CN203560447U - 齿轮箱用非接触密封结构及齿轮箱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种齿轮箱用非接触密封结构及齿轮箱，包括第一动环及第二动环，第一动环及第二动环按油液外泄的方向依次套设在转动轴上且随转动轴转动；还包括相对齿轮箱箱体固定不动的第一静环及第二静环，第一静环套设在第一动环的外缘，以使第一静环与第一动环之间形成润滑用的油腔及用以阻止油腔中的油液外泄的第一迷宫结构；第二静环套设在第二动环的外缘，以使第二静环与第二动环之间形成第二迷宫结构；第一迷宫结构与第二迷宫结构之间形成有回油腔，用以使从第一迷宫结构外泄的油液进入到回油腔，第二迷宫结构用以阻止回油腔中的油液外泄。本实用新型提供的齿轮箱用非接触密封结构及齿轮箱既具有较好的密封效果，也便于拆装及维护。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械结构的密封技术，尤其涉及一种齿轮箱用非接触密封结构及齿轮箱。
背景技术
随着铁路动车、城轨车辆的时速逐步提高，它们的驱动齿轮箱已由脂润滑改为飞溅式油润滑，为防止箱体内的润滑油外漏以及箱体外的水、灰进入齿轮箱箱体，在齿轮箱箱体与转动轴之间常采用一定的密封结构进行密封，现有技术中，随着转动轴转速的提高，转动轴与齿轮箱之间的密封结构普遍采用无磨损的非接触式密封结构。
但是，目前存在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。
实用新型内容
本实用新型提供一种齿轮箱用非接触密封结构及齿轮箱，使齿轮箱既具有较好的密封效果，又便于拆装及维护。
本实用新型提供一种齿轮箱用非接触密封结构，包括第一动环及第二动环，所述第一动环及第二动环按油液外泄的方向依次套设在齿轮箱中的转动轴上且随所述转动轴转动；
还包括相对所述齿轮箱箱体固定不动的第一静环及第二静环，所述第一静环套设在所述第一动环的外缘，以使所述第一静环与所述第一动环之间形成用以容纳润滑油的油腔及用以阻止所述油腔中的油液外泄的第一迷宫结构；
所述第二静环套设在所述第二动环的外缘，以使所述第二静环与所述第二动环之间形成第二迷宫结构；
所述第一迷宫结构与所述第二迷宫结构之间形成有回油腔，以便从所述第一迷宫结构外泄的油液进入到所述回油腔，所述第二迷宫结构用以阻止所述回油腔中的油液外泄。
如上所述的齿轮箱用非接触密封结构中，与所述油腔连通设置有进油孔，用于使润滑油通过所述进油孔进入所述油腔；
与所述回油腔连通设置有回油通道，用以使所述回油腔中的油液通过所述回油通道回流到所述齿轮箱的油箱内。
如上所述的齿轮箱用非接触密封结构中，用以穿设所述转动轴的齿轮箱箱体的轴孔内设置有轴承套，所述轴孔外侧设置的端盖与所述轴承套固定连接；
所述第一静环固设在所述轴承套上，所述第二静环固设在所述端盖上。
如上所述的齿轮箱用非接触密封结构中，所述轴承套与所述端盖之间设置有密封环，以防止油液从所述轴承套与所述端盖之间的间隙泄漏。
如上所述的齿轮箱用非接触密封结构中，所述进油孔设置在所述轴承套的上部位置，所述回油通道设置在所述轴承套的下部位置。
如上所述的齿轮箱用非接触密封结构中，所述油腔中，所述第一动环上设置有第一锥面，用以通过所述第一锥面旋转所产生的离心导引效应使所述油腔中的油液甩溅到待润滑结构上。
如上所述的齿轮箱用非接触密封结构中，所述第一迷宫结构包括所述第一动环与所述第一静环之间依次形成的第一缝隙、容积腔及第二缝隙；
所述容积腔内，所述第一动环上靠近所述第一缝隙的位置设置有第二锥面，用以通过所述第二锥面旋转所产生的离心导引效应形成的油雾墙封堵所述第一缝隙；
所述容积腔中通过所述第二缝隙泄漏的油液进入到所述回油腔中。
如上所述的齿轮箱用非接触密封结构中，所述回油腔包括第一油槽及第二油槽，所述第一动环上在设置所述第一油槽的位置设置有第三锥面，用以在所述第一迷宫结构泄漏的油液进入到所述第一油槽中后，通过所述第三锥面旋转所产生的离心导引效应将所述第一油槽中的油液甩溅到所述第二油槽中，以便从所述第二油槽中通过所述回油通道顺利流回齿轮箱内。
如上所述的齿轮箱用非接触密封结构中，所述第二迷宫结构包括所述第二动环与所述第二静环之间形成的第三缝隙及迂回缝隙；
所述第三缝隙中，所述第二动环上设置有第四锥面，用以通过所述第四锥面旋转所产生的离心导引效应形成的油雾墙封堵所述第三缝隙；
所述第二静环上对应所述第四锥面设置有第五锥面，从所述第三缝隙进入到所述迂回缝隙中的油液沿所述第五锥面流回所述回油腔。
如上所述的齿轮箱用非接触密封结构中，所述第二静环与所述第二动环之间还形成有用以阻止所述齿轮箱外侧的杂质进入到所述齿轮箱内的第三迷宫结构。
如上所述的齿轮箱用非接触密封结构中，所述第三迷宫结构包括所述第二静环与所述第二动环之间形成的第四缝隙及隔离腔，所述齿轮箱外侧的杂质通过所述第四缝隙进入到所述隔离腔中，并从所述隔离腔的底部设置的水灰通道排出。
如上所述的齿轮箱用非接触密封结构中，所述第二动环上靠近所述第四缝隙的位置设置有第六锥面，用以通过所述第六锥面旋转所产生的离心导引效应形成的气雾墙封堵所述第四缝隙。
本实用新型还提供一种齿轮箱，包括有上述所述的齿轮箱用非接触密封结构。
本实用新型提供的齿轮箱用非接触密封结构及齿轮箱，通过设置第一动环、第二动环、第一静环及第二静环，形成油腔、第一迷宫结构、回油腔及第二迷宫结构，使齿轮箱既具有较好的密封效果，也便于拆装及维护。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的齿轮箱用非接触密封结构的结构示意图；
图2为图1中A处的放大图；
图3为图1中B处的放大图；
图4为用本实用新型实施例提供的齿轮箱用非接触密封结构进行密封的示意图；
图5为图4中C处的放大图。
具体实施方式
本实用新型实施例提供一种齿轮箱用非接触密封结构，如图1所示，该齿轮箱用非接触密封结构包括第一动环1及第二动环2，所述第一动环1及第二动环2按油液外泄（向齿轮箱箱体外侧泄漏）的方向依次套设在转动轴5上且随所述转动轴5转动；该密封结构还包括相对齿轮箱箱体（图中未示）固定不动的第一静环3及第二静环4，第一静环3套设在第一动环1的外缘，以使第一静环3与第一动环1之间形成润滑用的油腔10以及用以阻止油液外泄的第一迷宫结构20；第二静环4套设在第二动环2的外缘，以使第二静环4与第二动环2之间形成第二迷宫结构40；第一迷宫结构20与第二迷宫结构40之间形成有回油腔30，以便从第一迷宫结构20外泄的油液进入到回油腔30，再从回油腔30流回到齿轮箱的油箱内，第二迷宫结构40用以阻止回油腔30中的油液外泄。
本实施例中，与油腔10连通设置有进油孔11，用于使润滑油通过进油孔11进入油腔10；与回油腔30连通设置有回油通道33，用以使回油腔30中的油液通过回油通道33回流到齿轮箱的油箱内。
本实施例中，如图1所示，用以穿设转动轴5的齿轮箱箱体的轴孔（图中未示）内设置有轴承套7，用以装设转动轴5上的轴承8，在所述轴孔外侧设置的端盖6与轴承套7固定连接；
本实施例中，进油孔11设置在轴承套7的上部位置，回油通道33设置在轴承套7的下部位置。
本实施例中，第一静环3固设在轴承套7上，第二静环4固设在端盖6上。具体的，第一静环3可与轴承套7一体成型，即第一静环3可为轴承套7的一部分，也可为轴承套7上固定连接的结构；同样的，第二静环4也可与端盖6一体制造成型，也可为端盖6上固定连接的结构。
本实施例中，如图1所示，为防止润滑油液从端盖6与轴承套7之间的间隙泄漏，在端盖6与轴承套7之间设置有密封圈9，密封圈9具体可采用O型密封圈。
本实施例中，如图2所示，在油腔10中，第一动环1上设置第一锥面101，用以通过第一内锥面101的旋转使油腔10中的油液甩溅到待润滑结构（即轴承8）上。齿轮箱工作时，油池中的润滑油被浸在油池中的齿轮轮齿带起，飞溅到箱体上的油槽后，从进油孔11进入到油腔10中，一部分油液积聚到油腔10腔底润滑轴承8的滚子和滚道，一部分油液通过第一锥面101的旋转甩溅到轴承8上，对轴承8进行润滑。第一锥面101具体是根据锥面的离心导引效应（旋转的椎体在垂直于转轴的离心力的分力总是由小端指向大端，使得油液有小端向大端移动），使油液沿第一锥面101的小端向大端移动并沿大端的切向被甩到轴承8上。
本实施例中，如图1及图2所示，第一迷宫结构20包括第一动环1与第一静环3之间依次形成的第一缝隙21、容积腔22及第二缝隙23，油腔10中的油液可从第一缝隙21泄漏进入到容积腔22中，为封堵第一缝隙21，容积腔22内，在第一动环1上靠近第一缝隙21的位置设置有第二锥面102，油腔10中通过第一缝隙21进入到容积腔22中的油液以及容积腔22中的气体通过第二锥面102的旋转，产生沿第一缝隙21泄漏方向的反方向移动的气流及液流，形成密封油雾墙封堵所述第一缝隙21，使尽量少的油液从第一缝隙21泄漏，第二锥面102同样是利用锥面的导引效应通过旋转封堵第一缝隙21；而仍从第一缝隙21进入到容积腔22中的油液又可从第二缝隙23泄漏进入到回油腔30中。
本实施例中，如图5所示，回油腔30包括设置在第一动环1上的第一油槽31及设置在第二静环4上的第二油槽32，且第一动环1上在设置第一油槽31的位置设置有第三锥面103，用以在第一迷宫结构20泄漏的油液进入到第一油槽31后，通过第三锥面103旋转所产生的离心导引效应将第一油槽31中的油液甩溅到第二油槽32中，再从第二油槽32进入到回油腔30底部设置的回油通道33中（如图4），进而流回齿轮箱内。
本实施例中，如图1及图3所示，第二迷宫结构40包括第二动环2与第二静环4之间形成的第三缝隙41及迂回缝隙42，回油腔30中的油液可通过第三缝隙41泄漏进入到迂回缝隙42中；
本实施例中，第三缝隙41中，第二动环2上设置有第四锥面104，用以通过第四锥面104旋转所产生的离心导引效应形成的油雾墙封堵所述第三缝隙41；第二静环4上对应第四锥面104设置有第五锥面105，从第三缝隙41进入到迂回缝隙42中的油液可沿第五锥面105流回回油腔30内。
本实施例中，如图1及图3所示，为防止齿轮箱箱体外侧的水、灰等杂质进入到齿轮箱内，在第二静环4与第二动环2之间还形成有第三迷宫结构50。
本实施例中，第三迷宫结构50包括第二动环2与第二静环4之间形成的第四缝隙51及隔离腔52，齿轮箱外侧的水、灰等杂质可通过第四缝隙51进入到隔离腔52中，为封堵第四缝隙51，在第二动环2上靠近第四缝隙51的位置设置有第六锥面106，隔离腔52中的气流、水、灰等可通过第六锥面106旋转所产生的离心导引效应形成的气雾墙封堵第四缝隙51，而进入到隔离腔52中的水、灰等由于容积的增大被减速，落向隔离腔52上部的沟槽及下部的沟槽，然后移动到隔离腔52的下部，从隔离腔52下部设置的水灰通道53排出齿轮箱箱体外。
下面通过图4及图5对用本实施例提供的齿轮箱用非接触密封结构进行密封的具体过程进行描述。（以下描述中提及的锥面均利用了旋转产生的离心导引效应，不再赘述）。
如图4及图5所示，润滑油油液通过进油孔11进入到油腔10中，油腔10中的油液一部分积聚到腔底润滑轴承8，一部分油液通过第一动环1上的第一锥面101的旋转将该部分油液甩溅到轴承8上，使轴承8进行充分润滑，因此，该油腔10中的油液一部分用于润滑，润滑后通过轴承8流回油箱，一部分留在油腔10中，而留在油腔10中的油液有一小部分通过第一迷宫结构20（结合图2）中的第一缝隙21进入到容积腔22中，而容积腔22中的油液一部分通过第一动环1上第二锥面102的旋转封堵第一缝隙21，有小部分油液通过第二缝隙23泄漏流入到回油腔30的第一油槽31中，第一油槽31中的油液通过第三锥面103的旋转，抛射到第二油槽32中，再从第二油槽32顺利流入到回油腔30底部设置的回油通道33中。
回油腔30中的油液仍有部分油液外泄而进入到第二迷宫结构40（结合图3）中，首先进入到第二迷宫结构40的第三缝隙41中，而第三缝隙41中的油液及气体可通过第二动环2第四锥面104的旋转封堵第三缝隙41，而仍通过第三缝隙41进入到迂回间隙42中的油液可沿第五锥面105流回到回油腔30中，从而防止了油液的外泄。
在齿轮箱箱体外侧的水、灰等杂质从第三迷宫结构50（结合图3）的第四缝隙51进入到隔离腔52中时，隔离腔52中的气流、水灰等可通过第二动环2上的第六锥面106的旋转来封堵第四缝隙52，使尽量少的水、灰进入到隔离腔52中，而进入到隔离腔52中的水、灰等可通过隔离腔52底部设置的水灰通道53排出。
下面结合图1对本实施例提供的齿轮箱用非接触密封结构的拆装过程进行详细描述。
装配时，分别将轴承8内环、第一动环1及第二动环2装配到转动轴5上，成为转动轴组件，轴承8的内环、第一动环1及第二动环2与转动轴5之间为过盈配合，再将该转动轴组件装入到齿轮箱箱体（图中未示）的轴承孔中，轴承8的外环装配到轴承套7中，在将轴承套7装入到箱体的轴承孔中，由定位销定位；再将O型密封圈9装入到端盖6相应的槽中，再将端盖6与轴承套7进行固定，同样可先通过定位销定位，最后通过螺钉将轴承套7及端盖6固定在齿轮箱箱体上。
在拆卸时，拆卸螺钉，依次取出端盖6、轴承套7，然后取出转动轴组件，如需再拆卸，可使用工装将第一动环1、第二动环2及轴承8的内环从转动轴5上拆下。
本实施例提供的齿轮箱用非接触密封结构通过设置第一动环、第二动环、第一静环及第二静环，形成油腔、第一迷宫结构、回油腔及第二迷宫结构，使齿轮箱既具有较好的密封效果，也便于拆装及维护。
本实用新型另一实施例还提供一种齿轮箱，该齿轮箱包括有本实用新型任意实施例提供的齿轮箱用非接触密封结构。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (13)
1.一种齿轮箱用非接触密封结构，其特征在于，包括第一动环及第二动环，所述第一动环及第二动环按油液外泄的方向依次套设在齿轮箱中的转动轴上且随所述转动轴转动；
还包括相对所述齿轮箱箱体固定不动的第一静环及第二静环，所述第一静环套设在所述第一动环的外缘，以使所述第一静环与所述第一动环之间形成用以容纳润滑油的油腔及用以阻止所述油腔中的油液外泄的第一迷宫结构；
所述第二静环套设在所述第二动环的外缘，以使所述第二静环与所述第二动环之间形成第二迷宫结构；
所述第一迷宫结构与所述第二迷宫结构之间形成有回油腔，以便从所述第一迷宫结构外泄的油液进入到所述回油腔，所述第二迷宫结构用以阻止所述回油腔中的油液外泄。
2.根据权利要求1所述的齿轮箱用非接触密封结构，其特征在于，与所述油腔连通设置有进油孔，用于使润滑油通过所述进油孔进入所述油腔；
与所述回油腔连通设置有回油通道，用以使所述回油腔中的油液通过所述回油通道回流到所述齿轮箱的油箱内。
3.根据权利要求2所述的齿轮箱用非接触密封结构，其特征在于，用以穿设所述转动轴的齿轮箱箱体的轴孔内设置有轴承套，所述轴孔外侧设置的端盖与所述轴承套固定连接；
所述第一静环固设在所述轴承套上，所述第二静环固设在所述端盖上。
4.根据权利要求3所述的齿轮箱用非接触密封结构，其特征在于，所述轴承套与所述端盖之间设置有密封环，以防止油液从所述轴承套与所述端盖之间的间隙泄漏。
5.根据权利要求3所述的齿轮箱用非接触密封结构，其特征在于，所述进油孔设置在所述轴承套的上部位置，所述回油通道设置在所述轴承套的下部位置。
6.根据权利要求2所述的齿轮箱用非接触密封结构，其特征在于，所述油腔中，所述第一动环上设置有第一锥面，用以通过所述第一锥面旋转所产生的离心导引效应使所述油腔中的油液甩溅到待润滑结构上。
7.根据权利要求2所述的齿轮箱用非接触密封结构，其特征在于，所述第一迷宫结构包括所述第一动环与所述第一静环之间依次形成的第一缝隙、容积腔及第二缝隙；
所述容积腔内，所述第一动环上靠近所述第一缝隙的位置设置有第二锥面，用以通过所述第二锥面旋转所产生的离心导引效应形成的油雾墙封堵所述第一缝隙；
所述容积腔中通过所述第二缝隙泄漏的油液进入到所述回油腔中。
8.根据权利要求2所述的齿轮箱用非接触密封结构，其特征在于，所述回油腔包括第一油槽及第二油槽，所述第一动环上在设置所述第一油槽的位置设置有第三锥面，用以在所述第一迷宫结构泄漏的油液进入到所述第一油槽中后，通过所述第三锥面旋转所产生的离心导引效应将所述第一油槽中的油液甩溅到所述第二油槽中，以便从所述第二油槽中通过所述回油通道顺利流回齿轮箱内。
9.根据权利要求2所述的齿轮箱用非接触密封结构，其特征在于，所述第二迷宫结构包括所述第二动环与所述第二静环之间形成的第三缝隙及迂回缝隙；
所述第三缝隙中，所述第二动环上设置有第四锥面，用以通过所述第四锥面旋转所产生的离心导引效应形成的油雾墙封堵所述第三缝隙；
所述第二静环上对应所述第四锥面设置有第五锥面，从所述第三缝隙进入到所述迂回缝隙中的油液沿所述第五锥面流回所述回油腔。
10.根据权利要求1-9任一所述的齿轮箱用非接触密封结构，其特征在于，所述第二静环与所述第二动环之间还形成有用以阻止所述齿轮箱外侧的杂质进入到所述齿轮箱内的第三迷宫结构。
11.根据权利要求10所述的齿轮箱用非接触密封结构，其特征在于，所述第三迷宫结构包括所述第二静环与所述第二动环之间形成的第四缝隙及隔离腔，所述齿轮箱外侧的杂质通过所述第四缝隙进入到所述隔离腔中，并从所述隔离腔的底部设置的水灰通道排出。
12.根据权利要求11所述的齿轮箱用非接触密封结构，其特征在于，所述第二动环上靠近所述第四缝隙的位置设置有第六锥面，用以通过所述第六锥面旋转所产生的离心导引效应形成的气雾墙封堵所述第四缝隙。
13.一种齿轮箱，其特征在于，包括权利要求1-12任一所述的齿轮箱用非接触密封结构。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 102202 Beijing city Changping District South Town Road North South Town West No. 584 No. 585 Patentee after: Beijing Zhongche Nankow Machinery Co. Ltd. Address before: 102202 Beijing city Changping District town of South Road North Patentee before: Beijing NanKou Railway Transit Machinery Co., Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140423 Termination date: 20191120 |