一种齿轮箱及轴承密封机构的制作方法

本发明涉及轴承密封技术领域，特别涉及一种轴承密封机构。还涉及一种应用该轴承密封机构的齿轮箱。

背景技术：

齿轮箱是车辆的重要传动装置，齿轮箱安装在车轴上，齿轮箱的一端靠近车轮，另一端通过联轴器连接驱动电机。齿轮箱通过轴承与车轴连接，轴承润滑油通过轴承密封机构进行密封，以轨道交通齿轮箱为例，由于轨道交通齿轮箱的运转速度高、运行环境工况恶劣，轴承密封机构都采用非接触式迷宫密封，以防止轴承密封机构的高速磨损。

现有的轴承密封机构如图1和图2所示，轴承04通过轴承座03固定在齿轮箱体01上，轴承座03与齿轮箱体01的安装面之间设置有密封圈02，轴承04和轴承座03的外侧设置有迷宫环06和迷宫端盖05，迷宫环06随车轴旋转，迷宫端盖05静止固定于轴承座03的外端面，轴承座03的内周面设置有轴承座挡油环031，迷宫环06的外周面上设置有迷宫甩油环061，且沿轴承04的轴向由内至外依次布置为轴承座挡油环031、迷宫甩油环061和迷宫端盖05，其中，轴承座挡油环031的末端径向向内延伸接近迷宫环06的外周面，迷宫甩油环061径向向外延伸，迷宫甩油环061的外周面设置有多个环形槽，且迷宫甩油环061的外端面设置有回形迷宫结构；迷宫端盖05的内端面设置有与迷宫甩油环061的回形迷宫结构非接触转动密封配合的第二回形密封结构。在该轴承密封机构中，轴承座挡油环031构成轴承04的第一道密封，迷宫甩油环061的回形密封结构和迷宫端盖05的第二回形密封结构相互配合构成轴承04的第二道密封，从而保证了轴承04的密封，防止外部灰尘、水分等杂物进入齿轮箱体，同时也防止齿轮箱润滑油的泄露。

该轴承密封机构虽然能够实现较好的密封，但是在齿轮箱的实际维护中出现了很多不便。轴承座03与齿轮箱体01的安装面之间的密封圈02长时间使用后，会出现老化现象，密封效果变差，需要对密封圈02进行更换，这就需要先将迷宫端盖05和迷宫环06从车轴上卸下，再将轴承座03从齿轮箱体01中轴向移出一段距离，将轴承座03上的密封圈02露出齿轮箱体01外部，然后进行更换。但是对于像轨道交通齿轮箱这样的布置结构，如果不拆卸车轮，由于齿轮箱周围的空间不足，迷宫环06套在车轴上的情况下，无法将迷宫环06从车轴上热退和热装，仅仅依靠轴承座03与迷宫环06之间的轴向间隙来移动轴承座03，会因为迷宫甩油环061轴向限制轴承座挡油环031的移动而无法使轴承座03获得足够的移动空间，导致轴承座03上橡胶密封圈02无法裸露到齿轮箱体01外，也就无法进行密封圈02的更换。因此，现有的轴承密封机构只有将车轮先拆卸下来，退下迷宫环06，才能更换密封圈。使得齿轮箱的维护较为繁琐复杂，维护不方便，同时经常拆卸车轮还会影响车轮的安全使用寿命。

综上所述，如何在齿轮箱外部空间狭小的情况下，解决齿轮箱维护不方便的问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种轴承密封机构，以在齿轮箱外部空间狭小的情况下，方便对齿轮箱进行维护。

本发明的另一个目的在于提供一种应用该轴承密封机构的齿轮箱，以在齿轮箱外部空间狭小的情况下，方便对齿轮箱进行维护。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种轴承密封机构，包括轴承座、迷宫环和迷宫端盖，所述迷宫端盖连接于所述轴承座的外端面，所述迷宫环的外周面上设置有迷宫甩油环，所述迷宫甩油环的外端面与所述迷宫端盖的内端面之间形成非接触转动配合的迷宫密封结构；

所述迷宫环的外周面上还设置有第一挡油环，所述第一挡油环位于所述迷宫甩油环与轴承之间；

所述轴承座的内周面上还设置有第二挡油环，所述第二挡油环的内周面用于与所述第一挡油环的外周面相互抵近配合，组成完整的轴承挡油环；

所述迷宫甩油环的外周面与所述轴承座的内周面之间形成让位空间，用于所述第二挡油环沿所述轴承座的轴向移动进入，且所述第二挡油环轴向移动的距离大于密封圈所在的径向平面至齿轮箱体的外端面之间的距离。

优选地，在上述的轴承密封机构中，所述迷宫甩油环的外周面靠近所述迷宫端盖内端面的位置设置有环状的甩油边。

优选地，在上述的轴承密封机构中，所述甩油边用于轴向限制所述第二挡油环向外端移动。

优选地，在上述的轴承密封机构中，在所述轴承座的径向上，所述第二挡油环的内周面位于轴承的内圈和外圈之间。

优选地，在上述的轴承密封机构中，所述第二挡油环的内周面设置有向轴承一侧弯折的挡油折边。

优选地，在上述的轴承密封机构中，所述迷宫密封结构包括：

设置于所述迷宫甩油环的外端面的一个或多个第一环形密封槽；

设置于所述迷宫端盖的内端面的一个或多个与所述第一环形密封槽相互转动嵌合密封配合的第二环形密封槽。

本发明还提供了一种齿轮箱，包括齿轮箱体、轴承和轴承密封机构，所述轴承的外圈通过所述轴承密封机构的轴承座连接于所述齿轮箱体上，所述轴承座的外周安装面上设置有密封圈安装槽，所述密封圈安装槽中嵌装有密封圈，所述轴承密封机构为如以上任一项所述的轴承密封机构。

优选地，在上述的齿轮箱中，所述轴承座的外周还设置有与所述齿轮箱体的外端面轴向定位的定位凸台。

优选地，在上述的齿轮箱中，所述定位凸台的内端面与所述齿轮箱体的外端面之间还设置有轴承游隙调整垫片。

优选地，在上述的齿轮箱中，所述密封圈为o形密封圈。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的轴承密封机构中，在迷宫环的外周面上设置第一挡油环和迷宫甩油环，第一挡油环位于迷宫甩油环和轴承之间，轴承座的内周面上设置有第二挡油环，第二挡油环的内周面用于与第一挡油环的外周面相互抵近配合，第一挡油环和第二挡油环组成完整的轴承挡油环；迷宫甩油环的外周面与轴承座的内周面之间形成让位空间，能够让第二挡油环沿轴承座的轴向移动进入其中，且第二挡油环轴向移动的距离大于密封圈所在的径向平面至齿轮箱体的外端面之间的距离。则在进行密封圈的更换时，只需要沿轴向向外移动轴承座和迷宫端盖，由于第二挡油环在轴向移动的过程中能够进入迷宫甩油环与轴承座之间形成的让位空间，从而使迷宫甩油环不再限制轴承座的轴向向外移动，且轴承座移动的距离能够使密封圈露出齿轮箱体的外部，方便对密封圈进行更换，从而不需要拆卸位于齿轮箱外部的车轮，即在齿轮箱外部空间狭小的情况下，方便了齿轮箱的维护，避免了车轮频繁的拆装，确保了车轮的安全使用寿命。且通过第一挡油环和第二挡油环组成的轴承挡油环作为轴承的第一道密封，迷宫甩油环与迷宫端盖之间形成的迷宫密封结构作为第二道密封，保证了轴承密封机构的密封性。

本发明提供的齿轮箱采用了本申请中的轴承密封机构，因此，能够在齿轮箱外部空间狭小的情况下，方便对齿轮箱的轴承座与齿轮箱体之间的密封圈进行更换，方便齿轮箱的维护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的一种轴承密封机构的结构示意图；

图2为现有技术中的一种轴承密封机构的轴承座移动示意图；

图3为本发明实施例提供的一种轴承密封机构的局部结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种轴承密封机构的轴承座移动示意图；

图5为本发明实施例提供的一种齿轮箱的结构示意图。

其中，01为齿轮箱体、02为密封圈、03为轴承座、031为轴承座挡油环、04为轴承、05为迷宫端盖、06为迷宫环、061为迷宫甩油环；

1为齿轮箱体、2为密封圈、3为轴承座、31为第二挡油环、32为定位凸台、4为轴承、5为迷宫端盖、51为第二环形密封槽、6为迷宫环、61为迷宫甩油环、611为甩油边、612为第一环形密封槽、62为第一挡油环、7为轴承游隙调整垫片、8为让位空间。

具体实施方式

本发明的核心是提供了一种轴承密封机构，能够在齿轮箱外部空间狭小的情况下，方便对齿轮箱进行维护。

本发明还提供了一种应用该轴承密封机构的齿轮箱，能够在齿轮箱外部空间狭小的情况下，方便对齿轮箱进行维护。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图3和图4，本发明实施例提供了一种轴承密封机构，其包括轴承座3、迷宫环6和迷宫端盖5。其中，轴承4外圈通过轴承座3安装于齿轮箱体1上，轴承座3与齿轮箱体1的安装面之间设置有密封圈2；迷宫端盖5连接于轴承座3的外端面，迷宫环6的外周面上设置有迷宫甩油环61，迷宫甩油环61的外端面与迷宫端盖5的内端面之间形成非接触转动配合的迷宫密封结构；

迷宫环6的外周面上还设置有第一挡油环62，第一挡油环62位于迷宫甩油环61与轴承4之间；

轴承座3的内周面上还设置有第二挡油环31，第二挡油环31的内周面用于与第一挡油环62的外周面相互抵近配合，且第一挡油环62和第二挡油环31可以沿轴向相对移动，第一挡油环61和第二挡油环32组成完整的轴承挡油环，作为轴承4的第一道密封；

迷宫甩油环61的外周面与轴承座3的内周面之间形成让位空间8，即迷宫甩油环61的外周面与轴承座3的内周面之间存在一定的间距，该让位空间8用于第二挡油环31沿轴承座3的轴向移动进入其中，即迷宫甩油环61不会阻挡第二挡油环31轴向移动，第二挡油环31的轴向移动距离大于密封圈2所在的径向平面至齿轮箱体1的外端面之间的距离，第二挡油环31的轴向移动距离等于让位空间8的轴向距离加上装配状态下的第二挡油环31的外端面至迷宫甩油环61的内端面之间的距离之和，也就是说，轴承座3和第二挡油环31一起相对迷宫环6轴向移动，当第二挡油环31进入让位空间内时，密封圈2能够从齿轮箱体1中露出。

该轴承密封机构的工作原理和工作过程为：轴承密封机构在装配状态下，如图3所示，第一挡油环62的外周面和第二挡油环31的内周面抵近，形成一个完整的轴承挡油环，迷宫甩油环61的外端面与迷宫端盖5的内端面之间形成的迷宫密封结构处于非接触转动密封配合状态，密封圈2位于轴承座3和齿轮箱体1的安装面之间。当需要更换密封圈2时，沿轴向向齿轮箱体1的外端移动轴承座3，如图4所示，由于第二挡油环31设置于轴承座3上，迷宫端盖5连接于轴承座3的外端面，因此，第二挡油环31和迷宫端盖5随轴承座3一起沿轴向向外端移动，此时，迷宫环6的位置固定不动，第二挡油环31逐渐与第一挡油环62错开，由于迷宫甩油环61不会限制第二挡油环31的轴向移动，因此，第二挡油环31能够进入迷宫甩油环61与轴承座3之间形成的让位空间8中，移动到位后，设置于轴承座3上的密封圈2露出齿轮箱体1的外部，能够对密封圈2进行更换。

可见，通过将轴承挡油环分成第一挡油环62和第二挡油环31两部分，并将迷宫甩油环61与轴承座3之间形成让位空间8，从而可以解除迷宫环6对轴承座3的轴向限位，在不增大轴承密封机构和齿轮箱的轴向长度的情况下，增大了轴承座3在轴承密封机构自身中的轴向移动距离，可以在齿轮箱外部狭小的空间条件下，方便对密封圈2进行更换。对于齿轮箱紧邻车轮的一侧的密封圈2的更换，可以不拆卸车轮，确保了车轮的安全使用寿命。同时，该轴承密封机构通过第一挡油环62和第二挡油环31组成的轴承挡油环作为第一道密封，通过迷宫密封结构作为第二道密封，保证了轴承4的良好密封。

进一步地，在本实施例中，迷宫甩油环61的外周面靠近迷宫端盖5的内端面的位置设置有环状的甩油边611，与现有技术中的在迷宫甩油环061的外周面设置多个环形槽相比，本实施例中的环状的甩油边611为单侧环形槽，即能够实现甩油功能，同时不会对第二挡油环31的轴向移动进行限位，增大了轴承座3的轴向移动距离。当然，也可以不设置甩油边611，则迷宫甩油环61只具有密封轴承4的作用。

更进一步地，在本实施例中，甩油边611的位置设置能够对第二挡油环31的轴向移动进行最终的限位，当第二挡油环31进入让位空间8后，第二挡油环31与甩油边611接触限位，阻止第二挡油环31继续向外端移动。当然，甩油边611的位置设置也可以不会对第二挡油环31的轴向移动进行限位，通过人为控制轴承座3的移动距离，甩油边611与第二挡油环31是否能够接触限位取决于第二挡油环31和迷宫甩油环61的轴向尺寸。

如图3和图4所示，优选地，在本实施例中，在轴承座3的径向上，第二挡油环31的内周面位于轴承4的内圈和外圈之间。即沿轴承座3的径向由外至内，第二挡油环31的内周面所在的径向位置高出轴承4的外圈所在的径向位置，这样设置是为了确定一个合适的润滑油油位高度，保证提供给轴承4的润滑油不会过多或者过少，以提高轴承4的使用寿命。

作为优化，在本实施例中，第二挡油环31的内周面设置有向轴承4一侧弯折的挡油折边，在挡油折边和第二挡油环31的内端面之间形成一个挡油槽，能够容置和保存一定的润滑油，从而进一步提高轴承4的使用寿命。当然，第二挡油环31的内端面还可以为平面结构，第一挡油环62可以采用与第二挡油环31相同的结构，或者两者采用不相同的结构，只要能够使两者相互抵近配合，形成完整的轴承挡油环即可。

如图3和图4所示，本实施例提供了一种具体的迷宫密封结构，其具体为：迷宫甩油环61的外端面上设置有一个或多个第一环形密封槽612；迷宫端盖5的内端面上设置有一个或多个第二环形密封槽51，第二环形密封槽51与第一环形密封槽612相互转动嵌合密封配合，第一环形密封槽612和第二环形密封槽51嵌合在一起且不接触，能够相对旋转，形成曲回的迷宫结构。该迷宫密封结构密封性好。当然，迷宫密封结构还可以为其它结构，只要能够实现非接触转动密封即可，并不局限于本实施例所列举的结构形式。

基于以上任一实施例所描述的轴承密封机构，本发明实施例还提供了一种齿轮箱，如图3-图5所示，图3和图4为图5中的a区域的局部结构示意图，齿轮箱包括齿轮箱体1、轴承4和轴承密封机构。其中，轴承密封机构为如以上任一实施例所描述的轴承密封机构，齿轮箱的两端均设置有轴承4，每个轴承4的外圈均通过轴承密封机构的轴承座3连接于齿轮箱体1上，轴承座3的外周安装面上设置有密封圈安装槽，密封圈2安装槽中嵌装有密封圈。

当需要对齿轮箱进行维护，更换密封圈2时，只需要将轴承座3沿轴向向齿轮箱的外端移动一段距离，由于采用了本申请中的轴承密封机构，因此，在不改变密封圈2的安装位置和增加轴承密封机构的轴向尺寸的情况下，可以增大轴承座3在轴承密封机构自身中的移动距离，从而使密封圈2露出齿轮箱体1，方便对密封圈2进行更换。该齿轮箱可以在外部空间狭小的情况下，能够方便地对密封圈2进行更换，对于紧邻车轮的一侧密封圈2的更换，可以不拆卸车轮，避免了车轮频繁拆装，确保了车轮的安全使用寿命。特别是对于轨道交通齿轮箱而言，可以对外部空间狭小的轨道交通齿轮箱方便地进行维护。

如图3和图4所示，进一步地，在本实施例中，轴承座3的外周还设置有与齿轮箱体1的外端面轴向定位的定位凸台32，用于装配时定位轴承座3和轴承箱体1的轴向位置，便于组装定位。

更进一步地，在本实施例中，定位凸台32的内端面与齿轮箱体1的外端面之间还设置有轴承游隙调整垫片7，通过轴承游隙调整垫片7可以调整轴承4外圈与内圈的装配位置，方便对轴承4的安装精度进行调节。当然，也可以不设置轴承游隙调整垫片7，直接将定位凸台32的内端面与齿轮箱体1的外端面贴合接触安装，只要能够确保轴承4的安装精度即可。

在本实施例中，密封圈2为o形密封圈，适用于静密封或低速的相对运动密封，密封效果好。当然，密封圈2还可以其它类型的密封圈，如矩形密封圈等。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。