CN203978818U - 设有双向支撑导向式组合密封结构的齿轮马达侧板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种设有双向支撑导向式组合密封结构的齿轮马达侧板，包括侧板本体、密封圈与密封挡条；侧板本体的背面设置有一个密封圈槽、两个引油槽和四个压力平衡油槽；密封圈嵌入设置于密封圈槽内；两个引油槽分别位于密封圈槽的上方和下方；引油槽与密封圈槽是相连通的；四个压力平衡油槽位于引油槽的左右两侧且位于侧板本体的边缘处。本实用新型的设有双向支撑导向式组合密封结构的齿轮马达侧板，具有可使侧板两端面的液压油推力稳定、减轻侧板磨损、提高齿轮马达性能、可靠性和使用寿命、提升了马达的启动性能等优点。

Description

设有双向支撑导向式组合密封结构的齿轮马达侧板

技术领域

本实用新型涉及一种齿轮马达侧板，尤其是一种设有双向支撑导向式组合密封结构的齿轮马达侧板。

背景技术

齿轮马达作为液压系统的动力元件，在国内外被广泛用于装载机、挖掘机、起重机等工程机械的液压系统中。齿轮马达具有结构简单，体积小，重量轻，自吸力强，对油液污染不敏感等特性，在液压技术领域特别是工程机械行业被广泛的应用。

目前，液压马达随着使用压力等级的不断提高，面临以下几个问题。

一是液体压力产生的径向力。这是由于齿轮马达工作时，排油腔的油压低于进油腔的油压，并且齿顶圆和壳体内表面之间存在径向间隙，油液通过间隙泄漏，从进油腔到排油腔，压力逐级递减，从而在齿轮的径向存在压力。

二是常规设计的齿轮马达，一般都采用整体式补偿，但低压区无法进行补偿。齿轮传动力矩产生径向力，径向力的方向通过齿轮的啮合线，作用在主动齿轮上的啮合力使主动齿轮所收合力减小，作用在从动齿轮上的啮合力，使从动齿轮所受合力增大。在高温、高压、高冲击工作环境下，低压区侧板与齿轮间摩擦副油膜的液压因侧板背面液压推力而更加不均匀。常规的齿轮马达为了保证容积效率，只有增加密封件的压缩量，使侧板与齿面产生局部贴合，大大降低了齿轮马达的机械效率。

三是常规的齿轮马达密封，主要考虑密封件提高的压缩量来提供密封性能，当双向马达压力区域不断切换时，在保证密封的情况下又无法保证合适的齿轮马达轴向配合间隙，在保证齿轮马达轴向配合间隙下又无法保证齿轮马达的低启动扭矩。

实用新型内容

本实用新型是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种设有双向支撑导向式组合密封结构的齿轮马达侧板，以有效地降低了齿轮马达轴承的径向力和降低齿轮马达过渡区向高压区过渡时的压力突变、使侧板两端面的液压油推力稳定。

本实用新型为解决技术问题采用以下技术方案。

设有双向支撑导向式组合密封结构的齿轮马达侧板，其结构特点是，包括侧板本体、密封圈与密封挡条；所述侧板本体的背面设置有一个密封圈槽、两个引油槽和四个压力平衡油槽；

所述密封圈嵌入设置于所述密封圈槽内，所述密封挡条嵌入设置于所述密封圈内；所述两个引油槽分别位于所述密封圈槽的上方和下方；所述引油槽与所述密封圈槽是相连通的；

所述四个压力平衡油槽位于所述引油槽的左右两侧且位于所述侧板本体的边缘处，引油槽的每侧两个压力平衡油槽，以所述侧板本体的竖直轴线为对称轴对称设置；所述四个压力平衡油槽分别位于侧板本体上部和下部，侧板本体上部和下部各两个压力平衡油槽，并以所述侧板本体的水平轴线为对称轴对称设置。

本实用新型的设有双向支撑导向式组合密封结构的齿轮马达侧板的结构特点也在于：

所述两个引油槽包括第一引油槽和第二引油槽，分别位于所述侧板本体的上下位置的最高处和最低处；且两个引油槽为对称结构，两个引油槽均是以所述侧板本体的竖直轴线为对称轴呈左右对称结构的，第一引油槽和第二引油槽还以所述侧板本体的水平轴线为对称轴上下对称设置。

所述四个压力平衡油槽包括第一压力平衡油槽、第二压力平衡油槽、第三压力平衡油槽和第四压力平衡油槽，四个压力平衡油槽分布在侧板本体的左右两侧，呈上下对称和左右对称的状态。

所述密封圈包括两个圆环形的圈体，所述密封圈上设置有用于嵌入所述密封挡条的密封挡条槽；所述两个圆环形的圈体包括上圈体和下圈体，上圈体和下圈体均为圆环体，所述上圈体和所述下圈体为完全相同的对称式结构；圈体的周向上设置有一个开口，所述上圈体的开口和下圈体的开口通过两个连接部以平滑连接的方式相连接；圈体的左右两侧各设置有一个向外延伸的L形的侧耳部；所述圈体的位于所述两个侧耳部之间的位置上，设置有多个沿着所述圈体的径向向外延伸的轮齿形突起，所述多个轮齿形突起沿着所述圈体的周向均匀分布；圈体的两侧还对称地设置有两个矩形凹槽；所述两个连接部的每一个连接部上也设置有一个矩形凹槽。

所述密封挡条包括两个圆环形的环形体；所述两个圆环形的环形体包括上环形体和下环形体，上环形体和下环形体均为圆环体，所述上环形体和所述下环形体为完全相同的对称式结构；所述环形体的周向上设置有一个断口，所述上环形体的断口和下环形体的断口通过两个连接体以平滑连接的方式相连接；环形体的左右两侧各设置有一个向外延伸的延伸段；环形体的两侧还对称地设置有两个凸块；所述两个连接体的每一个连接体上也设置有一个凸块。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

本实用新型的设有双向支撑导向式组合密封结构的齿轮马达侧板，包括侧板本体、密封圈与密封挡条；所述侧板本体的背面设置有一个密封圈槽、两个引油槽和四个压力平衡油槽；通过密封圈槽、两个引油槽和四个压力平衡油槽将侧板本体上的区域分为高压区、次高压区与低压区，有效地降低了齿轮马达轴承的径向力和降低齿轮马达过渡区向高压区过渡时的压力突变，使侧板两端面的液压油推力稳定，具有减轻侧板磨损，提高齿轮马达性能、可靠性和使用寿命的优点。

由密封圈与密封挡条组成的双向支撑导向式组合密封结构，在保证密封的情况下可以大幅的提升齿轮马达轴向配合的间隙，大幅度降低了齿轮马达的启动扭矩，提升了马达的启动性能，导向式设计使得密封圈和密封挡条的配合装配更简单方便，有效的提升了密封件的切合性，保证了产品的整体密封性能，提升产品容积效率，提高作为双向齿轮马达频繁切换转向所必须具备的承载和抗冲击能力。

1、本实用新型的齿轮马达侧板，其压力平衡油槽、引油槽与密封件轴向类栅格密封外形结构组的次高压区的设置可以有效的改善侧板与齿轮的摩擦副；栅格式精确分区结构设置使侧板背面的推力比常规侧板更加均衡，可以大大减少密封件的压缩量，提高了容积效率并降低了启动扭矩。

2、本实用新型采用整体式异型密封圈与密封挡条的组合式支撑导向组合密封结构，可有效的保证了作为双向马达压力区域不断切换所需要的密封性能，在保证密封的情况下可以大幅的提升齿轮马达轴向配合的间隙，大幅度降低了齿轮马达的启动扭矩，提升了马达的启动性能，导向式设计使得密封圈和密封挡条的配合装配更简单方便，有效的提升了密封件的切合性，保证了产品的整体密封性能，提升产品容积效率，提高作为双向齿轮马达频繁切换转向所必须具备的承载和抗冲击能力；

3、本实用新型使产品具有额度工作压力达到20MPa、起动效率≥90％，以及满足工作介质温度100℃～120℃下长时时间工作的卓越性能。

本实用新型的设有双向支撑导向式组合密封结构的齿轮马达侧板，具有可使侧板两端面的液压油推力稳定、减轻侧板磨损、提高齿轮马达性能、可靠性和使用寿命、提升了马达的启动性能等优点。

附图说明

图1为本实用新型的设有双向支撑导向式组合密封结构的齿轮马达侧板的背部结构示意图。

图2为图1中的A-A的剖视图。

图3为图2的Ⅰ部放大视图。

图4为本实用新型的侧板与密封圈组合后的结构图。

图5为本实用新型的异型密封圈的示意图。

图6为本实用新型的密封挡条的示意图。

附图1～附图6中标号：1侧板本体，101密封圈槽，102第一引油槽，103第二引油槽，104第一压力平衡油槽，105第二压力平衡油槽，106第三压力平衡油槽，107第四压力平衡油槽，2密封圈，201上圈体，202下圈体，203密封挡条槽，204开口，205连接部，206侧耳部，207轮齿形突起，208矩形凹槽，3密封挡条，301上环形体，302下环形体，303断口，304连接体，305延伸段，306连接体，4上β角区域，5下β角区域。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图附图1～附图6，本实用新型的设有双向支撑导向式组合密封结构的齿轮马达侧板，包括侧板本体1、密封圈2与密封挡条3；所述侧板本体1的背面设置有一个密封圈槽101、两个引油槽和四个压力平衡油槽；

所述密封圈2嵌入设置于所述密封圈槽101内，所述密封挡条3嵌入设置于所述密封圈2内；所述两个引油槽分别位于所述密封圈槽101的上方和下方；所述引油槽与所述密封圈槽101是相连通的；

所述四个压力平衡油槽位于所述引油槽的左右两侧且位于所述侧板本体1的边缘处，引油槽的每侧两个压力平衡油槽，以所述侧板本体1的竖直轴线为对称轴对称设置；所述四个压力平衡油槽分别位于侧板本体1上部和下部，侧板本体1上部和下部各两个压力平衡油槽，并以所述侧板本体1的水平轴线为对称轴对称设置。

如图1-3是所述侧板本体的结构图，侧板本体上设置有一个密封圈槽、两个引油槽和四个耳形的压力平衡油槽。

在侧板的背部是类栅格精确分隔高压区、次高压区和低压区。侧板圆周面上、体上由密封圈槽、引油槽与栅格式分隔体组成的高压区、次高压区与低压区。

如图4是侧板本体内嵌入所述密封圈时的结构图。侧板本体1的背面是以对称分布的密封圈槽12与第一引油槽13、第二引油槽16分隔为高压区、次高压区和低压区。

本实用新型的结构特点为在侧板背部设有耳形压力平衡油槽；侧板圆周面上、体上由密封圈槽、引油槽与栅格式分隔体组成的高压区、次高压区与低压区，保证了齿轮马达不同压力区域的精确分隔；侧板的正面外周边为无倒角的直角形式。

双向支撑导向式密封由整体式耐高温异型密封圈与密封挡条组成，异型密封圈为“凸”字形矩形截面，圆周面上对称分布六处凹处，轴向方向有对称的类栅格密封外形；密封挡条为H型结构，具有引导与支撑安装用骨架，更方便的引导与异型密封圈的凹处相嵌接。

所述两个引油槽包括第一引油槽102和第二引油槽103，分别位于所述侧板本体1的上下位置的最高处和最低处；且两个引油槽为对称结构，两个引油槽均是以所述侧板本体1的竖直轴线为对称轴呈左右对称结构的，第一引油槽102和第二引油槽103还以所述侧板本体1的水平轴线为对称轴上下对称设置。

所述四个压力平衡油槽包括第一压力平衡油槽104、第二压力平衡油槽105、第三压力平衡油槽106和第四压力平衡油槽107，四个压力平衡油槽分布在侧板本体1的左右两侧，呈上下对称和左右对称的状态。

两个引油槽包括第一引油槽和第二引油槽，分别位于所述侧板本体的上下位置的最高处和最低处；且引油槽为左右对称结构，以所述侧板本体的竖直轴线为对称轴；两个引油槽的以所述侧板本体的水平轴线为对称轴上下对称设置，其分布如图1所示。具体实施时，所述引油槽与密封圈槽之间是相通的，其中引油槽的槽深小于所述密封圈槽的槽深。

所述四个压力平衡油槽包括第一压力平衡油槽、第二压力平衡油槽、第三压力平衡油槽和第四压力平衡油槽，四个压力平衡油槽分布在侧板本体的左右两侧，呈上下对称和左右对称的状态，其分布如图1所示。

所述密封圈2包括两个圆环形的圈体，所述密封圈2上设置有用于嵌入所述密封挡条3的密封挡条槽203；所述两个圆环形的圈体包括上圈体201和下圈体202，上圈体201和下圈体202均为圆环体，所述上圈体201和所述下圈体202为完全相同的对称式结构；圈体的周向上设置有一个开口204，所述上圈体201的开口204和下圈体202的开口204通过两个连接部205以平滑连接的方式相连接；圈体的左右两侧各设置有一个向外延伸的L形的侧耳部206；所述圈体的位于所述两个侧耳部206之间的位置上，设置有多个沿着所述圈体的径向向外延伸的轮齿形突起207，所述多个轮齿形突起207沿着所述圈体的周向均匀分布；圈体的两侧还对称地设置有两个矩形凹槽208；所述两个连接部205的每一个连接部上也设置有一个矩形凹槽208。

所述密封圈为异型密封圈，包括两个圆环形的圈体，异型密封圈的整体形状为上下和左右对称结构。上圈体和下圈体均为圆环体，圆环体的周向具有一个开口，所述上圈体和下圈体的两个开口处通过两个连接部以平滑连接的方式相连接；所述上圈体和所述下圈体为完全相同的对称结构。圈体的两侧各设置有一个向外延伸的L形的侧耳部，四个侧耳部呈左右对称和上下对称的形式分布在两个圈体上。圈体的两侧还对称设置有两个矩形凹槽，所述两个矩形凹槽位于侧耳部和开口处之间的位置上。所述两个连接部的每一个连接部上也设置有一个矩形凹槽；因此，在密封圈上共有六个矩形凹槽，六个矩形凹槽呈左右对称和上下对称的形式分布在两个圈体和两个连接部上。在两个L形的侧耳部之间的位置上，设置有多个轮齿形的突起，突起对异型密封圈起着支撑作用。所述多个轮齿形的突起构成一个栅格式分隔体，分隔体能对b1、上β角区域4、b2处与b3、下β角区域5、b4处的次高压区的压力进行更精确的分隔。轮齿突起为属于异型密封圈上的分隔体，侧板上也设置了有相应的分隔体。所述密封圈上设置有一个与密封挡条形状尺寸相一致的密封挡条槽，以使得所述密封挡条能够嵌入到所述密封挡条槽中，从而与所述密封圈一起嵌入到侧板本体的密封圈槽内；侧板本体上的密封圈槽的形状与所述密封圈是一致的。

所述密封挡条3包括两个圆环形的环形体；所述两个圆环形的环形体包括上环形体301和下环形体302，上环形体301和下环形体302均为圆环体，所述上环形体301和所述下环形体302为完全相同的对称式结构；所述环形体的周向上设置有一个断口303，所述上环形体301的断口303和下环形体302的断口303通过两个连接体304以平滑连接的方式相连接；环形体的左右两侧各设置有一个向外延伸的延伸段305；环形体的两侧还对称地设置有两个凸块306；所述两个连接体304的每一个连接体上也设置有一个凸块306。

所述密封挡条的形状与所述异型密封圈类似，也是由上下两个圆环形的圈体构成的。在所述密封挡条上，与异型密封圈的所述L形的侧耳部相对应处设置有延伸段，延伸段对L形的侧耳部起着支撑与导向的作用；密封挡条上与六个矩形凹槽相对应的位置上，设置有六个凸块，以使得所述密封挡条能够嵌入与所述密封圈的密封挡条槽内，二者之间保持紧密的契合度。

如图4是侧板本体内嵌入所述密封圈时的结构图。在侧板本体的圆周面上，由密封圈槽、引油槽与栅格式分隔体组成的高压区、次高压区与低压区。侧板本体的背面是以对称分布的密封圈槽与两个引油槽分隔为高压区、次高压区和低压区。安装时，图1所示的侧板的背面背向齿轮端面。

参见图1～附图4，本实施例中的结构设置是在侧板高压区侧的圆周面设置对称的耳形压力平衡油槽(共有4处)；在侧板圆周面上、处在圆周低压区的位置处，沿侧板的轴向设置两个引油槽；侧板体上由密封圈槽、引油槽与栅格式分隔体所精确分隔的高压区、次高压区和低压区为：(1)a1、a2、a3组成高压区(当双向齿轮马达反向旋转时，这些高压区转为低压区)；其中，a2为密封圈槽的左半部分区域，在左侧的两个侧耳部之间的位置上；(2)b1、上β角区域4、b2组成一个次高压区，b3、下β角区域5、b4组成另一个次高压区；(3)c1、c2、c3组成的低压区(当双向齿轮马达反向旋转时，这些低压区转为高压区)；其中，c2为密封圈槽的右半部分区域，在右侧的两个侧耳部之间的位置上。

两个引油槽将液压油引入图4中密封圈槽与异型密封圈的两个β角区域处，在β角区域形成一个次高压区。两个β角区域处的次高压区增大了侧板背面轴向的液压油推力面积，使侧板背面的液压油推力更加均衡，有效地降低了齿轮马达过渡区向高压区过渡时的压力突变，具有减轻侧板磨损，提高齿轮马达性能、可靠性和使用寿命的优点。具体工况中，β角数值没有精确限定。齿轮马达使用的工况不同，β角不同，本实用新型中β的阀值≤85°。β角大小阀值由齿轮马达使用工况和异型密封圈结构所决定。

同时，齿轮马达的齿轮更有效的平衡的贴合到侧板的端面上，大幅减少内部密封件的压缩量，对齿轮所受径向力有很大的改善，降低了齿轮马达的启动扭矩。

图5中，整体式异型密封圈上共6处矩形凹处。图6为与图5异型密封圈相对应的H型支撑式的密封挡条，密封挡条对应有6处凸块；图6的6处凸块与图5的6个矩形凹处相嵌接，保证了齿轮马达内不同压力区域的分隔；导向式设计使得密封圈和密封挡条的配合装配更简单，优良的整体密封性能同时也保证了双向马达压力区域不断切换所需要的密封性能，大幅的提升齿轮马达轴向配合的间隙，降低了齿轮马达的启动扭矩，使齿轮马达在正常工作时有较高的容积效率以及在高温下的起动性能，同时也保证了齿轮马达在高调节灵敏感度的要求下能正常工作。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.设有双向支撑导向式组合密封结构的齿轮马达侧板，其特征是，包括侧板本体(1)、密封圈(2)与密封挡条(3)；所述侧板本体(1)的背面设置有一个密封圈槽(101)、两个引油槽和四个压力平衡油槽；

所述密封圈(2)嵌入设置于所述密封圈槽(101)内，所述密封挡条(3)嵌入设置于所述密封圈(2)内；所述两个引油槽分别位于所述密封圈槽(101)的上方和下方；所述引油槽与所述密封圈槽(101)是相连通的；

所述四个压力平衡油槽位于所述引油槽的左右两侧且位于所述侧板本体(1)的边缘处，引油槽的每侧两个压力平衡油槽，以所述侧板本体(1)的竖直轴线为对称轴对称设置；所述四个压力平衡油槽分别位于侧板本体(1)上部和下部，侧板本体(1)上部和下部各两个压力平衡油槽，并以所述侧板本体(1)的水平轴线为对称轴对称设置。

2.根据权利要求1所述的设有双向支撑导向式组合密封结构的齿轮马达侧板，其特征是，所述两个引油槽包括第一引油槽(102)和第二引油槽(103)，分别位于所述侧板本体(1)的上下位置的最高处和最低处；且两个引油槽为对称结构，两个引油槽均是以所述侧板本体(1)的竖直轴线为对称轴呈左右对称结构的，第一引油槽(102)和第二引油槽(103)还以所述侧板本体(1)的水平轴线为对称轴上下对称设置。

3.根据权利要求1所述的设有双向支撑导向式组合密封结构的齿轮马达侧板，其特征是，所述四个压力平衡油槽包括第一压力平衡油槽(104)、第二压力平衡油槽(105)、第三压力平衡油槽(106)和第四压力平衡油槽(107)，四个压力平衡油槽分布在侧板本体(1)的左右两侧，呈上下对称和左右对称的状态。

4.根据权利要求1所述的设有双向支撑导向式组合密封结构的齿轮马达侧板，其特征是，所述密封圈(2)包括两个圆环形的圈体，所述密封圈(2)上设置有用于嵌入所述密封挡条(3)的密封挡条槽(203)；所述两个圆环形的圈体包括上圈体(201)和下圈体(202)，上圈体(201)和下圈体(202)均为圆环体，所述上圈体(201)和所述下圈体(202)为完全相同的对称式结构；圈体的周向上设置有一个开口(204)，所述上圈体(201)的开口(204)和下圈体(202)的开口(204)通过两个连接部(205)以平滑连接的方式相连接；圈体的左右两侧各设置有一个向外延伸的L形的侧耳部(206)；所述圈体的位于所述两个侧耳部(206)之间的位置上，设置有多个沿着所述圈体的径向向外延伸的轮齿形突起(207)，所述多个轮齿形突起(207)沿着所述圈体的周向均匀分布；圈体的两侧还对称地设置有两个矩形凹槽(208)；所述两个连接部(205)的每一个连接部上也设置有一个矩形凹槽(208)。

5.根据权利要求1所述的设有双向支撑导向式组合密封结构的齿轮马达侧板，其特征是，所述密封挡条(3)包括两个圆环形的环形体；所述两个圆环形的环形体包括上环形体(301)和下环形体(302)，上环形体(301)和下环形体(302)均为圆环体，所述上环形体(301)和所述下环形体(302)为完全相同的对称式结构；所述环形体的周向上设置有一个断口(303)，所述上环形体(301)的断口(303)和下环形体(302)的断口(303)通过两个连接体(304)以平滑连接的方式相连接；环形体的左右两侧各设置有一个向外延伸的延伸段(305)；环形体的两侧还对称地设置有两个凸块(306)；所述两个连接体(304)的每一个连接体上也设置有一个凸块(306)。