CN108474480B - 用于安装变速器的方法和所应用的轴密封件 - Google Patents

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Abstract

一种用于在具有驱动轴(11)的驱动器(5)和具有从动轴(10)的负载之间安装变速器(4)的方法，变速器(4)包括壳体(9)以及至少驱动齿轮(14)和从动齿轮(13)，其特征在于，该方法由以下组成：首先将变速器(4)固定在驱动轴(11)上，再将变速器(4)的壳体(9)紧固到驱动器(5)的壳体上，然后将轴密封件(15)固定在驱动轴(11)上。

Description

用于安装变速器的方法和所应用的轴密封件
技术领域
本发明涉及用于安装变速器的方法。
更具体地，本发明涉及在具有驱动轴的驱动器(诸如燃烧发动机等)与具有从动轴的负载(诸如压缩机元件)之间的变速器。
背景技术
此变速器，也称为“变速箱”，设置有齿轮等以用于提供前述驱动轴和从动轴之间的联接，以使得压缩机由燃烧发动机驱动，从而实现合适的传动比，以使得驱动轴的速度被转换成从动轴的不同速度。
为了获得良好的变速器操作，必须用油或其它润滑剂来润滑齿轮等。在压缩机的驱动器的示例中，这可以利用与润滑和冷却压缩机元件所需油的相同油来完成。
为了防止润滑剂泄漏到燃烧发动机中，在变速器中围绕驱动轴设置轴密封件。
该密封件是例如“唇式密封件”类型，但可以是通常用于密封旋转轴的任何类型轴密封件。
在已知的装置中，预先把唇式密封件安装在为其在变速器本身中(例如在变速器的壳体中)提供的空腔或空间中，在该空腔中沿径向夹紧唇式密封件。
然后，把变速器固定到驱动器，以确保唇式密封件抵靠到驱动器的驱动轴上。
缺点是：在制造驱动器和组装变速器时公差的积累将使唇式密封件不能相对于驱动轴正确地对准。
结果，唇式密封件将以相对较大的偏心率保持在驱动轴周围。
不利后果是：唇式密封件会发生疲劳，和/或唇式密封件将在一侧上磨损更快，从而密封件不再是最佳的并且甚至会泄漏。
因此，必须更快地更换唇式密封件，或者必须使用质量更好且因此更昂贵的唇式密封件。
发明内容
本发明的目的是提供对上述和其它缺点中至少一个缺点的解决方案。
本发明的目的是一种用于在具有驱动轴的驱动器与具有从动轴的负载之间安装变速器的方法，该变速器包括壳体以及至少驱动齿轮和从动齿轮，该方法由以下组成：首先将变速器固定在驱动轴上，再将变速器的壳体紧固到驱动器的壳体上，然后将轴密封件固定在驱动轴上。
轴密封件可以是例如唇式密封件类型的密封件，但这对于本发明不是必须的。
优点是：由于唇式密封件围绕驱动轴的夹紧力，唇式密封件将围绕驱动轴同心地放置。
结果，可以防止唇式密封件的不均匀磨损。因此，可以不必那么快地更换唇式密封件，并且可以选择更便宜品质的唇式密封件。
此外，在制造驱动器和组装变速器时的公差累积将不会影响唇式密封件相对于驱动轴的对准或定位。
在变速器的壳体中设置有用于当把唇式密封件固定在驱动轴上时供唇式密封件进入的空间或空腔。该空间或空腔比唇式密封件的实际尺寸大，从而保留径向间隙，以便可适应制造驱动器和组装变速器时的公差。
由于在唇式密封件不是被径向夹紧并且不是预先安装在变速器中的情况下首先围绕驱动轴安装变速器，并且由于存在上述径向间隙，所以制造驱动器和组装变速器时的公差将不影响唇式密封件的定位。
优选地，在将轴密封件固定在驱动轴上之后，该方法还包括在轴向夹紧唇式密封件的步骤。
本发明还涉及一种轴密封件，其基本上由环形壳体组成。
优选地，轴密封件是唇式密封件类型，环形壳体设置有一个或多个唇，唇设置在环形壳体的朝向环形中心的侧面上并且在环形壳体周边上延伸。
环形壳体还包括在径向上或大致在径向上延伸的两个侧面。在根据本发明的方法中，将在这些侧面上施加夹紧力。
环形壳体的在径向或大致径向上延伸的侧面是指垂直于或大致垂直于朝向环形中心的侧面延伸的侧面。
根据本发明的轴密封件的环形壳体包括密封圈，密封圈放置在凹槽中，凹槽沿径向或大致径向延伸并且一体地形成在环形壳体的侧面上。
密封圈可以是O形圈类型，但并非必须这样。当在下文中提到O形圈时，它表示任何合适类型的密封圈。
此种轴密封件特别适用于根据本发明的方法中。
如在根据本发明的方法中那样，由于在变速器壳体中轴密封件所要固定到的空间或空腔中设置有径向间隙，轴密封件不再是在径向夹紧，从变速器到驱动器的油泄漏路径将沿着轴密封件经由该间隙出现。
为了封闭这些泄漏路径，当沿轴向夹紧轴密封件以使得放置在凹槽中的O形圈在轴密封件和变速器壳体之间夹紧时，上述O形圈将确保密封。
附图说明
为了更好地示出本发明的特征，在下文中将参考附图通过非限制性示例来描述根据本发明的方法以及所应用的唇式密封件的一些优选变型，其中：
图1示意性地示出了根据本发明具有驱动器的压缩机元件，设置有具有唇式密封件的变速器；
图2以放大比例示出了图1中F2所示的部分；
图3示出了根据现有技术的图2变型；
图4示出了图2的变型，一O形圈固定在变速器壳体中；
图5示出了图2的变型，两个O形圈放置在夹板中。
具体实施方式
图1中示意性示出的压缩机元件1基本上包括壳体2，壳体中具有两个啮合的转子3，在本例中是螺杆转子。
压缩机元件1联接到变速器4，变速器联接到驱动器5，在本例中是发动机。
应理解的是，本发明不限于压缩机元件1或发动机；相反，必须由驱动器5利用变速器4来驱动的任何类型机器都属于本发明的范围。
上述转子3都具有轴6，这些轴6在壳体2中安装在轴承7上。
这些轴6中的一个沿着一个端部8穿过壳体2延伸到变速器4中。
变速器4包括壳体9，该一个轴6的前述端部8固定在壳体9中，将用作从动轴10。
驱动器5还具有驱动轴11。该驱动轴11经由为其设置在壳体9中的孔12从上述驱动器5延伸到变速器4的壳体9中。
驱动轴11设置有驱动齿轮14，其可以与设置在从动轴10上的从动齿轮13啮合。
为了确保前述孔12充分封闭，唇式密封件15在孔12的部位处围绕驱动轴11设置在变速器4中。
根据本发明，不排除代替唇式密封件15使用其它类型的轴密封件。原则上，以下所有内容也适用于类型不同于唇式密封件15的轴密封件。
为此，提出了根据本发明的用于安装变速器的方法，下面将基于图1和进行描述，图2示出了图1的细节。
在第一可选步骤中，把轴套16固定在发动机的驱动轴上。
这里，轴套16是指固定在驱动轴11的自由端17上的套筒形衬套。
如下所述，在根据本发明的方法的以下步骤的一个中，把轴套16固定在唇式密封件15所要抵靠的部位。
然后，如果需要，如众所周知的那样，确保驱动轴11联接到驱动器5或联接到驱动器5的飞轮。
然而，不排除这是在固定前述轴套16之前进行的。
在下一步骤中，根据本发明，把变速器4固定在驱动轴11上，并且把变速器4的壳体9紧固在驱动器5的壳体上。
然后，根据本发明，把唇式密封件15固定在驱动轴11上。
如附图中可以看出，为此，在变速器4的壳体9中设置孔18，其形成了能够固定唇式密封件15的空间或空腔，该孔18在径向X-X’上大于唇式密封件15的尺寸。因此，在唇式密封件15周围产生了径向间隙19。
此外，在附图中可以看出，唇式密封件15固定在轴套16上，并且根据本发明的唇式密封件15围绕该轴套16且因此围绕驱动轴11自定心。
然后，可以紧固唇式密封件15。优选地，在轴向夹紧唇式密封件15，即，夹紧力沿轴向Y-Y’定向。
为了能够实现这一点，使孔18的轴向尺寸(即孔18在轴向Y-Y’上的深度)略小于唇式密封件15的轴向尺寸(即唇式密封件15在轴向Y-Y’上的厚度)。
因此，唇式密封件15在轴向Y-Y’上略微伸出到变速器4的壳体9外。这确保夹紧力施加在唇式密封件15上，但不施加在变速器4的壳体9上。
在所示的示例中，利用夹板20实现唇式密封件15的这种轴向夹紧，该夹板沿轴向Y-Y’紧固在唇式密封件15和变速器4(更具体地是变速器4的壳体9)上，如图2所示。
在本例中，夹板20构造成夹紧环，采用沿着夹紧环周边分布的多个螺钉21来将其紧固。
应理解的是，该夹板20不是必须是环，而是例如也可以包括在一些部位处紧固在变速器4上的一个或多个夹板20，以在这些部位处将唇式密封件15夹紧。
与径向夹紧相比，可以容易地实现轴向夹紧，在根据本发明的方法中难以应用或者甚至不能应用径向夹紧。
应理解的是，在不脱离本发明范围的情况下，可以使用任何其它夹紧机构来轴向夹紧轴密封件15。
在固定了唇式密封件15之后，优选地将驱动齿轮14固定在驱动轴11上。
图3示出了根据已知方法固定的唇式密封件15。
在已知的方法中，在变速器4中(更具体地在变速器4的壳体9中)的孔18中将唇式密封件15沿径向夹紧，该孔18略小于唇式密封件15的尺寸，从而实现径向夹紧力，即，夹紧力沿径向X-X'定向。
通过应用根据本发明的方法，在已把变速器4固定在驱动轴11上之后，即使不是不可能但也很难沿径向将唇式密封件15适当地夹紧到孔18中。即使把唇式密封件15夹紧在孔18中，唇式密封件15确实在变速器的壳体9的孔18中定心，但相对于驱动轴11偏心，这不是想要的。
如已经提到的那样，因为唇式密封件15不是被径向夹紧，因此在唇式密封件15周围出现径向间隙19。
结果，产生了两个泄漏路径，油可以沿着泄漏路径从变速器4泄漏到驱动器5。封闭这些泄漏路径以防止漏油是非常重要的。
这两个泄漏路径在图2中用箭头A表示。这些泄漏路径沿着夹板20延伸。
如图2所示，这些泄漏路径在径向间隙19中合并，然后继续一起到达唇式密封件15的后部，即到达唇式密封件15的侧面22，其沿径向或大致沿径向延伸并且固定在变速器4或变速器4的壳体9上。
换句话说，可以在唇式密封件15的前述后部上设置单个密封圈23，例如O形圈23，但不是必须是O形圈23，以封闭两个泄漏路径。
以O形圈23形式提供密封件就足以密封或中断油泄漏路径，其中，该O形圈23放置在凹槽24中，该凹槽一体地形成在唇形密封件15的沿径向或大致径向延伸的侧面22中，在安装唇式密封件15时该侧面22将要固定在变速器4或其壳体9上。
为此，如图2所示，优选地使用根据本发明的轴密封件15。轴密封件15由环形壳体25组成。如已经提到的那样，在本例中但不是必需的，轴密封件15是唇式密封件15类型；环形壳体25设置有三个唇26，唇设置在环形壳体25的朝向环形中心的侧面27上并且在环形壳体25的周边上延伸；唇式密封件设置有O形圈23，O形圈23放置在为其设置的凹槽24中，凹槽一体地形成在环形壳体25的沿径向或大致径向延伸的侧面22中。
由于借助于夹板20实现的轴向夹紧，O形圈23将在变速器4与唇式密封件15之间被挤压，从而实现了密封，这将确保不再能漏油。
作为图2的替代方案，也可通过将具有单个O形圈23的凹槽24设置在变速器4壳体9中用于供轴密封件15在径向X-X’或大致径向X-X’上延伸的侧面22所要抵靠的部位处来封闭泄漏路径。这在图4中示出。该方案可以采用标准的唇式密封件15。然而，缺点是：在技术上较难在壳体9中形成凹槽24。由于有限的空间，在这个部位处将O形圈23固定在该凹槽24中也将较难实施。
如图5所示，另一种替代方案是在夹板中设置两个分别具有O形圈23的凹槽24，以便在两条泄漏路径合并之前封闭这两条泄漏路径。具有O形圈23的一个凹槽24将位于唇式密封件15的部位处，并且具有O形圈23的另一个凹槽24位于变速器4的壳体9的部位处。尽管图5的方案相对容易实施故此可以使用标准唇式密封件15，但确实必须提供两个O形圈23。
需注意，原则上也可以在径向间隙19中密封两条泄漏路径。然而，因为唇式密封件相对于变速器4壳体9中的孔18是偏心的，所以在径向间隙中固定O形圈23并不是很好的方案。由于这种偏心，难以合适地夹紧O形圈来获得良好密封。
本发明不限于作为示例描述和附图中所示的实施例，在不脱离本发明的范围的情况下可以根据不同的变型来实现此种方法和唇式密封件。

Claims (18)

1.一种用于在具有驱动轴(11)的驱动器(5)和具有从动轴(10)的负载之间安装变速器(4)的方法，变速器(4)包括壳体(9)以及至少安装到驱动轴(11)上的驱动齿轮(14)和安装到从动轴(10)上的从动齿轮(13)，变速器的壳体具有用于驱动轴(11)的孔(12)以及用于围绕驱动轴固定轴密封件(15)的空腔，轴密封件用于防止油从变速器(4)泄漏到驱动器(5)，其特征在于，该方法包括以下步骤：
首先将变速器(4)的壳体(9)固定在驱动轴(11)上，使得驱动轴延伸穿过变速器的壳体(9)中的孔(12)；
再将变速器(4)的壳体(9)紧固到驱动器(5)的壳体上；
然后将轴密封件(15)固定在驱动轴(11)上，轴密封件(15)的尺寸比变速器壳体中的空腔小从而留有径向间隙(19)，该径向间隙允许在安装轴密封件时轴密封件(15)能够围绕驱动轴(11)自定心，以便适应在制造驱动器(5)和组装变速器(4)时的公差；
在将轴密封件(15)固定在驱动轴(11)上之后，把轴密封件(15)沿轴向夹紧到变速器壳体上；
然后把驱动齿轮(14)固定在驱动轴(11)上。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，为了对轴密封件(15)进行轴向夹紧，采用至少一个夹板(20)，夹板沿轴向(Y-Y’)紧固在轴密封件(15)以及变速器(4)或变速器(4)的壳体(9)上。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，在把轴密封件(15)安装到驱动轴(11)上之前，在轴密封件(15)所要抵靠的部位处将轴套(16)固定在驱动轴(11)上。
4.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，以至少一个密封圈(23)的形式提供额外的密封件，以密封或中断通过所述径向间隙(19)的油泄漏路径(A)。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于，所述至少一个密封圈(23)放置在为此设置的凹槽(24)中，凹槽一体地形成在轴密封件(15)的沿径向(X-X’)或大致径向(X-X’)延伸的侧面(22)中，在安装轴密封件(15)时该侧面(22)将要被固定在变速器(4)或变速器壳体(9)上。
6.根据权利要求4的方法，其特征在于，额外的所述至少一个密封圈(23)放置在为此设置的凹槽(24)中，凹槽在轴密封件(15)的沿径向(X-X’)或大致径向(X-X’)延伸的侧面(22)所要抵靠的部位处一体地形成在变速器(4)的壳体(9)中。
7.根据权利要求4的方法，其特征在于，所述额外的密封件以至少两个密封圈(23)的形式提供，所述至少两个密封圈(23)放置在为其设置在夹板(20)中的凹槽(24)中。
8.根据权利要求4的方法，其特征在于，所述至少一个或多个密封圈(23)是O形圈(23)类型。
9.根据权利要求4的方法，其特征在于，轴密封件(15)是唇式密封件类型。
10.根据权利要求4的方法，其特征在于，驱动器(5)是燃烧发动机，从动轴(10)是压缩机元件(1)的转子(3)的轴(6)。
11.一种设在具有驱动轴(11)的驱动器(5)和具有从动轴(10)的负载之间的变速器(4)，变速器(4)包括：紧固到驱动器上的壳体(9)，变速器的壳体具有用于驱动轴(11)的孔(12)，驱动轴(11)延伸穿过孔(12)；围绕驱动轴(11)安装的轴密封件(15)，用于防止油从变速器(4)泄漏到驱动器(5)，轴密封件(15)设置在变速器(4)的壳体(9)的空腔中；安装到驱动轴(11)上的驱动齿轮(14)；和安装到从动轴(10)上的从动齿轮(13)；其特征在于，轴密封件(15)的尺寸比变速器壳体中的空腔小从而围绕轴密封件(15)留有径向间隙(19)，轴密封件(15)是自定心轴密封件(15)，以便适应在制造驱动器(5)和组装变速器(4)时的公差，并且轴密封件(15)沿轴向被夹紧到变速器(4)或变速器(4)的壳体(9)上。
12.根据权利要求11的变速器，其特征在于，采用至少一个夹板(20)来对轴密封件(15)进行轴向夹紧，夹板沿轴向(Y-Y’)紧固在轴密封件(15)以及变速器(4)或变速器(4)的壳体(9)上。
13.根据权利要求11的变速器，其特征在于，以至少一个密封圈(23)的形式提供额外的密封件，以密封或中断通过所述径向间隙(19)的油泄漏路径(A)。
14.根据权利要求13的变速器，其特征在于，所述至少一个密封圈(23)放置在为此设置的凹槽(24)中，凹槽一体地形成在轴密封件(15)的沿径向(X-X’)或大致径向(X-X’)延伸的侧面(22)中，在安装轴密封件(15)时该侧面(22)将要被固定在变速器(4)或变速器壳体(9)上。
15.根据权利要求13的变速器，其特征在于，额外的所述至少一个密封圈(23)放置在为此设置的凹槽(24)中，凹槽在轴密封件(15)的沿径向(X-X’)或大致径向(X-X’)延伸的侧面(22)所要抵靠的部位处一体地形成在变速器(4)的壳体(9)中。
16.根据权利要求13的变速器，其特征在于，所述额外的密封件以至少两个密封圈(23)的形式提供，所述至少两个密封圈(23)放置在为其设置在夹板(20)中的凹槽(24)中。
17.根据权利要求11的变速器，其特征在于，轴密封件(15)是唇式密封件类型。
18.根据权利要求11的变速器，其特征在于，驱动器(5)是燃烧发动机，从动轴(10)是压缩机元件(1)的转子(3)的轴(6)。
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