CN205047798U - 一种齿轮箱自润滑密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轨道交通线路维护作业车上的齿轮箱自润滑密封结构，包括箱体、第一轴承座、第二轴承座、密封圈、密封盖、滑动套、骨架油封、第一支撑轴承、第二支撑轴承和齿轮轴，箱体的两个内侧壁上且位于第一轴承座和第二轴承座的上方处分别设有第一集油槽和第二集油槽，第一轴承座和第二轴承座的底部分别固定连接有第一油池和第二油池，形成了二道轴向间隙密封、轴向间隙密封环槽和径向甩油凸缘组合式的非接触式迷宫密封结构和集油润滑结构，本实用新型布局紧凑、结构简单，可同时满足轨道交通线路维护作业车的高、低速运行工况要求。

Description

一种齿轮箱自润滑密封结构

技术领域

本实用新型涉及一种轨道交通线路维护作业车上的齿轮传动装置，尤其有关走行齿轮箱的润滑与密封结构。

背景技术

轨道交通线路维护作业车有两种工作状态，一种是高速运行状态（100km/h），用于将列车开至待作业的地点，另一种是低恒速作业运行状态（0～10km/h），用于线路维护作业。齿轮箱（尤其是电传动齿轮箱）作为其走行驱动部件，需同时满足高、低速工况下的润滑良好及密封可靠的要求，由于受空间的限制，齿轮箱安装内置或外置强制润滑系统结构长期以来未能实现，因此迫切需要研究一种结构简单的齿轮箱自润滑密封结构，以满足其功能需求。

轨道交通线路维护作业车走行驱动齿轮箱大多采用油润滑，齿轮箱在低速运行过程中，不易形成飞溅油雾润滑，使得支撑轴承润滑不充分，若出现支撑轴承润滑不充分，极易导致轴承摩擦磨损加剧和发热，影响其使用寿命；另外，齿轮箱在高速运行过程中，润滑油泄漏会造成齿轮箱润滑不良，并造成线路环境污染。因此，在设计兼顾高、低速传动工况的轨道交通线路维护作业车走行驱动齿轮箱的润滑密封系统时，不但要求保证齿轮箱低速时支撑轴承的润滑，同时还必须要求齿轮箱高速运行时，箱体内润滑油不能向外泄露。

在中国专利公开号为：CN201901158U，名称为“一种城轨车辆齿轮箱密封结构”的专利文献中，介绍了一种用于城轨车辆齿轮箱的双向密封结构。该技术方案只适用于城轨、地铁等启动加速快、无低速持续运行工况的场合，齿轮箱在低速情况下无法实现对其支撑轴承的润滑；因而不适用于需同时兼顾高、低速运行的齿轮箱润滑密封的使用要求。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种布局紧凑、结构简单，且可以同时满足高、低速运行工况要求的轨道交通线路维护作业车用的齿轮箱自润滑密封结构。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种齿轮箱自润滑密封结构，包括箱体、第一轴承座、第二轴承座、密封圈、密封盖、滑动套、骨架油封、第一支撑轴承、第二支撑轴承和齿轮轴，所述第一轴承座和第二轴承座分别固定在箱体的两侧，所述第一支撑轴承和第二支撑轴承分别安装在相应的第一轴承座和第二轴承座中，所述齿轮轴转动支撑在第一支撑轴承和第二支撑轴承上，

所述箱体的两个内侧壁上且位于第一轴承座和第二轴承座的上方处分别设有第一集油槽和第二集油槽，

所述第一轴承座上具有轴承座第一凸缘、轴承座第二凸缘、轴承座径向甩油凸缘、轴承座回流孔和第一轴承座进油路，

所述密封盖固定在第一轴承座外端，密封盖具有密封盖第一凸缘、密封盖第二凸缘、骨架油封安装座、密封盖第一凹槽、密封盖第二凹槽和溢流孔，

所述密封圈固定在齿轮轴上，密封圈具有密封圈第一凸缘、密封圈第二凸缘，

所述滑动套固定在齿轮轴上，所述骨架油封装在骨架油封安装座中且滑动套相抵，

所述第二轴承座上具有第二轴承座进油路，所述第二集油槽通过第二轴承座进油路通往第二支撑轴承处，

所述第一集油槽通过第一轴承座进油路通往第一支撑轴承处，

所述第一轴承座和第二轴承座的底部分别固定连接有第一油池和第二油池，所述第一油池上设有回流孔，

所述第二油池和第二支撑轴承之间形成第一油腔，第二轴承座和第二支撑轴承之间形成第二油腔，所述轴承座第一凸缘和第一支撑轴承之间形成第三油腔，第一油池和第一支撑轴承之间形成第四油腔，

所述密封圈第一凸缘与轴承座第一凸缘之间形成第一轴向间隙密封，所述密封圈第二凸缘与轴承座第二凸缘之间形成第二轴向间隙密封，所述轴承座第一凸缘、轴承座第二凸缘与密封圈第一凸缘、密封圈第二凸缘的相应外圆面上分别开有若干周向沟槽，且相互对正，形成轴向间隙密封环槽，

所述密封圈第一凸缘、轴承座第一凸缘和密封圈第二凸缘、轴承座第二凸缘之间形成第一减压室，所述密封圈第二凸缘、轴承座第二凸缘和密封盖、滑动套、骨架油封之间形成第二减压室，

所述轴承座径向甩油凸缘径向伸在第一减压室中，

所述第一减压室、第二减压室均通过轴承座回流孔和油池回流孔与齿轮箱内部连通，

所述第一油腔和第四油腔的高度分别高于第二支撑轴承的最低处的滚柱母线和第一支撑轴承的最低处的滚柱母线，即高度差H1≥0，

所述轴承座第一凸缘的高度高于第四油腔的高度，即高度差H2＞0，

所述第二轴向间隙密封的高度高于第一轴向间隙密封的高度，即高度差H3＞0，

所述密封盖第一凸缘与滑动套之间形成第三轴向间隙密封，所述密封盖第二凸缘与滑动套之间形成第四轴向间隙密封，

所述密封盖第一凹槽、密封盖第二凹槽与滑动套之间分别形成第一收集腔和第二收集腔，

所述密封盖的溢流孔位于第一收集腔的底部且与大气相通。

所述第一轴承座和第二轴承座上分别设有O型圈安装槽，O型圈安装槽内分别安装有O型密封圈。

所述第一油池和第二油池为环形油腔。

所述箱体上的第一集油槽和第二集油槽的截面为U型，第一集油槽和第二集油槽底部分别具有箱体进油路，箱体进油路分别通往第一轴承座进油路和第二轴承座进油路。

所述密封盖具有密封盖第三凹槽,所述密封盖第三凹槽与第二减压室相通。

采用上述结构后，车辆在高速运行时，第一、第二支撑轴承依靠传动齿轮搅油飞溅润滑，同时飞溅起来的润滑油雾，经第一集油槽和第二集油槽收集，通过箱体进油路和第一、第二轴承座进油路进入到第一、二、三、四油腔进行存储，形成集油效果。当车辆在低速作业时，依靠第一、二、三、四油腔的润滑油对第一、第二支撑轴承进行浸油润滑，从而同时保证了高、低速工况下齿轮轴支撑轴承的良好润滑。车辆在中高速运行时，齿轮箱内的润滑油通过二道轴向间隙密封、轴向间隙密封环槽和径向甩油凸缘组合式的非接触式迷宫密封结构，并经二级减压室的收集、减压和缓冲，使得润滑油通过轴承座回流孔充分回流到箱体内部，同时在非接触式密封结构的外侧辅以接触式骨架油封的密封结构，形成双重密封保障，保证密封效果可靠；外部的灰尘和雨水经二道轴向间隙密封阻隔和第一收集腔、第二集腔的收集，同时辅以接触式骨架油封结构，使得其难以进入到箱体内部；采用上述非接触迷宫式和接触式油封密封的组合密封方式，既保证箱体内的润滑油不泄露，又使箱体外部的雨水、灰尘无法进入箱体内部；通过采用上述密封结构，实现了齿轮箱旋转贯通部位的双面密封，密封可靠。简化了齿轮箱的结构，节约布置空间，减少车辆动力传动部件和配重；具有结构简单，布局紧凑，易于制造和维护等特点。

附图说明

以下结合附图给出的实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的齿轮箱自润滑密封结构的示意图；

图2为图1中的密封结构局部放大图。

具体实施方式

如图1、2所示，本实用新型的一种齿轮箱自润滑密封结构，包括箱体1、第一轴承座2、第二轴承座14、密封圈6、密封盖4、滑动套5、骨架油封3、第一支撑轴承8、第二支撑轴承15和齿轮轴13，所述第一轴承座2和第二轴承座14分别固定在箱体1的两侧，所述第一支撑轴承8和第二支撑轴承15分别安装在相应的第一轴承座2和第二轴承座14中，所述齿轮轴13转动支撑在第一支撑轴承8和第二支撑轴承15上，

所述箱体1的两个内侧壁上且位于第一轴承座2和第二轴承座14的上方处分别设有第一集油槽1-1和第二集油槽1-2，

所述第一轴承座2上具有轴承座第一凸缘2-6、轴承座第二凸缘2-2、轴承座径向甩油凸缘2-5、轴承座回流孔2-3和第一轴承座进油路2-1，

所述密封盖4固定在第一轴承座2外端，密封盖4具有密封盖第一凸缘4-1、密封盖第二凸缘4-2、骨架油封安装座4-6、密封盖第一凹槽4-3、密封盖第二凹槽4-5、密封盖第三凹槽4-7和溢流孔4-4，

所述密封圈6固定在齿轮轴13上，密封圈6具有密封圈第一凸缘6-1、密封圈第二凸缘6-2，

所述滑动套5固定在齿轮轴13上，所述骨架油封3装在骨架油封安装座4-6中且滑动套5相抵，

所述第二轴承座14上具有第二轴承座进油路14-2，所述第二集油槽1-2通过第二轴承座进油路14-2通往第二支撑轴承15处，

所述第一集油槽1-1通过第一轴承座进油路2-1通往第一支撑轴承8处，

所述第一轴承座2和第二轴承座14的底部分别固定连接有第一油池9和第二油池10，所述第一油池9上设有回流孔9-1，

所述第二油池10和第二支撑轴承15之间形成第一油腔11，第二轴承座14和第二支撑轴承15之间形成第二油腔12，所述轴承座第一凸缘2-6和第一支撑轴承8之间形成第三油腔25，第一油池9和第一支撑轴承8之间形成第四油腔26，

所述密封圈第一凸缘6-1与轴承座第一凸缘2-6之间形成第一轴向间隙密封16，所述密封圈第二凸缘6-2与轴承座第二凸缘2-2之间形成第二轴向间隙密封18，所述轴承座第一凸缘2-6、轴承座第二凸缘2-2与密封圈第一凸缘6-1、密封圈第二凸缘6-2的相应外圆面上分别开有若干周向沟槽，且相互对正，形成轴向间隙密封环槽17，这样，增加润滑油从第一轴向间隙密封16和第二轴向间隙密封18向外溢流的阻力，提高轴向间隙密封的效果。

所述密封圈第一凸缘6-1、轴承座第一凸缘2-6和密封圈第二凸缘6-2、轴承座第二凸缘2-2之间形成第一减压室24，所述密封圈第二凸缘6-2、轴承座第二凸缘2-2和密封盖4、滑动套5、骨架油封3之间形成第二减压室23，所述密封盖第三凹槽4-7与第二减压室23相通。第一减压室24和第二减压室23可分别收集经第一轴向间隙密封16和第二轴向间隙密封18溢流出来的润滑油并起减压和缓冲作用，使其能充分顺畅从轴承座回流孔2-3和油池回流孔9-1回流到箱体1内部，进一步提升密封效果。所述密封盖第三凹槽4-7与第二减压室23相通，作用是扩充了第二减压室23的空间,在有限空间的情况下,扩大第二减压室23的空间能更加有利于起到对润滑油的减压缓冲作用,而且效果更好更明显。

所述轴承座径向甩油凸缘2-5径向伸在第一减压室24中，轴承座径向甩油凸缘2-5可以将经第一轴向间隙密封16溢流出来的润滑油沿径向甩出，便于从轴承座回流孔2-3和油池回流孔9-1回流到箱体1内部。

所述第一减压室24、第二减压室23均通过轴承座回流孔2-3和油池回流孔9-1与齿轮箱内部连通，

所述第一油腔11和第四油腔26的高度分别高于第二支撑轴承15的最低处的滚柱母线和第一支撑轴承8的最低处的滚柱母线，即高度差H1≥0，保证第一支撑轴承8和第二支撑轴承15的最底部滚柱始终浸在油液中，提高润滑效果。

所述轴承座第一凸缘2-6的高度高于第四油腔26的高度，即高度差H2＞0，既能使第一支撑轴承8的最低处滚柱始终浸在油液中，同时保证第一轴向间隙密封16的密封效果。

所述第二轴向间隙密封18的高度高于第一轴向间隙密封16的高度，即高度差H3＞0，形成阶梯式轴向密封结构，提升密封效果，同时便于组装。

所述密封盖第一凸缘4-1与滑动套5之间形成第三轴向间隙密封19，所述密封盖第二凸缘4-2与滑动套5之间形成第四轴向间隙密封20，阻止箱体外部的雨水和灰尘的进入。

所述密封盖第一凹槽4-3、密封盖第二凹槽4-5与滑动套5之间分别形成第一收集腔21和第二收集腔22，可以将经第四轴向间隙密封20和第三轴向间隙密封19进入的少量灰尘和水雾进行收集，所述溢流孔4-4便于将第一收集腔21收集的灰尘和水分及时排出。

所述密封盖4的溢流孔4-4位于第一收集腔21的底部且与大气相通。

如图1、2所示，所述第一轴承座2和第二轴承座14上分别设有O型圈安装槽2-4、14-3，O型圈安装槽2-4、14-3内分别安装有O型密封圈7。这样，保证第一轴承座2、第二轴承座14与箱体1之间的静态密封可靠。

如图1所示，所述第一油池9和第二油池10为环形油腔。

如图1所示，所述箱体1上的第一集油槽1-1和第二集油槽1-2的截面为U型，第一集油槽1-1和第二集油槽1-2底部分别具有箱体进油路1-3、1-4，箱体进油路1-3、1-4分别通往第一轴承座进油路2-1和第二轴承座进油路14-2。

如图1、2所示，本实用新型使用时，车辆高速运行时，第一支撑轴承8和第二支撑轴承15依靠传动齿轮搅油飞溅润滑，同时飞溅起来的润滑油雾，经第一集油槽1-1和第二集油槽1-2收集，通过箱体进油路1-3、1-4和第一、第二轴承座进油路2-1、14-2进入到相应的第一油腔11、第二油腔12、第三油腔25、第四油腔26进行存储，形成集油效果；当车辆在低速作业时，依靠第一油腔11、第二油腔12、第三油腔25、第四油腔26的润滑油对第一支撑轴承8和第二支撑轴承15进行浸油润滑，从而同时保证了高、低速工况下齿轮轴支撑轴承的良好润滑。车辆在高速运行下，传动齿轮啮合产生的飞溅润滑油经第一轴向密封间隙密封16、第二轴向密封间隙密封18、轴向间隙密封环槽17和径向甩油凸缘2-5组合式的非接触式迷宫密封结构，并经第一减压室24和第二减压室23的收集、减压和缓冲，通过轴承座回流孔2-3和油池回流孔9-1回流到箱体1内部，同时在迷宫间隙密封的外侧辅以接触式骨架油封的密封结构，形成双重密封保障，保证密封效果可靠；外部的灰尘和雨水经第四轴向间隙密封20和第三轴向间隙密封19阻隔，和第一收集腔21、第二集腔22的收集，同时辅以接触式骨架油封结构，使其难以进入到箱体1的内部；采用上述非接触迷宫式和接触式油封密封的组合密封方式，既保证箱体1内的润滑油不泄露，又使箱体1外部的雨水、灰尘无法进入箱体1的内部；通过采用上述密封结构，实现了齿轮箱旋转贯通部位的双面密封，密封可靠。

Claims (5)

1.一种齿轮箱自润滑密封结构，包括箱体（1）、第一轴承座（2）、第二轴承座（14）、密封圈（6）、密封盖（4）、滑动套（5）、骨架油封（3）、第一支撑轴承（8）、第二支撑轴承（15）和齿轮轴（13），所述第一轴承座（2）和第二轴承座（14）分别固定在箱体（1）的两侧，所述第一支撑轴承（8）和第二支撑轴承（15）分别安装在相应的第一轴承座（2）和第二轴承座（14）中，所述齿轮轴（13）转动支撑在第一支撑轴承（8）和第二支撑轴承（15）上，其特征在于：

a、所述箱体（1）的两个内侧壁上且位于第一轴承座（2）和第二轴承座（14）的上方处分别设有第一集油槽（1-1）和第二集油槽（1-2），

b、所述第一轴承座（2）上具有轴承座第一凸缘（2-6）、轴承座第二凸缘（2-2）、轴承座径向甩油凸缘（2-5）、轴承座回流孔（2-3）和第一轴承座进油路（2-1），

c、所述密封盖（4）固定在第一轴承座（2）外端，密封盖（4）具有密封盖第一凸缘（4-1）、密封盖第二凸缘（4-2）、骨架油封安装座（4-6）、密封盖第一凹槽（4-3）、密封盖第二凹槽（4-5）和溢流孔（4-4），

d、所述密封圈（6）固定在齿轮轴（13）上，密封圈（6）具有密封圈第一凸缘（6-1）、密封圈第二凸缘（6-2），

e、所述滑动套（5）固定在齿轮轴（13）上，所述骨架油封（3）装在骨架油封安装座（4-6）中且滑动套（5）相抵，

f、所述第二轴承座（14）上具有第二轴承座进油路（14-2），所述第二集油槽（1-2）通过第二轴承座进油路（14-2）通往第二支撑轴承（15）处，

g、所述第一集油槽（1-1）通过第一轴承座进油路（2-1）通往第一支撑轴承（8）处，

h、所述第一轴承座（2）和第二轴承座（14）的底部分别固定连接有第一油池（9）和第二油池（10），所述第一油池（9）上设有回流孔（9-1），

i、所述第二油池（10）和第二支撑轴承（15）之间形成第一油腔（11），第二轴承座（14）和第二支撑轴承（15）之间形成第二油腔（12），所述轴承座第一凸缘（2-6）和第一支撑轴承（8）之间形成第三油腔（25），第一油池（9）和第一支撑轴承（8）之间形成第四油腔（26），

j、所述密封圈第一凸缘（6-1）与轴承座第一凸缘（2-6）之间形成第一轴向间隙密封（16），所述密封圈第二凸缘（6-2）与轴承座第二凸缘（2-2）之间形成第二轴向间隙密封（18），所述轴承座第一凸缘（2-6）、轴承座第二凸缘（2-2）与密封圈第一凸缘（6-1）、密封圈第二凸缘（6-2）的相应外圆面上分别开有若干周向沟槽，且相互对正，形成轴向间隙密封环槽（17），

k、所述密封圈第一凸缘（6-1）、轴承座第一凸缘（2-6）和密封圈第二凸缘（6-2）、轴承座第二凸缘（2-2）之间形成第一减压室（24），所述密封圈第二凸缘（6-2）、轴承座第二凸缘（2-2）和密封盖（4）、滑动套（5）、骨架油封（3）之间形成第二减压室（23），

l、所述轴承座径向甩油凸缘（2-5）径向伸在第一减压室（24）中，

m、所述第一减压室（24）、第二减压室（23）均通过轴承座回流孔（2-3）和油池回流孔（9-1）与齿轮箱内部连通，

n、所述第一油腔（11）和第四油腔（26）的高度分别高于第二支撑轴承（15）的最低处的滚柱母线和第一支撑轴承（8）的最低处的滚柱母线，即高度差H1≥0，

o、所述轴承座第一凸缘（2-6）的高度高于第四油腔（26）的高度，即高度差H2＞0，

p、所述第二轴向间隙密封（18）的高度高于第一轴向间隙密封（16）的高度，即高度差H3＞0，

q、所述密封盖第一凸缘（4-1）与滑动套（5）之间形成第三轴向间隙密封（19），所述密封盖第二凸缘（4-2）与滑动套（5）之间形成第四轴向间隙密封（20），

r、所述密封盖第一凹槽（4-3）、密封盖第二凹槽（4-5）与滑动套（5）之间分别形成第一收集腔（21）和第二收集腔（22），

s、所述密封盖（4）的溢流孔（4-4）位于第一收集腔（21）的底部且与大气相通。

2.根据权利要求1所述的齿轮箱自润滑密封结构，其特征在于：所述第一轴承座（2）和第二轴承座（14）上分别设有O型圈安装槽（2-4、14-3），O型圈安装槽（2-4、14-3）内分别安装有O型密封圈（7）。

3.根据权利要求1所述的齿轮箱自润滑密封结构，其特征在于：所述第一油池（9）和第二油池（10）为环形油腔。

4.根据权利要求1所述的齿轮箱自润滑密封结构，其特征在于：所述箱体（1）上的第一集油槽（1-1）和第二集油槽（1-2）的截面为U型，第一集油槽（1-1）和第二集油槽（1-2）底部分别具有箱体进油路（1-3、1-4），箱体进油路（1-3、1-4）分别通往第一轴承座进油路（2-1）和第二轴承座进油路（14-2）。

5.根据权利要求1所述的齿轮箱自润滑密封结构，其特征在于：所述密封盖（4）具有密封盖第三凹槽（4-7）,所述密封盖第三凹槽（4-7）与第二减压室（23）相通。