CN118030850A - 液压马达及潜水泵系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种液压马达及潜水泵系统，涉及潜水设备技术领域，包括壳体、驱动轴、密封结构。驱动轴自壳体的外部穿入壳体的内腔中，且与壳体之间形成密封转动。密封结构设置于驱动轴的外周，用于壳体的内腔与壳体外部之间的密封；密封结构包括动环、静环、弹性部件；动环安装在驱动轴上，随驱动轴同步转动；静环安装在壳体上；其中，动环与驱动轴之间设置有第一密封圈，静环与壳体之间设置有第二密封圈，弹性部件作用于动环使动环的密封端面与静环的密封端面保持贴合以形成端面密封；动环和静环之间的贴合部位暴露在壳体的内腔中，使得内腔中的液压油能够对动环和静环之间的贴合部位进行润滑。本申请改善了液压马达的密封的性能和寿命。

Description

液压马达及潜水泵系统

技术领域

本申请涉及潜水设备技术领域，尤其涉及一种液压马达及潜水泵系统。

背景技术

潜水泵一种用途非常广泛的水处理工具，使用时需要置于水下环境中，可以将水从地下或深井中提取到地面，广泛应用于市政建设、农田灌溉、工业生产等领域。

液压马达在运行时其密封结构需要长期承受内部油液的压力，随着使用时间的增长，密封结构可能失效，导致内部的油液泄露，尤其对于现有的一些密封结构可靠性较差的液压马达。目前，液压驱动的潜水泵已经应用于消防抢险排涝的作业，水下使用环境对于液压马达密封性能要求较高。有鉴于此，有必要提供一种具有新型密封结构的液压马达，以改善密封结构的寿命和可靠性。

发明内容

本申请所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种液压马达及潜水泵系统。

一种液压马达，包括：

壳体，具有内腔；

驱动轴，自壳体的外部穿入所述壳体的内腔中，且与所述壳体之间形成密封转动；

密封结构，设置于所述驱动轴的外周，用于壳体的内腔与壳体外部之间的密封；所述密封结构包括动环、静环、弹性部件；所述动环安装在驱动轴上，随所述驱动轴同步转动；所述静环安装在所述壳体上；

其中，所述动环与所述驱动轴之间设置有第一密封圈，所述静环与所述壳体之间设置有第二密封圈，所述弹性部件作用于动环使所述动环的密封端面与所述静环的密封端面保持贴合以形成端面密封；所述动环和所述静环之间的贴合部位暴露在壳体的内腔中，使得内腔中的液压油能够对所述动环和所述静环之间的贴合部位进行润滑。

可选地，所述液压马达还包括防护结构；所述防护结构布置于所述密封结构靠近壳体外部的一侧；所述防护结构设有第三密封圈，所述第三密封圈设置于驱动轴与壳体之间；所述壳体上设置有用于向第三密封圈输入润滑脂的注脂通道；所述第三密封圈为VA型密封圈。

可选地，所述壳体上靠近外部一侧围绕所述驱动轴外围设置有环槽；

所述防护结构中还包括一排渣端盖；所述排渣端盖安装在所述驱动轴上，并且从外部伸入所述环槽内以将所述第三密封圈限制在所述环槽的底部。

可选地，在所述环槽中，所述排渣端盖的环向外壁上设置有螺旋结构。

可选地，所述排渣端盖通过键连接安装在驱动轴上。

可选地，所述动环上设置有用于装入第一密封圈的安装槽；所述安装槽设置为朝内腔的一侧的开放式结构，且在安装槽内设有压环；所述弹性部件为套设在所述驱动轴外周的弹簧，所述弹簧处于压缩状态以弹压所述压环使所述压环能够压紧位于所述安装槽内的第一密封圈。

可选地，所述静环与所述驱动轴之间设置有第四密封圈，所述第四密封圈设置在所述静环上朝外的一侧。

可选地，所述驱动轴通过推力轴承安装在壳体上。

可选地，所述推力轴承包括成对且反向安装的第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承。

另一方面，本申请还提供了一种潜水泵系统，包括：上述任一种液压马达、以及潜水泵；所述液压马达的驱动轴与所述潜水泵的泵轴动力连接。

本申请的技术方案具有如下技术效果：

第一、本申请改善了液压马达的密封结构，提高了密封的性能和密封的寿命，防止水下使用时液压马达内部的油液泄露和外部的水渗入液压马达内部。

第二、使用内腔中的液压油对动环和静环之间的贴合部位进行润滑，无需设置单独的油腔结构，简化了密封结构。

附图说明

图1是本申请实施例中液压马达的结构示意图之一。

图2是图1中A处的放大图。

图3是本申请实施例中液压马达的结构示意图之二。

图4是图3的局部放大图。

图5是本申请实施例中潜水泵系统的示意框图。

附图标记：液压马达100、潜水泵200、壳体10、内腔11、注脂通道12、环槽13、驱动轴20、密封结构30、动环31(安装槽311、压环312)、静环32、弹性部件33、第一密封圈34、第二密封圈35、第四密封圈36、防护结构40、第三密封圈41、排渣端盖42、螺旋结构421、推力轴承50、第一圆锥滚子轴承51、第二圆锥滚子轴承52。

具体实施方式

以下是本申请的具体实施例并结合附图，对本申请的技术方案作进一步的描述，但本申请并不限于这些实施例。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本申请的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本申请的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

本申请提供了一种液压马达及潜水泵系统，可应用于消防抢险排涝的作业，改进了现有液压马达的密封结构，具有良好的密封性能和可靠性。下面结合附图对该液压马达及潜水泵系统进行具体说明。

实施例一

如图1和图2所示，液压马达100包括壳体10、驱动轴20、密封结构30。其中，壳体10具有内腔11。驱动轴20自壳体10的外部穿入壳体10的内腔11中，且与壳体10之间形成密封转动。密封结构30设置于驱动轴20的外周，用于壳体10的内腔11与壳体10外部之间的密封，密封结构30包括动环31、静环32、弹性部件33，动环31安装在驱动轴20上，随驱动轴20同步转动。静环32安装在壳体10上，因而被壳体10限制转动，工作时保持相对静止。

动环31与驱动轴20之间设置有第一密封圈34，静环32与壳体10之间设置有第二密封圈35，弹性部件33作用于动环31使动环31的密封端面与静环32的密封端面保持贴合以形成端面密封。动环31和静环32之间的贴合部位暴露在壳体10的内腔11中，使得内腔11中的液压油能够对动环31和静环32之间的贴合部位进行润滑。

具体地，在驱动轴20转动过程中，密封结构30用于壳体10的内腔11与壳体10外部之间的密封。密封结构30包括动环31和静环32，其中，动环31与驱动轴20之间设置有第一密封圈34，静环32与壳体10之间设置有第二密封圈35，弹性部件33作用于动环31，在弹性部件33的作用下，动环31的密封端面与静环32的密封端面保持贴合以形成端面密封。工作时，动环31随着驱动轴20同步转动，静环32保持相对静止，动环31的密封端面与静环32的密封端面贴合在一起形成动密封。

具体参考图1和图2，动环31设置在内侧，静环32设置在外侧，弹性部件33从内侧弹压在动环31上，动环31在弹性部件33的作用下压紧静环32，如此，动环31和静环32结合在一起形成接触密封。密封结构30总共涉及三处密封，第一处为静环32与壳体10之间通过第二密封圈35形成的密封，第二处为动环31与驱动轴20之间通过第一密封圈34所形成的密封，第三处为动环31与静环32之间依靠弹性部件33所形成的接触密封，其中，第一处密封和第二处密封为静态密封，第三处密封为动态密封。在本申请实施例中，驱动轴20的转动过程中，弹性部件33会压紧动环31，从而动态补偿动环31与静环32之间的磨损，使动环31与静环32之间保持动密封，静环32和动环31之间为面接触，在弹性部件33的作用下压紧形成接触面密封。上述密封结构，借助弹性部件33压紧动环31使动环31与静环32之间保持动密封，可承受壳体内部油液的高压力，有效提高了密封性能和密封寿命。

如图1和图2所示，密封结构30设置在靠近壳体10的内腔11一侧，动环31和静环32均暴露在壳体10的内腔11中，与内腔11中的液压油直接接触，内腔11中的液压油能够对动环31和静环32之间的贴合部位进行润滑。液压马达工作时，动环31和静环32发生相对转动，动环31和静环32之间可形成由液压油液形成的油膜，从而避免动环31和静环32之间产生干摩擦。此处，使用内腔中的液压油对动环和静环之间的贴合部位进行润滑，无需设置单独的油腔结构，简化了密封结构。

在本申请一实施方式中，动环31上设置有安装槽311，安装槽311用于装入第一密封圈34，安装槽311设置为朝内腔11的一侧的开放式结构，且在安装槽311内设有压环312。弹性部件33为套设在驱动轴20外周的弹簧，弹簧处于压缩状态以弹压压环312使压环312能够压紧位于安装槽311内的第一密封圈34。

具体地，在弹簧的作用下，压环312从内腔110一侧压在第一密封圈34上，可将第一密封圈34限制在安装槽311内。弹簧通过第一密封圈34间接地对动环31施压，使动环31压紧静环32。并且，压环312对第一密封圈34的压紧力可以使第一密封圈34径向膨胀压紧动环31与驱动轴20，使得动环31与驱动轴20之间的密封更为可靠。

进一步地，静环32与驱动轴20之间设置有第四密封圈36，第四密封圈36设置在静环32上朝外的一侧。第四密封圈36用于加强密封，为静环32与驱动轴20之间提供额外的密封保护。在图1和图2所示的技术方案中，第四密封圈36为密封结构30上靠近壳体10外部的一侧，提供额外的一层密封保护。

在本申请一实施方式中，驱动轴通过推力轴承安装在壳体上，推力轴承使得驱动轴可承受水泵的泵轴的轴向负载。进一步地，推力轴承包括成对且反向安装的第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承，反向安装的第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承使得驱动轴能够承受双向的轴向载荷。

实施例二

如图3和图4所示，液压马达100包括壳体10、驱动轴20、密封结构30、以及防护结构40。与实施例一区别在于，液压马达还包括防护结构40。防护结构40布置于密封结构30靠近壳体10外部的一侧，防护结构40设有第三密封圈41，第三密封圈41设置于驱动轴20与壳体10之间。壳体10上设置有用于向第三密封圈41输入润滑脂的注脂通道12；第三密封圈41为VA型密封圈。此处，采用VA型密封圈构成的防护结构40防止水中的杂质进入壳体10内部的轴承部位或密封部位，提高使用寿命。

具体地，第三密封圈41为VA型密封圈，注脂通道12用于注入润滑脂，对VA型密封圈件进行密封，防止VA型密封圈发生干摩擦。VA型密封圈用于防止水中的杂质进入。

进一步地，壳体10上靠近外部一侧围绕驱动轴20外围设置有环槽13。防护结构40中还包括一排渣端盖42，排渣端盖42安装在驱动轴20上，并且从外部伸入环槽13内以将第三密封圈41限制在环槽13的底部。进一步地，排渣端盖42的环向外壁上设置有螺旋结构421。排渣端盖42安装在驱动轴20上，工作时排渣端盖42随着驱动轴20一起转动，所产生的离心作用，可阻止水中的杂质进入。在一实施方式中，排渣端盖42通过键连接安装在驱动轴20上，如此，驱动轴20借助键连接与驱动轴20保持同步转动。

如图3所示，在本申请一实施方式中，驱动轴20通过推力轴承50安装在壳体10上，推力轴承50使得驱动轴20可承受水泵的泵轴的轴向负载。推力轴承50包括成对且反向安装的第一圆锥滚子轴承51和第二圆锥滚子轴承52，反向安装的第一圆锥滚子轴承51和第二圆锥滚子轴承52使得驱动轴20能够承受双向的轴向力，运行时更为稳定可靠。

另外，在图3和图4所示的液压马达结构中，驱动轴20自壳体10的外部穿入壳体10的内腔11中，且与壳体10之间形成密封转动。密封结构30设置于驱动轴20的外周，用于壳体10的内腔11与壳体10外部之间的密封，密封结构30包括动环31、静环32、弹性部件33，动环31安装在驱动轴20上，随驱动轴20同步转动。静环32安装在壳体10上，因而被壳体10限制转动，工作时保持相对静止。动环31与驱动轴20之间设置有第一密封圈34，静环32与壳体10之间设置有第二密封圈35，弹性部件33作用于动环31使动环31的密封端面与静环32的密封端面保持贴合以形成端面密封。动环31和静环32之间的贴合部位暴露在壳体10的内腔11中，使得内腔11中的液压油能够对动环31和静环32之间的贴合部位进行润滑。当液压马达工作时，动环31和静环32发生相对转动，动环31和静环32之间可形成由液压油液形成的油膜，从而避免动环31和静环32之间产生干摩擦。在驱动轴20转动过程中，密封结构30用于壳体10的内腔11与壳体10外部之间的密封，与图1和图2所示的密封结构，以及密封原理、效果均相同，相关的内容可直接参见实施例一部分的说明，这里不再赘述。

另外，当液压马达应用于水下驱动潜水泵时，密封结构30和防护结构40不仅能够防止壳体内部高压油液泄露，还可以防止外部的水和杂质进入壳体内部，有效提高了液压马达的使用寿命。

实施例三

如图5所示，本申请实施例还提供了一种潜水泵系统，潜水泵系统包括液压马达100、以及潜水泵200。液压马达100的驱动轴与潜水泵200的泵轴动力连接。工作时，液压马达100和潜水泵200均置于水下，液压马达100驱动潜水泵200工作。

具体地，液压马达100和潜水泵200共同形成一个潜水泵系统，采用液压驱动潜水泵工作。液压马达100采用实施例一和实施例二所示的结构，当液压马达应用于水下驱动潜水泵时，密封结构30和防护结构40不仅能够防止壳体内部高压油液泄露，还可以防止外部的水和杂质进入壳体内部，有效提高了液压马达的使用寿命。

液压马达按其结构类型来分可以分为齿轮式、叶片式、柱塞式和其它型式。在一具体示例中，液压马达为柱塞式结构。不同结构的类型的液压马达，其内腔中的部件不同。

本申请改善了液压马达的密封结构，提高了密封的性能和密封的寿命，防止水下使用时液压马达内部的油液泄露和外部的水渗入液压马达内部，并且使用内腔中的液压油对动环和静环之间的贴合部位进行润滑，无需设置单独的油腔结构，简化了密封结构。

在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本申请精神作举例说明。本申请所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本申请的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种液压马达，其特征在于，包括：

壳体，具有内腔；

驱动轴，自壳体的外部穿入所述壳体的内腔中，且与所述壳体之间形成密封转动；

密封结构，设置于所述驱动轴的外周，用于壳体的内腔与壳体外部之间的密封；所述密封结构包括动环、静环、弹性部件；所述动环安装在驱动轴上，随所述驱动轴同步转动；所述静环安装在所述壳体上；

其中，所述动环与所述驱动轴之间设置有第一密封圈，所述静环与所述壳体之间设置有第二密封圈，所述弹性部件作用于动环使所述动环的密封端面与所述静环的密封端面保持贴合以形成端面密封；所述动环和所述静环之间的贴合部位暴露在壳体的内腔中，使得内腔中的液压油能够对所述动环和所述静环之间的贴合部位进行润滑。

2.根据权利要求1所述的液压马达，其特征在于，所述液压马达还包括防护结构；所述防护结构布置于所述密封结构靠近壳体外部的一侧；所述防护结构设有第三密封圈，所述第三密封圈设置于驱动轴与壳体之间；所述壳体上设置有用于向第三密封圈输入润滑脂的注脂通道；所述第三密封圈为VA型密封圈。

3.根据权利要求2所述的液压马达，其特征在于，所述壳体上靠近外部一侧围绕所述驱动轴外围设置有环槽；

所述防护结构中还包括一排渣端盖；所述排渣端盖安装在所述驱动轴上，并且从外部伸入所述环槽内以将所述第三密封圈限制在所述环槽的底部。

4.根据权利要求3所述的液压马达，其特征在于，在所述环槽中，所述排渣端盖的环向外壁上设置有螺旋结构。

5.根据权利要求3所述的液压马达，其特征在于，所述排渣端盖通过键连接安装在驱动轴上。

6.根据权利要求1所述的液压马达，其特征在于，所述动环上设置有用于装入第一密封圈的安装槽；所述安装槽设置为朝内腔的一侧的开放式结构，且在安装槽内设有压环；所述弹性部件为套设在所述驱动轴外周的弹簧，所述弹簧处于压缩状态以弹压所述压环使所述压环能够压紧位于所述安装槽内的第一密封圈。

7.根据权利要求1所述的液压马达，其特征在于，所述静环与所述驱动轴之间设置有第四密封圈，所述第四密封圈设置在所述静环上朝外的一侧。

8.根据权利要求1所述的液压马达，其特征在于，所述驱动轴通过推力轴承安装在壳体上。

9.根据权利要求8所述的液压马达，其特征在于，所述推力轴承包括成对且反向安装的第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承。

10.一种潜水泵系统，其特征在于，包括：如权利要求1-9任一项所述的液压马达、以及潜水泵；所述液压马达的驱动轴与所述潜水泵的泵轴动力连接。