CN109702891B - 轴端密封用的转毂、转毂的制备方法及搅拌机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工程机械领域，公开了一种轴端密封用的转毂、转毂的制备方法及搅拌机，所述转毂(11)包括能够套设于主轴的外壁的衬套(110)以及环绕设置于所述衬套(110)的外壁的耐磨环绕体(112)。该轴端密封用的转毂具有良好的耐磨性，提高了轴端密封结构的使用寿命。转毂的制备方法包括以下步骤：制备所述衬套(110)；制备所述耐磨环绕体(112)；使得所述耐磨环绕体(112)环绕在所述衬套(110)的外壁。由于在所述搅拌机主轴上装配了上述转毂，由此提高了所述搅拌机的作业效率和降低了作业成本。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种轴端密封用的转毂、转毂的制备方法及搅拌机。
背景技术
搅拌机是一种建筑工程机械，主要用于搅拌水泥、沙石及各类干粉砂浆等建筑材料。搅拌机的密封性能对于搅拌机工作的稳定性起到重要的作用，而搅拌机主轴的轴端密封是搅拌机密封的关键。
图1是现有技术中一种常见的混凝土搅拌机的轴端密封结构的结构示意图。轴端密封结构10安装于混凝土搅拌机的主轴20，轴端密封结构10包括套设于主轴20外壁的转毂11以及安装在转毂11背离主轴20一侧的密封底座12、U型密封圈13、环形密封圈14、密封压圈15和轴端法兰16，轴端密封结构10还包括密封座17，密封座17和转毂11之间共同有限定容纳腔，在容纳腔内设置有浮动密封圈18和唇形密封圈19。
转毂11是轴端密封结构10中的关键零部件，如图2中所示，现有的转毂11为一体件，且行业内主要采用合金钢高频淬火或渗氮来制备得到转毂11，上述制备方式得到的转毂11的维氏硬度一般不超过HV800，硬化层不到2mm。混凝土及灰浆的主要原材料是砂石、水泥、粉煤灰和水等，而这些材料的硬度都较高，如砂石的主要成分SiO2的维氏硬度是HV930，因此搅拌机在生产混凝土及灰浆等浆料的过程中，浆料30会对转毂11尤其是转毂11中的径向凸出的环形体产生较强的磨损作用，这严重影响了转毂11的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种轴端密封用的转毂，该轴端密封用的转毂具有良好的耐磨性，提高了轴端密封结构的使用寿命。
为了实现上述目的，本发明提供一种轴端密封用的转毂，所述转毂包括能够套设于主轴的外壁的衬套以及环绕设置于所述衬套的外壁的耐磨环绕体。
在上述技术方案中，通过将环绕设置在衬套外壁的环绕体设置为具有耐磨性能的耐磨件，从而使得所述转毂不易被渗入轴端密封结构内的浆料磨损，提高了所述转毂的使用寿命。
优选地，所述耐磨环绕体为陶瓷件；和/或
所述衬套为金属件。
优选地，所述耐磨环绕体的朝向轴端密封内侧的浆料的端面设置为能够与密封圈压紧配合的倾斜面。
优选地，所述倾斜面在从靠近所述浆料到远离所述浆料的方向上逐渐远离所述主轴的中心轴线。
优选地，所述衬套和所述耐磨环绕体之间设置有连接所述衬套和所述耐磨环绕体的粘结层。
优选地，所述衬套和所述耐磨环绕体彼此相对的面中的至少一者设置有容纳所述粘结层的凹槽；和/或
所述衬套和所述耐磨环绕体彼此相对的面中至少一者设置有凹坑，所述转毂包括设置于所述凹坑内的用于止挡轴端密封内侧的浆料渗入所述粘结层的止挡件。
优选地，所述衬套与所述耐磨环绕体螺纹配合连接。
优选地，所述螺纹配合的旋紧方向与所述主轴的转向相同。
优选地，所述转毂包括卡紧件，所述卡紧件固定套设于所述衬套的外壁，并且所述卡紧件卡紧于所述耐磨环绕体的背离轴端密封内侧的浆料的一端。
本发明第二方面提供一种转毂的制备方法，所述转毂包括能够套设于主轴的外壁的衬套以及环绕设置于所述衬套的外壁的耐磨环绕体，所述转毂的制备方法包括以下步骤：
S1、制备所述衬套；
S2、制备所述耐磨环绕体；
S3、使得所述耐磨环绕体环绕在所述衬套的外壁。
本发明第三方面提供一种搅拌机，所述搅拌机包括搅拌机主轴和能够套设于所述搅拌机主轴的外壁的转毂，所述转毂为本发明所提供的转毂。由于所述转毂具有良好的耐磨性而无需频繁更换转毂，由此提高了所述搅拌机的作业效率和降低了作业成本。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是现有技术中的混凝土搅拌机的轴端密封结构的使用结构示意图；
图2是现有的轴端密封结构中的转毂的结构示意图；
图3是本发明优选实施方式的轴端密封用的转毂的整体结构示意图；
图4是本发明另一优选实施方式的轴端密封用的转毂的整体结构示意图；
图5是本发明另一优选实施方式的轴端密封用的转毂的整体结构示意图。
附图标记说明
10-轴端密封结构；11-转毂；110-衬套；111-粘结层；112-环绕体；113-卡紧件；114-倾斜面；115-腔室；116-平直面；118-止挡件；12-密封底座；13-U型密封圈；14-环形密封圈；15-密封压圈；16-轴端法兰；17-密封座；18-浮动密封圈；19-唇形密封圈；20-主轴；30-浆料。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指结合附图中所示的方位和实际应用中的方位理解，“内、外”是指部件的轮廓的内、外。
本发明提供了一种轴端密封用的转毂，转毂11包括能够套设于主轴如搅拌机主轴的外壁的衬套110以及环绕设置于衬套110的外壁的耐磨环绕体112。通过将环绕设置在衬套110外壁的环绕体设置为具有耐磨性能的耐磨件，从而使得转毂11不易被渗入轴端密封结构内的浆料30磨损，提高了转毂11的使用寿命。可以明白的是，耐磨环绕体112可由耐磨材料制备获得，另外，可根据实际需求选择耐磨材料的种类。
其中，耐磨环绕体112可为陶瓷件，也就是说，耐磨环绕体112可由陶瓷材料如氧化铝陶瓷制备获得，这样，不仅提高了转毂11的耐磨性，而且提高了转毂11的耐腐蚀性，也就是说，相比起由金属材料，陶瓷材料不易与浆料30组成腐蚀原电池，由此提高了转毂11的耐腐蚀性。另外，将能够与主轴如搅拌机主轴装配的衬套110设置为金属件，也就是说，衬套110可由金属材料如钢材制备获得，由此既保证了整个部件的可加工性，又使得整个部件具有所需的韧性和强度等力学性能，同时还降低了加工成本。
如图3中所示，耐磨环绕体112的朝向轴端密封内侧的浆料30的端面设置为能够与密封圈压紧配合的倾斜面114，结合图1中所示，设置倾斜面114可使得轴端密封结构中的环形密封圈14紧密贴合于转毂11，提高了轴端密封结构的密封性。其中，可将倾斜面114设置为在从靠近浆料30到远离浆料30的方向上逐渐远离所述主轴的中心轴线。可以理解的是，将轴端密封应用于相关设备如搅拌机中时，朝向设备内部如搅拌机内的一侧为轴端密封内侧，而背离设备内部如搅拌机内的另一侧为轴端密封外侧。
另外，可将耐磨环绕体112的背离轴端密封内侧的浆料30的端面设置为平直面116。需要说明的是，结合图2中所示，现有的转毂结构中，转毂的背离设备内如搅拌机内的浆料的端面开设有容纳密封圈的腔室115，而本发明所提供的转毂11由于具有良好的耐磨性，因此可将转毂11的背离浆料30的端面设置为平直面116，无需开设腔室115，这样，使得转毂11的结构较为简单，而且因为不必在此设置密封圈，也使得轴端密封结构的安装过程更为简单。
衬套110和耐磨环绕体112之间可通过任意的方式进行连接，例如可通过在衬套110和耐磨环绕体112之间设置粘结层111以将衬套110和耐磨环绕体112相连接。其中，粘结材料的种类并不受到具体的限制，优选使得粘结层111具备抗压强度大于50MPa、耐油、耐碱的性能。
为了提高衬套110和耐磨环绕体112之间的连接性，可在衬套110和耐磨环绕体112彼此相对的面中的至少一者上设置容纳粘结层111的凹槽，优选的，所述凹槽呈环状，另外，所述凹槽的截面可呈锯齿状。
如图4中所示，可在衬套110和耐磨环绕体112彼此相对的面中至少一者上设置凹坑，可在所述凹坑内设置用于止挡轴端密封内侧的浆料30渗入粘结层111的止挡件118。可以明白的是，为了进一步提高效果，可使得所述凹坑呈环状，可将密封圈作为止挡件118设置在呈环状的所述凹坑内。
另外，衬套110与耐磨环绕体112之间还可通过螺纹配合进行连接，即在衬套110与耐磨环绕体112彼此相对的面上设置相互配合的螺纹以将衬套110与耐磨环绕体112相连接。
在所述主轴如搅拌机主轴转动的过程中为了使得衬套110与耐磨环绕体112之间的螺纹配合紧密连接，可优选使得所述螺纹配合的旋紧方向与所述主轴如搅拌机主轴的转向相同。
如图5中所示，可在衬套110的外壁固定套设卡紧件113，卡紧件113可卡紧于耐磨环绕体112的背离轴端密封内侧的浆料30的一端，这样，进一步保证了所述主轴转动时衬套110与耐磨环绕体112之间的螺纹配合能够紧密连接。
本发明还提供了一种转毂的制备方法，转毂11包括能够套设于主轴如搅拌机主轴的外壁的衬套110以及环绕设置于衬套110的外壁的耐磨环绕体112，转毂11的制备方法包括以下步骤：S1、制备衬套110；S2、制备耐磨环绕体112；S3、使得耐磨环绕体112环绕在衬套110的外壁。可以明白的是，该方法尤其适用于制备本发明所提供的轴端密封用的转毂。
在转毂的制备方法中，可以先制备衬套110，再制备耐磨环绕体112，然后使得耐磨环绕体112环绕在衬套110的外壁。当然，也可以先制备耐磨环绕体112，再制备衬套110，然后使得耐磨环绕体112环绕在衬套110的外壁。具体来讲，在制备衬套110的过程中，可以粗车衬套110，在粗车的过程中，可使得衬套110的内圈即接触主轴的内表面预留加工余量，此外，还可开设出凹坑，以容纳用于止挡轴端密封内侧的浆料30渗入粘结层111的止挡件118，其中，可选用金属材料如钢材制备衬套110；在制备耐磨环绕体112的过程中，可选用耐磨材料如陶瓷材料烧制耐磨环绕体112；在结合二者的步骤中，可选用粘结剂将衬套110和耐磨环绕体112连接在一起，在粘结的过程中，可采用工装定位，另外，可使得粘结剂的抗压强度大于50MPa，并具备耐油和耐碱的特性。
需要指出的是，制备耐磨环绕体112与使得耐磨环绕体112环绕在衬套110的外壁在同一个步骤中完成。具体来讲，可以粗车衬套110，在粗车的过程中，可使得衬套110的内圈即接触主轴的内表面预留加工余量，另外，可在衬套110的外圈即外表面制备出螺纹，其中，可选用金属材料如钢材制备衬套110；之后，可将耐磨材料如陶瓷的毛坯装配到衬套110的外壁以生成与衬套110的外表面的螺纹相匹配的螺纹，然后，使得耐磨环绕体112成型，如可同时烧制衬套110和耐磨环绕体112。
另外，将衬套110和耐磨环绕体112结合后，可选用卡紧件113如锁紧螺母套固定设置于衬套110的外壁，并使得卡紧件113卡紧于耐磨环绕体112的背离轴端密封内侧的浆料30的一端。
在将二者结合后，可精车衬套110的内圈，以及打磨出耐磨环绕体112的倾斜面114以及外圈，其中倾斜面114在前述内容中被提及，此处不再一一赘述。
本发明还提供了一种搅拌机，所述搅拌机包括搅拌机主轴和能够套设于所述搅拌机主轴的外壁的转毂11，转毂11为本发明所提供的转毂11。由于转毂11具有良好的耐磨性而无需频繁更换转毂11，由此提高了所述搅拌机的作业效率以及降低了作业成本。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种轴端密封用的转毂，其特征在于，所述转毂(11)包括能够套设于主轴的外壁的衬套(110)以及环绕设置于所述衬套(110)的外壁的耐磨环绕体(112)；
所述耐磨环绕体(112)的朝向轴端密封内侧的浆料(30)的端面设置为能够与密封圈压紧配合的倾斜面(114)。
2.根据权利要求1所述的轴端密封用的转毂，其特征在于，所述耐磨环绕体(112)为陶瓷件；和/或
所述衬套(110)为金属件。
3.根据权利要求1所述的轴端密封用的转毂，其特征在于，所述倾斜面(114)在从靠近所述浆料(30)到远离所述浆料(30)的方向上逐渐远离所述主轴的中心轴线。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的轴端密封用的转毂，其特征在于，所述衬套(110)和所述耐磨环绕体(112)之间设置有连接所述衬套(110)和所述耐磨环绕体(112)的粘结层(111)。
5.根据权利要求4所述的轴端密封用的转毂，其特征在于，所述衬套(110)和所述耐磨环绕体(112)彼此相对的面中的至少一者设置有容纳所述粘结层(111)的凹槽；和/或
所述衬套(110)和所述耐磨环绕体(112)彼此相对的面中至少一者设置有凹坑，所述转毂(11)包括设置于所述凹坑内的用于止挡轴端密封内侧的浆料(30)渗入所述粘结层(111)的止挡件(118)。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的轴端密封用的转毂，其特征在于，所述衬套(110)与所述耐磨环绕体(112)螺纹配合连接。
7.根据权利要求6所述的轴端密封用的转毂，其特征在于，所述螺纹配合的旋紧方向与所述主轴的转向相同。
8.根据权利要求7所述的轴端密封用的转毂，其特征在于，所述转毂(11)包括卡紧件(113)，所述卡紧件(113)固定套设于所述衬套(110)的外壁，并且所述卡紧件(113)卡紧于所述耐磨环绕体(112)的背离轴端密封内侧的浆料(30)的一端。
9.一种转毂的制备方法，其特征在于，所述转毂(11)包括能够套设于主轴的外壁的衬套(110)以及环绕设置于所述衬套(110)的外壁的耐磨环绕体(112)，所述耐磨环绕体(112)的朝向轴端密封内侧的浆料(30)的端面设置为能够与密封圈压紧配合的倾斜面(114)，所述转毂(11)的制备方法包括以下步骤：
S1、制备所述衬套(110)；
S2、制备所述耐磨环绕体(112)；
S3、使得所述耐磨环绕体(112)环绕在所述衬套(110)的外壁。
10.一种搅拌机，其特征在于，所述搅拌机包括搅拌机主轴和能够套设于所述搅拌机主轴的外壁的转毂(11)，所述转毂(11)为权利要求1-8中任意一项所述的转毂(11)。
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