用于表面处理机的转子组件的密封系统的制作方法

本实用新型总体涉及表面处理机器，更具体地，涉及用于这种机器的转子组件的密封装置。

背景技术：

包括旋转混合器和冷铣刨机的表面处理机器可用于改造或碾磨地面，作为道路改造、铺路或平整土壤稳定的一部分。这种表面处理机包括转子组件，该转子组件具有容纳可旋转转子的转子室。转子配置成围绕大体水平于地面的轴线旋转，并且可以降低到预定深度，使得转子在旋转时粉碎一部分地面。当转子粉碎地面时，碎屑和微粒穿过转子室。小颗粒会渗入机器的旋转和非旋转部件之间的空间，导致磨损和旋转阻力。在这种机器的旋转界面上可能需要频繁维护。

Roddis等的美国专利No. 8,056,902号描述了一种用于旋转和非旋转部件之间的隔离盒式密封件。密封件包括用于防止流体或固体进入腔的唇缘。由专利'902描述的密封装置包括静态切断设备，当转子组件是动态的时，该静态切断装置与转子组件或定子中的一个或多个脱离。虽然专利'902描述的密封装置可能是有益的，但是这种密封系统可能无法提供足够的密封以用作表面处理机中的转子组件密封装置。

技术实现要素：

本实用新型的转子组件密封布置可以解决上述技术问题中的一个或多个和/或本领域的其他技术问题。然而，本实用新型的保护范围由所附权利要求限定，而不是由解决任何特定技术问题的能力限定。

根据本实用新型的一个方面，一种用于表面处理机的转子组件的密封系统包括：可旋转的转子组件壳体，其包括从其延伸的表面处理工具；以及短轴，其位于壳体内并且固定地联接到壳体。该短轴包括轴部和基部，基部包括凹槽。不可旋转的轴承壳围绕轴部的至少一部分并且具有位于凹槽内的纵向延伸的内端部。密封构件位于凹槽中并且固定在轴承壳和基部之间。

所述凹槽包括径向外凹口和径向内凹口，并且所述密封构件位于所述径向内凹口中。

所述轴承壳的所述纵向延伸的内端部包括径向外表面和径向内表面，并且所述密封构件位于所述径向内表面和所述径向内凹口的壁之间。

所述轴承壳的所述纵向延伸的内端部的所述径向外表面包括多个壁，所述多个壁大体平行于所述径向外凹口和所述径向内凹口的壁延伸。

所述轴承壳的所述纵向延伸的内端部的所述径向内表面包括大体平行于所述径向内凹口的壁延伸的壁。

所述密封构件包括盒式密封件。

还包括密封配置，其位于所述密封构件的纵向外侧，所述密封配置包括固定板和内壳体延伸部。

所述轴承壳的所述纵向延伸的内端部与所述凹槽形成间隙，所述间隙具有：

第一纵向延伸部分，其连接到第一径向延伸部分，

第二纵向延伸部分，其连接到所述第一径向延伸部分和第二径向延伸部分。

所述间隙还包括连接到所述第二径向延伸部分的第三纵向延伸部分，并且所述密封构件位于所述第三纵向延伸部分中。

根据本实用新型的另一方面，用于表面处理机的转子组件的密封系统包括：可旋转的转子组件壳体，其具有从其延伸的表面处理工具。短轴位于壳体内并且固定地联接到壳体，并且包括轴部和基部，基部包括凹槽。不可旋转的轴承壳围绕轴部的至少一部分并且具有位于凹槽内的纵向延伸的内端部。纵向延伸的内端部和凹槽形成间隙，该间隙具有多个纵向延伸部分和多个径向延伸部分，密封构件位于间隙中。

根据本实用新型的又一方面，一种用于表面处理机的转子组件的密封系统包括：可旋转的转子组件壳体，其包括从其延伸的表面处理工具。短轴位于壳体内并且固定地联接到壳体，该短轴具有轴部和基部，基部包括凹槽。不可旋转的轴承壳围绕轴部的至少一部分并且具有位于凹槽内的纵向延伸的内端部。纵向延伸的内端部和凹槽形成间隙，该间隙具有多个纵向延伸部分和多个径向延伸部分。密封构件位于凹槽中并且固定在多个纵向延伸部分中的一个中的轴承壳和基部之间。密封系统还包括密封配置，该密封配置位于可旋转壳体内的可旋转壳体的纵向外端部。

本实用新型的密封系统有助于限制有害污垢和碎屑进入机器的内部部件，以减小磨损和旋转阻力，提高相关部件的使用寿命。

附图说明

包含在本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图示出了各种示例性实施例，并且与说明书一起用于解释所公开实施例的原理。

图1示出了根据本实用新型的旋转混合机；

图2示出了图1的旋转混合机的示例性转子组件的部分；

图3示出了图2的转子组件的示例性密封布置。

具体实施方式

表面处理机器可用于改造、研磨、平整稳定或以其他方式操纵地面。在本实用新型中将描述旋转混合器或道路改造机型表面处理机，然而，应该理解，本实用新型适用于其他类型的表面处理机，例如冷铣刨机或其他铣床。如本文所公开的，术语“地面”广泛用于指形成典型道路（例如沥青、水泥、粘土、沙子、泥土等）的所有类型的表面或可以调节以形成道路的表面。在本实用新型中，使用诸如“约”、“大约”、“基本上”和“大体”的相关术语来表示在所述值或特性中±10％的可能变化。此外，应该理解，对旋转和非旋转部件的参考是示例性的，并且这种参考包括相对于彼此移动的部件，因此非旋转不仅限于固定部件。

图1示出了旋转混合机10，其包括支撑动力系统14的框架12、操作员站16和推进系统18。框架12可以由两组地面接合构件22支撑在地面20上。在图1示出的示例中，地面接合构件22是轮子。应该理解，可以使用其他类型的地面接合构件，例如轨道。地面接合构件22可以由从动力系统14通过推进系统18传输的动力驱动。

动力系统14可包括内燃发动机（例如汽油发动机、柴油发动机或配置成利用气体的发动机-例如天然气）、电力系统（例如可充电电池），或使用内燃机和电力系统的混合动力系统。推进系统18可包括机械、电气和/或液压驱动部件，其从动力系统14接收动力以驱动地面接合构件22。例如，推进系统18可包括可操作地连接到动力系统14的机械传动装置和/或电动机。可选地或另外地，推进系统18可包括一个或多个液压泵，其加压并且引导流体以驱动联接到地面接合构件22的液压马达。

旋转混合器10还可包括转子组件24，该转子组件24具有摆臂组件26和地面接合毂组件28（图1中以虚线示出）。摆臂组件26可包括位于框架12的相对侧上的一对摆臂30（图1中仅示出一个）。摆臂30可以在第一端部32处可枢转地联接到框架12，并且在第二相对端部34处联接到毂组件28。从动力系统14传输的动力可以使摆臂30与箭头36所示的方向一致地枢转，从而将毂毂组件28升高或降低到地面20中。例如，动力系统14可用于驱动一个或多个流体致动器（未示出）以控制摆臂组件26的位置。动力系统14还可以提供动力以使毂组件28绕转子轴线“x”旋转，以将毂组件28的转子钻头38（图2）驱动到地面20中。通过电力系统14提供给毂组件28的旋转动力可以以任何适当的方式传输，例如通过机械或液压部件（未示出）。

除了其他部件之外，毂组件28可以包括圆柱形壳体40和多个表面处理工具，例如联接到壳体40（图2）的外表面的转子钻头38。毂组件28可以封闭在形成转子室42的一系列壁内。在操作期间，当毂组件28围绕x轴旋转挖掘到地面20中时，转子室42形成屏障，通过转子钻头38与地面20的撞击产生的地面碎渣和其他碎屑的大部分被屏蔽在外。

图2示出了转子组件24的一部分（包括摆臂组件26的端部34）和毂组件28的端部分的示例性横截面。如本文所用，术语“内”指的是更靠转子组件24内部的方向（图2中的右侧），术语“外”指的是更靠转子组件24外部的位置（图2中的左侧）。图2中所示的毂组件28的一部分是与动力系统14驱动的端部相对的一个端部，以使毂组件28旋转。毂组件28由摆臂组件26通过轴承组件44支撑，以允许毂组件28和摆臂组件26之间的相对旋转。

如图2所示，摆臂组件26还可包括毂50，毂50具有内开口端部52，用于固定地接收轴承壳54的外端部。毂50还可包括圆形密封板56，固定地固定到毂50的中心部分。密封板56可以在邻近壳体40的径向延伸部分60的位置处径向延伸到壳体40的内表面58。因此，毂50、轴承壳54和密封板56形成转子组件24的主要非旋转部件。

轴承组件44可包括一对如图2所示的圆锥滚子轴承，其具有内座圈62、外座圈64和在座圈62、64之间的滚子66。虽然示出了圆锥滚子轴承，应该理解，可以包括任何其它适当的轴承组件。轴承组件44的外座圈64可以固定地固定到轴承壳54的径向内表面。帽68可以固定地固定到轴承壳54的外端部。如下面将进一步详细说明的那样，轴承壳54和帽68形成腔70，用于容纳轴承组件44的润滑剂（例如油脂）。

轴承组件44的内座圈62可以固定地固定到毂组件28的可旋转的短轴72上。短轴72可以包括轴部74和基部76。短轴72的轴部74可以向外延伸到轴承壳54中并且终止于轴承组件44的最外侧内座圈62附近。端盖78可以固定到轴部74的端部并且径向向外延伸以邻接轴承组件44的最外侧内座圈62，以帮助将轴承组件44固定就位。短轴72的基部76可以径向向外延伸，并且可以在其周边处固定地固定（通过例如螺栓92）到隔板80，隔板80固定在壳体40的内表面58上。短轴72可以完全位于毂组件28的壳体40内。因此，壳体40、隔板80和短轴72形成图2中所示的转子组件24的主要旋转部件。

毂组件28和毂组件50形成旋转-非旋转界面，并且在界面处形成密封系统。密封系统包括两种密封配置，第一旋转界面处的第一密封配置82和第二旋转界面处的第二密封配置84。第一密封配置82形成在毂50的板56和壳体40的内表面58之间。特别地，壳体40的径向延伸部60径向地重叠板56，以在它们之间形成“L”形间隙或路径86。这种到毂组件28的内腔88的受限制的路径86有助于阻止污染物进入毂组件28的内部。

第二密封配置84形成在轴承壳54的内端部分90和短轴72的基部部分76之间。如图3中最佳所示，轮廓凹槽94可以形成在基部76的朝外表面，凹槽94成形以容纳轴承壳54的内端部分90。密封构件96可包括在轮廓凹槽94和轴承壳54的内端部分90之间形成的间隙中。

轮廓凹槽94可包括径向外周向凹口98和径向内周向凹口100。径向外凹口98可比径向内凹口100更小（沿纵向或内部方向），使得径向内凹口100在基部76中形成比径向外凹口98更深的凹口。径向外凹口98可包括大体平行于x轴延伸的外表面102，以及从外表面102延伸并且大体垂直于x轴延伸的径向内表面104。径向内凹口100可以从径向内表面104延伸，并且可以包括大体平行于x轴延伸的径向外表面106，以及从径向外表面106延伸并且大体垂直于x轴延伸的径向内表面108。径向内凹口100还可包括径向内表面110，径向内表面110从径向内表面108延伸，并且大体平行于x轴延伸。

轴承壳54的内端部分90包括径向外表面和径向内表面。径向外表面可包括第一表面112和第二表面114，第一表面112大体平行于x轴延伸，第二表面114从第一表面112径向向内延伸并且大体垂直于x轴延伸。轴承壳54的内端部分90的径向外表面还可包括第三表面116，第三表面116在大体平行于x轴的方向上从第二表面114延伸。轴承壳54的最末端表面118在大体垂直于x轴的方向上从第三表面116延伸。轴承壳54的内端部分90的径向内表面包括从第四表面118延伸并且大体平行于x轴的第五表面120。最后，轴承壳54的内端部分90的径向内表面可包括从第五表面120延伸并且大体垂直于x轴延伸的第六表面122，以及从第六表面122延伸并且大体平行于x轴延伸的第七表面124。

如图3所示，轴承壳54的内端部分90的壁可以大体平行于基部76中的轮廓凹槽94的壁延伸。密封构件96可以包括在径向内凹口100内，在轴承壳54的第五表面120与径向内凹口的径向内表面110之间。轴承壳54的第六表面122可以形成用于邻接/定位密封构件96的肩部。此外，如图3所示，由第六表面122形成的肩部可以纵向地定位在径向内凹口100内。然而，应该理解，密封构件96可以位于轴承壳54和基部76的其他表面之间，并且可以包括一个以上的密封构件。

因此，如图3所示，轴承壳54的内端部分90和轮廓凹槽94可一起形成旋转界面，在旋转界面之间具有相应的间隙或空隙。间隙可包括连接到第一径向延伸部分128的第一纵向延伸部分126，连接到第一径向延伸部分128以及连接到第二径向延伸部分132的第二纵向延伸部分130。间隙还包括连接到第二径向延伸部分132的第三纵向延伸部分134，并且密封构件96可以位于第三纵向延伸部分134中。

密封构件96可以是具有径向内旋转部件和径向外固定部件的传统盒式密封件，并且可以通过过盈配合固定。密封构件96可替代地包括不同类型的密封件，例如唇缘密封件或其他传统的密封构件类型。

工业实用性

所公开的密封系统可适用于表面处理机，或在旋转和非旋转部件之间具有一个或多个界面的任何其他机器。所公开的密封系统有助于限制有害污垢和碎屑进入机器的内部部件，例如机器的轴承腔。

在本实用新型的旋转混合机10的操作期间，旋转毂组件28粉碎或以其他方式破碎地面20的部分以在转子室42内产生再生材料。施加较大的力使再生材料在转子室内移动，这迫使材料抵靠转子室42内的旋转界面。第一和第二密封配置（82、84）有助于减少进入毂组件28的内腔88和轴承70的微粒量。通过减少进入这些腔（88、70）的材料，机器10可以得以减少磨损并且因此减少维护。

对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对所公开的系统进行各种修改和变化。考虑到本文公开的本实用新型的说明书和实践，本实用新型的其他实施方案对于本领域技术人员而言是显而易见的。说明书和实施例仅被认为是示例性的，本实用新型的保护范围由所附权利要求确定。