CN1138078C - 用于由电动机和传动装置构成的驱动单元的密封系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于驱动单元、尤其是诸如自动楼梯和自动走行道这样的人员输送设备上的驱动单元的密封系统,该驱动单元由电动机、尤其是高速电动机以及通过法兰与之直接连接的传动装置构成,该密封系统包括至少一个设计为径向轴密封装置的密封件、至少一个离心件以及至少一个遮盖与抽吸元件,其中遮盖与抽吸元件在传动装置一侧设于密封件前面;以及,设在离心件区域内的润滑油集油腔通过至少一个朝遮盖与抽吸元件方向延伸的通道与传动装置腔连接,该通道设在略高于油面的遮盖与抽吸元件的抽吸侧区域内。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于驱动单元、尤其是诸如自动楼梯和自动人行道这样的人员输送设备的驱动单元的密封系统,该驱动单元由电动机、尤其是高速电动机以及通过法兰与之直接连接的传动装置构成。
背景技术
由德国专利文献DE 4242762已知一种主要用于驱动自动扶梯、自动人行道的传动装置,它的传动装置输入轴和/或输出轴支承在圆锥滚柱轴承上并且沿轴向对外通过至少一个轴密封装置密封,其中沿轴向在圆锥滚柱轴承与轴密封装置之间设有一润滑油输送件。但是由于结构的原因造成圆锥滚柱轴承将润滑油泵出。润滑油输送件由一个固定一个或多个圆锥滚柱轴承的构件构成,该构件由一个设有离心件的调整螺母构成。轴密封装置由多个沿轴向可预紧的在它们之间构成腔室的密封件组成。此专利文献的目的在于,在很大程度上排除传动装置、尤其是蜗轮蜗杆传动装置传动轴的泄漏并因而延长寿命,与此同时即使出现润滑不足也应能可靠避免损坏轴密封装置的一个或多个密封唇。蜗杆传动装置通常是缓慢运行的传动件,所以有时难以将润滑剂引向各密封唇,以防止它们提前被损坏。
由DE-C 3238780已知一种用于传动装置的油润滑系统,它包括至少一个集油盒和一个朝向旋转的传动轴圆周表面开口的集油环槽,用于收集由装在传动轴上的泵输送的润滑剂,其中,为泵配设有一些径向通道并且泵的吸入部位与集油盒连通;在传动轴内部的至少一个通道从集油环槽通向至少一个设在传动轴内部的润滑点。泵设计为离心泵并包括一个设有叶片的基本上盘状的叶轮。径向通道设计为从一个沿径向设在离心泵外部的压力油集油腔出发的、固定在外壳上沿径向向内延伸的转向通道,它们与集油环槽连接。
由德国杂志Konstruktion 39(1987)第3期107-113页可知一种无接触的轴密封装置,它用在喷洒有液体的密封部位处。此文献对用作不接触式工作的密封系统的结构性进行概述,并介绍了密封系统安装环境、密封件本身以及流体返回装置的设计。但除此之外也指出了在不希望灰尘流入要密封的腔内方面的目的尚未达到。
发明内容
本发明的目的在于,对用于由电动机和与之法兰连接的传动装置构成的、尤其用于高速电动机的驱动单元的结构简单的密封系统作如下的进一步改进,即一方面可靠地避免在人员输送设备运输(倾斜)和装配期间漏泄,以及另一方面即使在以后密封装置在运行状态中失效时也能可靠地避免润滑油从传动装置朝电动机的方向流出。
本发明的目的通过一种用于由电动机、尤其是高速电动机和与之直接法兰连接的传动装置构成的、尤其用于人员输送设备如自动楼梯和自动人行道的驱动单元的密封系统达到,该密封系统包括至少一个设计为径向轴密封装置的密封件、至少一个离心件以及至少一个遮盖与抽吸元件(Deck-undSaugelement),其中遮盖与抽吸元件在传动装置一侧设于密封件前面;以及,设在离心件区域内的润滑油集油腔通过至少一个朝遮盖与抽吸元件方向延伸的通道与传动装置腔连接,所述通道设在略高于油面的遮盖与抽吸元件的抽吸侧区域内。
本发明有利的进一步设计由从属权利要求给出。
本发明一方面提供了使人员输送设备、如自动楼梯或自动人行道可以与其当时的倾斜角无关地移动和运输的可能性,另一方面即使当至少在安装状态为接触式工作的密封元件在运行状态下失效时,基于润滑油返回系统也能可靠地阻止润滑油从传动装置朝电动机方向流出。
在这里传动装置腔内部的油位可以降到这样一个水平,即,在人员输送设备完成装配的状态下处于遮盖与抽吸元件最大圆周尺寸的下方,所以在这里也可为每个传动装置节省几升润滑剂。遮盖与抽吸元件由于其空间布局以及其朝密封元件方向渐缩的外圆周面,一方面防止润滑油(离心油)在油面以外连续地在或大或小的高压下朝密封元件方向输送,以及另一方面用于将实际上已通过密封元件的润滑剂借助离心盘朝润滑油集油腔方向以及通过通道重新朝传动装置腔方向抽吸。在这两种情况下,遮盖与抽吸元件的离心力均就地服务于各自的目的。
因此采用本发明构成的润滑油循环系统,即使当密封元件在运行状态中损坏时仍是有效的,从而在任何情况下都能可靠防止润滑油从传动装置朝直接法兰连接的电动机方向流出。对于优选地设计为安装单元的密封系统,所涉及的是一个设计为整体的构件,它由遮盖与抽吸元件和离心件组成,其中后者在一个沿径向下沉的边上带有在需要时设计为多唇的径向轴密封装置。
基于这种针对确实可能流出的润滑油所完成的循环系统,在运行状态中密封元件实际上是可以去掉的,因而事实上只用于运输和装配的目的,其在作用上与一种必要时存在的运输保险装置相结合,这种运输保险装置保证将润滑油集油腔与沿传动装置腔方向延伸的通道有效地隔离。
尤其在高速电动机与一个加入合成油的传动单元之间的密封部位基于下列原因被认为是存在困难的:
合成油并不适合于任何密封唇材料,与此同时也不是所有的密封唇材料都能耐高温,这种高温例如尤其在高速电动机传动轴那里出现。
对于梯级式或托盘式安装结构及其交替方式,在部分起动操作时很容易达到100℃以上的温度。这是由于尽管电动机在短时间内加速,但是所属的风扇还没有能力产生必要的冷却功率,所以在这里实际上提供一种以氟(化)橡胶为基的密封唇材料。然而这种耐高温的密封唇材料却不能持久地耐合成油,所以尽管适应了一项参数,但却不能适应另一项参数。
以NBR为基的径向轴密封环虽然在其整个寿命期来看基本上是耐合成油的,但是在上述温度条件下在较短的使用时间内便损坏。
由于通过密封系统的其他构件将润滑油回输到传动装置腔,因而在运行状态完全可以取消的轴密封环便可以设计为价廉物美的NBR件,这样在这个有困难的区域内便极为经济地制成了密封系统并可以作为安装单元进行装配。本发明的这种设计为装配单元的密封系统,同样可以考虑在必要时以后再装配上去。
附图说明
下面借助附图所示实施例对本发明予以详细说明,附图中:
图1为人员输送设备例如自动楼梯的驱动系统;
图2为结合本发明密封系统的电动机/传动装置过渡区的局部图;
图3为含有本发明密封系统的过渡区另一种设计结构的局部图。
具体实施方式
图1表示一个用于图中未进一步表示的人员输送设备、例如自动楼梯的驱动系统1。该驱动系统1包括一个在此例中由电动机2和传动装置3按叠合式对称结构组成的驱动单元,其中传动装置3是一个多级行星齿轮装置,而电动机2由一台高速电动机构成。驱动单元2、3通过传动件4、5、6与轴7、8连接。轴7上装有仅示意表示的传送链11、12的转向轮9、10,传送链用于未进一步表示的梯级。轴8上装有仅示意表示的扶手15、16的转向轮13、14。
图2表示在这里不再能看到的电动机到传动装置3的过渡区17的局部图。可以看到的是电动机的传动轴18(例如n=1800U/min),它在其自由端的区域内通过一个小齿轮19与多级行星齿轮系3的第一级20啮合。在传动装置3内的油面用附图标记21来表示。本发明的密封系统本身由遮盖与抽吸元件22、密封件23和离心件24组成,其中遮盖与抽吸元件22压套在离心件24的凹座25上并沿径向尺寸较小的轴向边26与离心件24连接。在此例中密封件23设计为以NBR为基的径向轴密封环。设在传动装置一侧的遮盖与抽吸元件22有一个锥形的朝密封件23方向渐缩的外圆周面27,在传动装置3的外壳28与遮盖与抽吸元件22之间构成一迷宫式间隙29。设计为盘状的离心件24在其外圆周面的区域内有一个迷宫式结构的通道系统30,它将可能通过密封件23(密封唇23′)流出的润滑油引入围绕着离心件24的腔31,然后在运行状态下这些润滑油可经由一个大体沿轴向延伸的通道32重新朝传动装置内腔33的方向输回。因此遮盖与抽吸元件22用于两种目的,亦即一方面基于外圆周面27的几何形状通过离心力使得在油位以外的润滑油最大程度地远离密封件23,以及另一方面同样基于离心力大体在油面21的水平造成抽吸效果,借助此效果将存在于集油腔31内的润滑油经通道32重新送回传动装置内腔33内。
图3表示在从这里看不到的电动机高速旋转的传动轴18去往传动装置3的过渡区17内、密封系统的另一种可供选择的设计。主要的构件已在图2中以适当的方式说明。由于遮盖与抽吸元件22的几何设计,可以防止大量润滑油进入迷宫式密封装置29的区域内,并因而能防止润滑油到达密封件23、尤其是密封唇23′的区域内。如已讨论过的那样,密封件23是否存在对于本发明的工作模式而言是无关紧要的,因为在此工作状态下要进行润滑油的循环。确实到达密封件23区域内的润滑油部分,即使在密封唇23′及下游的唇38损坏时,仍能借助设在离心件24区域内的通道系统30输送到集油腔31内,再从那里通过通道32流回传动装置内腔33中。遮盖与抽吸元件22和离心件24一起构成一个整体的构件,它借助一静态作用的密封件34相对于轴18密封。
与图2相比在这里构成了一个结构简单的安装单元,除此之外其中还可以取消运输保险装置。
Claims (10)
1.一种用于驱动单元、尤其是诸如自动楼梯和自动走行道这样的人员输送设备上的驱动单元的密封系统,该驱动单元由电动机、尤其是高速电动机(2)以及通过法兰与之直接连接的传动装置(3)构成,该密封系统包括至少一个设计为径向轴密封装置的密封件(23)、至少一个离心件(24)以及至少一个遮盖与抽吸元件(22),其中遮盖与抽吸元件(22)在传动装置一侧设于密封件(23)前面;以及,设在离心件(24)区域内的润滑油集油腔(31)通过至少一个朝遮盖与抽吸元件方向延伸的通道(32)与传动装置腔(33)连接,该通道设在略高于油面的遮盖与抽吸元件的抽吸侧区域内。
2.按照权利要求1所述的密封系统,其特征在于:所述遮盖与抽吸元件(22)设计为盘状;以及,遮盖与抽吸元件(22)的外圆周面(27)设计成朝密封件(23)的方向渐缩。
3.按照权利要求1或2所述的密封系统,其特征在于一个在传动装置一侧的在遮盖与抽吸元件(22)和密封件(23)之间延伸的迷宫式密封装置(29)。
4.按照权利要求1或2所述的密封系统,其特征在于:所述离心件(24)含有一个迷宫密封式结构的通道系统(30),它将润滑油朝润滑油集油腔(31)的方向输送。
5.按照权利要求1或2所述的密封系统,其特征在于:离心件(24)横截面设计为角状;沿径向尺寸较大的边含有通道系统(30);以及,沿径向尺寸较小的边(26)规定作为密封面,用于尤其设计为多唇的(23′、38)径向轴密封装置。
6.按照权利要求1或2所述的密封系统,其特征在于:离心件(24)通过至少一个静态作用的密封件与电动机从动轴(18)连接。
7.按照权利要求1或2所述的密封系统,其特征在于:所述遮盖与抽吸元件(22)和离心件(24)设计成一体。
8.按照权利要求1或2所述的密封系统,其特征在于:离心件(24)、密封件(23)以及遮盖与抽吸元件(22)这些构件被设计成安装单元。
9.按照权利要求1或2所述的密封系统,其特征在于:在传动装置腔(33)内的油面(21)位于遮盖与抽吸元件(22)在安装状态最大圆周尺寸的下方。
10.按照权利要求1或2所述的密封系统,其特征在于一个在人员输送设备的安装状态可以去除的运输保险装置(39),它用于在运输和装配时使通道(32)相对于润滑油集油腔(31)截止。
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