CN111946826A - 油封装置和变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种油封装置和变速器，油封装置包括：油封环，油封环的内环设置有第一密封唇和第二密封唇，第一密封唇和第二密封唇在油封环的轴向上并排共轴设置；弹簧，弹簧套接在第一密封唇的外环壁上；端盖，端盖盖合在油封环与第二密封唇相连接的配合端面上，端盖开设有通孔，通孔与第二密封唇共轴设置。油封环的第一密封唇和第二密封唇进行双重密封，密封效果好。同时，油封环与第二密封唇相连接的配合端面上盖合有端盖，有效避免外界污染物和灰尘侵入第一密封唇和/或第二密封唇的唇口，破坏油封环的密封性，影响产品正常运行，在提高密封可靠性的同时，也提升油封环的防尘性能，且提高了油封环的使用寿命，从而提高油封装置整体的使用寿命。

Description

油封装置和变速器
技术领域
本发明涉及润滑油的密封技术领域，尤其是涉及一种油封装置和具有该油封装置的变速器。
背景技术
油封广泛的应用于各大行业，主要用于密封相对作旋转运动的部件之间，防止机械设备内部的润滑油外泄。
现有油封结构是由副唇和主唇组成，并没有增加其它结构，只有一个主唇，很容易因为主唇损坏而出现漏油，密封性差，影响变速器寿命及其可靠性。同时，随着时间的增加唇口处会积累大量的灰尘而破坏油封的密封性，而且没有回油功能，影响产品寿命和工作可靠性。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种密封效果好、防尘性能好且使用寿命长的油封装置。
本发明的第二目的是提供一种具有上述油封装置的变速器。
为了实现本发明的第一目的，本发明提供一种油封装置，包括：油封环，油封环的内环设置有第一密封唇和第二密封唇，第一密封唇和第二密封唇在油封环的轴向上并排共轴设置；弹簧，弹簧套接在第一密封唇的外环壁上；端盖，端盖盖合在油封环与第二密封唇相连接的配合端面上，端盖开设有通孔，通孔与第二密封唇共轴设置。
由上述方案可见，油封装置在安装使用时，油封环的第一密封唇和第二密封唇分别套接在旋转轴上并与旋转轴过盈配合，双重密封唇的密封效果好，且弹簧为第一密封唇提供预紧束缚力，使得第一密封唇能够紧密接触旋转轴的外周面，进而提高密封可靠性，防止因为密封性不好而发生漏油。同时，盖合在油封环与第二密封唇相连接的配合端面上的端盖通过通孔套接在旋转轴上，有效避免外界污染物和灰尘侵入第一密封唇和/或第二密封唇的唇口，破坏油封环的密封性，影响产品正常运行。经过长时间工作，现有油封会在唇口处积累灰尘而受损，而本发明的只是外侧端盖，只需更换外侧端盖即可，在提高密封可靠性的同时，也提升了油封环的防尘性能，且提高了油封环的使用寿命，从而提高了油封装置整体的使用寿命。
一个优选的方案是，端盖和配合端面之间的内部形成一容纳腔，油封装置还包括位于容纳腔内的轴套，轴套开设有轴孔，轴孔与第二密封唇共轴设置，轴套靠近配合端面的端面凸出设置有凸环，凸环抵靠在第二密封唇上，且轴套靠近配合端面的端面开设有内凹的环槽，环槽在油封环的径向上位于轴孔和凸环之间，环槽内填充有吸油材料。
更进一步的方案是，吸油材料为海绵。
更进一步的方案是，端盖邻接配合端面的一端开设有容纳槽，容纳槽与配合端面之间形成容纳腔，容纳槽的周壁凸出设置有多个凸起环，多个凸起环在油封环的轴向上并排设置，且每一个凸起环抵靠在轴套的外周壁上。
更进一步的方案是，轴套包括圆台形柱段，每一个凸起环抵靠在圆台形柱段的外周壁上。
更进一步的方案是，容纳槽的周壁凸出设置有多个筋条，多个筋条在油封环的轴向上呈放射状设置，且每一个筋条连接多个凸起环。
更进一步的方案是，第一密封唇口的纵向截面呈月牙形。
进一步的方案是，第二密封唇口的纵向截面呈V形。
更进一步的方案是，油封环和端盖通过螺钉连接。
更进一步的方案是，油封环内嵌有骨架。
更进一步的方案是，骨架的纵向截面呈L形。
更进一步的方案是，第一密封唇靠近第二密封唇的端面为第一回油端面，第一回油端面与油封环的轴向倾斜设置，第一回油端面上设置有多组第一回油结构，多组第一回油结构在第一回油端面的周向上均匀分布，每一组第一回油结构包括至少一个第一回油线，第一回油线在油封环的轴向上延伸。
更进一步的方案是，第一回油端面与油封环的轴向之间的夹角为锐角。
更进一步的方案是，每一组第一回油结构包括两个第一回油线，每一个第一回油线在油封环的轴向上呈圆弧状延伸，且两个第一回油线在第一回油端面的周向上相对设置。
更进一步的方案是，第二密封唇远离第一密封唇的端面为第二回油端面，第二回油端面与油封环的轴向倾斜设置，且第二回油端面与第一回油端面的倾斜方向一致，第二回油端面上设置有多组第二回油结构，多组第二回油结构在第二回油端面的周向上均匀分布，每一组第二回油结构包括至少一个第二回油线，第二回油线在油封环的轴向上延伸。
更进一步的方案是，第二回油端面与油封环的轴向之间的夹角为锐角。
更进一步的方案是，每一组第二回油结构包括两个第二回油线，每一个第二回油线在油封环的轴向上呈圆弧状延伸，且两个第二回油线在第二回油端面的周向上相对设置。
为了实现本发明的第二目的，本发明提供一种变速器，包括油封装置，油封装置为上述的油封装置。
附图说明
图1是本发明油封装置实施例的剖视图。
图2是本发明油封装置实施例中端盖的结构图。
图3是本发明油封装置实施例中端盖的剖视图。
图4是本发明油封装置实施例中轴套的结构图。
图5是本发明油封装置实施例中轴套的剖视图。
图6是本发明油封装置实施例中油封环的第一视角结构图。
图7是本发明油封装置实施例中油封环的第二视角结构图。
图8是本发明油封装置实施例中油封环的俯视图。
图9是本发明油封装置实施例中油封环的剖视图。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
参见图1，油封装置1包括油封环2、弹簧5、轴套6和端盖3，油封环2的内环23设置有第一密封唇21和第二密封唇22，第一密封唇21和第二密封唇22在油封环2的轴向上并排共轴设置，弹簧5套接在第一密封唇21的外环壁上。端盖3盖合在油封环2与第二密封唇22相连接的配合端面24上，端盖3开设有通孔31，通孔31与第二密封唇22共轴设置。油封装置1在安装使用时，油封环2的第一密封唇21和第二密封唇22分别套接在旋转轴8上并与旋转轴8过盈配合，双重密封唇的密封效果好，且弹簧5为第一密封唇21提供预紧束缚力，使得第一密封唇21能够紧密接触旋转轴8的外周面，进而提高密封可靠性，防止因为密封性不好而发生漏油。同时，盖合在油封环2与第二密封唇22相连接的配合端面24上的端盖3通过通孔31套接在旋转轴8上，有效避免外界污染物和灰尘侵入第一密封唇21和/或第二密封唇22的唇口，破坏油封环2的密封性，影响产品正常运行。经过长时间工作，现有油封会在唇口处积累灰尘而受损，而本实施例损坏的只是外侧端盖3，只需更换外侧端盖3即可，在提高密封可靠性的同时，也提升了油封环2的防尘性能，且提高了油封环2的使用寿命，从而提高了油封装置1整体的使用寿命。
参见图2至图5，端盖3和油封环2的配合端面24之间的内部形成一容纳腔(未标示)，轴套6位于该容纳腔内。轴套6开设有轴孔61，轴孔61与第二密封唇22共轴设置，则轴套6通过轴孔61套接在旋转轴8上并与旋转轴8过盈配合。其中，轴套6靠近油封环2的配合端面24的端面凸出设置有凸环62，凸环62抵靠在第二密封唇22上，且轴套6靠近油封环2的配合端面24的端面开设有内凹的环槽63，环槽63在油封环2的径向上位于轴孔61和凸环62之间，环槽63内填充有吸油材料7，吸油材料7包括海绵等。
具体地，端盖3邻接油封环2的配合端面24的一端开设有容纳槽32，容纳槽32与油封环2的配合端面24之间形成该容纳腔，容纳槽32的周壁凸出设置有多个凸起环34，多个凸起环34在油封环2的轴向上并排设置，且每一个凸起环34抵靠在轴套6的外周壁上，使得凸起环34能够与轴套6的外周壁接触，防止外界污染物和灰尘进入第一密封唇21和第二密封唇22，提高油封环2的使用寿命。本实施例轴套6可以采用20CrMnTi耐磨材料制成，轴套6包括圆台形柱段64，每一个凸起环34抵靠在圆台形柱段64的外周壁上，容纳槽32的周壁凸出设置有多个筋条35，多个筋条35在油封环2的轴向上呈放射状设置，且每一个筋条35连接多个凸起环34。
参见图6至图9，本实施例第一密封唇21口的纵向截面呈月牙形，第二密封唇22口的纵向截面呈V形。油封环2内嵌有骨架4，本实施例骨架4的纵向截面呈L形，该骨架4用于增强油封环2的刚性，使油封环2不会轻易变形。油封环2的配合端面24开设有四个螺纹孔25，四个螺纹孔25在油封环2的周向上均匀分布。端盖3在油封环2的轴向上贯穿开设有四个沉头螺丝孔33，四个沉头螺丝孔33在油封环2的轴向上分别与四个螺纹孔25一一对应，一个螺钉(未标示)螺纹连接在一个沉头螺丝孔33和一个螺纹孔25内，使得油封环2和端盖3通过螺钉紧固连接。
具体地，第一密封唇21靠近第二密封唇22的端面为第一回油端面211，第一回油端面211与油封环2的轴向倾斜设置，本实施例第一回油端面211与油封环2的轴向之间的夹角为锐角。第一回油端面211上设置有多组第一回油结构212，多组第一回油结构212在第一回油端面211的周向上均匀分布，每一组第一回油结构212包括至少一个第一回油线2121，第一回油线2121在油封环2的轴向上延伸，第一回油线2121呈凸菱状设置。其中，本实施例每一组第一回油结构212包括两个第一回油线2121，每一个第一回油线2121在油封环2的轴向上呈圆弧状延伸，且两个第一回油线2121在第一回油端面211的周向上相对设置，使得第一回油端面211能双向回油，第一密封唇21具有较强的泵吸作用，能够很好的防止泄露，提高密封性能。
其中，第二密封唇22远离第一密封唇21的端面为第二回油端面221，第二回油端面221与油封环2的轴向倾斜设置，且第二回油端面221与第一回油端面211的倾斜方向一致，本实施例第二回油端面221与油封环2的轴向之间的夹角为锐角。第二回油端面221上设置有多组第二回油结构222，多组第二回油结构222在第二回油端面221的周向上均匀分布，每一组第二回油结构222包括至少一个第二回油线2221，第二回油线2221在油封环2的轴向上延伸，第二回油线2221呈凸菱状设置。此外，本实施例每一组第二回油结构222包括两个第二回油线2221，每一个第二回油线2221在油封环2的轴向上呈圆弧状延伸，且两个第二回油线2221在第二回油端面221的周向上相对设置，使得第二回油端面221能双向回油，第二密封唇22具有较强的泵吸作用，能够很好的防止泄露，提高密封性能。
本实施例油封装置1在安装使用时，油封环2的第一密封唇21和第二密封唇22分别套接在旋转轴8上并与旋转轴8过盈配合。当油进入到第一密封唇21时，由于第一密封唇21与旋转轴8过盈配合，在旋转轴8旋转过程中形成一层2.0微米的油膜，能够防止油泄漏，同时第一密封唇21的第一回油端面211与油封环2的轴向倾斜设置，且第一回油端面211上设置有多组第一回油结构212，在旋转轴8旋转过程中，由流体动力学原理可知，在第一密封唇21处形成泵吸效应，使泄漏的油被泵回油腔，从而起到较好的密封效果。
此外，一旦油进入到第二密封唇22时，由于第二密封唇22与旋转轴8过盈配合，在旋转轴8旋转过程中也会形成一层2.0微米的油膜，能够防止油泄漏，同时第二密封唇22的第二回油端面221与油封环2的轴向倾斜设置，且第二回油端面221上设置有多组第二回油结构222，在旋转轴8旋转过程中，由流体动力学原理可知，在第二密封唇22处形成泵吸效应，使泄漏的油被泵回油腔，从而起到较好的密封效果。
其中，轴套6通过轴孔61套接在旋转轴8上并与旋转轴8过盈配合，轴套6的凸环62抵靠在第二密封唇22上，且轴套6的环槽63内填充有吸油材料7，在避免外界污染物和灰尘侵入的同时，可以使油顺利进入第二密封唇22的多组第二回油结构222之间，随着旋转轴8带动轴套6一起旋转，环槽63内的吸油材料7所吸附的油通过轴套6旋转时产生的离心力甩入到第二密封唇22的多组第二回油结构222之间，并在第二密封唇22处产生泵吸效应，使得油被泵回油腔，从而起到较好的密封效果。油封环2和端盖3通过螺钉紧固连接，油封环2和端盖3之间可以增加密封胶，从而增加密封性。端盖3的容纳槽32的周壁凸出设置有多个凸起环34和多个筋条35，多个凸起环34在油封环2的轴向上并排设置，且每一个凸起环34抵靠在轴套6的外周壁上，而多个筋条35在油封环2的轴向上呈放射状设置，且每一个筋条35连接多个凸起环34，使得多个凸起环34和多个筋条35之间形成网纹凸起，多个凸起环34和多个筋条35之间的凹槽处添加有润滑脂，则多个凸起环34和多个筋条35之间的凹槽内储存有润滑脂，随着轴套6的旋转，润滑脂能带走热量，防止胶合，提高了工作性能的可靠性，且提高了油封装置1整体的使用寿命。
本发明油封装置1能防止外界污染物和灰尘破坏油封环2，提高油封环2的密封性及使用寿命，同时也能保证旋转轴8的工作可靠性。并且，本发明油封装置1具有回油功能，提高旋转轴8和油封环2的使用寿命，相对现有旋转轴8产品具有更长的使用寿命。
以上实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明实施范围，故凡依本发明申请专利范围的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。

Claims (18)

1.油封装置，其特征在于，包括：
油封环，所述油封环的内环设置有第一密封唇和第二密封唇，所述第一密封唇和所述第二密封唇在所述油封环的轴向上并排共轴设置；
弹簧，所述弹簧套接在所述第一密封唇的外环壁上；
端盖，所述端盖盖合在所述油封环与所述第二密封唇相连接的配合端面上，所述端盖开设有通孔，所述通孔与所述第二密封唇共轴设置。
2.根据权利要求1所述的油封装置，其特征在于：
所述端盖和所述配合端面之间的内部形成一容纳腔，所述油封装置还包括位于所述容纳腔内的轴套，所述轴套开设有轴孔，所述轴孔与所述第二密封唇共轴设置；
所述轴套靠近所述配合端面的端面凸出设置有凸环，所述凸环抵靠在所述第二密封唇上，且所述轴套靠近所述配合端面的端面开设有内凹的环槽，所述环槽在所述油封环的径向上位于所述轴孔和所述凸环之间，所述环槽内填充有吸油材料。
3.根据权利要求2所述的油封装置，其特征在于：
所述吸油材料为海绵。
4.根据权利要求2所述的油封装置，其特征在于：
所述端盖邻接所述配合端面的一端开设有容纳槽，所述容纳槽与所述配合端面之间形成所述容纳腔，所述容纳槽的周壁凸出设置有多个凸起环，多个所述凸起环在所述油封环的轴向上并排设置，且每一个所述凸起环抵靠在所述轴套的外周壁上。
5.根据权利要求4所述的油封装置，其特征在于：
所述轴套包括圆台形柱段，每一个所述凸起环抵靠在所述圆台形柱段的外周壁上。
6.根据权利要求5所述的油封装置，其特征在于：
所述容纳槽的周壁凸出设置有多个筋条，多个所述筋条在所述油封环的轴向上呈放射状设置，且每一个所述筋条连接多个所述凸起环。
7.根据权利要求1所述的油封装置，其特征在于：
所述第一密封唇口的纵向截面呈月牙形。
8.根据权利要求1所述的油封装置，其特征在于：
所述第二密封唇口的纵向截面呈V形。
9.根据权利要求1所述的油封装置，其特征在于：
所述油封环和所述端盖通过螺钉连接。
10.根据权利要求1所述的油封装置，其特征在于：
所述油封环内嵌有骨架。
11.根据权利要求10所述的油封装置，其特征在于：
所述骨架的纵向截面呈L形。
12.根据权利要求1至11任一项所述的油封装置，其特征在于：
所述第一密封唇靠近所述第二密封唇的端面为第一回油端面，所述第一回油端面与所述油封环的轴向倾斜设置；
所述第一回油端面上设置有多组第一回油结构，多组所述第一回油结构在所述第一回油端面的周向上均匀分布，每一组所述第一回油结构包括至少一个第一回油线，所述第一回油线在所述油封环的轴向上延伸。
13.根据权利要求12所述的油封装置，其特征在于：
所述第一回油端面与所述油封环的轴向之间的夹角为锐角。
14.根据权利要求12所述的油封装置，其特征在于：
每一组所述第一回油结构包括两个所述第一回油线，每一个所述第一回油线在所述油封环的轴向上呈圆弧状延伸，且两个所述第一回油线在所述第一回油端面的周向上相对设置。
15.根据权利要求12所述的油封装置，其特征在于：
所述第二密封唇远离所述第一密封唇的端面为第二回油端面，所述第二回油端面与所述油封环的轴向倾斜设置，且所述第二回油端面与所述第一回油端面的倾斜方向一致；
所述第二回油端面上设置有多组第二回油结构，多组所述第二回油结构在所述第二回油端面的周向上均匀分布，每一组所述第二回油结构包括至少一个第二回油线，所述第二回油线在所述油封环的轴向上延伸。
16.根据权利要求15所述的油封装置，其特征在于：
所述第二回油端面与所述油封环的轴向之间的夹角为锐角。
17.根据权利要求15所述的油封装置，其特征在于：
每一组所述第二回油结构包括两个所述第二回油线，每一个所述第二回油线在所述油封环的轴向上呈圆弧状延伸，且两个所述第二回油线在所述第二回油端面的周向上相对设置。
18.变速器，包括油封装置，其特征在于：
所述油封装置为上述权利要求1至17任一项所述的油封装置。
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