器11安装在减速器支架12上；主轴23的一端与减速器11的输出端连接，主轴23穿入主动车轮17和车轮架13两侧的轴承座25并通过轴承28安装在两个轴承座25上，轴承座25和轴承28均各有两个；主轴23使主动车轮17位于车轮架13两侧的两个轴承座25之间，即主动车轮17通过主轴23与车轮架13连接，主轴23可带动主动车轮17转动；从动车轮轴31穿过从动车轮14且从动车轮轴31的两端固定在车轮架13的两侧，即从动车轮14通过从动车轮轴31安装在车轮架13上，从动车轮14可以以从动车轮轴31为轴转动，且从动车轮14的轮外沿与主动车轮17的轮外沿对齐，主动车轮17可带动从动车轮14转动；销轴18穿入车轮架13且销轴18的两端用卡板19与铰支座15固定，即车轮架13通过销轴18和卡板19连接在铰支座15上；铰支座15内设置有调整垫片16，铰支座15安装在车架的底部。

本实施例的防水密封结构如下，包括主轴23区域的密封结构和十字万向轴6的密封结构。

主轴23密封的具体实施方式：横直筒21套在主轴23外，横直筒21焊接在轴承端盖20与减速器端盖22之间；轴承端盖20盖在内侧的轴承座25外并固定，且轴承端盖20和内侧的轴承座25之间放置密封垫圈Ⅲ29，进行端面静密封；主轴端盖26盖在外侧的轴承座25外并固定，主轴端盖26与外侧的轴承座25之间端面静密封，此处的密封形式与轴承端盖20和内侧的轴承座25之间的密封形式相同；减速器端盖22固定在减速器11上，且减速器端盖22与减速器11之间放置密封垫圈Ⅳ30，进行端面静密封；将减速器11与主轴23看作一整个系统，整体上将减速器11输出端的转动动密封改为端面静密封，封闭主轴23区域。

十字万向轴6密封的具体实施方式：减速器11的输入端安装有竖直筒支座10，竖直筒支座10的顶部安装有下竖直筒8，减速器11和竖直筒支座10之间放置密封垫圈Ⅱ28，竖直筒支座10和下竖直筒8之间放置密封垫圈Ⅰ27，进行端面静密封；下竖直筒8、伸缩软管7和上竖直筒5自下而上依次连接且接口密封，上竖直筒5穿入电机机架4中并与电机机架4焊接或者栓接固定，且上竖直筒5与电机机架4的连接处接口密封；下竖直筒8、伸缩软管7和上竖直筒5形成一个密封的通道，十字万向轴6位于该密封的通道中，可防止进水；十字万向轴6将电机1的扭矩传递给减速器11，将减速器11与十字万向轴6看作一整个系统，整体上将减速器11输入端的传统转动密封改为静密封，封闭十字万向轴6区域。

本发明将减速器11输出端、主轴23以及轴承28等整体密封，将减速器11输入端、十字万象轴6等整体密封，且均由传统的转动动密封改为端面静密封，将传统的转动毛毡密封改为端面压紧垫片密封，即密封垫圈密封；本发明为重载低速运行，采用静密封可以避免采用动密封时无法形成有效油膜、密封件磨损严重等缺陷。

本发明已经用于湖南柘溪斜面升船机的承船车上，得到了工程实践的验证，运行平稳，效果良好，具有很大的推广价值。

本发明图2的左侧为外侧、右侧为内侧。

通过上述描述，本领域的技术人员已能实施。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种重载入水式电动车轮组的高效密封结构，包括电机、电机座、电机联轴器、电机机架、十字万向轴、减速器联轴器、减速器、减速器支架、车轮架、从动车轮、铰支座、主动车轮、主轴、轴承、轴承座和从动车轮轴，所述的电机通过电机座安装在电机机架的顶部；所述十字万向轴的一端通过电机联轴器与电机连接，另一端通过减速器联轴器与减速器连接；所述的减速器安装在减速器支架上；所述主轴的一端与减速器的输出端连接，主轴穿入主动车轮和车轮架两侧的轴承座并通过轴承安装在两侧的轴承座上，主动车轮位于两个轴承座之间；所述的从动车轮通过从动车轮轴与车轮架连接，且从动车轮与主动车轮对齐；所述的车轮架连接在铰支座上；其特征在于：还包括竖直筒、竖直筒支座、轴承端盖、横直筒、减速器端盖、主轴端盖和密封垫圈，所述的横直筒套在主轴外，横直筒的两端分别与轴承端盖和减速器端盖连接且连接处密封；所述的减速器端盖与减速器之间放置密封垫圈并固定密封，轴承端盖和内侧的轴承座之间放置密封垫圈并固定密封，主轴端盖与外侧的轴承座之间放置密封垫圈并固定密封；所述减速器的输入端安装有竖直筒支座，两者之间放置密封垫圈并固定密封；所述竖直筒支座的顶部安装有竖直筒，两者之间放置密封垫圈并固定密封；所述竖直筒的上端与电机机架连接且接口密封；所述的十字万向轴位于竖直筒内。

2.根据权利要求1所述的重载入水式电动车轮组的高效密封结构，其特征在于：所述的竖直筒包括上竖直筒、伸缩软管和下竖直筒，下竖直筒、伸缩软管和上竖直筒自下而上依次连接且接口密封；所述下竖直筒的下端与减速器的输入端连接，上竖直筒的上端与电机机架连接且接口密封；所述的十字万向轴位于下竖直筒、伸缩软管和上竖直筒中。

3.根据权利要求1所述的重载入水式电动车轮组的高效密封结构，其特征在于：所述的车轮架通过销轴和卡板连接在铰支座上，所述的销轴穿入车轮架且销轴的两端用卡板与铰支座固定。

4.根据权利要求1所述的重载入水式电动车轮组的高效密封结构，其特征在于：所述横直筒的两端分别与轴承端盖和减速器端盖焊接。

5.根据权利要求2所述的重载入水式电动车轮组的高效密封结构，其特征在于：所述的上竖直筒穿入电机机架中并与电机机架焊接或采用螺栓固定。