专利名称：轨道车辆走行齿轮箱密封结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采用油润滑的齿轮箱的旋转贯通部位的密封结构，尤其适用于中、高速轨道车辆传动齿轮箱的车轴旋转贯通部位的密封。
背景技术：
目前，我国的轨道车辆走行齿轮箱大多采用油润滑。走行齿轮箱在使用过程中若出现润滑油泄漏，不但影响齿轮箱内齿轮、轴承等重要零件的使用寿命，而且会造成轨道沿线的环境污染，甚至影响到车辆走行部的粘着性能。同时，齿轮箱在使用过程中，外界的雨雪灰尘等杂物一旦进入齿轮箱内，将会对轴承、齿轮等的使用寿命和润滑油的性能产生不同程度的影响，因此在设计齿轮箱的密封系统时，不但要求保证齿轮箱内的润滑油不能向外泄露出去，同时还必须要求齿轮箱外的杂物等不能进入箱体内部，即要求齿轮箱的密封结构能够实现双面密封。在中国专利公开号为CN102009663A，名称为“城轨车辆齿轮箱密封结构”的专利文献中，介绍了一种用于城轨车辆齿轮箱的双向密封结构。在该技术方案中，只设置了一道周向密封间隙，因此只适用于城轨、地铁等运行速度不高的场合。随着走行齿轮箱运行速度的提高，齿轮箱内部压力也相对升高，其密封的可靠性就不能满足走行齿轮箱的使用要求。随着我国轨道车辆运行速度不断向中、高速发展，对其可靠性要求也越来越高，其中对走行齿轮箱密封系统则要求双向密封可靠，结构紧凑，适合高速运行要求，便于维护保养。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双向密封可靠、结构简单、且可以满足中高速走行要求的轨道车辆走行齿轮箱密封结构。实现上述目的的技术方案是一种轨道车辆走行齿轮箱密封结构，包括固定在箱体上的轴承座和固定在车轴上的密封环，所述轴承座具有安装轴承外圈的配合孔，还具有轴承座第一密封凸缘、轴承座第四密封凸缘和轴承座第五密封凸缘，轴承座第四密封凸缘与轴承座第五密封凸缘之间形成第一迷宫密封槽，所述密封环具有密封环第一凸缘、密封环第三凸缘和密封环第四凸缘，密封环第四凸缘与密封环环体之间形成第二迷宫密封槽，所述轴承座的轴承座第一密封凸缘与密封环的密封环第一凸缘相对应且形成第一周向密封间隙，所述轴承座的轴承座第五密封凸缘伸在密封环的第二迷宫密封槽中，同时所述密封环的密封环第四凸缘伸在轴承座的第一迷宫密封槽中形成迷宫密封，所述轴承座第四密封凸缘与密封环第四凸缘均为斜凸缘，斜凸缘之间形成迷宫密封锥形环槽，所述轴承座和密封环之间形成第一环形密封腔，第一环形密封腔底部设有与箱体内部相通的回油孔，所述轴承座还具有轴承座第二密封凸缘、轴承座第三密封凸缘、所述密封环还具有密封环第二凸缘，所述轴承座的轴承座第二密封凸缘与密封环的密封环第二凸缘相对应且形成第二周向密封间隙，所述轴承座的轴承座第三密封凸缘与密封环的密封环第三凸缘相对应且形成第三周向密封间隙，所述轴承座的轴承座第二密封凸缘、轴承座第三密封凸缘以及密封环的密封环第二凸缘、密封环第三凸缘之间围成第二环形密封腔，所述轴承座第四密封凸缘顶部具有径向凸起，径向凸起与轴承座第四密封凸缘外侧壁之间形成集油槽，所述轴承座第三密封凸缘顶部具有轴向凸起，所述轴承座的轴承座第三密封凸缘、轴承座第四密封凸缘、轴承座端壁以及密封环的密封环第三凸缘之间围成第三环形密封腔，所述第二环形密封腔，第三环形密封腔底部均与回油孔相通，所述轴承座的外侧固定有端盖，所述车轴上位于端盖的相应位置处还固定套装有密封套，端盖与密封套之间设有骨架油封，骨架油封与密封套形成接触式密封。所述的第一周向密封间隙、第二周向密封间隙和第三周向密封间隙的直径依次递减，形成阶梯形密封结构。所述轴承座的轴承座第一密封凸缘与密封环的密封环第一凸缘的相应周 面上分别开有若干周向减压槽。所述端盖上开有径向的注油孔且端盖的中心孔的孔壁上开有周向的存脂槽。所述密封环的最大外径小于安装在轴承座的配合孔内的轴承外圈的最小内径。采用上述结构后，由于轴承座第四密封凸缘顶部具有径向凸起，径向凸起与轴承座第四密封凸缘外侧壁之间形成集油槽，因此可有效防止油直接进入迷宫密封中，而是流入第三环形密封腔中；由于轴承座第三密封凸缘顶部具有轴向凸起，因此能够更好地将油收纳在第三环形密封腔中；由于所述轴承座第四密封凸缘与密封环第四凸缘均为斜凸缘，斜凸缘之间形成迷宫密封锥形环槽，利用锥面泵油原理，使油很难进入迷宫密封槽中，增加了迷宫密封的效果；由于轴承座和密封环之间形成的第一环形密封腔、第二环形密封腔和第三环形密封腔对内部溢出的油液逐步减压，油液沿腔壁汇流到腔底，通过回油孔流回箱体内部，通过由内向外三道环形密封腔的减压作用，油雾压力逐渐减小，增加油雾外泄的难度，提高了密封效果；由于车轴的相应位置还固定套装有密封套，端盖与密封套之间设有骨架油封，骨架油封与密封套形成接触式密封，因此，可以防止外部雨水、灰尘等侵入箱体内部，通过采用上述密封结构，实现了齿轮箱在中、高速工况下旋转贯通部位的双面密封，密封效果可靠；由于第一周向密封间隙、第二周向密封间隙和第三周向密封间隙的直径依次递减，形成的阶梯形密封结构，逐渐增加了油雾外泄所需的压力；由于所述轴承座的轴承座第一密封凸缘与密封环的密封环第一凸缘的相应端面上开有若干周向减压槽，因此可以增加第一周向密封间隙的泄油阻力，加强第一周向密封间隙的密封效果；由于所述端盖上开有注油孔及存脂槽，与骨架油封安装槽相通，定期通过注油孔加注润滑脂，在骨架油封与密封套之间形成脂润滑，减少摩擦损耗，同时防止外部杂质进入安装槽内；由于所述密封环的最大外径小于安装在轴承座的配合孔内的轴承外圈的最小内径，因此密封结构安装方便。本发明能使车辆在中高速工况下产生的高压润滑油经过三道周向密封间隙、迷宫密封及骨架油封的封堵，形成多道密封保障，密封效果可靠。此外，该本发明还具有结构简单、低磨损、易维护的特点。
图I是本发明的轨道车辆走行齿轮箱密封结构的结构示意 图2是图I中的I部放大图。
具体实施例方式以下结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细的说明。如图1、2所示，一种轨道车辆走行齿轮箱密封结构，包括固定在箱体15上的轴承座I和固定在车轴16上的密封环4，所述轴承座I具有安装轴承外圈的配合孔，还具有轴承座第一密封凸缘1-1、轴承座第四密封凸缘1-4和轴承座第五密封凸缘1-5,轴承座第四密封凸缘1-4与轴承座第五密封凸缘1-5之间形成第一迷宫密封槽6，所述密封环4具有密封环第一凸缘4-1、密封环第三凸缘4-3和密封环第四凸缘4-4，密封环第四凸缘4-4与密封环4环体之间形成第二迷宫密封槽7，所述轴承座I的轴承座第一密封凸缘1-1与密封环4的密封环第一凸缘4-1相对应且形成第一周向密封间隙8-1，所述轴承座I的轴承座第五密封凸缘1-5伸在密封环4的第二迷宫密封槽7中，同时所述密封环4的密封环第四凸缘4-4伸在轴承座I的第一迷宫密封槽6中形成迷宫密封，所述轴承座第四密封凸缘1-4与密封环第四凸缘4-4均为斜凸缘，斜凸缘之间形成迷宫密封锥形环槽18，所述轴承座I和密封环 4之间形成第一环形密封腔9，第一环形密封腔9底部设有与箱体15内部相通的回油孔12，所述轴承座I还具有轴承座第二密封凸缘1-2、轴承座第三密封凸缘1-3、所述密封环4还具有密封环第二凸缘4-2，所述轴承座I的轴承座第二密封凸缘1-2与密封环4的密封环第二凸缘4-2相对应且形成第二周向密封间隙8-2，所述轴承座I的轴承座第三密封凸缘1-3与密封环4的密封环第三凸缘4-3相对应且形成第三周向密封间隙8-3，所述轴承座I的轴承座第二密封凸缘1-2、轴承座第三密封凸缘1-3以及密封环4的密封环第二凸缘4-2、密封环第三凸缘4-3之间围成第二环形密封腔10，所述轴承座第四密封凸缘1-4顶部具有径向凸起19，径向凸起19与轴承座第四密封凸缘1-4外侧壁之间形成集油槽20，所述轴承座第三密封凸缘1-3顶部具有轴向凸起21，所述轴承座I的轴承座第三密封凸缘1-3、轴承座第四密封凸缘1-4、轴承座端壁1-6以及密封环4的密封环第三凸缘4-3之间围成第三环形密封腔11，所述第二环形密封腔10，第三环形密封腔11底部均与回油孔12相通，所述轴承座I的外侧固定有端盖2，所述车轴16上位于端盖2的相应位置处还固定套装有密封套5，端盖2与密封套5之间设有骨架油封3，骨架油封3与密封套5形成接触式密封。如图2所示，为了形成的阶梯形密封结构、进一步加强密封效果，所述的第一周向密封间隙8-1、第二周向密封间隙8-2和第三周向密封间隙8-3的直径依次递减，形成阶梯形密封结构。如图2所示，为了增加第一周向密封间隙处的泄油阻力，加强第一周向密封间隙的密封效果，所述轴承座I的轴承座第一密封凸缘1-1与密封环4的密封环第一凸缘4-1的相应周面上分别开有若干周向减压槽13。如图1、2所示，为了便于注润滑脂，所述端盖2上开有径向的注油孔14且端盖2的中心孔的孔壁上开有周向的存脂槽22。可以定期通过注油孔14加注润滑脂，在骨架油封3与密封套5之间形成脂润滑，减少摩擦损耗。如图I所示，为了便于装配，所述密封环4的最大外径小于安装在轴承座I的配合孔内的轴承17外圈的最小内径。如图I所示，密封套5有一定硬度和耐磨性的材料制成，且表面光滑。
权利要求
1. 一种轨道车辆走行齿轮箱密封结构，包括固定在箱体(15)上的轴承座(I)和固定在车轴(16)上的密封环(4)，所述轴承座(I)具有安装轴承外圈的配合孔，还具有轴承座第一密封凸缘(1-1)、轴承座第四密封凸缘(1-4)和轴承座第五密封凸缘(1-5)，轴承座第四密封凸缘(1-4)与轴承座第五密封凸缘(1-5)之间形成第一迷宫密封槽(6)，所述密封环(4 )具有密封环第一凸缘(4-1 )、密封环第三凸缘(4-3 )和密封环第四凸缘(4-4 )，密封环第四凸缘(4-4)与密封环(4)环体之间形成第二迷宫密封槽(7)，所述轴承座(I)的轴承座第一密封凸缘(1-1)与密封环(4)的密封环第一凸缘(4-1)相对应且形成第一周向密封间隙(8-1 )，所述轴承座(I)的轴承座第五密封凸缘(1-5)伸在密封环(4)的第二迷宫密封槽(7)中，同时所述密封环(4)的密封环第四凸缘(4-4)伸在轴承座(I)的第一迷宫密封槽(6)中形成迷宫密封，所述轴承座第四密封凸缘(1-4)与密封环第四凸缘(4-4)均为斜凸缘，斜凸缘之间形成迷宫密封锥形环槽(18)，所述轴承座(I)和密封环(4)之间形成第一环形密封腔(9)，第一环形密封腔(9)底部设有与箱体(15)内部相通的回油孔(12)，其特征在于 a、所述轴承座(I)还具有轴承座第二密封凸缘(1-2)、轴承座第三密封凸缘(1-3)、 b、所述密封环(4)还具有密封环第二凸缘(4-2 )， d、所述轴承座(I)的轴承座第二密封凸缘(1-2)与密封环(4)的密封环第二凸缘(4-2)相对应且形成第二周向密封间隙(8-2)， e、所述轴承座(I)的轴承座第三密封凸缘(1-3)与密封环(4)的密封环第三凸缘(4-3)相对应且形成第三周向密封间隙(8-3 )， f、所述轴承座(I)的轴承座第二密封凸缘(1-2)、轴承座第三密封凸缘(1-3)以及密封环(4 )的密封环第二凸缘(4-2 )、密封环第三凸缘(4-3 )之间围成第二环形密封腔(10 )， g、所述轴承座第四密封凸缘(1-4)顶部具有径向凸起(19)，径向凸起(19)与轴承座第四密封凸缘(1-4)外侧壁之间形成集油槽(20)，所述轴承座第三密封凸缘(1-3)顶部具有轴向凸起(21)， h、所述轴承座(I)的轴承座第三密封凸缘(1-3)、轴承座第四密封凸缘(1-4)、轴承座端壁(1-6)以及密封环(4)的密封环第三凸缘(4-3)之间围成第三环形密封腔(11)， i、所述第二环形密封腔(10)，第三环形密封腔(11)底部均与回油孔(12)相通， j、所述轴承座(I)的外侧固定有端盖(2)，所述车轴(16)上位于端盖(2)的相应位置处还固定套装有密封套(5)，端盖(2)与密封套(5)之间设有骨架油封(3)，骨架油封(3)与密封套(5)形成接触式密封。
2.根据权利要求I所述的轨道车辆走行齿轮箱密封结构，其特征在于所述的第一周向密封间隙(8-1)、第二周向密封间隙(8-2)和第三周向密封间隙(8-3)的直径依次递减，形成阶梯形密封结构。
3.根据权利要求I所述的轨道车辆走行齿轮箱密封结构，其特征在于所述轴承座(I)的轴承座第一密封凸缘(1-1)与密封环(4)的密封环第一凸缘(4-1)的相应周面上分别开有若干周向减压槽(13)。
4.根据权利要求I所述的轨道车辆走行齿轮箱密封结构，其特征在于所述端盖(2)上开有径向的注油孔(14)且端盖(2)的中心孔的孔壁上开有周向的存脂槽(22)。
5.根据权利要求I所述的轨道车辆走行齿轮箱密封结构，其特征在于所述密封环(4)的最大外径小于安装在轴承座(I)的配合孔内的轴承(17)外圈的最小内径。
全文摘要
本发明公开了一种轨道车辆走行齿轮箱密封结构，包括端盖、骨架油封、轴承座、密封环和密封套，轴承座第一密封凸缘与密封环第一凸缘相对应且形成第一周向密封间隙，轴承座第二密封凸缘与密封环第二凸缘相对应且形成第二周向密封间隙，轴承座第三密封凸缘与密封环第三凸缘相对应且形成第三周向密封间隙，轴承座第五密封凸缘伸在密封环的第二迷宫密封槽中，密封环第四凸缘伸在轴承座的第一迷宫密封槽中形成迷宫密封，轴承座和密封环之间还形成第一环形密封腔、第二环形密封腔和第三环形密封腔，轴承座上且位于各密封腔底部设有回油孔，骨架油封安装在端盖与密封套之间，骨架油封与密封套形成接触式密封。本发明双向密封可靠、结构简单。
文档编号F16H57/029GK102954194SQ20111025246
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月30日 优先权日2011年8月30日
发明者胡高华, 陈亚东 申请人:常州市瑞泰工程机械有限公司, 南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司