使用润滑油润滑的角磨机齿轮箱的密封结构及角磨机的制作方法

1.本实用新型涉及电动工具技术领域，特别涉及填充有液态润滑油的齿轮箱及角磨机。


背景技术：

2.角磨机，是一种主要用于切割、打磨、抛光金属零件、石材及木材的电动工具。角磨机主要是由电动机通过驱动安装在输出轴上的齿轮来驱动输出轴端部的切割片或摩擦片来工作的。因此角磨机一般设置有电机壳、齿轮箱等壳体结构。电机壳用于收容电动机及其附属电气零部件，齿轮箱用于收容电机轴端部齿轮、输出轴、从动齿轮及其用于做旋转支撑的轴承。
3.在角磨机工作过程中，为了增加啮合齿轮副的工作寿命，同时降低角磨机运行噪音，会在齿轮箱内添加润滑剂进行润滑。为了防止润滑剂泄露及外部粉尘进入齿轮箱，在齿轮箱与电机轴的输入端设计有相关的密封结构或安装有相关的密封零件；同时为便于安装，设计有齿轮箱盖或法兰与输出轴输出端进行密封，或在齿轮箱盖或法兰中安装相应的密封零件进行密封。
4.在角磨机的齿轮箱内，电机轴端部齿轮有30000～40000rpm或更高的转速。传统角磨机均采用半固态润滑油对轴承以及齿轮进行润滑，受限于半固态润滑油的流动性差，因此传统的润滑方式润滑效果差。因此需要选择良好的润滑剂、优异的密封方式及密封零件。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种填充有液态润滑油的角磨机齿轮箱，可以解决现有技术中的上述缺陷。
6.本实用新型的技术方案如下：
7.一种填充有液态润滑油的角磨机齿轮箱，所述齿轮箱包括壳体、传动机构以及密封组件；所述壳体具有第一装配孔和第二装配孔；传动机构装配在所述壳体内，所述传动机构包括驱动电机的电机轴、主动齿轮、从动齿轮、驱动输出轴，所述电机轴贯穿于所述第一装配孔并转动支撑在所述壳体内，所述驱动输出轴贯穿所述第二装配孔并转动支撑在所述壳体内；所述主动齿轮装配于所述电机轴的端部，所述从动齿轮装配于所述驱动输出轴，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合连接形成旋转齿轮副；所述密封组件包括至少一个隔油减压圈和至少一个密封圈，所述隔油减压圈的内周与轴的柱面形成一预定的间隙以达到间隙密封的作用，所述密封圈与轴的柱面接触连接以实现接触密封；其中，所述电机轴与所述驱动输出轴分别设有至少一组所述密封组件，通过所述密封组件以实现轴与所述壳体连接处的密封，从而减少液态润滑油的泄漏，延长轴承寿命。
8.上述的预定的间隙使得隔油减压圈与轴之间不接触，避免了摩擦磨损，同时该预定间隙使得壳体内的液态润滑油不能自此预定的间隙中流出，从而防止了液态润滑油的泄漏，起到良好的密封作用。
9.针对目前全球市场中的角磨机都使用半固态的润滑脂进行润滑，半固态的润滑脂的润滑效果差的问题，本实用新型首次提出使用液态润滑油进行润滑。该液态润滑油可以对啮合的旋转齿轮副进行全部浸润，充分润滑，并且在角磨机工作状态及静止状态都可实现有效密封以保证液态润滑油对旋转齿轮副的长时间润滑，该密封组件结构是紧凑可靠的，通过密封组件对轴与壳体之间形成柱面间隙密封及接触密封的双重密封形式，从而能够总体实现显著延长角磨机的使用寿命。
10.通过在齿轮箱中添加满液态润滑油，使啮合齿轮副始终处于润滑油的浸润状态，在齿轮运转过程中可实现对啮合齿全油膜覆盖，连续充分润滑，同时润滑油可加快啮合齿产生的摩擦热的传递，降低齿面温度；配合密封组件中的间隙密封和接触密封两种密封形式的有效组合来确保使用液态润滑油的角磨机在整个使用过程中不发生漏油，使齿轮副的寿命提高一倍以上。
11.较佳的，所述密封组件分别不可旋转地固定在所述第一装配孔、所述第二装配孔内。
12.较佳的，轴以贯穿所述密封组件的方式设置，所述隔油减压圈与轴之间的间隙设置为0.01
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0.1mm，如0.09mm、0.08mm、0.07mm、0.06mm、0.05mm、 0.04mm等，所述的间隙优选为0.02
‑
0.03mm。隔油减压圈与轴之间形成间隙密封，如果这一间隙太小，则在技术上难以实现，间隙太大则容易漏油，因此隔油减压圈与轴之间的间隙的设置很关键。
13.较佳的，所述传动机构还包括第一轴承，所述电机轴通过第一轴承旋转支撑在所述壳体内，所述电机轴配置的密封组件为第一密封组件，所述电机轴、所述第一轴承、所述第一密封组件及所述第一装配孔之间同轴设置；所述第一密封组件包括第一隔油减压圈与第一密封圈，自内至外，所述第一轴承、所述第一隔油减压圈及所述第一密封圈依次过盈配合固定在所述第一装配孔内。隔油减压圈位于轴承与密封圈之间，有利于减小轴承对密封圈的压力，提高密封圈的使用寿命。
14.较佳的，所述传动机构还包括第二轴承，所述驱动输出轴通过第二轴承旋转支撑在所述壳体内，所述驱动输出轴配置的密封组件为第二密封组件，所述驱动输出轴、所述第二轴承、所述第二密封组件及所述第二装配孔之间同轴设置；所述第二密封组件包括第二隔油减压圈与第二密封圈，自内至外，所述第二轴承、所述第二隔油减压圈及所述第二密封圈依次过盈配合固定在所述第二装配孔处。
15.较佳的，所述隔油减压圈为皿形结构，包括环形本体和沿周向垂直于所述环形本体的外圈，所述隔油减压圈具有与轴承相同的外径，所述隔油减压圈的外圈抵顶轴承，使所述隔油减压圈、轴承以及轴的柱面之间形成有用于容纳液态润滑油的容置空间。隔油减压圈与轴承端面及电机轴或驱动输出轴外圆柱面共同围成环形的容置空间，该环形容置空间可以容纳通过轴承流向隔油减压圈的润滑油，形成一个含油空间，该含油空间与齿轮箱内部空间中润滑油的流动可以对轴承进行充分润滑，减小轴承旋转过程中的发热，有效延长轴承寿命。
16.较佳的，所述隔油减压圈一体成型于所述的壳体，或，所述隔油减压圈采用金属材料制成再装配至所述壳体。
17.较佳的，所述齿轮箱内除去所述传动机构以及所述密封组件以外的空间为剩余空间，其中，所述齿轮箱内填充有液态润滑油，所述液态润滑油充满所述剩余空间的50％以
上，优选的为70％
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98％，进一步优选的为80％
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95％。可以对啮合的旋转齿轮副进行全部浸润，充分润滑，配合密封组件的密封作用，可以在角磨机工作状态及静止状态都可实现有效密封以保证液态润滑油对旋转齿轮副的长时间润滑。
18.较佳的，所述密封圈为骨架油封、o形圈、x形圈或y形圈中的至少一种。
19.本实用新型还提供一种包含如上任一所述填充有液态润滑油的角磨机齿轮箱的角磨机。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
21.第一，本实用新型首次提出在角磨机中使用液态润滑油，该液态润滑油可以对啮合的旋转齿轮副进行全部浸润，充分润滑；该密封组件结构是紧凑可靠的，隔油减压圈的间隙密封和密封圈的接触密封两种密封形式的有效组合，来确保使用液态润滑油的角磨机在整个使用过程中不发生漏油，以使得角磨机工作状态及静止状态都可实现有效密封以保证液态润滑油对旋转齿轮副的长时间润滑，从而使齿轮副的寿命提高一倍以上。
22.第二，本实用新型通过在齿轮箱中添加满液态润滑油，使啮合齿轮副始终处于润滑油的浸润状态，在齿轮运转过程中可实现对啮合齿全油膜覆盖，润滑油可加快啮合齿产生的摩擦热的传递，降低齿面温度，不仅可以延长传动齿轮副的工作寿命，还可以降低角磨机运行噪音和齿轮箱的工作温度。
23.第三，本实用新型的隔油减压圈为皿形结构，隔油减压圈的外圈抵顶轴承，隔油减压圈与轴承端面及电机轴或驱动输出轴的柱面共同围成环形的容置空间，该环形容置空间可以容纳通过轴承流向隔油减压圈的润滑油，形成一个含油空间，该含油空间与齿轮箱内部空间中润滑油的流动可以对轴承进行充分润滑，减小轴承旋转过程中的磨损及发热，有效延长轴承寿命。
24.第四，本实用新型的隔油减压圈位于轴承与密封圈之间，以及隔油减压圈的皿形结构，有利于减小轴承对密封圈的压力，提高密封圈的使用寿命。
25.当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
26.图1是本实用新型实施例1的齿轮箱的结构示意图；
27.图2是本实用新型实施例1的轴与密封组件连接处的局部结构示意图；
28.图3是本实用新型实施例1的密封组件的结构示意图；
29.图4是本实用新型实施例1的齿轮箱的另一结构示意图；
30.图5是本实用新型实施例2的角磨机的剖视示意图；
31.图6是本实用新型实施例2的角磨机的立体结构示意图。
32.附图标记：壳体100；隔油减压圈101；密封圈102；法兰盘103；主动齿轮104；主壳体105；驱动输出轴106；从动齿轮107；端盖108；第三密封圈109；第一装配孔110a；第二装配孔110b；电机轴111；驱动电机112；磨头114；辅助手柄116；第三轴承121；第二轴承122；第一轴承123；容置空间131；液态润滑油201；间隙301；第一隔油减压圈101a；第一密封圈102a；第二隔油减压圈101b；第二密封圈102b；环形本体1011；外圈1012；第一台阶部1101；第二台阶部1102。
具体实施方式
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，“内”指的是壳体的内部，“外”指的是壳体的外部。术语“轴”为电机轴或驱动输出轴，术语“轴承”为第一轴承或第二轴承。
34.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.如在本说明书中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，除非内容另外明确指出外。如在本说明书中所使用的，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。
37.下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。
38.实施例1
39.本实施例提供一种填充有液态润滑油的角磨机齿轮箱，参见图1
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图4，为本实施例的齿轮箱的结构示意图。
40.本实施例中，齿轮箱包括壳体100、装配在壳体100内的传动机构以及密封组件；壳体100具有第一装配孔110a和第二装配孔110b，传动机构包括驱动电机112的电机轴111、主动齿轮104、从动齿轮107、驱动输出轴106，电机轴111贯穿于第一装配孔110a并转动支撑在壳体100内，驱动输出轴106 贯穿第二装配孔110b并转动支撑在在壳体100内；主动齿轮104装配于电机轴111的端部，从动齿轮107装配于驱动输出轴106，主动齿轮104与从动齿轮107啮合连接形成旋转齿轮副；密封组件包括至少一个隔油减压圈101和至少一个密封圈102，隔油减压圈101的内周与轴的柱面形成一预定的间隙 301以达到间隙密封的作用，密封圈102与轴的柱面接触连接以实现接触密封；其中，电机轴111与驱动输出轴106分别设有至少一组密封组件，通过密封组件以实现轴与壳体连接处的密封，从而减少液态润滑油的泄漏，延长轴承寿命。
41.本实施例使用液态润滑油进行润滑，液态润滑油可以对啮合的旋转齿轮副进行全部浸润，在齿轮运转过程中可实现对啮合齿全油膜覆盖，连续充分润滑，同时润滑油可加快啮合齿产生的摩擦热的传递，降低齿面温度；通过密封组件中隔油减压圈与轴圆柱面的间隙密封和密封圈的接触密封两种密封形式的有效组合，来确保使用液态润滑油的角磨机在整个使用过程中不发生漏油，并且在角磨机工作状态及静止状态都可实现有效密封以保证液态润滑油对旋转齿轮副的长时间润滑，从而能够总体实现显著延长角磨机的使用寿命，使齿轮副的寿命提高一倍以上。
42.本实施例中，壳体100包括主壳体105和端盖108，其中，第一装配孔 110a设置在主壳体105上，第二装配孔110b设置在端盖108。端盖108装配至主壳体105后一形成一容置腔，
用于容纳上述的传动机构以及密封组件，其中端盖108与主壳体105之间通过螺钉紧固，并在连接止口处通过第三密封圈109进行密封，第三密封圈109选取o形圈。
43.进一步的，传动机构还包括第一轴承122，第一轴承122固定在第一装配孔110a处，电机轴111贯穿设置在第一装配孔110a处，并通过第一轴承123 进行旋转支撑。在电机轴111端部配置有主动齿轮104，在工作过程中主动齿轮104与电机轴111不可发生相对运动。电机轴111配置的密封组件为第一密封组件，第一密封组件实现对电机轴111与主壳体105之间的密封。电机轴 111、第一轴承123、第一密封组件及第一装配孔110a之间同轴设置；第一密封组件包括第一隔油减压圈101a与第一密封圈102a，其中，自内至外，第一轴承123、第一隔油减压圈101a及第一密封圈102a依次过盈配合固定在第一装配孔110a内。
44.传动机构还包括第二轴承122和第三轴承121，第二轴承122固定安装在第二装配孔110b处，第三轴承121固定安装在主壳体105内，驱动输出轴106 贯穿设置在第二装配孔110b处，驱动输出轴106分别通过第三轴承121和第二轴承122进行旋转支撑。配置在驱动输出轴106的密封组件为第二密封组件，第二密封组件实现对驱动输出轴106与端盖108之间的密封。驱动输出轴106、第二轴承122、第二密封组件及第二装配孔110b之间同轴设置；第二密封组件包括第二隔油减压圈101b与第二密封圈102b，自内至外，第二轴承122、第二隔油减压圈101b及第二密封圈102b依次过盈配合固定在第二装配孔处110b。从动齿轮107配置在所述驱动输出轴106上，驱动输出轴106 的端部配置有打磨的磨头114。
45.较佳的，轴以贯穿密封组件的方式设置，隔油减压圈与轴之间的间隙301 设置为0.01
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0.04mm，优选为0.02
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0.03mm，如图2所示。隔油减压圈与轴之间形成间隙密封，如果这一间隙太小，则在技术上难以实现，间隙太大则容易漏油，因此隔油减压圈与轴之间的间隙的设置很关键。其中，电机轴111 柱面与第一隔油减压圈101a之间的间隙为0.02
‑
0.03mm，驱动输出轴106柱面与第二隔油减压圈101b之间的间隙为0.02
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0.03mm。
46.第一道间隙密封，即隔油减压圈101与电机轴111或驱动输出轴106在径向上存在微小间隙301，通过微小的间隙301配合来达到“隔油”目的，同时由于间隙的存在，在电机轴111和驱动输出轴106旋转运动过程中，隔油减压圈101不会产生摩擦磨损，因此该间隙密封在整个角磨机使用过程中都可以起到良好的、一致的隔油作用。
47.参见图3，本实施例中的密封组件中，隔油减压圈101为皿形结构，包括环形本体1011和沿周向垂直于环形本体1011的外圈1012，隔油减压圈101 具有与轴承相同的外径，隔油减压圈101的外圈1012抵顶轴承，使隔油减压圈101、轴承端面以及轴的柱面之间形成有用于容纳液态润滑油的容置空间 131。隔油减压圈101与轴承端面及电机轴111或驱动输出轴106外圆柱面共同围成环形的容置空间131，该环形容置空间131可以容纳通过轴承流向隔油减压圈的润滑油，形成一个含油空间，该含油空间与齿轮箱内部空间中润滑油的流动可以对轴承进行充分润滑，减小轴承旋转过程中的发热，有效延长轴承寿命。
48.较佳的，隔油减压圈101一体成型于的壳体100，一体成型具有成型工艺简单的优点。或，隔油减压圈101采用金属材料制成再装配至壳体100。采用金属材料制造的隔油减压圈有较高的强度和刚度，可以有效承受齿轮箱运转过程中的压力差，从而起到良好的“减压”作用，减小接触密封中主要由橡胶材料构成的密封圈内外侧压力差，提高接触密封的密封性能及使用寿命。
49.较佳的，齿轮箱内除上述的传动机构及密封组件以外的空间为剩余空间，其中，齿
轮箱内填充有液态润滑油201，液态润滑油201充满剩余空间的 80％
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95％。通过在齿轮箱中添加加满液态润滑油201，使啮合齿轮副始终处于润滑油的浸润状态，在齿轮运转过程中可实现对啮合齿全油膜覆盖，连续充分润滑。
50.本实施例中，密封组件中的密封圈102为骨架油封、o形圈、x形圈或y 形圈中的至少一种。第二道接触密封由两个主要由橡胶材料组成的密封圈分别与电机轴111及驱动输出轴106外圆柱面形成接触式密封。优选地，密封圈102选取骨架油封。
51.本实施例中，为便于加工和安装，第一隔油减压圈101a、第一密封圈102a 与第一轴承123具有相同尺寸的外径，第二隔油减压圈101b与第二轴承122 具有相同尺寸的外径。本实施例中，参见图1、图4，第一装配孔110a处，主动齿轮104、第一轴承123、第一隔油减压圈101a、第一密封圈102a自内至外依次设置，在第一密封圈102a外侧通过一法兰盘103固定，法兰盘103通过螺钉与主壳体105固定，并在轴向限制第一隔油减压圈101a、第一密封圈 102a的窜动。
52.参见图4，本实施例中，第二装配孔110b处包括第一台阶部1101和第二台阶部1102，其中，第二密封圈102b装配在第一台阶部1101处，第二隔油减压圈101b装配在第二台阶部1102处，第二轴承122装配在第二隔油减压圈101b内侧。主壳体105内的预定位置处设置有一装配槽，第三轴承121固定在所述的装配槽内，驱动输出轴106的一端通过第三轴承121可旋转支撑。
53.本实施例中，密封组件采用一个隔油减压圈101和一个密封圈102，当然在其他可选实施例中，密封组件中隔油减压圈101的数量可以选择1个、2个、 3个或更多个，密封圈102的数量也可以是1个、2个、3个或更多个，密封组件中隔油减压圈101、密封圈102的数量可以根据实际的密封要求进行设置。其中，需要保证第一轴承123、第二轴承122的外侧分别压装一隔油减压圈 101用以形成间隙密封。隔油减压圈101、密封圈102的数量不用于限制本实用新型的保护范围，此处不再赘述。
54.本实施例中，填充有液态润滑油的角磨机的齿轮箱的装配过程如下：
55.第三轴承121预先压制在主壳体105内，主动齿轮104预装在主壳体105 内，第一轴承123、第一隔油减压圈101a、第一密封圈102a压装在第一装配孔110a内，电机轴111装配至第一装配孔110a内，第一装配孔110a外侧装配一法兰盘103形成第一总成。第二密封圈102b、第二隔油减压圈101b、第二轴承122依次压装在第二装配孔110b内，再将驱动输出轴106压装入第二装配孔110b，从动齿轮107再压装在驱动输出轴106上，装配成第二总成，再将第二总成、第一总成组装，形成上述的齿轮箱。
56.液态润滑油可以填充在所述的第一总成内，或者在所述的壳体100上设置一注油孔，当组装形成所述的齿轮箱后，通过设置的注油孔完成润滑油的填充。
57.实施例2
58.本实施例提供一种填充有液态润滑油的角磨机，参见图5、图6为本实施例的角磨机的结构示意图，其中，本实施例的角磨机包括实施例1所述的齿轮箱、驱动电机112和磨头114，驱动电机112为一驱动马达，驱动马达可以是有刷马达，也可以是带有电子驱动的无刷马达，驱动电机112安装在电机壳113中，电机轴111旋转支撑在主壳体105内。驱动输出轴106端部固定有一磨头114，磨头114为切割片、摩擦片等切割或打磨刀具进行工作。
59.本实施例中，在该角磨机上配置有辅助手柄116以便于工作过程中的握持。
60.以上公开的仅为本实用新型优选实施例。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。应该理解，这些实施例仅用于说明本实用新型，而不用于限定本实用新型的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本实用新型做出的改进和调整，仍属于本实用新型的保护范围。
61.显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属领域技术人员能很好地利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。