CN110518736B - 一种牵引电机油润滑密封结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及牵引电机，具体为一种牵引电机油润滑密封结构。解决现有带有一体式齿轮箱的牵引电机的油润滑密封结构存在的构成部件多，装配过程复杂，装配后重量大等问题，以及油润滑密封结构无平衡气压装置的问题。该密封结构包括电机传动端端盖和油润滑密封结构总成；油润滑密封结构总成由外封环、内封环和内轴套构成；内封环的另一端有一体延伸出的封环，封环与内轴套的接触面之间设有迷宫密封结构。在传动端端盖上开有至少一个平衡气压孔，平衡气压孔的一端与任一个径向密封槽相通、另一端与传动端端盖的外部大气空间相通。本发明特别适用于带有一体式齿轮箱的牵引电机，也可用于其它电机的油润滑密封。

Description

一种牵引电机油润滑密封结构
技术领域
本发明涉及牵引电机，具体为一种牵引电机油润滑密封结构。
背景技术
近年来，伴随着铁路大提速的步伐，铁路装备制造行业对机车性能提出了更高的要求。对电机性能、轴承润滑等方面也提出了更高的要求。
油润滑的优点更适用于高速旋转电机，但因润滑油的流动性好，油润滑密封结构及回油油路的设计，是采用油润滑的关键技术。
图1所示为一种引进的牵引电机油润滑密封结构，图1中：1－内轴套，2－封环，3－传动端端盖，4－防护盖，5－O型密封圈，6－内封环，7－外封环，8－挡圈，9－齿轮，10－轴承套，11－轴承，12-螺栓，13－螺栓。
该牵引电机带有一体式的齿轮箱。其电机传动端端盖3中部外凸有中心柱，传动端轴承11支撑于中心柱端部，转轴上套有位于传动端轴承11后部的齿轮9，或者将传动端轴承11后部轴段制成齿轮轴段，中心柱上开有齿轮啮合口；电机的传动端端盖3装在齿轮箱内腔里，转轴上的齿轮9或齿轮轴段通过齿轮啮合口与齿轮箱内的齿轮啮合；当电机运转后，齿轮箱内的润滑油会随着齿轮转动而使油脂飞溅，齿轮箱导油槽收集润滑油为传动端轴承11润滑；转轴上的齿轮9或齿轮轴段的另一侧设有油润滑密封结构，以防止润滑油进入电机内部；油润滑密封结构主要由外封环7、内封环6、防护盖4、封环2、内轴套1构成，外封环7套固于转轴上或转轴上的齿轮9上，外封环7的外环面与传动端端盖3内壁之间形成滑动密封副；套于转轴上的内封环6通过内六角螺栓装入阶梯筒状的防护盖4中（两者之间有O型密封圈5），防护盖4的一端用轴向的M12螺栓13与端盖3连起来，防护盖4的另一端通过轴向的M8螺栓12和套于转轴上的封环2连接为一体，套于转轴上的内轴套1与封环2的接触面之间设有迷宫密封结构，内封环6的内环面上开有多个轴向排列的径向密封槽，内封环6的下部开有轴向的泄油盲孔，内封环6上的各径向密封槽与泄油盲孔之间通过泄油孔连通，泄油盲孔与内封环6和防护盖4之间的空间相通，防护盖4上开有径向连通孔，用以沟通内封环6、防护盖4之间的空间和防护盖4、传动端端盖3之间的空间，传动端端盖3上开有用以沟通防护盖4、传动端端盖3之间的空间和传动端端盖3外部空间的回油孔。齿轮箱内的润滑油在对传动端轴承11润滑的同时，会穿过外封环7的外环面与传动端端盖3内壁之间的滑动密封副，依次进入内封环6上的各径向密封槽，再经泄油孔、泄油盲孔、连通孔和回油孔返回齿轮箱；内轴套1与封环2的接触面之间的迷宫密封结构进一步保障润滑油不进入电机内部。
该带有一体式齿轮箱的牵引电机存在如下问题：
1. 油润滑密封结构构成部件多，装配过程复杂，装配后重量大，重量约为20Kg,在机车运用过程中存在较大的振动，导致与其连接的螺栓曾发生过脱落故障。
2. 油润滑密封结构无平衡气压装置，导致电机在强迫通风时，电机内部压力大于齿轮箱压力，冷却空气中存在的大量灰尘等污染物直接进入到齿轮箱内部，污染润滑油导致电机轴承及齿轮润滑状态变差，最终导致轴承烧损、齿轮的磨损故障；或者齿轮箱内部压力大于电机内部压力，加速润滑油向电机内部的渗透，增加油润滑密封结构的负担。
发明内容
本发明解决现有（上述）带有一体式齿轮箱的牵引电机的油润滑密封结构存在的构成部件多，装配过程复杂，装配后重量大等问题，以及油润滑密封结构无平衡气压装置的问题，提供一种牵引电机油润滑密封结构，以克服现有技术存在的问题和缺陷。
本发明是采用如下技术方案实现的：一种牵引电机油润滑密封结构，包括电机传动端端盖和油润滑密封结构总成；油润滑密封结构总成由外封环、内封环和内轴套构成；内封环的一端用轴向的螺栓与电机传动端端盖连接固定，内封环的内环面上开有多个轴向排列的径向密封槽，各径向密封槽的下方底部通过泄油孔与内封环的外环面和电机传动端端盖内环面之间的密闭空间相通，电机传动端端盖上开有用以沟通内封环的外环面和电机传动端端盖内环面之间的密闭空间和传动端端盖外部空间的回油孔，内封环的另一端有一体延伸出的封环，封环与内轴套的接触面之间设有迷宫密封结构。工作时，润滑油穿过外封环的外环面与传动端端盖内壁之间的滑动密封副，依次进入内封环上的各径向密封槽，再经泄油孔、回油孔返回齿轮箱；内轴套与封环的接触面之间的迷宫密封结构进一步保障润滑油不进入电机内部。
本发明减少了油润滑密封结构总成的构成部件，简化了结构，装配简单，实现了轻量化设计；其重量减轻后，在运用过程中的振动强度降低，可有效防止因机械振动而造成的螺栓松动、脱落或断裂隐患。本发明特别适用于前述带有一体式齿轮箱的牵引电机，也可用于其它电机的油润滑密封。
附图说明
图1为现有技术的结构示意图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为图2的局部放大图；
图4为本发明平衡气压孔的结构示意图。
图中：1－内轴套，2－封环，3－传动端端盖，4－防护盖，5－O型密封圈，6－内封环，7－外封环，8－挡圈，9－齿轮（或齿轮轴段），10－轴承套，11－轴承，12-螺栓，13－螺栓，14－螺栓，15－回油孔，16－轴套，17－径向密封槽，18－泄油孔，19－密闭空间，20－径向密封对接槽，21－轴向串通孔，22－平衡气压孔。
具体实施方式
一种牵引电机油润滑密封结构，包括电机传动端端盖3和油润滑密封结构总成；油润滑密封结构总成由外封环7、内封环6和内轴套1构成；内封环6的一端用轴向的螺栓14与电机传动端端盖3连接固定，内封环6的内环面上开有多个轴向排列的径向密封槽17，各径向密封槽17的下方底部通过泄油孔18与内封环6的外环面和电机传动端端盖3内环面之间的密闭空间19相通，电机传动端端盖3上开有用以沟通内封环6的外环面和电机传动端端盖3内环面之间的密闭空间19和传动端端盖3外部空间的回油孔15，内封环6的另一端有一体延伸出的封环2，封环2与内轴套1的接触面之间设有迷宫密封结构。工作时，润滑油穿过外封环7的外环面与传动端端盖3内壁之间的滑动密封副，依次进入内封环6上的各径向密封槽17，再经泄油孔18、回油孔15返回齿轮箱；内轴套1与封环2的接触面之间的迷宫密封结构进一步保障润滑油不进入电机内部。
具体实施时，内封环2采用合金铝材质，用来进一步减轻重量。内封环6的另一端一体延伸出的封环2位于传动端端盖3外并贴紧传动端端盖3的内侧端面，以更好地与内轴套1迷宫配合。用轴向串通孔21将各径向密封槽17下方底部的泄油孔18串通，这样，即使轴向串通孔21下部的某一个泄油孔18发生阻塞，由于轴向串通孔21的串通，可通过其它相邻的泄油孔进行泄油，从而增加泄油的可靠性。
进一步地，如图4所示，在传动端端盖3上开有至少一个平衡气压孔22，平衡气压孔22的一端与任一个径向密封槽17相通、另一端与传动端端盖3的外部大气空间相通（即与齿轮箱外部空间相通），平衡气压孔22的作用在于平衡电机内部和齿轮箱内部的气压，显然，径向密封槽17用于与平衡气压孔22相通的开口位置，不应受回油的影响，即平衡气压孔22内不能有润滑油流出；具体实施时，传动端端盖3上开有一个平衡气压孔22，该平衡气压孔22的一端与最靠电机内部一侧的径向密封槽17相通，最靠电机内部一侧的径向密封槽17的回油量最少，其上用于与平衡气压孔22相通的开口位置的选择不受过多限制。电机采用强迫通风结构，形成正压区，齿轮箱因齿轮运转内部压力升高，也是正压区，如果没有平衡气压孔22，可能产生两个后果：1、如果电机内部压力大，电机冷却风会进入齿轮箱，但冷却风中的灰尘等污染物也会进入而污染润滑油，导致轴承润滑不良及齿轮异常磨损；2、如果齿轮箱压力大，齿轮箱的压力会进入电机内部，导致润滑油进入电机内部，污染电机及造成润滑油流失，最终导致电机绝缘失效或齿轮箱润滑失效。增加平衡气压孔22后，所有的压力可以从平衡气压孔22排除，冷却风中的污染物也可以排出，最终有效防止润滑油污染及窜油故障发生。
外封环7的一侧一体延伸有轴套16，轴套16的外环面上开有多个轴向排列的、且与内封环6的内环面上的径向密封槽17一一对应并相互对接的径向密封对接槽20，内封环6与轴套16的接触面为向电机内部方向逐渐收缩的圆锥面，以提高电机内部一侧的径向密封槽向电机外部一侧的径向密封槽回油的能力，从而提高和改善油润滑密封结构总成的回油效果。

Claims (9)

1.一种牵引电机油润滑密封结构，包括电机传动端端盖(3)和油润滑密封结构总成；其特征在于，油润滑密封结构总成由外封环(7)、内封环(6)和内轴套(1)构成；外封环(7)的外环面与传动端端盖(3)内壁之间形成滑动密封副；内封环(6)的一端用轴向的螺栓(14)与电机传动端端盖(3)连接固定，内封环(6)的内环面上开有多个轴向排列的径向密封槽(17)，各径向密封槽(17)的下方底部通过泄油孔(18)与内封环(6)的外环面和电机传动端端盖(3)内环面之间的密闭空间(19)相通，电机传动端端盖(3)上开有用以沟通内封环(6)的外环面和电机传动端端盖(3)内环面之间的密闭空间(19)和传动端端盖(3)外部空间的回油孔(15)，内封环(6)的另一端有一体延伸出的封环(2)，封环(2)与内轴套(1)的接触面之间设有迷宫密封结构；内封环(6)的另一端一体延伸出的封环(2)位于传动端端盖(3)外并贴紧传动端端盖(3)的内侧端面。
2.根据权利要求1所述的一种牵引电机油润滑密封结构，其特征在于，内封环(6)采用合金铝材质。
3.根据权利要求1或2所述的一种牵引电机油润滑密封结构，其特征在于，用轴向串通孔(21)将各径向密封槽(17)下方底部的泄油孔(18)串通。
4.根据权利要求3所述的一种牵引电机油润滑密封结构，其特征在于，在传动端端盖(3)上开有至少一个平衡气压孔(22)，平衡气压孔(22)的一端与任一个径向密封槽(17)相通、另一端与传动端端盖(3)的外部大气空间相通。
5.根据权利要求4所述的一种牵引电机油润滑密封结构，其特征在于，传动端端盖(3)上开有一个平衡气压孔(22)，该平衡气压孔(22)的一端与最靠电机内部一侧的径向密封槽(17)相通。
6.根据权利要求1或2所述的一种牵引电机油润滑密封结构，其特征在于，外封环(7)的一侧一体延伸有轴套(16)，轴套(16)的外环面上开有多个轴向排列的、且与内封环(6)的内环面上的径向密封槽(17)一一对应并相互对接的径向密封对接槽(20)，内封环(6)与轴套(16)的接触面为向电机内部方向逐渐收缩的圆锥面。
7.根据权利要求3所述的一种牵引电机油润滑密封结构，其特征在于，外封环(7)的一侧一体延伸有轴套(16)，轴套(16)的外环面上开有多个轴向排列的、且与内封环(6)的内环面上的径向密封槽(17)一一对应并相互对接的径向密封对接槽(20)，内封环(6)与轴套(16)的接触面为向电机内部方向逐渐收缩的圆锥面。
8.根据权利要求4所述的一种牵引电机油润滑密封结构，其特征在于，外封环(7)的一侧一体延伸有轴套(16)，轴套(16)的外环面上开有多个轴向排列的、且与内封环(6)的内环面上的径向密封槽(17)一一对应并相互对接的径向密封对接槽(20)，内封环(6)与轴套(16)的接触面为向电机内部方向逐渐收缩的圆锥面。
9.根据权利要求5所述的一种牵引电机油润滑密封结构，其特征在于，外封环(7)的一侧一体延伸有轴套(16)，轴套(16)的外环面上开有多个轴向排列的、且与内封环(6)的内环面上的径向密封槽(17)一一对应并相互对接的径向密封对接槽(20)，内封环(6)与轴套(16)的接触面为向电机内部方向逐渐收缩的圆锥面。
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