CN108426026A - 适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构，包括：轴承衬套、静环、传动轴、动环和轴承；静环形成有供传动轴穿过的轴口；动环形成有用于甩油的甩油槽；静环固定至轴承衬套；静环和轴承衬套构成的整体形成有第一密封腔和第二密封腔；静环和轴承衬套构成的整体形成有供油进入第一密封腔的喷油管路、供油从第一密封腔向齿轮箱的内部回流的第一回油通道和供油从第二密封腔向齿轮箱的内部回流的第二回油通道；第二密封腔的腔壁设有增大涡流耗散能力并减小流体周向旋转速度以保证回油通畅的径向蜂窝带；静环和动环之间还设有增大沿程阻力以阻拦油液外漏的轴向蜂窝带。本发明的适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构能够有效提高齿轮箱的封油能力。

Description

适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构
技术领域
本发明涉及一种蜂窝式密封结构，具体涉及一种适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构。
背景技术
齿轮箱的传动机构需要润滑油进行润滑以保证齿轮箱的正常工作以及延长齿轮箱的使用寿命。但是润滑油渗漏的现象也成为了行业内普遍存在的问题。润滑油的渗漏直接影响齿轮箱的正常工作，所以提高齿轮箱的密封性是当前业内的一个重要的研究方向。
现有的齿轮箱密封结构较为简单，无法满足齿轮箱正常工作对其高密封性的要求。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供一种能够有效提高齿轮箱封油能力的适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构，包括：轴承衬套、静环、传动轴、动环和轴承；轴承套接在传动轴的外周并位于轴承衬套内；静环位于动环的外周；静环形成有供传动轴穿过的轴口；动环固定至传动轴与传动轴同步转动；动环形成有用于甩油的甩油槽；静环固定至轴承衬套；静环和轴承衬套构成的整体形成有第一密封腔和第二密封腔；第二密封腔位于第一密封腔和轴口之间；静环和轴承衬套构成的整体形成有供油进入第一密封腔的喷油管路、供油从第一密封腔向齿轮箱的内部回流的第一回油通道和供油从第二密封腔向齿轮箱的内部回流的第二回油通道；第二密封腔的腔壁设有增大涡流耗散能力并减小流体周向旋转速度以保证回油通畅的径向蜂窝带；静环和动环之间还设有增大沿程阻力以阻拦油液外漏的轴向蜂窝带。
进一步地，轴承包括第一轴承和第二轴承；喷油管路包括轴承间喷油管路和轴承外侧喷油管路；轴承间喷油管路位于第一轴承和第二轴承之间；轴承外侧喷油管路位于第二轴承远离第一轴承的一侧。
进一步地，第一轴承和第二轴承的轴承内圈相互贴合；轴承间喷油管路位于第一轴承和第二轴承的轴承外圈之间；轴承外侧喷油管路位于第二轴承和轴口之间。
进一步地，两个第一回油通道的夹角大于两个第二回油通道的夹角。
进一步地，静环和轴承衬套构成的整体还形成有第三密封腔；第一密封腔、第二密封腔和第三密封腔沿传动轴依次排列；动环形成通过泵吸效应将第三密封腔内的油液吸入第二密封腔的甩油环；甩油环位于第二密封腔和第三密封腔之间。
进一步地，静环和轴承衬套构成的整体还形成有供油从第三密封腔向齿轮箱的内部回流的第三回油通道。
进一步地，静环和轴承衬套构成的整体还形成有第四密封腔；第一密封腔、第二密封腔、第三密封腔和第四密封腔沿传动轴依次排列；动环分别在对齐第三密封腔和第四密封腔的位置形成有甩油槽；第三密封腔和第四密封腔的腔壁均设有径向蜂窝带。
进一步地，甩油环远离传动轴的转动轴线的表面与传动轴的转动轴线的夹角大于等于20度且小于等于70度，甩油环远离传动轴的转动轴线的表面指向齿轮箱的内部；甩油槽形成有用于甩油的甩油面；甩油面与传动轴的转动轴线的夹角大于等于20度且小于等于70度，甩油面指向齿轮箱的内部。
进一步地，适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构还包括V型密封圈；V型密封圈设置于轴口并位于动环和静环之间。
进一步地，径向蜂窝带的蜂窝深度与径向蜂窝带的蜂窝正六边形对边的距离的比值大于等于0.9且小于等于1.1；径向蜂窝带的蜂窝结构与轴向蜂窝带的蜂窝结构相同。
本发明提供的适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构能够有效提高齿轮箱的封油能力。
附图说明
图1是本发明适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构的示意图；
图2是图1中适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构的局部放大图；
图3是图1中适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构沿A-A线的剖视图；
图4是图1中适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构沿B-B线的剖视图；
图5是图1中径向蜂窝带和轴向蜂窝带的蜂窝结构尺寸的示意图。
适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构100，轴承衬套101，静环102，传动轴103，动环104，轴承105，轴口106，甩油槽107，第一密封腔108，第二密封腔109，喷油管路110，第一回油通道111，第二回油通道112，径向蜂窝带113，轴向蜂窝带114，第一轴承115，第二轴承116，轴承间喷油管路117，轴承外侧喷油管路118，第三密封腔119，甩油环120，第三回油通道121，第四密封腔122，甩油面123，V型密封圈124，垂线125,内静环126，外静环127。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
一种适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构100，是由蜂窝式密封结构、甩油密封结构和分开回油结构相结合的密封系统，在保证充分润滑的情况下，以此来大幅地提高齿轮箱的封油能力。为了保证轴承105得到充分的润滑，适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构100还包含了强制润滑结构。
适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构100包括：轴承衬套101、静环102、传动轴103、动环104和轴承105；轴承105套接在传动轴103的外周并位于轴承衬套101内；静环102位于动环104的外周；静环102形成有供传动轴103穿过的轴口106；动环104固定至传动轴103与传动轴103同步转动；动环104形成有用于甩油的甩油槽107；静环102固定至轴承衬套101；静环102和轴承衬套101构成的整体形成有第一密封腔108和第二密封腔109；第二密封腔109位于第一密封腔108和轴口106之间；静环102和轴承衬套101构成的整体形成有供油进入第一密封腔108的喷油管路110、供油从第一密封腔108向齿轮箱的内部回流的第一回油通道111和能力并减小流体周向旋转速度以保证回油通畅的径向蜂窝带113；静环102和动供油从第二密封腔109向齿轮箱的内部回流的第二回油通道112；第二密封腔109的腔壁设有增大涡流耗散能力并减小流体周向旋转速度以保证回油通畅的径向蜂窝带113；静环102和动环104之间还设有增大沿程阻力以阻拦油液外漏的轴向蜂窝带114。
具体而言，蜂窝式密封结构包括径向蜂窝带113和轴向蜂窝带114。第二密封腔109的径向蜂窝带113可以增大涡流耗散能力并减小流体周向旋转速度以保证回油通畅。轴向蜂窝带114可以增大沿程阻力以阻拦油液外漏。静环102包括内静环126和外静环127。内静环102和外静环102通过轴销连接。
作为一种优选的实施方式，轴承105包括第一轴承115和第二轴承116；喷油管路110包括轴承间喷油管路117和轴承外侧喷油管路118；轴承间喷油管路117位于第一轴承115和第二轴承116之间；轴承外侧喷油管路118位于第二轴承116远离第一轴承115的一侧。
具体而言，强制润滑结构包括轴承间喷油管路117和轴承外侧喷油管路118。通过轴承间喷油管路117和轴承外侧喷油管路118的联合喷油工作，使第一轴承115和第二轴承116的内外侧得到了充分的润滑。
作为一种优选的实施方式，第一轴承115和第二轴承116的轴承内圈相互贴合；轴承间喷油管路117位于第一轴承115和第二轴承116的轴承外圈之间；轴承外侧喷油管路118位于第二轴承116和轴口106之间。
作为一种优选的实施方式，两个第一回油通道111的夹角大于两个第二回油通道112的夹角。
具体而言，定义有一根垂直于传动轴103的转动轴线的垂线125。第一回油通道111和垂线125在垂直于转动轴线的平面内的投影的夹角为第一夹角β。第二回油通道112和垂线125在垂直于转动轴线的平面内的投影的夹角为第二夹角γ。所以第一夹角β大于第二夹角γ保证了第一回油通道111和第二回油通道112互相不干涉。
作为一种优选的实施方式，静环102和轴承衬套101构成的整体还形成有第三密封腔119；第一密封腔108、第二密封腔109和第三密封腔119沿传动轴103依次排列；动环104形成通过泵吸效应将第三密封腔119内的油液吸入第二密封腔109的甩油环120；甩油环120位于第二密封腔109和第三密封腔119之间。
具体而言，甩油密封结构包括甩油环120和甩油槽107。动环104形成的甩油环120位于第二密封腔109和第三密封腔119之间，该甩油环120在动环104的带动下可以产生泵吸效应从而将第三腔室的油液吸回第二腔室，实现动力密封，以此来阻隔油液的渗漏。动环104形成的甩油槽107分别位于第三和第四腔室内，甩油槽107在动环104的带动下起到了一定的甩油作用，使得动环104上的油液可以进入第三回油通道121，以此动力密封来防止油液的渗漏。
作为一种优选的实施方式，静环102和轴承衬套101构成的整体还形成有供油从第三密封腔119向齿轮箱的内部回流的第三回油通道121。
具体而言，分开回油结构包括分别位于第一密封腔108和第二密封腔109的第一回油通道111和第二回油通道112，以及位于第三密封腔119和第四密封腔122的正下方的第三回油通道121。第一回油通道111、第二回油通道112和第三回油通道121在垂直于转动轴线的面内的投影不重合，保证了第一回油通道111、第二回油通道112和第三回油通道121互相不干涉。
作为一种优选的实施方式，静环102和轴承衬套101构成的整体还形成有第四密封腔122；第一密封腔108、第二密封腔109、第三密封腔119和第四密封腔122沿传动轴103依次排列；动环104分别在对齐第三密封腔119和第四密封腔122的位置形成有甩油槽107；第三密封腔119和第四密封腔122的腔壁均设有径向蜂窝带113。
具体而言，在第三密封腔119和第四密封腔122均设有径向蜂窝带113可以在两个密封腔内均实现增大涡流耗散能力，并减小流体周向旋转速度，从而保证两个密封腔内均能回油通畅。
作为一种优选的实施方式，甩油环120远离传动轴103的转动轴线的表面与传动轴103的转动轴线的夹角大于等于20度且小于等于70度，甩油环120远离传动轴103的转动轴线的表面指向齿轮箱的内部；甩油槽107形成有用于甩油的甩油面123；甩油面123与传动轴103的转动轴线的夹角大于等于20度且小于等于70度，甩油面123指向齿轮箱的内部。
具体而言，甩油面123与传动轴103的转动轴线的夹角大于等于20度且小于等于70度且甩油面123面向内侧，保证在传动轴103转动时油液受到甩油面123作用而偏离其沿程方向从而使得油液远离轴口106朝向齿轮箱内运动并通过第三回油通道121回油。甩油面123指向齿轮箱的内部是指甩油面123向齿轮箱的内部延伸。在甩油面123转动时，引导油在传动轴103的转动轴线的径向上沿甩油面123沿朝向齿轮箱的内部运动。甩油环120远离传动轴103的转动轴线的表面指向齿轮箱的内部，同在在甩油环120转动时，引导油在传动轴103的转动轴线的径向上沿该面沿朝向齿轮箱的内部运动。
作为一种优选的实施方式，适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构100还包括V型密封圈124；V型密封圈124设置于轴口106并位于动环104和静环102之间。
具体而言，V型密封圈124为接触式密封件，其位于动环104和静环102之间能够阻止外界的灰尘和水进入齿轮箱的箱体内部。
作为一种优选的实施方式，径向蜂窝带的蜂窝深度L2与径向蜂窝带的蜂窝正六边形对边的距离L1的比值大于等于0.9且小于等于1.1。径向蜂窝带的蜂窝结构与轴向蜂窝带的蜂窝结构相同。
具体而言，当蜂窝带的蜂窝深度与蜂窝带的蜂窝正六边形对边的距离的比值接近1时，例如，蜂窝带的深度为6mm，蜂窝带的正六边形的对边距离为6mm，蜂窝内的涡流耗散才能更加充分，以此来提高蜂窝带耗散能力。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构，其特征在于，包括：轴承衬套、静环、传动轴、动环和轴承；所述轴承套接在所述传动轴的外周并位于所述轴承衬套内；所述静环位于所述动环的外周；所述静环形成有供所述传动轴穿过的轴口；所述动环固定至所述传动轴与所述传动轴同步转动；所述动环形成有用于甩油的甩油槽；所述静环固定至所述轴承衬套；所述静环和所述轴承衬套构成的整体形成有第一密封腔和第二密封腔；所述第二密封腔位于所述第一密封腔和所述轴口之间；所述静环和所述轴承衬套构成的整体形成有供油进入所述第一密封腔的喷油管路、供油从所述第一密封腔向齿轮箱的内部回流的第一回油通道和供油从所述第二密封腔向齿轮箱的内部回流的第二回油通道；所述第二密封腔的腔壁设有增大涡流耗散能力并减小流体周向旋转速度以保证回油通畅的径向蜂窝带；所述静环和所述动环之间还设有增大沿程阻力以阻拦油液外漏的轴向蜂窝带。
2.根据权利要求1所述的适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构，其特征在于：
所述轴承包括第一轴承和第二轴承；所述喷油管路包括轴承间喷油管路和轴承外侧喷油管路；所述轴承间喷油管路位于所述第一轴承和所述第二轴承之间；所述轴承外侧喷油管路位于所述第二轴承远离所述第一轴承的一侧。
3.根据权利要求2所述的适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构，其特征在于：
所述第一轴承和所述第二轴承的轴承内圈相互贴合；所述轴承间喷油管路位于所述第一轴承和所述第二轴承的轴承外圈之间；所述轴承外侧喷油管路位于所述第二轴承和所述轴口之间。
4.根据权利要求1所述的适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构，其特征在于：
两个所述第一回油通道的夹角大于两个所述第二回油通道的夹角。
5.根据权利要求1所述的适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构，其特征在于：
所述静环和所述轴承衬套构成的整体还形成有第三密封腔；所述第一密封腔、所述第二密封腔和所述第三密封腔沿所述传动轴依次排列；所述动环形成通过泵吸效应将所述第三密封腔内的油液吸入所述第二密封腔的甩油环；所述甩油环位于所述第二密封腔和所述第三密封腔之间。
6.根据权利要求5所述的适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构，其特征在于：
所述静环和所述轴承衬套构成的整体还形成有供油从所述第三密封腔向齿轮箱的内部回流的第三回油通道。
7.根据权利要求5所述的适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构，其特征在于：
所述静环和所述轴承衬套构成的整体还形成有第四密封腔；所述第一密封腔、所述第二密封腔、所述第三密封腔和第四密封腔沿所述传动轴依次排列；所述动环分别在对齐所述第三密封腔和所述第四密封腔的位置形成有所述甩油槽；所述第三密封腔和所述第四密封腔的腔壁均设有所述径向蜂窝带。
8.根据权利要求5所述的适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构，其特征在于：
所述甩油环远离所述传动轴的转动轴线的表面与所述传动轴的转动轴线的夹角大于等于20度且小于等于70度，所述甩油环远离所述传动轴的转动轴线的表面指向齿轮箱的内部；；所述甩油槽形成有用于甩油的甩油面；所述甩油面与所述传动轴的转动轴线的夹角大于等于20度且小于等于70度，所述甩油面指向齿轮箱的内部。
9.根据权利要求1所述的适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构，其特征在于：
所述适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构还包括V型密封圈；所述V型密封圈设置于所述轴口并位于所述动环和所述静环之间。
10.根据权利要求1至9任意一项所述的适用于齿轮箱的蜂窝式密封结构，其特征在于：
所述径向蜂窝带的蜂窝深度与所述径向蜂窝带的蜂窝正六边形对边的距离的比值大于等于0.9且小于等于1.1；所述径向蜂窝带的蜂窝结构与所述轴向蜂窝带的蜂窝结构相同。
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