專(zhuān)利名稱(chēng)：一種城軌車(chē)輛齒輪箱密封結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種采用油潤(rùn)滑的齒輪箱旋轉(zhuǎn)貫通部位的密封結(jié)構(gòu)，尤其適用于 軌道車(chē)輛傳動(dòng)齒輪箱的車(chē)軸旋轉(zhuǎn)貫通部位的密封，屬于軌道交通機(jī)械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，由于齒輪箱的可靠性、維修性以及經(jīng)濟(jì)成本上的原因，我國(guó)的城軌車(chē)輛傳動(dòng) 齒輪箱均采用油潤(rùn)滑。一些地鐵車(chē)輛傳動(dòng)齒輪箱在使用過(guò)程中，其動(dòng)密封部位存在著不同 程度的潤(rùn)滑油泄露現(xiàn)象，且密封結(jié)構(gòu)復(fù)雜，軸向尺寸較大；潤(rùn)滑油的泄露不但影響到齒輪箱 內(nèi)齒輪和軸承的使用壽命、而且會(huì)造成軌道沿線的環(huán)境污染，甚至影響到車(chē)輛走行部的粘 著性能。隨著我國(guó)城市軌道交通迅猛發(fā)展，軌道交通裝備的技術(shù)要求越來(lái)越高，而對(duì)齒輪 箱的密封則要求潤(rùn)滑油無(wú)泄露。同時(shí)，由于齒輪箱安裝在城軌車(chē)輛下部的轉(zhuǎn)向架上，當(dāng)車(chē)輛 運(yùn)行時(shí)，雨雪灰塵等雜物一旦進(jìn)入齒輪箱內(nèi)，將會(huì)對(duì)軸承、齒輪等零部件的使用壽命和潤(rùn)滑 油的性能產(chǎn)生不同程度的影響，因此在設(shè)計(jì)齒輪箱的密封系統(tǒng)時(shí)，不但要保證齒輪箱內(nèi)的 潤(rùn)滑油不能向外泄漏出去，同時(shí)還必須使齒輪箱外的雜物以及車(chē)輛清洗時(shí)的清洗液等不能 進(jìn)入箱體內(nèi)部，即要求齒輪箱的密封結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)雙面密封。城軌車(chē)輛齒輪箱的檢修要求較高，通常要求其大修周期為1(Γ12年或120萬(wàn) 150 萬(wàn)公里，而目前的接觸式密封結(jié)構(gòu)如骨架油封等顯然不能滿足齒輪箱密封的使用壽命要 求，而且由于材料有磨損，這對(duì)安裝在轉(zhuǎn)向架上的齒輪箱檢修和更換很不方便，因此，齒輪 箱旋轉(zhuǎn)貫通部位的密封需要采用無(wú)磨損的非接觸式密封結(jié)構(gòu)。另外，由于列車(chē)轉(zhuǎn)向架空間結(jié)構(gòu)尺寸的限制及為減輕簧下重量而要求齒輪箱小型 化、輕量化，齒輪箱軸向尺寸也會(huì)受到限制，因此要求齒輪箱旋轉(zhuǎn)貫通部位的密封除要求密 封可靠外，還須具有較小的軸向尺寸，以滿足齒輪箱的安裝空間要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封可靠、能夠?qū)崿F(xiàn)齒輪箱雙面密封 的城軌車(chē)輛齒輪箱密封結(jié)構(gòu)。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種城軌車(chē)輛齒輪箱密封結(jié) 構(gòu)，包括固定在箱體上的軸承座和固定在旋轉(zhuǎn)軸上的密封環(huán)，所述軸承座具有安裝軸承的 外圈的配合孔，還具有軸承座第一密封凸緣、軸承座第二密封凸緣、軸承座第三密封凸緣和 軸承座第四密封凸緣，軸承座第一密封凸緣與軸承座第二密封凸緣之間形成第一密封槽； 所述密封環(huán)上具有密封環(huán)第一凸緣和密封環(huán)第二凸緣、密封環(huán)第三凸緣、甩油凸緣和第二 密封槽；所述軸承座第三密封凸緣與密封環(huán)第二凸緣相對(duì)應(yīng)且形成第一徑向間隙密封；所 述軸承座第四密封凸緣與密封環(huán)第三凸緣相對(duì)應(yīng)且形成第二徑向間隙密封；所述軸承座第 二密封凸緣伸在密封環(huán)的第二密封槽中，同時(shí)所述密封環(huán)第一凸緣伸在軸承座的第一密封 槽中形成迷宮密封；所述軸承座與密封環(huán)之間還形成第一環(huán)形密封腔和第二環(huán)形密封腔，第一環(huán)形密封腔位于第一徑向間隙密封與迷宮密封之間，第二環(huán)形密封腔位于迷宮密封與 第二徑向間隙密封之間；所述密封環(huán)的甩油凸緣伸在第一環(huán)形密封腔中；所述軸承座上且 位于第一環(huán)形密封腔的底部設(shè)有與齒輪箱內(nèi)部相通的回油孔，所述軸承座上且位于第二環(huán) 形密封腔的底部設(shè)有與齒輪箱外部相通的通孔。所述軸承座第一密封凸緣為斜凸緣，該斜凸緣與第一環(huán)形密封腔內(nèi)壁之間形成環(huán) 形集油槽。所述密封環(huán)的甩油凸緣為徑向凸緣。所述密封環(huán)的甩油凸緣的外沿部的一側(cè)具有圓錐面。所述軸承座外端部具有徑向凸緣，徑向凸緣與軸承座外壁之間形成環(huán)形集液槽。所述密封環(huán)上的甩油凸緣與密封環(huán)第二凸緣之間設(shè)有環(huán)形槽，環(huán)形槽底部設(shè)有尖 凸緣，且尖凸緣尖部朝向第一環(huán)形密封腔。所述密封環(huán)的最大外徑小于安裝在軸承座上配合孔內(nèi)的軸承的外圈的最小內(nèi)徑。采用上述結(jié)構(gòu)后，由于第一、第二徑向間隙密封和迷宮密封等非接觸式動(dòng)密封結(jié) 構(gòu)僅由軸承座和密封環(huán)構(gòu)成，且軸承座采用具有安裝軸承外圈和密封作用的整體式結(jié)構(gòu)， 因此，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不但減少了齒輪箱旋轉(zhuǎn)貫通部位動(dòng)密封結(jié)構(gòu)的零件數(shù)量，避免了多個(gè)零件 裝配時(shí)因配合面處制造和裝配等原因造成潤(rùn)滑油泄露的可能，同時(shí)也有效減小了齒輪箱旋 轉(zhuǎn)貫通部位動(dòng)密封結(jié)構(gòu)的軸向尺寸，滿足了齒輪箱的安裝空間要求；再由于軸承座與密封 環(huán)之間形成第一、第二環(huán)形密封腔，第一環(huán)形密封腔和第二環(huán)形密封腔通過(guò)軸承座與密封 環(huán)之間形成的徑向間隙密封和迷宮密封結(jié)構(gòu)貫通起來(lái)，因此密封可靠；通過(guò)采用上述密封 結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)了齒輪箱旋轉(zhuǎn)貫通部位的雙面密封。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，還具有無(wú) 磨損、拆裝維護(hù)方便的特點(diǎn)。從試驗(yàn)及實(shí)際應(yīng)用效果來(lái)看，其密封可靠，滿足了齒輪箱的密 封要求，尤其適用于城軌車(chē)輛傳動(dòng)齒輪箱車(chē)軸旋轉(zhuǎn)貫通部位的密封。
以下結(jié)合附圖給出的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的城軌車(chē)輛齒輪箱密封結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖2是
圖1的I局部放大圖。
具體實(shí)施方式
如
圖1、2所示，本實(shí)用新型的城軌車(chē)輛齒輪箱密封結(jié)構(gòu)，包括固定在箱體9上的軸 承座6和固定在旋轉(zhuǎn)軸1上的密封環(huán)3，所述軸承座6具有安裝軸承2的外圈的配合孔6-7， 還具有軸承座第一密封凸緣6-5、軸承座第二密封凸緣6-9、軸承座第三密封凸緣6-8和軸 承座第四密封凸緣6-10，軸承座第一密封凸緣6-5與軸承座第二密封凸緣6-9之間形成第 一密封槽6-11 ；所述密封環(huán)3上具有密封環(huán)第一凸緣3-4和密封環(huán)第二凸緣3-2、密封環(huán) 第三凸緣3-6、甩油凸緣3-1和第二密封槽3-5 ；所述軸承座第三密封凸緣6-8與密封環(huán)第 二凸緣3-2相對(duì)應(yīng)且形成第一徑向間隙密封8 ；所述軸承座第四密封凸緣6-10與密封環(huán)第 三凸緣3-6相對(duì)應(yīng)且形成第二徑向間隙密封4 ；所述軸承座第二密封凸緣6-9伸在密封環(huán) 3的第二密封槽3-5中，同時(shí)所述密封環(huán)第一凸緣3-4伸在軸承座6的第一密封槽6-11中 形成迷宮密封；所述軸承座6與密封環(huán)3之間還形成第一環(huán)形密封腔7和第二環(huán)形密封腔5，第一環(huán)形密封腔7位于第一徑向間隙密封8與迷宮密封之間，第二環(huán)形密封腔5位于迷 宮密封與第二徑向間隙密封4之間；所述密封環(huán)3的甩油凸緣3-1伸在第一環(huán)形密封腔7 中；所述軸承座6上且位于第一環(huán)形密封腔7的底部設(shè)有與齒輪箱內(nèi)部相通的回油孔6-6， 所述軸承座6上且位于第二環(huán)形密封腔5的底部設(shè)有與齒輪箱外部相通的通孔6-1。如
圖1、2所示，所述軸承座第一密封凸緣6-5為斜凸緣，該斜凸緣與第一環(huán)形密封 腔7內(nèi)壁之間形成環(huán)形集油槽6-4。從而使第一環(huán)形密封腔7內(nèi)壁上的部分潤(rùn)滑油沿環(huán)形 集油槽6-4回流到第一環(huán)形密封腔7的底部，有效防止?jié)櫥椭苯舆M(jìn)入第一環(huán)形密封腔7 與第二環(huán)形密封腔5之間貫通部位的迷宮間隙內(nèi)，從而避免潤(rùn)滑油從軸承座6和密封環(huán)3 之間形成的迷宮間隙部位繼續(xù)外泄的可能。如
圖1、2所示，為增強(qiáng)甩油凸緣3-1的甩油功能，所述密封環(huán)3的甩油凸緣3-1為 徑向凸緣，且所述密封環(huán)3的甩油凸緣3-1的外沿部的一側(cè)具有圓錐面。如
圖1、2所示，所述軸承座6外端部具有徑向凸緣6-2，徑向凸緣6-2與軸承座6 外壁之間形成環(huán)形集液槽6-3。如
圖1、2所示，為減少潤(rùn)滑油沿密封環(huán)3軸向繼續(xù)外溢，所述密封環(huán)3上的甩油凸 緣3-1與密封環(huán)第二凸緣3-2之間設(shè)有環(huán)形槽3-7，環(huán)形槽3-7底部設(shè)有尖凸緣3_3，且尖凸 緣3-3尖部朝向第一環(huán)形密封腔7。因此附著在密封環(huán)3上的且進(jìn)入環(huán)形槽3-7的潤(rùn)滑油 通過(guò)尖凸緣3-3的旋轉(zhuǎn)，被甩到第一環(huán)形密封腔7內(nèi)，并匯聚到第一環(huán)形密封腔7的底部。如
圖1、2所示，所述密封環(huán)3的最大外徑小于安裝在軸承座6上配合孔6-7內(nèi)的 軸承2的外圈的最小內(nèi)徑。這樣，在齒輪箱組裝時(shí)可以使軸承2的外圈裝入到軸承座6上 的配合孔6-7中及密封環(huán)3安裝到旋轉(zhuǎn)軸1上之后，再將組裝好軸承2外圈的軸承座6安 裝到箱體9上；而拆檢時(shí)，可以將軸承座6連同軸承2的外圈一起拆下，而不必先將密封環(huán) 3從旋轉(zhuǎn)軸1上退掉，便于齒輪箱的拆裝和維護(hù)，降低了拆裝維護(hù)成本。如
圖1、2所示，本實(shí)用新型的密封過(guò)程如下，在齒輪箱正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于齒輪和軸 承2的旋轉(zhuǎn)使得齒輪箱內(nèi)部壓力高于齒輪箱外部，從而造成齒輪箱內(nèi)部分潤(rùn)滑油通過(guò)軸承 座6的第三密封凸緣6-8與密封環(huán)第二凸緣3-2之間形成的第一徑向間隙密封8沿軸向溢 出到第一環(huán)形密封腔7中。由于第一環(huán)形密封腔7對(duì)于齒輪箱內(nèi)部溢出的油氣具有較好的 減壓作用，因此溢出的潤(rùn)滑油一部分直接沿第一環(huán)形密封腔7內(nèi)壁匯流到腔體底部，并通 過(guò)回油孔6-6流回齒輪箱內(nèi)。附著在密封環(huán)3上的且進(jìn)入環(huán)形槽3-7的潤(rùn)滑油通過(guò)尖凸緣 3-3的旋轉(zhuǎn)，被甩到第一環(huán)形密封腔7內(nèi)，并匯聚到第一環(huán)形密封腔7底部。雖然密封環(huán)3 的旋轉(zhuǎn)具有徑向甩油功能，但由于轉(zhuǎn)速有限，不可能將油全部甩向徑向，一部分潤(rùn)滑油會(huì)附 著在密封環(huán)3上沿軸向繼續(xù)外溢并且進(jìn)入甩油凸緣3-1與軸承座第一密封凸緣6-5之間的 間隙部位，最后被甩油凸緣3-1甩到第一環(huán)形密封腔7中，最終，溢出的潤(rùn)滑油匯聚在第一 環(huán)形密封腔7的底部并通過(guò)與齒輪箱內(nèi)部相通的回油孔6-6回流到齒輪箱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)齒輪箱 內(nèi)潤(rùn)滑油的循環(huán)。同時(shí)由于軸承座6上的軸承座第一密封凸緣6-5為斜凸緣，該斜凸緣與第 一環(huán)形密封腔7內(nèi)壁之間形成環(huán)形集油槽6-4，從而使第一環(huán)形密封腔7內(nèi)壁上的部分潤(rùn)滑 油沿環(huán)形集油槽6-4回流到第一環(huán)形密封腔7的底部，有效防止?jié)櫥椭苯舆M(jìn)入第一環(huán)形 密封腔7、第二環(huán)形密封腔5之間貫通部位的迷宮間隙內(nèi)，從而避免潤(rùn)滑油從軸承座6和密 封環(huán)3之間形成的迷宮間隙部位繼續(xù)外泄的可能。軸承座6外端部的徑向凸緣6-2和環(huán)形 集液槽6-3的作用是，收集齒輪箱外部的雨雪水或清洗液等并使之沿環(huán)形集液槽6-3流下，避免其直接流入齒輪箱密封結(jié)構(gòu)內(nèi)部；少量通過(guò)軸承座6與密封環(huán)3之間的第二徑向間隙 密封4進(jìn)入密封結(jié)構(gòu)內(nèi)部的雜物或液體進(jìn)入第二環(huán)形密封腔5后，由于密封環(huán)3的旋轉(zhuǎn)，使 雜物或液體匯聚到第二環(huán)形密封腔5底部，并通過(guò)其底部的通孔6-1排到齒輪箱外部。同 時(shí)，為防止進(jìn)入第二環(huán)形密封腔5的雜物進(jìn)一步進(jìn)入第一環(huán)形密封腔7和第二環(huán)形密封腔5 之間貫通部位的迷宮密封結(jié)構(gòu)中，軸承座第二密封凸緣6-9伸入密封環(huán)3的第二密封槽3-5 中并形成徑向小間隙密封和迷宮密封結(jié)構(gòu)，有效防止進(jìn)入第二環(huán)形密封腔5的雜物進(jìn)一步 進(jìn)入密封結(jié)構(gòu)內(nèi)部并造成齒輪箱內(nèi)的潤(rùn)滑油污染。 本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了齒輪箱旋轉(zhuǎn)貫通部位的雙面密封功能，有效避免了齒輪箱潤(rùn)滑 油的泄露和齒輪箱外部雜物進(jìn)入齒輪箱內(nèi)污染潤(rùn)滑油等，減小了齒輪箱密封結(jié)構(gòu)的軸向尺 寸，實(shí)現(xiàn)了齒輪箱密封部位的無(wú)磨損，有效降低了齒輪箱的維護(hù)成本。
權(quán)利要求1. 一種城軌車(chē)輛齒輪箱密封結(jié)構(gòu)，包括固定在箱體(9)上的軸承座(6)和固定在旋轉(zhuǎn) 軸(1)上的密封環(huán)(3)，其特征在于a、所述軸承座(6)具有安裝軸承(2)的外圈的配合孔(6-7)，還具有軸承座第一密封 凸緣(6-5)、軸承座第二密封凸緣(6-9)、軸承座第三密封凸緣(6-8)和軸承座第四密封凸 緣(6-10)，軸承座第一密封凸緣(6-5)與軸承座第二密封凸緣(6-9)之間形成第一密封槽 (6-11)；b、所述密封環(huán)(3)上具有密封環(huán)第一凸緣(3-4)和密封環(huán)第二凸緣(3-2)、密封環(huán)第三 凸緣(3-6)、甩油凸緣(3-1)和第二密封槽(3-5)；c、所述軸承座(6)的軸承座第三密封凸緣(6-8)與密封環(huán)(3)的密封環(huán)第二凸緣(3-2) 相對(duì)應(yīng)且形成第一徑向間隙密封(8)；d、所述軸承座(6)的軸承座第四密封凸緣(6-10)與密封環(huán)(3)的密封環(huán)第三凸緣 (3-6)相對(duì)應(yīng)且形成第二徑向間隙密封(4)；e、所述軸承座(6)的軸承座第二密封凸緣(6-9)伸在密封環(huán)(3)的第二密封槽(3-5) 中，同時(shí)所述密封環(huán)(3)的第一凸緣(3-4)伸在軸承座(6)的第一密封槽(6-11)中形成迷 宮密封；f、所述軸承座(6)與密封環(huán)(3)之間還形成第一環(huán)形密封腔(7)和第二環(huán)形密封腔 (5)，第一環(huán)形密封腔(7)位于第一徑向間隙密封(8)與迷宮密封之間，第二環(huán)形密封腔(5) 位于迷宮密封與第二徑向間隙密封(4)之間；g、所述密封環(huán)(3)的甩油凸緣(3-1)伸在第一環(huán)形密封腔(7)中；h、所述軸承座(6)上且位于第一環(huán)形密封腔(7)的底部設(shè)有與齒輪箱內(nèi)部相通的回油 孔(6-6)，i、所述軸承座(6)上且位于第二環(huán)形密封腔(5)的底部設(shè)有與齒輪箱外部相通的通孔 (6-1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城軌車(chē)輛齒輪箱密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述軸承座(6)上的 軸承座第一密封凸緣(6-5)為斜凸緣，該斜凸緣與第一環(huán)形密封腔(7)內(nèi)壁之間形成環(huán)形 集油槽(6-4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城軌車(chē)輛齒輪箱密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述密封環(huán)(3)的甩 油凸緣(3-1)為徑向凸緣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的城軌車(chē)輛齒輪箱密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述密封 環(huán)(3)的甩油凸緣(3-1)的外沿部的一側(cè)具有圓錐面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城軌車(chē)輛齒輪箱密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述軸承座(6)外端 部具有徑向凸緣(6-2)，徑向凸緣(6-2)與軸承座(6)外壁之間形成環(huán)形集液槽(6-3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城軌車(chē)輛齒輪箱密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述密封環(huán)(3)上的 甩油凸緣(3-1)與密封環(huán)第二凸緣(3-2)之間設(shè)有環(huán)形槽(3-7)，環(huán)形槽(3-7)底部設(shè)有尖 凸緣(3-3)，且尖凸緣(3-3)尖部朝向第一環(huán)形密封腔(7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城軌車(chē)輛齒輪箱密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述密封環(huán)(3)的最 大外徑小于安裝在軸承座(6)上配合孔(6-7)內(nèi)的軸承(2)的外圈的最小內(nèi)徑。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種城軌車(chē)輛齒輪箱密封結(jié)構(gòu)，包括固定在箱體上的軸承座和固定在旋轉(zhuǎn)軸上的密封環(huán)，軸承座具有安裝軸承的外圈的配合孔，還具有軸承座第一密封凸緣、軸承座第二密封凸緣、軸承座第三密封凸緣和軸承座第四密封凸緣，密封環(huán)上具有密封環(huán)第一凸緣和密封環(huán)第二凸緣、密封環(huán)第三凸緣、甩油凸緣和第二密封槽；軸承座與密封環(huán)形成第一徑向間隙密封、第二徑向間隙密封和迷宮密封；軸承座與密封環(huán)之間還形成第一環(huán)形密封腔和第二環(huán)形密封腔，第一環(huán)形密封腔的底部有回油孔，第二環(huán)形密封腔的底部有通孔。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封可靠，拆裝維護(hù)方便。
文檔編號(hào)B61F15/20GK201901158SQ20102066912
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者關(guān)云輝, 黃智勇 申請(qǐng)人:南車(chē)戚墅堰機(jī)車(chē)車(chē)輛工藝研究所有限公司