CN107023651B - 一种齿轮箱动密封及回油结构 - Google Patents

一种齿轮箱动密封及回油结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种齿轮箱动密封及回油结构。为了解决高速齿轮箱多级动密封的回油通道干扰问题，消除润滑油泄漏现象，所述齿轮箱动密封及回油结构包括轴，装在轴上的定位环和轴承，以及轴承座和齿轮箱箱体；所述轴承的内圈处装有轴承内圈压盖，该轴承的外圈处装有轴承外圈压盖；所述定位环上套装有密封环一，该密封环一与定位环之间形成第一级动密封和对应的第一动密封腔；所述轴承内圈压盖上套装有密封环二，该密封环二与定位环、轴承内圈压盖之间形成第二级动密封和对应的第二动密封腔；所述轴承外圈压盖与轴承内圈压盖之间形成第三级动密封和对应的第三动密封腔。本发明能够分级平衡齿轮箱内部与外部气压，且能够消除多级动密封的回油通道干扰问题，减小润滑油泄漏风险等。

Description

一种齿轮箱动密封及回油结构
技术领域
本发明涉及齿轮箱密封与回油结构领域，具体为一种轨道交通用的高速齿轮箱动密封及回油结构。
背景技术
齿轮箱动密封技术在齿轮箱的密封领域具有广泛的应用，根据应用领域的不同及对密封性能的要求不同，其动密封结构也千差万别。但其总体原理均是在旋转部件和静止部件上分别制造出凹槽和凸起，然后让旋转部件和静止部件的凹槽和凸起彼此交叉设置，在径向和轴向方向上形成小间隙。在旋转部件旋转时，小间隙内形成气流以密封润滑介质（一般指润滑油，后续以润滑油代替）不泄露。
然而在旋转部件高速旋转时，仍然会有少量润滑油以雾化形式穿过小间隙，造成泄漏。因此，在齿轮箱动密封领域，一般均设置回油结构，以便将少量的泄漏润滑油导流回原箱体内。更复杂的齿轮箱动密封，会设置多级的动密封结构，以防止润滑油泄漏。
对于高速齿轮箱，由于轴承转速很高，单级或2级动密封已不能够提供足够的密封，因此复杂的高速齿轮箱，设置了多级（一般设置成3级动密封，更多级数的密封，则需要更多的轴向空间及导致结构异常复杂）的动密封结构及回油结构，以防止润滑油泄漏。但是在齿轮箱的回油结构中，通常采用了一条回油通道，没有考虑不同回油通道彼此的交互影响，如回油通道堵塞，回油腔中不同气压干扰等，依然容易造成齿轮箱润滑油泄漏。
发明内容
为了解决高速齿轮箱多级动密封的回油通道干扰问题，消除润滑油泄漏现象，本发明旨在提供一种新型齿轮箱动密封及回油结构，该齿轮箱动密封及回油结构采用三级动密封结构，能够分级平衡齿轮箱内部与外部气压，且能够消除多级动密封的回油通道干扰问题，减小润滑油泄漏风险等。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种齿轮箱动密封及回油结构，包括轴，装在轴上的定位环和轴承，以及轴承座和齿轮箱箱体；所述轴承的内圈处装有轴承内圈压盖，该轴承的外圈处装有轴承外圈压盖；其结构特点是：
所述定位环上套装有密封环一，该密封环一与定位环之间形成第一级动密封和对应的第一动密封腔；所述轴承内圈压盖上套装有密封环二，该密封环二与定位环、轴承内圈压盖之间形成第二级动密封和对应的第二动密封腔；所述轴承外圈压盖与轴承内圈压盖之间形成第三级动密封和对应的第三动密封腔；所述第一级动密封、第二级动密封和第三级动密封之间设置有独立互不干扰的回油通道。
由此，本发明的齿轮箱动密封及回油结构采用三级动密封结构，各级动密封设置了独立互不干扰的回油通道，该结构能够分级平衡齿轮箱内部与外部气压，且能够消除多级动密封的回油通道干扰问题，减小润滑油泄漏风险等。
根据本发明的实施例，还可以对本发明作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：
根据本发明的实施例，所述轴承座上开有彼此独立的集油槽；所述密封环一、密封环二、轴承外圈压盖上均开有回油缺口槽，各回油缺口槽分别与轴承座上的集油槽一一对应。
进一步地，所述齿轮箱箱体上开有彼此独立的回油孔，所述轴承座上开有彼此独立的回油孔；所述各回油缺口槽分别与轴承座上的回油孔、轴承座上的集油槽、所述齿轮箱箱体上的回油孔形成相应级的回油通路。
根据本发明的实施例，所述轴承座上开有集油槽一、集油槽二和集油槽三；所述轴承座上开有轴承座回油孔一、轴承座回油孔二和轴承座回油孔三；所述齿轮箱箱体上开有齿轮箱箱体回油孔一、齿轮箱箱体回油孔二和齿轮箱箱体回油孔三；所述密封环一上开有第一回油缺口槽，所述密封环二上开有第二回油缺口槽，所述轴承外圈压盖第三回油缺口槽；所述第一回油缺口槽与轴承座回油孔一、集油槽一及齿轮箱箱体回油孔一形成一级回油通路；所述第二回油缺口槽与轴承座回油孔二、集油槽二及齿轮箱箱体回油孔二形成二级回油通路；所述第三回油缺口槽与轴承座回油孔三、集油槽三及齿轮箱箱体回油孔三形成三级回油通路。由此，三个具体的回油通路分级平衡了齿轮箱内部与外部气压，且各油路之间互不干扰，减小了润滑油泄漏风险。
在本发明中，所述轴、定位环和轴承内圈压盖作为旋转件，所述密封环一、密封环二、轴承外圈压盖、轴承座和齿轮箱箱体作为静止件。
为了轻量化的目的，所述轴为空心轴。
优选地，所述密封环一和轴承座之间及通过第一定位销定位。
优选地，所述密封环二和轴承外圈压盖之间通过第二定位销定位。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明齿轮箱采用三级动密封结构，各级动密封设置了独立互不干扰的回油通道，该结构能够分级平衡齿轮箱内部与外部气压，且能够消除多级动密封的回油通道干扰问题，减小润滑油泄漏风险等。
附图说明
图1是本发明一种实施例的剖面图；
图2是本发明图1的A-A剖视图；
图3是本发明图1的B-B剖视图；
图4是本发明图1的C-C剖视图；
图5是本发明轴承座中关于集油槽及回油孔的轴测局部视图；
图6是本发明齿轮箱箱体中关于回油孔的轴测局部视图。
在图中：
1-轴、2-定位环、3-轴承内圈压盖、4-密封环二、5-密封环一、6-轴承外圈压盖、7-轴承座、8齿轮箱箱体、4.1-第二回油缺口槽、5.1-第一回油缺口槽、6.1-第三回油缺口槽、7.1-轴承座回油孔一、7.2-轴承座回油孔二、7.3-轴承座回油孔三、7.4-集油槽一、7.5-集油槽二、7.6-集油槽三、8.1-齿轮箱箱体回油孔一、8.2-齿轮箱箱体回油孔二、8.3-齿轮箱箱体回油孔三、01-第一定位销、02-第二定位销。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进一步说明，具体实施方式是对本发明原理的进一步说明，不以任何方式限制本发明，与本发明相同或类似技术均没有超出本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
一种齿轮箱动密封及分级独立回油结构，如图1-图6所示，包括空心轴1，装在空心轴1上的定位环2和轴承，以及轴承座7和齿轮箱箱体8；所述轴承的内圈处装有轴承内圈压盖3，该轴承的外圈处装有轴承外圈压盖6。
所述空心轴1、定位环2、轴承内圈压盖3属于高速旋转件，轴承内圈压盖3通过过盈配合压装到空心轴1上。密封环一5、密封环二4、轴承外圈压盖6、轴承座7、齿轮箱箱体8属于静止件，轴承外圈压盖6通过螺栓固定到轴承座7上，轴承座7通过螺栓固定到齿轮箱箱体8上。
轴承座上开有彼此独立的集油槽和轴承座回油孔。齿轮箱箱体上开有彼此独立的齿轮箱箱体回油孔。
密封环一、密封环二、轴承外圈压盖上分别开有回油缺口槽。其回油缺口槽分别与轴承座上的集油槽一一对应。
密封环一5与定位环2组成第一级动密封，并形成动密封腔；密封环二4与定位环2及轴承内圈压盖3组成第二级动密封，并形成动密封腔；轴承外圈压盖6与轴承内圈压盖3组成第三级动密封，并形成动密封腔。
第一回油缺口槽5.1与轴承座回油孔一7.1、集油槽一7.4及齿轮箱箱体回油孔一8.1形成一级回油通路；第二回油缺口槽4.1与轴承座回油孔二7.2、集油槽二7.5及齿轮箱箱体回油孔二8.2形成二级回油通路；第三回油缺口槽6.1与轴承座回油孔三7.3、集油槽三7.6及齿轮箱箱体回油孔三8.3形成三级回油通路。
密封环一5和轴承座7之间及通过第一定位销01定位。
密封环二4和轴承外圈压盖6之间通过第二定位销02定位。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (8)

1.一种齿轮箱动密封及回油结构，包括轴（1），装在轴（1）上的定位环（2）和轴承，以及轴承座（7）和齿轮箱箱体（8）；所述轴承的内圈处装有轴承内圈压盖（3），该轴承的外圈处装有轴承外圈压盖（6）；其特征在于：
所述定位环（2）上套装有密封环一（5），该密封环一（5）与定位环（2）之间形成第一级动密封和对应的第一动密封腔；
所述轴承内圈压盖（3）上套装有密封环二（4），该密封环二（4）与定位环（2）、轴承内圈压盖（3）之间形成第二级动密封和对应的第二动密封腔；
所述轴承外圈压盖（6）与轴承内圈压盖（3）之间形成第三级动密封和对应的第三动密封腔；
所述第一级动密封、第二级动密封和第三级动密封之间设置有独立互不干扰的回油通道。
2.根据权利要求1所述的齿轮箱动密封及回油结构，其特征在于：所述轴承座（7）上开有彼此独立的集油槽；所述密封环一（5）、密封环二（4）、轴承外圈压盖（6）上均开有回油缺口槽，各回油缺口槽分别与轴承座（7）上的集油槽一一对应。
3.根据权利要求2所述的齿轮箱动密封及回油结构，其特征在于：所述齿轮箱箱体（8）上开有彼此独立的回油孔，所述轴承座（7）上开有彼此独立的回油孔；所述各回油缺口槽分别与轴承座（7）上的回油孔、轴承座（7）上的集油槽、所述齿轮箱箱体（8）上的回油孔形成相应级的回油通路。
4.根据权利要求2或3所述的齿轮箱动密封及回油结构，其特征在于：所述轴承座（7）上开有集油槽一（7.4）、集油槽二（7.5）和集油槽三（7.6）；所述轴承座（7）上开有轴承座回油孔一（7.1）、轴承座回油孔二（7.2）和轴承座回油孔三（7.3）；所述齿轮箱箱体（8）上开有齿轮箱箱体回油孔一（8.1）、齿轮箱箱体回油孔二（8.2）和齿轮箱箱体回油孔三（8.3）；所述密封环一（5）上开有第一回油缺口槽（5.1），所述密封环二（4）上开有第二回油缺口槽（4.1），所述轴承外圈压盖（6）上开有第三回油缺口槽（6.1）；
所述第一回油缺口槽（5.1）与轴承座回油孔一（7.1）、集油槽一（7.4）及齿轮箱箱体回油孔一（8.1）形成一级回油通路；
所述第二回油缺口槽（4.1）与轴承座回油孔二（7.2）、集油槽二（7.5）及齿轮箱箱体回油孔二（8.2）形成二级回油通路；
所述第三回油缺口槽（6.1）与轴承座回油孔三（7.3）、集油槽三（7.6）及齿轮箱箱体回油孔三（8.3）形成三级回油通路。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的齿轮箱动密封及回油结构，其特征在于：所述轴（1）、定位环（2）和轴承内圈压盖（3）作为旋转件，所述密封环一（5）、密封环二（4）、轴承外圈压盖（6）、轴承座（7）和齿轮箱箱体（8）作为静止件。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的齿轮箱动密封及回油结构，其特征在于：所述轴（1）为空心轴。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的齿轮箱动密封及回油结构，其特征在于：所述密封环一（5）和轴承座（7）之间及通过第一定位销定位。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的齿轮箱动密封及回油结构，其特征在于：所述密封环二（4）和轴承外圈压盖（6）之间通过第二定位销定位。
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