CN112682511A - 旋转轮和工程设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种旋转轮和工程设备。旋转轮包括：主轴；轮本体，轮本体套设于主轴上；支架，支架与主轴连接；其中，主轴贯穿轮本体与支架，支架具有伸入轮本体内的伸入部分，伸入部分与轮本体之间设有弹性密封圈。本发明通过在支架与轮本体之间设置弹性密封圈，使得轮本体与支架形成轴向的挤压，且轮本体的转动对弹性密封圈形成径向扩张，从而使得弹性密封圈能够堵塞介质流向轮本体的内部通道，从而起到密封的作用。

Description

旋转轮和工程设备

技术领域

本申请属于机械设备技术领域，具体而言，涉及一种旋转轮和工程设备。

背景技术

在相关技术中，工程机械如挖机、掘进机等履带式行走设备，都配置有张紧轮机构。张紧机构具有旋转浮动机械密封装置。设备的行走机构陷入泥水工况条件时，例如掘进机行走部经常会在深水泥泞的恶劣工况下工作。涨紧轮经常会有一半陷入泥水中。由于涨紧轮的机械式浮动密封没有防水能力，所以涨紧轮在很短的时间失效导致损坏。

发明内容

根据本发明的实施例旨在解决或改善上述技术问题中的至少之一。

根据本发明的实施例的第一目的在于提供一种旋转轮。

根据本发明的实施例的第二目的在于提供一种工程设备。

为实现根据本发明的实施例的第一目的，本发明的技术方案提供了一种旋转轮，包括：主轴；轮本体，轮本体套设于主轴上；支架，支架与主轴连接；其中，主轴贯穿轮本体与支架，支架具有伸入轮本体内的伸入部分，伸入部分与轮本体之间设有弹性密封圈。

在该技术方案中，旋转轮套接于主轴上，且支架与主轴连接。轮本体位于两个支架之间，使得两个支架起到对轮本体进行限位和连接的作用。伸入部分成环形，伸入部分可伸入轮本体内，弹性密封圈设于伸入部分与轮本体之间，弹性密封圈具有弹性，随着轮本体的转动，可以保证在伸入部分与轮本体之前形成良好的密封。

另外，根据本发明的实施例提供的技术方案还可以具有如下附加技术特征：

上述技术方案中，伸入部分与轮本体之间形成环形填充槽，弹性密封圈设于环形填充槽内。

在该技术方案中，弹性密封圈置于环形填充槽内，使得环形填充槽能够对弹性密封圈起到限位和容纳的作用。弹性密封圈在轮本体的转动下，支架起到对弹性密封圈的轴向挤压，且轮本体在转动时还对对弹性密封圈起到径向扩展的作用，从而使得弹性密封圈能够紧贴在环形填充槽的内表面上，堵塞了介质流向内部的通道，从而使得弹性密封圈起到了密封的作用。

上述任一技术方案中，环形填充槽的横截面为矩形。

在该技术方案中，环形填充槽的横截面为矩形，更加容易加工和制作，且矩形的环形填充槽具有四边形结构，能够对置于环形填充槽内的弹性密封圈产生更好的轴向挤压和径向扩展的效果，从而使得弹性密封圈能够达到更好的密封性能。

上述任一技术方案中，弹性密封圈包括：第一密封圈；弹性骨架，弹性骨架包覆于第一密封圈的外部。

在该技术方案中，弹性骨架将第一密封圈包裹于内。第一密封圈可起到主要密封的作用，弹性骨架由于其具有一定的弹性，使得弹性骨架在收到轴向的挤压和进行的扩展拉力后，仍然可以与环形填充槽的内表面相互贴合，因此可以防止介质通过环形填充槽进入到轮本体内。

上述任一技术方案中，弹性密封圈还包括：润滑层，润滑层包覆于弹性骨架的外表面上。

在该技术方案中，弹性骨架的表面可涂覆一层润滑层，使得弹性骨架既具有适当的弹性，又具有一定的耐磨性，如此，可减少弹性骨架与轮本体之间，以及弹性骨架与伸入部分之间的摩擦系数，使得弹性骨架的导热性能好，且有足够的耐热和机械强度。因此，旋转轮在恶劣的泥水工况中，即使完全浸泡，也可以实现防水、防泥沙等作用，从而提高了旋转轮的使用寿命。

上述任一技术方案中，旋转轮还包括：滑动轴承，滑动轴承套设于主轴上，且轮本体与滑动轴承连接。

在该技术方案中，主轴上套接有滑动轴承，工作平稳、可靠、无噪声。在液体润滑条件下，滑动轴承的滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触，还可以大大减小摩擦损失和表面磨损，油膜还具有一定的吸振能力。通过在轮本体与主轴之间设置滑动轴承，能够提高旋转轮的使用寿命。

上述任一技术方案中，旋转轮还包括：密封结构，密封结构设于滑动轴承与弹性密封圈之间，且支架的至少一部分压住密封结构。

在该技术方案中，在滑动轴承与弹性密封圈之间设置密封结构，使得密封结构在滑动轴承与弹性密封圈之间又形成一道密封，提高了旋转轮的密封性能。

上述任一技术方案中，旋转轮还包括：第二密封圈，第二密封圈设于支架与主轴之间。

在该技术方案中，在主轴与支架之间还设有第二密封圈，第二密封圈可以为O型圈，第二密封圈在支架与主轴之间起到阻止介质流通的作用，能够提高旋转轮的密封性能。

上述任一技术方案中，旋转轮为涨紧轮、支重轮或拖链轮中的其中之一。

在该技术方案中，涨紧轮、支重轮或拖链轮较常用于行走设备中，因此会在泥泞的工况下工作，旋转轮的密封结构应用于涨紧轮、支重轮或拖链轮，能够提高涨紧轮、支重轮或拖链轮的密封性能。

为实现根据本发明的实施例的第二目的，本发明的技术方案提供了一种工程设备，包括：设备本体；任一技术方案中的旋转轮，旋转轮与设备本体连接。

在该技术方案中，根据本发明的实施例提供的工程设备包括根据发明的任一技术方案的旋转轮，因此其具有根据发明的任一实施例的旋转轮的全部有益效果。

根据本发明的实施例的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过根据本发明的实施例的实践了解到。

附图说明

根据本发明的实施例的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明的一些实施例的旋转轮的剖视结构示意图之一；

图2为根据本发明的一些实施例的旋转轮的局剖剖视结构示意图；

图3为根据本发明的一些实施例的旋转轮的弹性密封圈的主视结构示意图；

图4为根据本发明的一些实施例的旋转轮的弹性密封圈的剖视结构示意图；

图5为根据本发明的一些实施例的旋转轮的剖视结构示意图之二；

图6为根据本发明的一些实施例的工程设备的组成示意图。

其中，图1至图6中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10：工程设备；100：旋转轮；110：主轴；120：轮本体；130：支架；132：伸入部分；140：弹性密封圈；142：第一密封圈；144：弹性骨架；146：润滑层；150：环形填充槽；160：滑动轴承；170：密封结构；180：第二密封圈；190：销轴；200：设备本体。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解根据本发明的实施例的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对根据本发明的实施例进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面参照图1至图6描述根据本发明的一些实施例的旋转轮100和工程设备10。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种旋转轮100，包括：主轴110、轮本体120和支架130。轮本体120套设于主轴110上。支架130与主轴110连接。其中，主轴110贯穿轮本体120与支架130，支架130具有伸入轮本体120内的伸入部分132，伸入部分132与轮本体120之间设有弹性密封圈140。

本实施例中，旋转轮100套接于主轴110上，且旋转轮100与主轴110同轴设置。支架130设置两个，两个支架130分别设于主轴110的相对两端。轮本体120设有通孔，且支架130设有通孔，轮本体120的通孔与支架130的通孔同轴，主轴110贯穿支架130的通孔和轮本体120的通孔，且支架130与主轴110连接。轮本体120位于两个支架130之间，使得两个支架130起到对轮本体120进行限位和连接的作用。伸入部分132成环形，伸入部分132可伸入轮本体120内，弹性密封圈140设于伸入部分132与轮本体120之间，弹性密封圈140具有弹性，随着轮本体120的转动，可以保证在伸入部分132与轮本体120之前形成良好的密封。

实施例2

如图2所示，本实施例提供了一种旋转轮100。除上述实施例的技术特征之外，本实施例还包括以下技术特征：

伸入部分132与轮本体120之间形成环形填充槽150，弹性密封圈140设于环形填充槽150内。

本实施例中，轮本体120以轴线为对称中心设有环向缺口。支架130设有台阶孔，支架130的一端为台阶孔对应的部分，即为伸入部分132，伸入部分132伸入轮本体120内与环向缺口相对，并使得环向缺口伸入台阶孔内与伸入部分132形成一个环形填充槽150。弹性密封圈140置于环形填充槽150内，使得环形填充槽150能够对弹性密封圈140起到限位和容纳的作用。具体地，弹性密封圈140在轮本体120的转动下，支架130起到对弹性密封圈140的轴向挤压，且轮本体120在转动时还对对弹性密封圈140起到径向扩展的作用，从而使得弹性密封圈140能够紧贴在环形填充槽150的内表面上，堵塞了介质流向内部的通道，从而使得弹性密封圈140起到了密封的作用。

本实施例中，支架130与主轴110之间可拆卸连接，以方便对支架130进行拆卸，此时可方便对弹性密封圈140进行更换，以保证旋转轮100的密封良好。例如，在支架130的径向开设通孔，且在主轴110的径向开设通孔，销轴190贯穿支架130和主轴110，以能够通过销轴190将支架130连接到主轴110上，实现了支架130与主轴110的可拆卸连接，结构简单，可靠。

实施例3

如图2所示，本实施例提供了一种旋转轮100。除上述实施例的技术特征之外，本实施例还包括以下技术特征：

环形填充槽150的横截面为矩形。

本实施例中，环形填充槽150的横截面为矩形，更加容易加工和制作，且矩形的环形填充槽150具有四边形结构，能够对置于环形填充槽150内的弹性密封圈140产生更好的轴向挤压和径向扩展的效果，从而使得弹性密封圈140能够达到更好的密封性能。

实施例4

如图3和图4所示，本实施例提供了一种旋转轮100。除上述实施例的技术特征之外，本实施例还包括以下技术特征：

弹性密封圈140包括：第一密封圈142和弹性骨架144。弹性骨架144包覆于第一密封圈142的外部。

本实施例中，第一密封圈142为橡胶圈，弹性骨架144将第一密封圈142包裹于内。第一密封圈142可起到主要密封的作用，弹性骨架144由于其具有一定的弹性，使得弹性骨架144在收到轴向的挤压和进行的扩展拉力后，仍然可以与环形填充槽150的内表面相互贴合，因此可以防止介质通过环形填充槽150进入到轮本体120内。介质可以是水，泥浆等。

实施例5

如图4所示，本实施例提供了一种旋转轮100。除上述实施例的技术特征之外，本实施例还包括以下技术特征：

弹性密封圈140还包括：润滑层146，润滑层146包覆于弹性骨架144的外表面上。

本实施例中，弹性骨架144的表面可涂覆一层润滑层146，使得弹性骨架144既具有适当的弹性，又具有一定的耐磨性，如此，可减少弹性骨架144与轮本体120之间，以及弹性骨架144与伸入部分132之间的摩擦系数，使得弹性骨架144的导热性能好，且有足够的耐热和机械强度。因此，旋转轮100在恶劣的泥水工况中，即使完全浸泡，也可以实现防水、防泥沙等作用，从而提高了旋转轮100的使用寿命。其中，弹性骨架144可以为纯聚四氟乙烯纤维(Polyte Trafluoroethylene Fibre，简称PTFE)，弹性骨架144浸渍适量的聚四氟乙烯乳液和特殊润滑剂编织而成，润滑剂可以为硅油。其中，聚四氟乙烯纤维的化学稳定性好，耐腐蚀性好，且聚四氟乙烯纤维的表面有蜡感而使得摩擦系数小。

实施例6

如图5所示，本实施例提供了一种旋转轮100。除上述实施例的技术特征之外，本实施例还包括以下技术特征：

旋转轮100还包括：滑动轴承160，滑动轴承160套设于主轴110上，且轮本体120与滑动轴承160连接。

本实施例中，主轴110上套接有滑动轴承160，滑动轴承160也设置为两个，两个滑动轴承160分别设于轮本体120的中心通孔内。滑动轴承160工作平稳、可靠、无噪声。在液体润滑条件下，滑动轴承160的滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触，还可以大大减小摩擦损失和表面磨损，油膜还具有一定的吸振能力。通过在轮本体120与主轴110之间设置滑动轴承160，能够提高旋转轮100的使用寿命。

实施例7

如图5所示，本实施例提供了一种旋转轮100。除上述实施例的技术特征之外，本实施例还包括以下技术特征：

旋转轮100还包括：密封结构170，密封结构170设于滑动轴承160与弹性密封圈140之间，且支架130的至少一部分压住密封结构170。

本实施例中，支架130的中心孔内设有两个台阶孔，其中一个台阶孔靠近支架130的中心通孔，在该台阶孔内可设置滑动轴承160，在滑动轴承160与弹性密封圈140之间可设置密封结构170，使得密封结构170在滑动轴承160与弹性密封圈140之间又形成一道密封，提高了旋转轮100的密封性能。密封结构170可以为机械密封。机械密封是一种旋转机械的轴封装置。由于主轴110贯穿在轮本体120的内外，这样，主轴110与轮本体120之间存在一个圆周间隙，轮本体120的介质通过该间隙向外泄漏，如果轮本体120内的压力低于大气压，则空气向轮本体120内泄漏，因此，必须有一个阻止泄漏的轴封装置。机械密封又叫端面密封，在此不再赘述。

实施例8

如图5所示，本实施例提供了一种旋转轮100。除上述实施例的技术特征之外，本实施例还包括以下技术特征：

旋转轮100还包括：第二密封圈180，第二密封圈180设于支架130与主轴110之间。

本实施例中，在主轴110与支架130之间还设有第二密封圈180，第二密封圈180可以为O型圈，第二密封圈180在支架130与主轴110之间起到阻止介质流通的作用，能够提高旋转轮100的密封性能。

实施例9

如图1和图5所示，本实施例提供了一种旋转轮100。除上述实施例的技术特征之外，本实施例还包括以下技术特征：

旋转轮100为涨紧轮、支重轮或拖链轮中的其中之一。

本实施例中，涨紧轮、支重轮或拖链轮较常用于行走设备中，因此会在泥泞的工况下工作，旋转轮100的密封结构应用于涨紧轮、支重轮或拖链轮，能够提高涨紧轮、支重轮或拖链轮的密封性能。例如，工程机械如挖机、掘进机等履带式行走设备，都配置有涨紧轮机构。该涨紧轮机构具有旋转浮动机械密封装置。在设备的行走机构陷入泥水工况条件时，如掘进机行走部经常会在深水泥泞的恶劣工况工作，涨紧轮有一半陷入泥水中。由于涨紧轮的机械式浮动密封没有防水能力，所以涨紧轮在很短的时间失效导致损坏。通过将旋转轮100的弹性密封圈140应用于涨紧轮，就能够提高密封性能。

实施例10

如图6所示，本实施例提供了一种工程设备10，工程设备10包括：设备本体200和任一实施例中的旋转轮100，旋转轮100与设备本体200连接。

本实施例中，工程设备10可以是挖机、掘进机等履带式行走设备。由于根据本发明的实施例提供的工程设备10包括根据发明的任一实施例的旋转轮100，因此其具有根据发明的任一实施例的旋转轮100的全部有益效果。

实施例11

如图5和图6所示，本实施例提供了一种旋转轮100和工程设备10，旋转轮100主要包括以下结构：轮本体120、弹性密封圈140、机械密封、滑动轴承160、支架130、主轴110、销轴190及第二密封圈180等。支架130通过销轴190与主轴110连接，第二密封圈180设于主轴110与支架130之间，轮本体120套设于主轴110上，轮本体120在轴向的相对两侧分别设有一个支架130。滑动轴承160设于轮本体120与主轴110之间。第二密封圈180为O型密封圈。销轴190为定位销。机械密封是密封结构170。通过在轮本体120与支架130之间设置弹性密封圈140，使得旋转轮100有防水功能，使得旋转轮100具有旋转式的水密封结构，可浸泡在水下，压力在50bar至100bar之间，轮本体120及两侧的支架130能够形成填料密封腔，填料密封腔为环形填充槽150。弹性密封圈140中包括有填料，填料在主轴110与环形填充槽150之间产生变形，既弹性密封圈140在轴向受到压缩，且在径向扩张，使弹性密封圈140紧贴在填料密封腔的内表面，也就是支架130加工出来的腔内表面。因此，弹性密封圈140堵塞了介质流向轮本体120的内部的通道，从而使得弹性密封圈140能具有密封的作用。

本实施例中，以涨紧轮为例，在涨紧轮的轮本体120与支架130之间加工形成填料密封腔，装配过程中，将第一密封圈142与填料密封安装在腔内，通过两端的挤压，填料密封产生径向变形紧压在腔内圆面，实现密封作用。其中，填料密封是以纯聚四氟乙烯(PTFE)纤维为骨架材料、浸渍适量的聚四氟乙烯乳液和特殊润滑剂(如硅油)编织而成，使得填料具有适当的弹性和耐磨性，填料与转轴之间的摩擦系数小、导热性能好，且有足够的耐热和机械强度，所以涨紧轮在恶劣的泥水工况中，即使完全浸泡，也可以实现防水、防泥沙等作用，从而提高了涨紧轮的使用寿命。

本实施例中，旋转轮100能够实现工程机械在恶劣的泥水环境中保持上时间工作，有效提高了涨紧轮的使用寿命，减少了故障发生。

本实施例中，填料密封腔加工简单、容易实现，且更换容易。

本实施例中，使用填料密封、旋转水密封等密封方式应用于涨紧轮结构，使得所有工程机械使用的旋转轮体类，如涨紧轮、支重轮、拖链轮都可以按照这种结构进行设计。

本实施例中，涨紧轮是一种具有防水能力的涨紧轮。该涨紧轮可以在泥水中保持长时间工作而不会损坏，可以提高工作效率及使用时间，为客户带来更大的经济效益。

综上，根据发明的实施例的有益效果为：

1.通过在支架130与轮本体120之间设置弹性密封圈140，使得轮本体120与支架130形成轴向的挤压，且轮本体120的转动对弹性密封圈140形成径向扩张，从而使得弹性密封圈140能够堵塞介质流向轮本体120的内部的通道，从而起到密封的作用。

2.环形填充槽150结构简单，易于加工，并使得更容易更换弹性密封圈140。

在根据本发明的实施例中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在根据本发明的实施例中的具体含义。

根据本发明的实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述根据本发明的实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对根据本发明的实施例的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于根据本发明的实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为根据本发明的实施例的优选实施例而已，并不用于限制根据本发明的实施例，对于本领域的技术人员来说，根据本发明的实施例可以有各种更改和变化。凡在根据本发明的实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在根据本发明的实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋转轮，其特征在于，包括：

主轴；

轮本体，所述轮本体套设于所述主轴上；

支架，所述支架与所述主轴连接；

其中，所述主轴贯穿所述轮本体与所述支架，所述支架具有伸入所述轮本体内的伸入部分，所述伸入部分与所述轮本体之间设有弹性密封圈。

2.根据权利要求1所述的旋转轮，其特征在于，所述伸入部分与所述轮本体之间形成环形填充槽，所述弹性密封圈设于所述环形填充槽内。

3.根据权利要求2所述的旋转轮，其特征在于，所述环形填充槽的横截面为矩形。

4.根据权利要求1所述的旋转轮，其特征在于，所述弹性密封圈包括：

第一密封圈；

弹性骨架，所述弹性骨架包覆于所述第一密封圈的外部。

5.根据权利要求4所述的旋转轮，其特征在于，所述弹性密封圈还包括：

润滑层，所述润滑层包覆于所述弹性骨架的外表面上。

6.根据权利要求1所述的旋转轮，其特征在于，还包括：

滑动轴承，所述滑动轴承套设于所述主轴上，且所述轮本体与所述滑动轴承连接。

7.根据权利要求6所述的旋转轮，其特征在于，还包括：

密封结构，所述密封结构设于所述滑动轴承与所述弹性密封圈之间，且所述支架的至少一部分压住所述密封结构。

8.根据权利要求1所述的旋转轮，其特征在于，还包括：

第二密封圈，所述第二密封圈设于所述支架与所述主轴之间。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的旋转轮，其特征在于，所述旋转轮为涨紧轮、支重轮或拖链轮中的其中之一。

10.一种工程设备，其特征在于，包括：

设备本体；

如权利要求1至9中任一项所述的旋转轮，所述旋转轮与所述设备本体连接。

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