CN207921298U - 密封结构和齿轮箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种密封结构和齿轮箱，所述密封结构包括：转轴(10)、领圈(20)、第一弹性体(30)和磁流体密封组件(40)，所述转轴(10)穿插在所述领圈(20)的内孔中，所述磁流体密封组件(40)设置于所述领圈(20)的内孔壁和所述转轴(10)之间，用于密封所述领圈(20)的内孔壁和所述转轴(10)之间的间隙，所述领圈(20)的内孔壁上形成有第一凹槽(21)，所述第一弹性体(30)设置于所述第一凹槽(21)内，并支撑所述磁流体密封组件(40)，以使所述磁流体密封组件(40)挤压于所述转轴(10)。第一弹性体可以实时地支撑所述磁流体密封组件，以使磁流体密封组件可以保持挤压于所述转轴的状态，从而提高了转轴和领圈之间的密封性。

Description

密封结构和齿轮箱

技术领域

本实用新型涉及电力机车齿轮箱领域，具体地涉及一种密封结构和齿轮箱。

背景技术

电力机车齿轮箱主要用于驱动系统中电机小齿轮与轮对大齿轮润滑油储存。其中，齿轮箱的密封性能非常重要，其直接影响驱动系统的驱动性能。

以往齿轮箱都是采用毛粘条加胶进行密封，由于设计原因，齿轮箱漏油问题从上个世纪六十年代机车运行到现在一直没能得到有效解决，且齿轮箱的漏油给机车的正常营运带来了非常多的负面影响，其一是齿轮箱漏油将导致齿轮箱缺油，而齿轮箱缺油将直接导致大、小齿轮干磨，进而造成大、小齿轮烧损，而为了防止齿轮箱缺油，机务段要时时对齿轮箱油位进行检查和补给，不仅风险大且维护成本高；其二是由于齿轮箱漏油，油脂直接撒在铁路沿线，对铁路沿线造成了环境污染；其三是毛粘条容易磨损，需经常更换，且更换毛粘条要占用很大场地和很长的维护时间，其具体程序有：机车回段架车，开箱检查，清理强力胶，替换毛粘条、涂胶与箱体的合封，费用很高。

因此，亟待为齿轮箱提供一种密封结构，以减小齿轮箱的漏油。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的齿轮箱密封效果差的问题，并提供一种密封结构和齿轮箱，该密封结构具有第一弹性体，其可以实时地支撑磁流体密封组件。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种密封结构，所述密封结构包括：转轴、领圈、第一弹性体和磁流体密封组件，

所述转轴穿插在所述领圈的内孔中，所述磁流体密封组件设置于所述领圈的内孔壁和所述转轴之间，用于密封所述领圈的内孔壁和所述转轴之间的间隙，

所述领圈的内孔壁上形成有第一凹槽，所述第一弹性体设置于所述第一凹槽内，并支撑所述磁流体密封组件，以使所述磁流体密封组件挤压于所述转轴，所述磁流体密封组件中的磁流体与所述转轴直接接触。

优选地，所述磁流体密封组件包括：第一密封环、磁体和磁流体，

所述第一密封环的一部分设置于所述第一凹槽内，

所述磁流体能够在所述磁体所形成磁场的作用下流动至所述第一密封环和所述转轴之间，以密封所述第一密封环和所述转轴之间的间隙。

优选地，所述第一密封环具有环状的空腔，所述磁体设置于所述空腔内，所述磁流体能够在磁场作用下从所述空腔流动至所述第一密封环和所述转轴之间的间隙。

优选地，所述磁体包括若干磁柱，所述若干磁柱在所述空腔内绕所述第一密封环的中心轴等间距分布。

优选地，所述磁柱的形状为具有圆弧结构的长方体。

优选地，所述磁流体密封组件还包括设置于所述磁体两极的极靴。

优选地，所述第一密封环为高分子材料环体。

优选地，所述领圈的内孔壁上形成有第二凹槽，所述密封结构还包括第二弹性体和第二密封环，所述第二弹性体设置于所述第二凹槽内，并支撑所述第二密封环，以使所述第二密封环挤压于所述转轴。

优选地，所述转轴的圆周面上具有挡油环体，所述磁流体密封组件位于所述挡油环体的一侧，所述第二密封环位于所述挡油环体的另一侧；

和/或，

所述第二密封环为高分子材料环体。

本实用新型另一方面提供一种齿轮箱，具有本实用新型提供的密封结构。

通过上述技术方案，第一弹性体可以实时地支撑所述磁流体密封组件，以使磁流体密封组件可以保持挤压于所述转轴的状态，从而提高了转轴和领圈之间的密封性。

附图说明

图1是本实用新型一实施方式中密封结构的示意图；

图2是本实用新型一实施方式中磁流体密封组件的主视图；

图3是本实用新型一实施方式中磁流体密封组件的左视图；

图4是图3中沿A-A的剖面视图；

图5是图2中沿B-B的剖面视图。

图中：

10-转轴；11-挡油环体；

20-领圈；21-第一凹槽；22-第二凹槽；

30-第一弹性体；

40-磁流体密封组件；41-第一密封环；42-磁体；43-磁流体；44-极靴；

50-第二弹性体；

60-第二密封环。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

参阅图1，本实施方式中提供一种密封结构，所述密封结构包括转轴10、领圈20、第一弹性体30和磁流体密封组件40，

所述转轴10穿插在所述领圈20的内孔中，所述磁流体密封组件40设置于所述领圈20的内孔壁和所述转轴10之间，用于密封所述领圈20的内孔壁和所述转轴10之间的间隙，所述领圈20的内孔壁上形成有第一凹槽21，所述第一弹性体30设置于所述第一凹槽21内，并支撑所述磁流体密封组件40，以使所述磁流体密封组件40挤压于所述转轴10，所述磁流体密封组件40中的磁流体43与所述转轴10直接接触。其中，第一弹性体30还能够起到密封磁流体密封组件40和所述第一凹槽21之间的密封作用。由于第一弹性体30可实时地施加弹性作用力于磁流体密封组件40，从而使磁流体密封组件40可以始终贴附于转轴10的外圆面，当转轴10沿径向跳动或者磨损时，第一弹性体30的弹性变形可弥补转轴10沿径向跳动或者磨损后的间隙，从而保证密封的有效性。而且这种结构特别适合磁流体密封的环境，由于磁流体密封采用的是具有流动性的液体进行密封，所以，第一弹性体30的弹性变形可与磁流体的液体流动可相互补偿，从而达到动态密封的效果。此外，由于转轴10与领圈20的密封是通过磁流体密封组件40中的磁流体43与所述转轴10直接接触，所以可以减少转轴10对磁流体密封组件40中的第一密封环41的磨损，从而明显提高密封结构的使用寿命。

其中，第一弹性体30优选采用橡胶圈，当然也可采用管型橡胶等具有密封作用的弹性部件。当选用橡胶圈时，可采用一个圆形橡胶圈即可。

具体地，磁流体密封组件40可采用如下形式：

磁流体密封组件40包括：第一密封环41、磁体42和磁流体43，

所述第一密封环41的一部分设置于所述第一凹槽21内，并能够接受第一弹性体30的弹性作用力，所述磁流体43能够在所述磁体42所形成磁场的作用下流动至所述第一密封环41和所述转轴10之间，以密封所述第一密封环41和所述转轴10之间的间隙。磁体42的位置以所形成的磁场能够使磁流体43流动至第一密封环41和所述转轴10之间的间隙为设计标准，本领域技术人员可以根据所选用的磁体42的结构以及磁场强度具体设置，所以在此不予限定。

结合图2和图3，第一密封环41为环状结构，为了便于设置磁体42，所述第一密封环41具有环状的空腔，进一步结合图4和图5，所述磁体42设置于所述空腔内，所述磁流体43能够从所述空腔流动至所述第一密封环41和所述转轴10之间的间隙。由于磁体42不能完全填充空腔，所以当磁体42设置于空腔内后，空腔内依然留有一定的储存空间，这部分储存空间可用于储存磁流体43，所以第一密封环41所形成的环状的空腔还可以用于磁流体43调集和藏储。

进一步，所述磁体42包括若干磁柱，所述若干磁柱在所述空腔内绕所述第一密封环41的中心轴等间距分布。参阅图4，磁柱在空腔内依次排布，每个磁柱均形成一个独立的磁场，具体地，所述磁柱的形状为具有圆弧结构的长方体。长方体的磁柱具有更强的磁场强度，每个磁柱可提升为4千高斯以上，从而加强了磁场强度，一旦齿轮箱与转轴10组装在一起，磁流体43会从磁柱周围的藏储处迅速被吸出，而牢牢吸附(封堵)在第一密封环41和转轴10之间的间隙。不论齿轮和转轴10以多高的速度运转，磁流体43依然将能保持准确的动密封特性。

进一步，结合图1和图5，为了增强磁场的强度，所述磁流体密封组件40还包括设置于所述磁体42两极的极靴44。极靴44具有增强磁场强度的作用。

为了增加第一密封环41的耐磨性，所述第一密封环41优选为高分子材料环体。高分子材料环体具有独特的密封性和自润滑性等，并且在充满润滑油雾化的环境下，是常态当中作为磁流体43的载体的最佳选择。

继续参阅图1，为了进一步增强领圈20和转轴10之间的密封性，所述领圈20的内孔壁上还形成有第二凹槽22，所述密封结构还包括第二弹性体50和第二密封环60，所述第二弹性体50设置于所述第二凹槽22内，并支撑所述第二密封环60，以使所述第二密封环60挤压于所述转轴10。该结构与第一弹性体30和磁流体密封组件40的结构相似，第二弹性体50具有时刻支撑第二密封环60的弹性作用力，第二密封环60高分子材料环体，直接与转轴10接触。第二密封环60可作为第一道密封结构，磁流体密封组件40作为第二道密封结构。

进一步，所述转轴10的圆周面上具有挡油环体11，所述磁流体密封组件40位于所述挡油环体11的一侧，所述第二密封环60位于所述挡油环体11的另一侧。当少量油液穿过第二密封环60后，可在挡油环体11的阻挡下从领圈20的回油孔流回箱体内部。其中，为了便于设置挡油环体11，可在领圈20相应的位置开设环槽，用于容纳挡油环体11。其中回油孔可开设在该环槽上。

磁流体密封组件40作为最终的密封，可使油液与外界完全密封，从而减少甚至完全杜绝箱体的漏油现象。

本实施方式中的密封结构，优选应用于齿轮箱，因此，本实施方式进一步提供一种具有本实施方式中的密封结构的齿轮箱。当然，该密封结构还可用在类似的具有密封需求且具有类似转轴10的装置上。该齿轮箱由于采用了上述密封结构，解决了电力机车齿轮箱长期难以解决的漏油问题，而且可以使机车检修次数减少、齿轮箱润滑油使用量大大减少，降低齿轮箱装拆频次，减少重复劳动，实现创新、循环的经济收益，从而延长密封系统的使用寿命，节约了机车运营成本。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种密封结构，其特征在于，所述密封结构包括：转轴(10)、领圈(20)、第一弹性体(30)和磁流体密封组件(40)，

所述转轴(10)穿插在所述领圈(20)的内孔中，所述磁流体密封组件(40)设置于所述领圈(20)的内孔壁和所述转轴(10)之间，用于密封所述领圈(20)的内孔壁和所述转轴(10)之间的间隙，

所述领圈(20)的内孔壁上形成有第一凹槽(21)，所述第一弹性体(30)设置于所述第一凹槽(21)内，并支撑所述磁流体密封组件(40)，以使所述磁流体密封组件(40)挤压于所述转轴(10)，所述磁流体密封组件(40)中的磁流体(43)与所述转轴(10)直接接触。

2.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述磁流体密封组件(40)包括：第一密封环(41)、磁体(42)和磁流体(43)，

所述第一密封环(41)的一部分设置于所述第一凹槽(21)内，

所述磁流体(43)能够在所述磁体(42)所形成磁场的作用下流动至所述第一密封环(41)和所述转轴(10)之间，以密封所述第一密封环(41)和所述转轴(10)之间的间隙。

3.根据权利要求2所述的密封结构，其特征在于，所述第一密封环(41)具有环状的空腔，所述磁体(42)设置于所述空腔内，所述磁流体(43)能够在磁场作用下从所述空腔流动至所述第一密封环(41)和所述转轴(10)之间的间隙。

4.根据权利要求3所述的密封结构，其特征在于，所述磁体(42)包括若干磁柱，所述若干磁柱在所述空腔内绕所述第一密封环(41)的中心轴等间距分布。

5.根据权利要求4所述的密封结构，其特征在于，所述磁柱的形状为具有圆弧结构的长方体。

6.根据权利要求2-4任一项所述的密封结构，其特征在于，所述磁流体密封组件(40)还包括设置于所述磁体(42)两极的极靴(44)。

7.根据权利要求2所述的密封结构，其特征在于，所述第一密封环(41)为高分子材料环体。

8.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述领圈(20)的内孔壁上形成有第二凹槽(22)，所述密封结构还包括第二弹性体(50)和第二密封环(60)，所述第二弹性体(50)设置于所述第二凹槽(22)内，并支撑所述第二密封环(60)，以使所述第二密封环(60)挤压于所述转轴(10)。

9.根据权利要求8所述的密封结构，其特征在于，所述转轴(10)的圆周面上具有挡油环体(11)，所述磁流体密封组件(40)位于所述挡油环体(11)的一侧，所述第二密封环(60)位于所述挡油环体(11)的另一侧；

和/或，

所述第二密封环(60)为高分子材料环体。

10.一种齿轮箱，其特征在于，具有如权利要求1-9任意一项所述的密封结构。