CN105020272A - 一种机车挡油罩及机车牵引电机油封系统阻油方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机车挡油罩及机车牵引电机油封系统阻油方法，该挡油罩主体部呈凸凹不平的阶梯结构，在挡油罩主体部中间开设通孔，挡油罩主体部边沿开设第二回流切口，在环通孔方向上设置与挡油罩主体部固定连接的一次挡油环和二次挡油环，在一次挡油环上开设第一回流切口。优选地，挡油罩主体部还设置回流导槽和凹槽，回流导槽两端分别与凹槽、第二回流切口贯通。本机车挡油罩与牵引电机油封系统配装使用，可以使进入挡油罩内部空间的润滑油(脂)容易地通过第一回流切口、第二回流切口流出挡油罩后流回齿轮箱中，有效地提高了牵引电机油封系统的阻油性能，并有效地消除牵引电机轴承系统所用的润滑剂被齿轮箱中的润滑油(脂)污染的隐患。

Description

一种机车挡油罩及机车牵引电机油封系统阻油方法

技术领域

本发明涉及铁路机车牵引电机传动端油封系统技术领域，尤其是涉及一种机车挡油罩及机车牵引电机油封系统阻油方法。

背景技术

现有的机车牵引电动机(简称“牵引电机”，下同)传动端油封系统采用的是迷宫式密封结构，或称作“流阻型非接触动密封结构”，其是由轴承压盖与外封环相互啮合而成，在轴承压盖与外封环之间形成迷宫式油封槽，在外封环底部设置有与迷宫式油封槽相通的回油孔。在机车运行过程中，机车齿轮箱内的齿轮油会不断地飞溅到迷宫式密封结构上，部分齿轮油会进入迷宫式油封槽，且能从迷宫式密封结构的回油孔流出而回到齿轮箱中，但是，部分齿轮油也可能会窜入牵引电机内部，并与牵引电机轴承系统所用的润滑剂相混合。由于机车齿轮箱内的润滑油与牵引电机轴承系统所用的润滑剂是不同类型的润滑介质，这两种润滑介质是不能混合使用的。因此，窜入牵引电机内部的齿轮油就对牵引电机轴承系统所用的润滑剂造成了污染，从而给牵引电机轴承系统乃至牵引电机整体性能带来了不利影响。

在经过连续数次的全国铁路大提速后，铁路机车齿轮箱的用油泄漏及其带来的齿轮箱补油期缩短、齿轮磨耗严重及环境污染等问题日趋严重，为解决机车齿轮箱泄漏及其带来的附属问题，经过原铁道部攻关组的研究，决定在不改变机车齿轮箱结构的情况下，将机车齿轮箱用的齿轮油改为齿轮脂。该种齿轮脂为半流体润滑脂，其性能介于脂和油之间，在机车高速运行时，齿轮脂能牢牢地粘附在齿面上，从而可以解决机车齿轮箱的用油泄漏问题。但是，由于齿轮脂自身粘度远高于齿轮箱的原始设计用油，因此，在机车运行时，齿轮箱啮合甩出的齿轮脂进入迷宫式密封结构后，容易粘附在迷宫式油封槽中，直接导致了牵引电机迷宫式油封系统的阻油效果大幅下降，使得从迷宫式密封结构的回油孔流出的齿轮脂量减少，从而造成牵引电机油封系统的回油困难；甚至有部分齿轮脂窜过了电机油封系统而直接由牵引电机的排污系统排出了电机，这对机车的整体卫生造成了极大的破坏；而对于没有设计排污系统的牵引电机，齿轮脂则直接进入了电机轴承室、甚至牵引电机内部，窜入的齿轮脂与电机轴承系统所用的润滑剂相混合，同样也对牵引电机轴承系统所用的润滑剂造成了污染，从而对牵引电机的正常运行造成了严重的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种机车挡油罩及机车牵引电机油封系统阻油方法，提高机车牵引电机油封系统的阻油性能，防止牵引电机轴承系统所用的润滑剂被污染。

本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种机车挡油罩，所述挡油罩主体部呈凸凹不平的阶梯结构，在挡油罩主体部中间开设通孔，挡油罩主体部边沿开设第二回流切口，在环通孔方向上设置与挡油罩主体部固定连接的一次挡油环和二次挡油环，所述一次挡油环上开设第一回流切口。

优选地，所述挡油罩主体部还设置回流导槽和环通孔的凹槽，所述回流导槽两端分别与凹槽、第二回流切口相互贯通。

优选地，所述挡油罩主体部上的凹槽为环形通槽。

优选地，所述挡油罩主体部上的回流导槽为扇形导槽。

优选地，所述挡油罩主体部边沿上固定连接环通孔的卡扣环。

优选地，所述的二次挡油环为锥形环结构，其相对较大端与挡油罩主体部固定连接。

一种机车牵引电机油封系统阻油方法，所述油封系统由轴承压盖与外封环组合而成，组装后在底部接合处形成回油孔，所述外封环与牵引电机转轴套接，将上述的挡油罩通过通孔与牵引电机转轴套接，同时与轴承压盖固定连接，在挡油罩与油封系统之间形成回流通道，所述回流通道与第二回流切口贯通，所述第二回流切口同时与回油孔贯通。

优选地，在所述挡油罩主体部上开设安装孔，同时在安装孔外侧的挡油罩主体部上固定连接环通孔的卡扣环，先通过卡扣环将挡油罩与轴承压盖卡接，再通过铆钉贯穿安装孔将挡油罩与轴承压盖铆接在一起。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该机车挡油罩与机车牵引电机油封系统配装后，挡油罩整体将牵引电机油封系统全部覆盖，形成一道阻挡齿轮箱中的润滑油(脂)进入牵引电机的阻油屏障，当机车运行时，齿轮箱啮合甩出的润滑油(脂)的绝大部分将被挡油罩主体部和一次挡油环阻挡在油封系统之外，而进入挡油罩内部空间的润滑油(脂)，其中的大部分又被二次挡油环阻挡在牵引电机轴承系统之外，并且，进入到挡油罩内部空间的润滑油(脂)中，一部分可以通过第一回流切口流出挡油罩后快速流回齿轮箱中，少部分则窜过二次挡油环与牵引电机转轴之间的缝隙而进入到由挡油罩主体部与油封系统所共同形成的环形空间中，而进入该环形空间的润滑油(脂)由于受重力作用会向下流动、汇聚，最终也会通过第二回流切口流出挡油罩后流回齿轮箱中，因此，利用本发明可以有效地提高牵引电机油封系统的阻油性能，有效地阻挡齿轮箱中的润滑油(脂)进入牵引电机油封系统内部，从而有效地消除了牵引电机轴承系统所用的润滑剂被齿轮箱中的润滑油(脂)所污染的隐患，极大地减少了机车牵引电机故障的发生率，确保机车的运行安全。

附图说明

图1为本发明一种机车挡油罩的俯视图。

图2为图1的A向视图。

图3为本发明一种机车挡油罩的侧视图(剖视图)。

图4为图3中B部的局部放大图。

图5为本发明一种机车挡油罩的装配图。

图6为本发明一种机车挡油罩的阻油原理示意图。

图中标记：1-挡油罩，2-轴承压盖，3-迷宫式油封槽，4-外封环，5-牵引电机转轴，6-回油孔，7-轴承，8-回流通道，9-回流腔，10-通孔，11-一次挡油环，12-安装孔，13-凹槽，14-第一回流切口，15-二次挡油环，16-凸起部，17-回流导槽，18-第二回流切口，19-卡扣环。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图2、图3和图4所示的一种机车挡油罩，其主体部为凸凹不平的圆环形阶梯结构，在挡油罩主体部中间开设圆形通孔10，在挡油罩主体部边沿开设第二回流切口18，在环通孔10方向上设置有相互形成一定夹角的一次挡油环11和二次挡油环15，在一次挡油环11上开设有第一回流切口14。所述的挡油罩主体部、一次挡油环11、二次挡油环15可以采用高压聚乙烯塑料制成，这样有利于使得一次挡油环11、二次挡油环15分别与挡油罩主体部之间以一体化成型方式固定连接，以保证相互之间的连接强度可靠，且使挡油罩结构简单、紧凑，制作工艺也相应简单，成本也低廉。为了方便机车挡油罩的安装固定，如图1、图3、图4所示，在挡油罩主体部边沿上增加设置环通孔10的卡扣环19，在卡扣环19内侧开设若干安装孔12，所述卡扣环19是采用高压聚乙烯塑料制成的“7”字形卡扣件，其与挡油罩主体部之间也是一体化成型连接。

由于现有的机车牵引电机油封系统采用迷宫式油封系统，其具体结构如图5所示，主要是由轴承压盖2与外封环4组合而成，在轴承压盖2与外封环4的结合处形成若干个迷宫式油封槽3，并在底部接合处形成回油孔6。其中，所述轴承压盖2一侧压紧轴承7，所述轴承7、外封环4分别与牵引电机转轴5套接。为了提高迷宫式油封系统的阻油性能，如图5、图6所示，可以在迷宫式油封系统的外侧增设一个如上所述的挡油罩1。具体而言：

首先，需要将所述的挡油罩1利用其上的通孔10与牵引电机转轴5相互套接，并使挡油罩1上的卡扣环19与轴承压盖2相互卡接成密贴结构，以保证齿轮箱中的润滑油(脂)不会从该卡接处进入挡油罩1内部。

然后，通过铝制铆钉贯穿安装孔12将挡油罩1与轴承压盖2铆接在一起，并确保挡油罩1牢固地固定安装在轴承压盖2上，同时保证挡油罩1与主动齿轮的间隙保持稳定不变。

在挡油罩1装配到位后，其上的一次挡油环11、二次挡油环15与牵引电机转轴5之间即形成一个具有回流口的回流腔9，而二次挡油环15、挡油罩1主体部和牵引电机迷宫式油封系统的外表面则共同形成一个环形空间，该环形空间即为回流通道8。所述回流通道8与第二回流切口18相互贯通，同时，所述第二回流切口18也与回油孔6相互贯通，同时，要保证第一回流切口14和第二回流切口18的出口都位于牵引电机转轴5的正下方，如图6所示，以使得进入挡油罩1内部空间中的润滑油(脂)可以快速流出挡油罩1。

上述机车牵引电机迷宫式油封系统的阻油原理如图6所示，当机车运行时，齿轮箱啮合甩出的润滑油(脂)以箭头指示方向飞溅到挡油罩1外表面上，其中的绝大部分将被挡油罩1主体部和一次挡油环11阻挡在油封系统之外，也有一部分从挡油罩1与油封系统之间的接合处间隙进入挡油罩1内部空间中，而进入挡油罩1内部空间中的润滑油(脂)的大部分又被二次挡油环15阻挡在牵引电机轴承系统之外。这样，进入到挡油罩1内部空间的润滑油(脂)，一部分位于回流腔9中，另一部分则窜过二次挡油环15与牵引电机转轴5之间的缝隙而进入到回流通道8中。位于回流腔9中的润滑油(脂)可以通过第一回流切口14流出挡油罩1后快速流回齿轮箱中，而少部分进入到回流通道8中的润滑油(脂)由于受重力作用会向下流动、汇聚，最终也会通过第二回流切口18流出挡油罩1后流回齿轮箱中。

为了使位于回流腔9中的润滑油(脂)能够更加顺利、快速地通过第一回流切口14流出挡油罩1，可以将二次挡油环15设计成锥形结构的挡油环，且其相对较大端与挡油罩1主体部固定连接，如图6所示，这样就可以使得回流腔9中的润滑油(脂)在重力作用下沿着二次挡油环15锥面加速流动，从而更加迅速地流出挡油罩1。为了提高进入回流通道8中的润滑油(脂)由于受重力作用而向下流动、汇聚的速度，可以在挡油罩1主体部上增加设置凸起部16，在该凸起部16的背面即可形成环通孔10的凹槽13，所述凹槽13最好是环形通槽，同时，在挡油罩1主体部上增加设置回流导槽17，所述回流导槽17最好是扇形导槽，该回流导槽17两端分别与凹槽13、第二回流切口18相互贯通，如图1、3、4、6所示。采用这种结构可以避免挡油罩1装配后，挡油罩1与齿轮箱内壁之间所形成的回油口过小而导致回油困难，保证窜过二次挡油环15进入回流通道8中的润滑油(脂)能够及时通过凹槽13汇聚后，并容易地流经回流导槽17后通过第二回流切口18流出挡油罩1，最后流回到齿轮箱中。

综上，通过在机车牵引电机油封系统外侧配装挡油罩1，并使挡油罩1整体将牵引电机油封系统全部覆盖，该挡油罩1采用高压聚乙烯塑料制成，具有很好的耐任何润滑剂的耐受性能，并且在-40℃～80℃范围内不会发生塑性变形，这样就形成了一道阻挡齿轮箱中的润滑油(脂)进入牵引电机的阻油屏障，有效地提高了牵引电机油封系统的阻油性能，并有效地阻挡了齿轮箱中的润滑油(脂)进入牵引电机油封系统内部，从而消除了牵引电机轴承系统所用的润滑剂被齿轮箱中的润滑油(脂)所污染的隐患，极大地确保了机车的运行安全。需要说明的是，上述的挡油罩1同样适用于使用液态齿轮油润滑传动齿轮的机车，由于液态齿轮油的流动性更好，因此，本发明的挡油罩1对该种机车的牵引电机迷宫油封系统的防护效果更好。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种机车挡油罩，其特征在于：所述挡油罩主体部呈凸凹不平的阶梯结构，在挡油罩主体部中间开设通孔(10)，挡油罩主体部边沿开设第二回流切口(18)，在环通孔(10)方向上设置与挡油罩主体部固定连接的一次挡油环(11)和二次挡油环(15)，所述一次挡油环(11)上开设第一回流切口(14)。

2.根据权利要求1所述的一种机车挡油罩，其特征在于：所述挡油罩主体部还设置回流导槽(17)和环通孔(10)的凹槽(13)，所述回流导槽(17)两端分别与凹槽(13)、第二回流切口(18)相互贯通。

3.根据权利要求2所述的一种机车挡油罩，其特征在于：所述挡油罩主体部上的凹槽(13)为环形通槽。

4.根据权利要求2或者3所述的一种机车挡油罩，其特征在于：所述挡油罩主体部上的回流导槽(17)为扇形导槽。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种机车挡油罩，其特征在于：所述挡油罩主体部边沿上固定连接环通孔(10)的卡扣环(19)。

6.根据权利要求1-3任一项所述的一种机车挡油罩，其特征在于：所述的二次挡油环(15)为锥形环结构，其相对较大端与挡油罩主体部固定连接。

7.一种机车牵引电机油封系统阻油方法，所述油封系统由轴承压盖(2)与外封环(4)组合而成，组装后在底部接合处形成回油孔(6)，所述外封环(4)与牵引电机转轴(5)套接，其特征在于：将如权利要求1-10所述的挡油罩通过通孔(10)与牵引电机转轴(5)套接，同时与轴承压盖(2)固定连接，在挡油罩与油封系统之间形成回流通道(8)，所述回流通道(8)与第二回流切口(18)贯通，所述第二回流切口(18)同时与回油孔(6)贯通。

8.根据权利要求7所述的一种机车牵引电机油封系统阻油方法，其特征在于：在所述挡油罩主体部上开设安装孔(12)，同时在安装孔(12)外侧的挡油罩主体部上固定连接环通孔(10)的卡扣环(19)，先通过卡扣环(19)将挡油罩与轴承压盖(2)卡接，再通过铆钉贯穿安装孔(12)将挡油罩与轴承压盖(2)铆接在一起。