CN218267186U - 一种转轴内孔润滑结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及传动装置技术领域，公开了一种转轴内孔润滑结构，包括箱体、转轴和硬质油管，转轴通过安装在转轴两端处的滚动轴承转动连接在箱体上，转轴内设有轴向孔，硬质油管的两端分别为首端和尾端，硬质油管伸入轴向孔且硬质油管的尾端外漏于轴向孔，硬质油管的尾端连接在箱体上，硬质油管的尾端用于和外部油路连通，转轴静止和转动时，轴向孔和硬质油管之间均设有空隙。本实用新型不需要在箱体上开设油道，不需要在轴承周围布置导油管，通过轴向孔和硬质油管引导润滑油流到轴承处，从而对轴承进行充分有效润滑，结构简单，设计巧妙合理，同时可以使齿轮箱内部环境更加简洁。

Description

一种转轴内孔润滑结构

技术领域

本实用新型涉及传动装置技术领域，更具体地是涉及一种转轴内孔润滑结构。

背景技术

齿轮箱必然包括输入轴和输出轴，很多齿轮箱内还设有一根或多根中间轴，中间轴上设置齿轮，以将输入轴的扭矩传递到输出轴。输入轴、输出轴和中间轴等一般统称为转轴。转轴一般通过安装在其两端的滚动轴承转动连接在齿轮箱的箱体上。输入轴、输出轴的端部通常外露于箱体，以连接驱动源和负载，但是安装在输入轴和输出轴两端的滚动轴承是封闭在箱体内的。封闭在箱体内的转动零件通常采用润滑油进行润滑，以避免转动零件过度磨损，同时润滑油还可以为转动零件降温，防止转动零件过热失效。封闭在箱体内的转动零件主要包括中间轴、轴承和齿轮，输入轴和输出轴则是部分封闭在箱体内。齿轮箱运行时，轴承始终处于负载转动状态，如果轴承得不到充分润滑，则容易产生磨损失效，进而影响齿轮箱的运行，所以轴承失效后需要及时更换。

目前，齿轮箱的润滑有多种方式，例如在箱体上开设油道将润滑油引到轴承等各处，还有在轴承等周围布置导油管，将润滑油经由导油管直接喷到轴承等零件上进行润滑。再有就是采用甩油或喷淋的方式进行润滑。为了加快润滑油循环流动，还可以连接外部油路并采用循环泵驱动润滑油循环流动，同时在外部油路中还可以采取降温措施对润滑油进行降温。

以上这些润滑方式有其各自的优点，但是也各有不足。如果在箱体上开设油道，则对油道的位置要求较高，结构和加工工艺较为复杂，工艺成本较高。如果在轴承等周围布置导油管，则会导致箱体内环境复杂，给轴承和齿轮等零件的安装拆卸带来一定的麻烦，而且由于箱体内零件较多、结构通常比较紧凑、箱体内部空间比较狭小、箱体外需要连接其他设备等原因，甚至无法在轴承等周围布置导油管。如果采用甩油或喷淋润滑方式，则基本上是靠润滑油的飞溅和自由流动进行润滑，而由于零件之间相互遮挡等原因，导致有些地方获得润滑油不足，润滑不充分。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术中的不足，提供了一种转轴内孔润滑结构。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的。

一种转轴内孔润滑结构，包括箱体、转轴和硬质油管，转轴通过安装在转轴两端处的滚动轴承转动连接在箱体上，转轴内设有轴向孔，硬质油管的两端分别为首端和尾端，硬质油管伸入轴向孔且硬质油管的尾端外漏于轴向孔，硬质油管的尾端连接在箱体上，硬质油管的尾端用于和外部油路连通，转轴静止和转动时，轴向孔和硬质油管之间均设有空隙。

本方案中的转轴可以是中间轴，也可以是输入轴或输出轴。如果转轴是中间轴的话，则轴向孔可以是通孔也可以是盲孔。如果转轴是输入轴或输出轴的话，则轴向孔则只能是盲孔，因为输入轴或输出轴上的轴向孔如果是通孔的话则润滑油会顺着通孔流到外部，这样就不满足油路封闭循环的基本要求。转轴是需要转动的，硬质油管是固定不动的，为防止发生摩擦，同时保证润滑油在轴向孔内自由顺畅地流动，转轴静止和转动时，均需要轴向孔和硬质油管之间留有空隙，即轴向孔的内壁和硬质油管始终不接触。优选方案是轴向孔和转轴同轴，硬质油管采用直筒式的金属管，且硬质油管和轴向孔同轴布置。为了便于安装和拆卸零部件，硬质油管一般采用可拆卸的方式安装在箱体上，例如可以在硬质油管的靠近尾端处加工出外螺牙，在箱体上加工出螺纹通孔，硬质油管螺纹配合穿过螺纹通孔，然后锁紧螺母，硬质油管的尾端外露于箱体并用于和外部油路连通。当然还可以采用其他方式，此处不一一列举。

本方案在转轴上设置轴向孔，并通过硬质油管导入润滑油，如果轴向孔是盲孔的话，润滑油就会顺着轴向孔的开口端流到位于此端的滚动轴承处，从而对此端的滚动轴承进行润滑。如果转轴是中间轴且轴向孔是通孔的话，润滑油就会顺着轴向孔的两端流到位于中间轴两端的滚动轴承处，从而对位于中间轴两端的滚动轴承进行润滑。现有技术中的滚动轴承都是存在空隙的，也就是说润滑油可以顺着滚动轴承的空隙穿过滚动轴承继续流动，以实现润滑油的总体循环，同时可以带走转轴和滚动轴承上的部分热量，对转轴和滚动轴承起到降温的作用。本方案不需要在箱体上开设油道，不需要在轴承周围布置导油管，通过轴向孔和硬质油管引导润滑油流到轴承处，从而对轴承进行充分有效润滑，结构简单，设计巧妙合理，同时可以使齿轮箱内部环境更加简洁。本方案适用于立式齿轮箱、卧式齿轮箱等各种形式的齿轮箱。本方案实际上提供了一种新的润滑方式，可以将本方案单独用于设备中，也可以结合其他润滑方式，如结合喷淋润滑、布置导油管润滑等一起用于设备中。

作为进一步改进的结构形式，上述的箱体上对应转轴的位置设有端盖，硬质油管的尾端连接在端盖上，端盖上设有用于和外部油路连通的进油接口，硬质油管的尾端和进油接口连通。该结构形式是将硬质油管固定连接在端盖上，例如直接焊接在端盖上，而端盖是拆卸式连接在箱体上的，也可以说该结构形式采用另一种方式实现了硬质油管拆卸式连接在箱体上，从工艺角度讲，该结构形式更加简单合理。

作为进一步改进的结构形式，上述的端盖上设有倾斜油道，倾斜油道连通进油接口和端盖上位于箱体内的端面。从进油接口流入的润滑油的一部分可以顺着倾斜油道流出，并流向靠近端盖的轴承处，从而对轴承进行润滑。

作为进一步改进的结构形式，上述的转轴上设有若干个径向油道，径向油道由轴向孔连通至安装在转轴上的滚动轴承处。这样轴向孔内的润滑油可以顺着径向油道流向滚动轴承处，从而对滚动轴承进行润滑。

作为进一步改进的结构形式，上述的转轴上固定设置有齿轮部，齿轮部和转轴上开设有若干个径向油道，径向油道连通轴向孔和齿轮部的齿根处。这样轴向孔内的润滑油可以顺着径向油道流向齿轮部的齿根处，从而对齿轮部的齿牙进行润滑。

作为进一步改进的结构形式，上述的硬质油管上开设有若干个径向油孔。这样硬质油管内的润滑油可以从硬质油管的首端流出，也可以从径向油孔流出，加快润滑油流动速度。

作为进一步改进的结构形式，上述的转轴为中间轴，上述的轴向孔为轴向通孔，硬质油管伸入轴向通孔的长度小于中间轴的长度。

作为进一步改进的结构形式，上述的轴向通孔的一端处设有一圈径向凸台。如果需要润滑油更多更快的流向位于中间轴一端的滚动轴承处，则在中间轴另一端的轴向通孔处设置径向凸台，这样就可以在一定程度上阻挡润滑油。简单来说，就是可以根据两端的滚动轴承的润滑主次关系来设置径向凸台，以满足实际工况的需要。

作为进一步改进的结构形式，上述的转轴包括中间轴，还包括和中间轴同轴心布置的同心转轴，中间轴通过安装在中间轴两端处的滚动轴承转动连接在箱体上，同心转轴通过安装在同心转轴两端处的滚动轴承转动连接在箱体上，中间轴内的轴向孔为中心通孔，同心转轴内的轴向孔为中心盲孔，中心盲孔的开口朝向中间轴，同心转轴内还设有中心油道，中心油道的一端封闭，中心油道的另一端连通至中心盲孔的底部端面，同心转轴内还设有若干个径向油道，径向油道由中心油道连通至安装在同心转轴上的滚动轴承处，硬质油管同轴穿过中间轴的中心通孔且首端伸入中心盲孔，硬质油管的首端端面和中心盲孔的底部端面之间设有间隙。对于齿轮箱中同轴布置的转轴的支撑轴承，通常很难在箱体上开设油道或在其周围布置导油管进行润滑。而本结构形式的本质是通过合理巧妙的设计，直接在中间轴和同心转轴的内部设置油路，从而对轴承进行有效润滑，而且使齿轮箱内部环境保持简洁，避免干涉。本结构形式中的中间轴和同心转轴可以是相互独立的，也可以是通过联轴器等连接后同步运转的。另外，本结构形式中的同心转轴可以是另一根中间轴，也可以是输入轴或输出轴。硬质油管的首端端面和中心盲孔的底部端面之间设置一个较小的间隙即可，这样既能保证硬质油管中的润滑油能够顺畅的流入中心油道，又可以防止硬质油管的首端和中心盲孔的底部之间产生摩擦。

作为进一步改进的结构形式，上述的同心转轴上固定设置有齿轮部，同心转轴及其上的齿轮部开设有若干个用于连通中心油道和齿轮部的齿根处的径向油道。这样中心油道内的润滑油可以顺着径向油道流向同心转轴的齿轮部的齿根处，从而对同心转轴的齿轮部的齿牙进行润滑。

本实用新型与现有技术相比主要具有如下有益效果：不需要在箱体上开设油道，不需要在轴承周围布置导油管，通过轴向孔和硬质油管引导润滑油流到轴承处，从而对轴承进行充分有效润滑，结构简单，设计巧妙合理，同时可以使齿轮箱内部环境更加简洁，适用于立式齿轮箱、卧式齿轮箱等各种形式的齿轮箱，尤其适用于安装环境狭小复杂的齿轮箱。本实用新型适用广泛，可以直接应用到已有的大多数齿轮箱中。本实用新型实际上提供了一种新的润滑方式，可以单独用于设备中，也可以结合其他润滑方式，如结合喷淋润滑、布置导油管润滑等一起用于设备中。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的剖面结构示意图。

图2为图1中M处的局部放大图。

图3为本实用新型实施例二的剖面结构示意图。

图4为图3中N处的局部放大图。

图5为本实用新型实施例三的剖面结构示意图。

图6为本实用新型实施例四的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

为了更简洁的说明本实施例，附图或说明中某些本领域技术人员公知的、但与本实用新型的主要内容不相关的零部件会有所省略。另外为便于表述，附图中某些零部件会有所省略、放大或缩小，但并不代表实际产品的尺寸或全部结构。

实施例一，如图1和图2所示，本实施例以立式齿轮箱为例，立式齿轮箱的箱体11中转动连接有输入轴12、输出轴13和一根中间轴。其中，中间轴为齿轮轴14，齿轮轴14上一体加工成型有齿轮部141。齿轮轴14的两端通过圆锥滚子轴承15转动连接在箱体11上，在其他实施例中齿轮轴也可以通过深沟球轴承等实现转动连接。输入轴12上固定设置有输入齿轮121，输出轴13上固定设置有输出齿轮131。输入齿轮121和齿轮部141外啮合，齿轮部141和输出齿轮131外啮合。箱体11上通过螺栓拆卸式连接有端盖16，端盖16和齿轮轴14的位置为同轴相对，且端盖16用于轴向定位圆锥滚子轴承15的外圈。如图1所示，在箱体11外部左侧固定有一个连接盘111，连接盘111和输入轴12同轴布置，由于连接盘111占用空间较大，导致箱体11左侧靠近齿轮轴14处无法安装油路接头，而且箱体11内空间狭小，在齿轮轴14两端的轴承处很难布置油管。本实施例在箱体11内上方布置了喷淋润滑结构，但是由于输出轴13及输出齿轮131的遮挡等原因，导致齿轮轴14两端的轴承无法得到充分润滑，这两个轴承磨损较快，需要频繁更换。

为此，本实施例介绍一种转轴内孔润滑结构。本实施例在齿轮轴14内设置了和齿轮轴14同轴的轴向通孔142，轴向通孔142内插入一根硬质油管17，本实施例中的硬质油管17为直筒式的圆钢管，硬质油管17的两端分别为首端和尾端，硬质油管17的尾端外漏于轴向通孔142。硬质油管17的尾端采用焊接的方式直接固定连接在一个转接盖18上。转接盖18的形状类似于端盖16，但是转接盖18的尺寸比端盖16的尺寸小，硬质油管17和转接盖18同轴布置，转接盖18同轴穿过端盖16并通过螺栓拆卸式连接在端盖16上。转接盖18上开有进油接口181，进油接口181和硬质油管17连通，进油接口181配合连接有油路接头19，油路接头19通过外部管路连通至外部循环油泵（图中未示出），从而将润滑油引入硬质油管17。硬质油管17的首端伸入齿轮轴14的轴向通孔142内，且硬质油管17伸入轴向通孔142内的长度小于齿轮轴14的长度。

由前述可知，齿轮轴14、轴向通孔142、端盖16、转接盖18和硬质油管17都是同轴的，轴向通孔142的内壁和硬质油管17外侧之间留有空隙，这样无论齿轮轴14是处于静止状态，还是处于转动状态，轴向通孔142的内壁和硬质油管17始终不接触。这样一方面可以防止发生摩擦，另一方面可以保证润滑油在轴向通孔142内自由顺畅地流动。硬质油管17焊接在转接盖18上，转接盖18拆卸式连接在端盖16上，端盖16拆卸式连接在箱体11上，所以硬质油管17可以随着转接盖18一起从端盖16上拆卸下来，也可以随着端盖16一起从箱体11上拆卸下来，这样可以方便齿轮轴14的安装拆卸，从工艺角度讲，这种结构更加简单合理。

本实施例在齿轮轴14内插入硬质油管17，润滑油从硬质油管17进入后流到轴向通孔142中，然后就可以从轴向通孔142的两端流到齿轮轴14两端的圆锥滚子轴承15处，从而对齿轮轴14两端的圆锥滚子轴承15进行润滑。本实施例不需要在箱体上开设油道，不需要在轴承周围布置导油管，通过轴向通孔142和硬质油管17引导润滑油流到轴承处，从而对轴承进行充分有效润滑，结构简单，设计巧妙合理，同时可以使齿轮箱内部环境更加简洁。本实施例实际上提供了一种新的润滑方式，并结合喷淋润滑等一起用于设备中。本实施例适用广泛，可以直接应用到已有的大多数齿轮箱中。

实施例二，如图3和图4所示，本实施例在实施例一的基础上进行了改进。首先，沿着齿轮轴14的周向，位于齿宽的中间位置，在齿轮轴14上均匀开设有八个径向油道143，每个径向油道143用于连通轴向通孔142和齿轮部141的齿根处。这样轴向通孔142内的润滑油可以顺着径向油道143流向齿轮部141的齿根处，从而对齿轮部141的齿牙进行润滑。并且，本实施例在硬质油管17上均匀布置有多个径向油孔171，润滑油可以从径向油孔171流出，从而使润滑油更加快速的进入径向油道143，有利于齿牙的润滑。

其次，本实施例在转接盖18上设置了倾斜油道182，倾斜油道182连通进油接口181和转接盖18上位于箱体11内的端面，当润滑油从进油接口181进入后，一部分进入硬质油管17，一部分进入倾斜油道182，从倾斜油道182流出的润滑油可以直接润滑齿轮轴14右端的轴承，提高轴承的润滑效果。

再有，根据本实施例的实际需要，因为从倾斜油道182流出的润滑油可以直接润滑齿轮轴14右端的轴承，所以可以将硬质油管17流出的润滑油更多更快地引导至齿牙和齿轮轴14左端的轴承处。为此，本实施例在轴向通孔142的右端处设置一圈径向凸台144，这样就可以在一定程度上阻挡润滑油，使润滑油先顺着径向油道143和轴向通孔142流向齿牙和齿轮轴14左端的轴承处，当轴向通孔142里的润滑油越过径向凸台144时才能从轴向通孔142的右端流出。

本实施例中的径向油道143、径向油孔171、倾斜油道182的内径尺寸不宜过大，但也不宜过小，一般设计在2~3mm为宜。

实施例三，如图5所示，本实施例是将实施例一中的齿轮轴14替换成齿轮轴21，其余结构和实施例一基本相同。本实施例中的齿轮轴21上设置的是和齿轮轴21同轴的轴向通盲211。另外，本实施例沿着齿轮轴21的周向，在齿轮轴21上均匀开设有八个径向油道212，径向油道212由轴向通盲211连通至齿轮轴21左端的轴承处。这样从硬质油管流出的润滑油可以顺着轴向通盲211的开口流到齿轮轴21右端的轴承处，同时可以顺着径向油道212流到齿轮轴21左端的轴承处，从而对齿轮轴21两端的轴承进行润滑。

实施例四，不同于实施例一，本实施例以另一类齿轮箱为例介绍一种转轴内孔润滑结构，图6示出了该齿轮箱的一部分。如图6所示，本实施例中齿轮箱的箱体31内通过圆锥滚子轴承32转动连接有中间轴33、以及和中间轴33同轴心布置的同心转轴35。本实施例中的同心转轴35为一齿轮轴（支撑同心转轴35左端的轴承未示出），中间轴33上固定套接有大齿轮34。箱体31上通过螺栓拆卸式连接有端盖36，端盖36和中间轴33的位置为同轴相对，且端盖36用于轴向定位圆锥滚子轴承32的外圈。本实施例中的同心转轴35实质上是另一根中间轴，同心转轴35和中间轴33通过花键套同轴传动连接。在其他实施例中，可以不设置花键套，且同心转轴和中间轴相互独立，这样的同心转轴可以是输入轴或输出轴。

由于本实施例中的箱体31内部结构复杂等原因，导致支撑同心转轴35右端的圆锥滚子轴承32周围无法布置润滑用的油管，采用其他方式润滑效果也比较差。

为此，本实施例在中间轴33内设置了和中间轴33同轴的中心通孔331，中心通孔331内插入一根采用圆钢管制成的硬质油管37。硬质油管37的尾端采用焊接的方式固定连接在一个转接盖38上。转接盖38的形状类似于端盖36，但是转接盖38的尺寸比端盖36的尺寸小。硬质油管37和转接盖38同轴布置，转接盖38同轴穿过端盖36并通过螺栓拆卸式连接在端盖36上。转接盖38上开有进油接口381，进油接口381和硬质油管37连通，进油接口381配合连接有油路接头39，油路接头39通过外部管路连通至外部循环油泵（图中未示出），从而将润滑油引入硬质油管37。

同时，本实施例在同心转轴35内设置了有中心盲孔351和中心油道352，中心盲孔351和中心油道352均与同心转轴35同轴布置。中心盲孔351的开口朝向中间轴33，中心油道352的左端为封闭状态，中心油道352的右端连通至中心盲孔351的底部端面。同心转轴35内设有六个用于润滑圆锥滚子轴承32的径向油道353。六个径向油道353沿着同心转轴35的周向均匀布置，且分别由中心油道352连通至同心转轴35右端的圆锥滚子轴承32处。同心转轴35及其上的齿轮部还开设有六个用于用于润滑齿牙的径向油道354。六个径向油道354沿着同心转轴35的周向均匀布置，且分别连通中心油道352和齿轮部的齿根处。

硬质油管37同轴穿过中间轴33的中心通孔331且首端伸入中心盲孔351，这样硬质油管37的首端就和中心油道352同轴相对，并且硬质油管37的首端端面和中心盲孔351的底部端面之间留有间隙。该间隙优选设计为一个较小值，本实施例设计为0.3mm，这样既能保证硬质油管37中的润滑油能够顺畅的流入中心油道352，又可以防止硬质油管37的首端和中心盲孔351的底部端面之间产生摩擦。

本实施例将硬质油管37穿过中间轴33后伸入同心转轴35，润滑油从硬质油管37进入，然后大部分会流入中心油道352，然后顺着径向油道353流向同心转轴35右端的圆锥滚子轴承32处，顺着径向油道354流向同心转轴35的齿牙处，从而对轴承和齿牙进行有效地润滑。本实施例实际上是直接在转轴内部设置油路，设计合理巧妙的，既解决了难于润滑的问题，又使齿轮箱内部环境保持简洁，避免干涉。

另外，在其他实施例中，也可以参考实施例一和实施例二，在本实施例的基础上，分别在中间轴上设置径向油道，在硬质油管上设置径向油孔，在转接盖上设置倾斜油道，进而对中间轴两端的轴承和大齿轮的齿牙进行更好地润滑。

以上仅为本实用新型的四个具体实施例，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用本实用新型的设计构思对本实用新型做出的非实质性修改，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种转轴内孔润滑结构，其特征在于，包括箱体、转轴和硬质油管，转轴通过安装在转轴两端处的滚动轴承转动连接在箱体上，转轴内设有轴向孔，硬质油管的两端分别为首端和尾端，硬质油管伸入轴向孔且硬质油管的尾端外漏于轴向孔，硬质油管的尾端连接在箱体上，硬质油管的尾端用于和外部油路连通，转轴静止和转动时，轴向孔和硬质油管之间均设有空隙。

2.根据权利要求1所述的转轴内孔润滑结构，其特征在于，所述的箱体上对应转轴的位置设有端盖，硬质油管的尾端连接在端盖上，端盖上设有用于和外部油路连通的进油接口，硬质油管的尾端和进油接口连通。

3.根据权利要求2所述的转轴内孔润滑结构，其特征在于，所述的端盖上设有倾斜油道，倾斜油道连通进油接口和端盖上位于箱体内的端面。

4.根据权利要求1所述的转轴内孔润滑结构，其特征在于，所述的转轴上设有若干个径向油道，径向油道由轴向孔连通至安装在转轴上的滚动轴承处。

5.根据权利要求1所述的转轴内孔润滑结构，其特征在于，所述的转轴上固定设置有齿轮部，齿轮部和转轴上开设有若干个径向油道，径向油道连通轴向孔和齿轮部的齿根处。

6.根据权利要求4或5所述的转轴内孔润滑结构，其特征在于，所述的硬质油管上开设有若干个径向油孔。

7.根据权利要求1所述的转轴内孔润滑结构，其特征在于，所述的转轴为中间轴，所述的轴向孔为轴向通孔，硬质油管伸入轴向通孔的长度小于中间轴的长度。

8.根据权利要求7所述的转轴内孔润滑结构，其特征在于，所述的轴向通孔的一端处设有一圈径向凸台。

9.根据权利要求1所述的转轴内孔润滑结构，其特征在于，所述的转轴包括中间轴，还包括和中间轴同轴心布置的同心转轴，中间轴通过安装在中间轴两端处的滚动轴承转动连接在箱体上，同心转轴通过安装在同心转轴两端处的滚动轴承转动连接在箱体上，中间轴内的轴向孔为中心通孔，同心转轴内的轴向孔为中心盲孔，中心盲孔的开口朝向中间轴，同心转轴内还设有中心油道，中心油道的一端封闭，中心油道的另一端连通至中心盲孔的底部端面，同心转轴内还设有若干个径向油道，径向油道由中心油道连通至安装在同心转轴上的滚动轴承处，硬质油管同轴穿过中间轴的中心通孔且首端伸入中心盲孔，硬质油管的首端端面和中心盲孔的底部端面之间设有间隙。

10.根据权利要求9所述的转轴内孔润滑结构，其特征在于，所述的同心转轴上固定设置有齿轮部，同心转轴及其上的齿轮部开设有若干个用于连通中心油道和齿轮部的齿根处的径向油道。

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