CN205173430U - 一种轨道车辆齿轮箱的五重八道密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轨道车辆齿轮箱的五重八道密封结构，设置在箱体与旋转轴之间的轴承外侧，轴承由轴承座设在箱体上，轴承座外设有密封端盖；旋转轴上的轴承外侧依次固定连接有密封环和轴端密封盖，旋转轴与轴端密封盖的配合段轴径小于或者等于旋转轴与密封环的配合段轴径；密封环的外端呈锥盘结构。密封结构通过轴承、密封端盖、密封环和轴端密封盖形成具有卸、吸、阻、挡、回共五个功能区的三个腔室和八道密封的八个密封段的复合型迷宫式五重八道密封结构。本实用新型的有益效果是，结构简单、密封效果好、使用寿命长，且便于拆装维护；适用于时速≥200Km/h轨道车辆的齿轮箱。

Description

一种轨道车辆齿轮箱的五重八道密封结构

技术领域

本实用新型专利涉及车辆齿轮箱的非接触复合密封结构，特别是一种轨道车辆齿轮箱的五重八道密封结构。

背景技术

轨道车辆线路运行里程长，跨越的区域范围广，其使用环境因素如温度、风沙等变化大，具有中、高速、大功率、大扭矩、大冲击的特定要求，对密封装置要求非常苛刻。且密封装置需具备耐受极端环境温度如高温45～50℃，高寒-40～-45℃、极端气候如冰雪、雨水、风暴、沙尘以及耐强大冲击振动；且密封装置还须满足30年使用寿命等诸多要求。这类齿轮箱的密封结构需要采用非接触结构，且应具有防箱内润滑油泄露和外部环境水分、尘埃等杂质侵入箱内的双重功能。但目前的各种非接触式密封结构中，有些密封效果好但装配和拆装较为困难、给维护带来不便，而有些装配和拆装方便，但密封效果不好，存在泄漏问题。

发明内容

本实用新型目的是针对现有技术的不足，提供一种结构简单、密封效果好、使用寿命长，且便于拆装维护的轨道车辆齿轮箱的五重八道密封结构。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种轨道车辆齿轮箱的非接触复合密封结构，设置在箱体与旋转轴之间的轴承外侧，轴承通过轴承座设在所述箱体上，轴承座的外侧面上固定连接有密封端盖；所述旋转轴上由轴承向外依次固定连接有密封环和轴端密封盖，密封环一端与轴承内圈抵接，另一端与轴端密封盖抵接，旋转轴与轴端密封盖的配合段轴径小于或者等于旋转轴与密封环的配合段轴径；所述密封结构包括由回油通道与箱体内部连通的内回油腔和外回油腔，内回油腔呈矩形的形成在轴承座底部内侧与轴承转动部分之间，外回油腔形成在轴承座与密封端盖之间内侧壁之间，内回油腔外形成有第一道密封，该第一道密封形成在轴承座与密封环的配合段之间，密封环外端形成有大端向外的锥盘，该锥盘位于外回油腔内，密封环的锥盘底部形成有伸入密轴承座外壁上第一环槽内的第一凸环，以在第一凸环两侧分别形成第二道密封和第三道密封，且锥盘外锥面上形成第四道密封；密封环的锥盘底部形成有伸入密封端盖内壁上环槽内的第二凸环，以在第二凸环两侧分别形成第五道密封和第六道密封；密封端盖与轴端密封盖配合轴颈之间的防护腔，防护腔通过排水孔与外界连通，防护腔将密封端盖与轴端密封盖的配合段分隔形成第七道密封和第八道密封。

采用前述技术方案的本实用新型，由于密封结构设有内外回油腔，在内外回油腔之间还形成有三道密封和大端向外的锥盘，该锥盘形成在密封环外端并位于外回油腔内，从而三道密封与外回油腔之间。齿轮箱运行时，润滑油在内油腔汇集，当漫过轴承外圈边缘时，通过轴承座设置的回油道回流内部，以有效避免油液浸漫过防漏油密封段，防漏油密封段利用油膜形成密封。当飞溅油液或者在负压等作用情况下，仍有少部分油液进入第一道密封而沿密封环锥盘底部外周向外扩散，进而由第二道密封和第三道密封进一步阻隔，在进一步的更少油液进入锥盘的外锥面上，通过高速旋转的锥面形成具有泵吸效应的第四道密封。此时，被抛射散落的油液或油雾凝聚成的油液汇集于外回油腔，外回油腔通过回油通道返回齿轮箱，避免了油液泄漏。其中，第一道至第四道密封依次形成迷宫式密封结构。由锥盘抛射在外回油腔右侧内壁且位于旋转轴轴线上部的润滑油，经过第五道和第六道密封的一部分进入第七道密封，对密封端盖与轴端密封盖的配合段进行润滑，而另一部分以及位于旋转轴轴线以下的润滑油沿壁流至腔底通过回油通道返回齿轮箱，第五、六和七道密封依次构成迷宫型密封结构，形成良好的密封效果。在车辆运行时，通过第八道密封进入的雨雪、灰尘、高速气流等通过防护腔的减速、汇集并通过排水孔排出并泄压，达到减缓、阻隔的防尘密封作用。当高速气流经过微小的第八道密封后进入防护腔后，气流体积突然膨胀产生剧烈漩涡，漩涡摩擦的结果使气流的绝大部分动能转化为热能，热能由密封端盖散发，这一过程降低了气流的速度；水及灰尘通过排水孔排出。故本实用新型结构简单、密封效果好。另外，由于旋转轴与轴端密封盖的配合段轴径小于或者等于旋转轴与密封环的配合段轴径，可方便的依次拆除轴端密封盖、密封端盖、密封环和轴承座，其拆装及维护保养方便。

优选的，所述密封端盖上与密封环上的第二凸环配合的端面环槽形成在凸台上，该凸台的自由端伸入所述锥盘内。以利用锥盘的内锥面将穿过第四防尘密封段的极少尘埃抛射在凸台上，避免其与外回油腔中极少量油液混合而被带回箱体内，进一步提高防尘、防水效果。

优选的，所述密封环上第一凸环和第二凸环的断面均呈矩形或由内向外逐渐减小的梯形；或者二者之一呈矩形，另一个呈所述梯形。进一步提高装拆方便性。

优选的，所述第七道密封上还设有多个相间的环形槽。以形成局部的典型迷宫密封结构。

优选的，所述轴端密封盖外端形成有端面盘。以利用端面盘进行拆装，提高拆装方便性。

进一步优选的，所述端面盘与密封端盖的相相面之间形成断面为楔形的环形空间。以利用楔块方式拆除轴端密封盖，进一步提高轴端密封盖拆除的方便性。

本实用新型的有益效果是，结构简单、密封效果好、使用寿命长，且便于拆装维护；适用于时速≥200Km/h轨道车辆的齿轮箱。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中的A部放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

参见图1、图2，一种轨道车辆齿轮箱的非接触复合密封结构，设置在箱体1与旋转轴2之间的轴承3外侧，所述轴承3通过轴承座4设在所述箱体1上，轴承座4的外侧面上固定连接有密封端盖5；所述旋转轴2上由轴承3向外依次固定连接有密封环6和轴端密封盖7，密封环6一端与轴承3内圈抵接，另一端与轴端密封盖7抵接，旋转轴2与轴端密封盖7的配合段轴径小于或者等于旋转轴2与密封环6的配合段轴径；所述密封结构包括由回油通道与箱体1内部连通的内回油腔8和外回油腔9，内回油腔8呈矩形的形成在轴承座4底部内侧与轴承3转动部分之间，外回油腔9形成在轴承座4与密封端盖5之间内侧壁之间，内回油腔8外形成有第一道密封10，该第一道密封10形成在轴承座4与密封环6的配合段之间，密封环6外端形成有大端向外的锥盘6a，该锥盘6a位于外回油腔9内，密封环6的锥盘6a底部形成有伸入密轴承座4外壁上第一环槽4c内的第一凸环6c，以在第一凸环6c两侧分别形成第二道密封16和第三道密封17，且锥盘6a外锥面上形成第四道密封；密封环6的锥盘6a底部形成有伸入密封端盖5内壁上环槽5a内的第二凸环6b，以在第二凸环6b两侧分别形成第五道密封12和第六道密封13；密封端盖5与轴端密封盖7配合轴颈之间的防护腔11，防护腔11通过排水孔11a与外界连通，防护腔11将密封端盖5与轴端密封盖7的配合段分隔形成第七道密封14和第八道密封15。

其中，回油通道包括设在箱体1上的回油油道1a，以及设在轴承座4上的内回油道4a和外回油道4b，内回油道4a的回油出口位于齿轮箱体内部，外回油道4b的回油出口与回油油道1a连通，回油道4a和外回油道4b的回油进口分别与内回油腔8和外回油腔9连通。密封端盖5上与密封环6上的第二凸环6b配合的端面环槽5a形成在凸台上，该凸台的自由端伸入所述锥盘6a内；密封环6上第一凸环6c和第二凸环6b的断面均呈矩形；第七道密封14上还设有多个相间的环形槽5b；所述轴端密封盖7外端形成有端面盘7a，该端面盘7a与密封端盖5的相相面之间形成断面为楔形的环形空间。

本实施例中，密封环6上第一凸环6c和第二凸环6b的断面也可均呈由内向外逐渐减小的梯形；或者，第一凸环6c和第二凸环6b中的一个呈矩形，另一个呈所述的梯形；径向环形槽5b还可根据具体结构尺寸设置为两个、四个甚至更多的多个。

本实用新型，通过内回油腔8、外回油腔9和防护腔11形成“三腔”结构；通过内回油腔8的轴承座4底部内侧竖直面上形成挡油功能区，第一道密封、第二道密封和第三道密封形成阻油功能区，在锥盘6a部位形成泵吸效应区构成第四道密封，通过箱体上1的回油通道形成回油功能区，通过排水孔11a形成卸载功能区；挡油功能区、阻油功能区、泵吸效应区、回油功能区和卸载功能区构成具有五重功能的“五重”结构；通过第一道密封10、第二道密封16、第三道密封17、第四道密封、第五道密封12、第六道密封13、第七道密封14和第八道密封15组成“八道”密封结构。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种轨道车辆齿轮箱的五重八道密封结构，设置在箱体(1)与旋转轴(2)之间的轴承(3)外侧，其特征在于，所述轴承(3)通过轴承座(4)设在所述箱体(1)上，轴承座(4)的外侧面上固定连接有密封端盖(5)；所述旋转轴(2)上由轴承(3)向外依次固定连接有密封环(6)和轴端密封盖(7)，密封环(6)一端与轴承(3)内圈抵接，另一端与轴端密封盖(7)抵接，旋转轴(2)与轴端密封盖(7)的配合段轴径小于或者等于旋转轴(2)与密封环(6)的配合段轴径；所述密封结构包括由回油通道与箱体(1)内部连通的内回油腔(8)和外回油腔(9)，内回油腔(8)呈矩形的形成在轴承座(4)底部内侧与轴承(3)转动部分之间，外回油腔(9)形成在轴承座(4)与密封端盖(5)之间内侧壁之间，内回油腔(8)外形成有第一道密封(10)，该第一道密封(10)形成在轴承座(4)与密封环(6)的配合段之间，密封环(6)外端形成有大端向外的锥盘(6a)，该锥盘(6a)位于外回油腔(9)内，密封环(6)的锥盘(6a)底部形成有伸入密轴承座(4)外壁上第一环槽(4c)内的第一凸环(6c)，以在第一凸环(6c)两侧分别形成第二道密封(16)和第三道密封(17)，且锥盘(6a)外锥面上形成第四道密封；密封环(6)的锥盘(6a)底部形成有伸入密封端盖(5)内壁上环槽(5a)内的第二凸环(6b)，以在第二凸环(6b)两侧分别形成第五道密封(12)和第六道密封(13)；密封端盖(5)与轴端密封盖(7)配合轴颈之间的防护腔(11)，防护腔(11)通过排水孔(11a)与外界连通，防护腔(11)将密封端盖(5)与轴端密封盖(7)的配合段分隔形成第七道密封(14)和第八道密封(15)。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆齿轮箱的五重八道密封结构，其特征在于，所述密封端盖(5)上与密封环(6)上的第二凸环(6b)配合的端面环槽(5a)形成在凸台上，该凸台的自由端伸入所述锥盘(6a)内。

3.根据权利要求1所述的轨道车辆齿轮箱的五重八道密封结构，其特征在于，所述密封环(6)上第一凸环(6c)和第二凸环(6b)的断面均呈矩形或由内向外逐渐减小的梯形；或者二者之一呈矩形，另一个呈所述梯形。

4.根据权利要求1所述的轨道车辆齿轮箱的五重八道密封结构，其特征在于，所述第七道密封(14)上还设有多个相间的环形槽(5b)。

5.根据权利要求1～4中任一项权利要求所述的轨道车辆齿轮箱的五重八道密封结构，其特征在于，所述轴端密封盖(7)外端形成有端面盘(7a)。

6.根据权利要求5所述的轨道车辆齿轮箱的五重八道密封结构，其特征在于，所述端面盘(7a)与密封端盖(5)的相相面之间形成断面为楔形的环形空间。