CN218894948U - 轮系密封组件和推进轮系 - Google Patents

Abstract

提供了轮系密封组件和推进轮系。轮系密封组件用于在作业机械的推进轮系的轮轴(10)与轮毂(11)之间建立密封，在轮轴的端部与轮毂之间限定有轴承腔(1001)，轮轴的端部经由定位在轴承腔内的轴承(14)安装至轮毂。轮系密封组件包括：环形的连接盘(110)，其适于以套设在所述轮轴上的方式在轮毂的第一轴向侧安装在轮毂上；环形的第一端盖(120)，其适于以套设在轮轴上的方式在连接盘的背离轮毂的一侧安装在连接盘上，第一端盖具有在轴向方向上背离连接盘的密封面(121)；和环形的伽马密封件(130)，其适于以过盈配合地套设在轮轴上的方式定位在所述密封面上，以密封第一端盖与轮轴的外周面之间的间隙。

Description

轮系密封组件和推进轮系

技术领域

本公开的实施例一般地涉及机械工程领域，并且更具体地，涉及具有改善的密封效果的轮系密封组件、以及装配有所述轮系密封组件的推进轮系。

背景技术

作业机械的推进轮系通常包括轮轴和例如经由轴承和轮毂可转动地安装在轮轴上的轮，如履带轮，在轮轴与轮毂之间存在密封结构，以避免外部污染物进入轮轴与轮毂之间的、其中容纳有轴承的润滑空间。

常规的轮系密封结构使用普通的金属迷宫结构与油封的组合，金属迷宫结构的加工制造成本高，且在泥泞地况作业时，不能有效地阻止泥浆和细小颗粒物进入，导致轮系内的轴承和油封损坏，推进系统的使用寿命周期短，维修费用高。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的上述和其它问题和缺陷中的至少一种，提出了本公开。

在本公开的一个方面中，示例性实施例提出了一种轮系密封组件，其用于在作业机械的推进轮系的轮轴与轮毂之间建立密封，在轮轴的端部与轮毂之间限定有轴承腔，轮轴的所述端部经由定位在轴承腔内的轴承安装至轮毂；所述轮系密封组件包括：环形的连接盘，其适于以套设在所述轮轴上的方式在所述轮毂的第一轴向侧安装在所述轮毂上；环形的第一端盖，其适于以套设在所述轮轴上的方式在所述连接盘的背离所述轮毂的一侧安装在所述连接盘上，所述第一端盖具有在轴向方向上背离所述连接盘的密封面；和环形的伽马密封件，其适于以过盈配合地套设在所述轮轴上的方式定位在所述密封面上，以密封所述第一端盖与所述轮轴的外周面之间的间隙。

在一些实施例中，所述伽马密封件包括壳体和定位在壳体中的密封部，所述壳体的径向内周面适于以过盈配合方式抵靠在所述轮轴的外周面上，所述密封部具有适于与所述密封面接触的密封唇。

在一些实施例中，所述密封唇适于以预定的接触压力压靠在所述密封面上。

在一些实施例中，所述轮轴的外周面形成有台阶，所述台阶包括在轴向方向上延伸的第一台阶面和在径向方向上延伸并面对所述密封面的第二台阶面，并且所述壳体适于在轴向方向上定位在所述密封面和所述第二台阶面之间，使得所述壳体的径向内周面以过盈配合方式抵靠在第一台阶面上。

在一些实施例中，所述密封面上形成有环形的凹槽，所述壳体的径向外周缘适于在所述密封唇的径向外侧定位在所述凹槽中。

在一些实施例中，所述轮系密封组件还包括：填充在限定在所述连接盘、所述第一端盖、所述伽马密封件与所述轮轴的外周面之间的空腔中的润滑剂。

在一些实施例中，填充在所述空腔中的所述润滑剂提供相对于外部环境的正压差。

在一些实施例中，所述轮系密封组件还包括：适于以套设在所述轮轴上的方式设置在所述空腔中的环形的油封，所述油封适于抵靠在所述轮轴的外周面和所述连接盘的径向内周壁二者上，在所述油封的沟槽中填充有所述润滑剂。

在一些实施例中，所述轮系密封组件包括两个所述油封，两个所述油封以其沟槽朝向相反的轴向方向开口的方式设置在所述空腔中。

在一些实施例中，所述轮系密封组件还包括：

适于以套设在所述轮轴上的方式设置在两个所述油封之间的垫圈，两个所述油封以背靠背的方式抵靠所述垫圈定位。

在一些实施例中，所述轮系密封组件还包括：罩形的第二端盖，所述第二端盖适于在所述轮毂的相反的第二轴向侧安装在所述轮毂上，以在所述第二轴向侧密封所述轴承腔。

在本公开的另一方面中，示例性实施例提供了一种推进轮系，其包括轮轴、轮毂和安装在轮毂上的轮，在轮轴的端部与轮毂之间限定有轴承腔，轮轴的所述端部经由定位在轴承腔内的轴承安装至轮毂，所述推进轮系还包括在本公开的任一实施例中描述的轮系密封组件，所述轮系密封组件在轮轴与轮毂之间建立密封。

在一些实施例中，所述轮包括履带支撑轮或导向轮，所述推进轮系还包括组装在所述轮上的履带。

通过下文中参照附图对本公开所作的详细描述，本公开的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本公开有全面的理解。

附图说明

通过参考附图能够更加清楚地理解本公开的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本公开进行任何限制，在附图中：

图1为示出根据本公开的示例性实施例的推进轮系的结构的透视示意图；

图2为示出根据本公开的示例性实施例的推进轮系的结构的透视示意图，其中移除了轮；

图3为示意性地示出根据本公开的示例性实施例的推进轮系的结构的剖视图；

图4为示意性地示出根据本公开的示例性实施例的推进轮系的一部分结构的局部放大剖视图；

图5为示出根据本公开的示例性实施例的轮系密封组件的配置的透视示意图；

图6为示出在根据本公开的示例性实施例的轮系密封组件中采用的伽马(GAMMA)密封件的结构的透视示意图；

图7为在图4中示出的推进轮系的虚线圈中的结构的局部放大示意图，其中示出了伽马密封件的示例；以及

图8为示意性地示出根据本公开的示例性实施例的推进轮系的轮轴的结构的透视图。

具体实施方式

下面将结合本公开的实施例中的附图，对本公开的实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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，都属于本本公开保护的范围。

另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开内容的实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。

图1-4示意性地示出了根据本公开的示例性实施例的推进轮系的配置，该推进轮系可以用于多种作业机械的移动。如图所示，推进轮系包括轮轴10、轮毂11和轮12，轮12例如经由紧固件101、102安装在轮毂11上，在轮轴10的端部与轮毂11之间限定有轴承腔1001，轮轴10的端部经由定位在轴承腔1001内的轴承14安装至轮毂11。在轴承腔内可以填充有润滑剂或密封介质，如润滑脂或润滑油，以确保轴承能够有效地发挥作用。作为示例，轮12可以是履带支撑轮或导向轮，推进轮系还可以包括组装在轮12上的履带(未示出)，但是本公开不限于此，在其他示例中，推进轮系可以是用于轮式作业机械的推进系统。

由于作业机械通常在环境较差或有污染物的工况中作业，如在多尘或泥泞工况中作业，因此需要在轮轴10与轮毂11之间建立密封，以阻止杂质或污染物(如灰尘、泥浆和细小颗粒物等)进入轴承腔，以避免轮系内的轴承和油封损坏。本公开的实施例提供了能够在轮轴10与轮毂11之间建立有效的密封的轮系密封组件。

在图示的实施例中，轮系密封组件主要包括连接盘110、第一端盖120和伽马(GAMMA，γ)密封件130，这三个部件都是环形的，以适于套设在轮轴10上，在轮毂11的第一轴向侧(如，图1-3中面向另一个轮毂的轴向内侧)安装在轮毂11上，以在轮轴10与轮毂11之间建立密封，防止外部杂质或污染物进入轴承腔1001。

如图1-4所示，连接盘110经由紧固件103固定在轮毂11的轴向端面上，如连接盘110与轮毂11进行面接触，在连接盘110与轮毂11的接触面之间可以设置有密封圈161，以阻止外部的杂质或污染物经由连接盘110与轮毂11的接触面之间的可能的间隙进入轴承腔1001和下文描述的空腔1002，并且还能够阻止轴承腔1001和空腔1002内的润滑剂从连接盘110与轮毂11的接触面之间的可能的间隙溢出。

第一端盖120在连接盘110的背离轮毂11的一侧(轴向内侧)安装在连接盘110上。例如，连接盘110在背离轮毂11的一侧(轴向内侧)具有轴向延伸的外周缘111和相对于外周缘111在径向内侧凹入的安装面112，第一端盖120可以经由紧固件104固定在连接盘110的安装面112上，从而外周缘111可以防止第一端盖120径向向外移位。

在连接盘110的安装面112与第一端盖120之间可以设置有密封圈162，以阻止外部的杂质或污染物经由连接盘110与第一端盖120的接触面之间的可能的间隙进入轴承腔1001和下文描述的空腔1002，并且还能够阻止轴承腔1001和空腔1002内的润滑剂从连接盘110与第一端盖120的接触面之间的可能的间隙溢出。

第一端盖120具有在轴向方向上背离连接盘110的密封面121，伽马密封件130定位在密封面121上，以对第一端盖120与轮轴11的外周面之间的(如径向)间隙实现旋转密封，如密封外部的杂质或污染物、细小颗粒物、飞溅的液体和/或润滑剂等。作为示例，伽马密封件130适于以过盈配合或紧配合的方式套设在轮轴11上。在本公开的实施例中，伽马密封件是阻止外部的杂质或污染物进入轴承腔的第一道密封屏障。

伽马密封件是一种旋转密封件，尺寸稳定性好，密封性能优良，离心作用有助于良好的密封，适于高速旋转密封，能够可靠地保护内部轴承不被损坏，并且其结构整体加工和装配简易，可以具有非常窄的安装宽度，制造成本低，对接触或密封表面平滑度、表面硬度和公差要求低，且相对于其他密封件能够更好地吸收一定程度的轴偏斜，对轴-孔偏心和轴跳动也相对不敏感。

在示例性实施例中，如图3-7所示，伽马密封件130包括壳体131和定位在壳体131中的密封部132，壳体131具有径向外周缘1311和径向内周面1312，壳体131例如包括限定径向内周面1312的U形抵接部，密封部132具有主体1321和密封唇1322，主体1321定位在壳体131中的U形抵接部，密封唇1322从主体1321(如相对于轴向或径向方向倾斜地)延伸的密封唇1322。作为示例，壳体131可以是金属壳体，其保持架的作用，以支承和保护密封部132，并构成一个非常有效的弹灰器。密封部132可以由弹性材料制成，如由橡胶材料（例如，丁晴橡胶)模制而成，可以不需要固定元件来固定密封部132，而是可以利用密封部的弹性将其安装在壳体中。

例如，伽马密封件130可以相对于轮轴11成垂直定位。伽马密封件130被装配成使得其U形抵接部或径向内周面1312以过盈配合或紧配合方式抵靠在轮轴11的外周面上，密封唇1322与第一端盖120的密封面121接触，从而密封第一端盖120与轮轴11的外周面之间的(如径向)间隙。示例性地，密封唇1322适于以(如经由轮轴11或其他部件提供的)预定的接触压力压靠在密封面121上。在旋转期间，密封唇1322在一定的接触压力下接触和摩擦密封面121，可以适当地设置接触压力以实现密封功能。伽马密封件可以作为离心弹灰器工作，其离心作用起到了良好的密封功能，并且由于离心力的作用，密封唇的接触压力随着旋转速度的提高而降低，因此摩擦损失和功率损失减小。在高速旋转时，密封唇可以基本上离开第一端盖的密封面，此时伽马密封件以离心弹灰器和间隙密封相结合的方式起作用。

在一些实施例中，轮轴11的外周面上可以形成有台肩，伽马密封件130适于由该台肩轴向地定位，例如伽马密封件130轴向地定位在第一端盖120的密封面121与轮轴11的该台肩之间，以使得密封唇1322以适当的接触压力抵靠在密封面121上，并且可以避免伽马密封件130轴向地移位。作为示例，如图3-4和图7-8所示，轮轴11的外周面上形成有台肩或台阶1030，其包括在轴向方向上延伸的第一台阶面1031和在径向方向上延伸并面对密封面121的第二台阶面1032，壳体131或其U形抵接部适于在轴向方向上定位在密封面121和第二台阶面1032之间，使得壳体131的径向内周面1312以过盈配合或紧配合方式抵靠在第一台阶面1031上。在其他示例中，也可以设置卡簧或其他结构来轴向地定位伽马密封件。

在一些实施例中，如图3-5和图7所示，第一端盖120的密封面121上可以形成有环形的凹槽122，壳体131的径向外周缘1311适于在密封唇132的径向外侧定位在凹槽122中，由此伽马密封件130被径向地保持在凹槽122与轮轴11的外周面(其第一台阶面1031)之间。

如图3-4所示，在连接盘110、第一端盖120、伽马密封件130与轮轴11的外周面之间可以限定或形成有空腔1002，轮系密封组件还包括填充在限定在空腔1002中的润滑剂或密封介质，如润滑脂或润滑油。空腔1002可以与轴承腔1001流体连通。示例性地，填充在空腔1002中的润滑剂可以提供相对于外部环境的正压差，从而可以作为阻止外部的杂质或污染物进入轴承腔的第二道密封屏障。

在一些实施例中，如图3-5所示，轮系密封组件还可以包括设置在空腔1002中的环形的油封151，油封151适于以套设在轮轴11上，例如可以抵靠在轮轴11的外周面和连接盘110的径向内周壁115二者上，作为阻止外部的杂质或污染物进入轴承腔的第三道密封屏障。作为示例，油封151具有环形的沟槽152，润滑剂也可以填充在沟槽152中。

在图示的实施例中，轮系密封组件包括两个油封151，这两个油封151以其沟槽152朝向相反的轴向方向开口的方式布置在空腔1002中，其中其沟槽152朝向外侧(即朝向另一个轮毂)开口的油封151和填充的润滑剂可以阻止外部的杂质或污染物进入轴承腔，而其沟槽152朝向内侧(即朝向其对应的轮毂)开口的另一个油封151可以保持润滑剂，以避免内侧的润滑剂泄漏。

在如图3-5所示的示例中，轮系密封组件还可以包括适于以套设在轮轴11上的方式设置在两个油封151之间的垫圈155，两个油封151以背靠背的方式抵靠垫圈151定位，垫圈155的设置可以增加两个油封之间的接触面积，同时也可以提供一定的密封作用。

除了在轮毂的轴向内侧密封轴和轮毂，轮系密封组件还包括在轮毂的轴向外侧进行密封的第二端盖140，第二端盖140例如是罩形的，适于在轮毂11的相反的第二轴向侧安装在轮毂11上，以在第二轴向侧密封轴承腔1001。

如图2-4和图8所示，推进轮系的轮轴10在端部可以形成有注油孔1010，在内部形成有通向轴承腔1001的通道1020，通道1020在外周面上具有出口1040。可以由塞子1011封住注油孔1010。在需要时，通过拆下第二端盖140和塞子1011，可以从注油孔1010注入润滑剂，润滑剂经由通道1020和出口1040进入轴承腔1001和空腔1002，从而可以定期进行润滑剂补充，让轮系内部轴承腔内形成正压，有效提高轮系使用寿命。

尽管已经示出和描述了本公开的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本公开的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种轮系密封组件，用于在作业机械的推进轮系的轮轴(10)与轮毂(11)之间建立密封，在轮轴的端部与轮毂之间限定有轴承腔(1001)，轮轴的所述端部经由定位在轴承腔内的轴承(14)安装至轮毂，其特征在于，所述轮系密封组件包括：

环形的连接盘(110)，其适于以套设在所述轮轴上的方式在所述轮毂的第一轴向侧安装在所述轮毂上；

环形的第一端盖(120)，其适于以套设在所述轮轴上的方式在所述连接盘的背离所述轮毂的一侧安装在所述连接盘上，所述第一端盖具有在轴向方向上背离所述连接盘的密封面(121)；和

环形的伽马密封件(130)，其适于以过盈配合地套设在所述轮轴上的方式定位在所述密封面上，以密封所述第一端盖与所述轮轴的外周面之间的间隙。

2.根据权利要求1所述的轮系密封组件，其特征在于，所述伽马密封件包括壳体(131)和定位在壳体中的密封部(132)，所述壳体的径向内周面(1312)适于以过盈配合方式抵靠在所述轮轴的外周面上，所述密封部具有适于与所述密封面接触的密封唇(1322)。

3.根据权利要求2所述的轮系密封组件，其特征在于，所述密封唇适于以预定的接触压力压靠在所述密封面上。

4.根据权利要求2所述的轮系密封组件，其特征在于，

所述轮轴的外周面形成有台阶(1030)，所述台阶包括在轴向方向上延伸的第一台阶面(1031)和在径向方向上延伸并面对所述密封面的第二台阶面(1032)，并且

所述壳体适于在轴向方向上定位在所述密封面和所述第二台阶面之间，使得所述壳体的径向内周面以过盈配合方式抵靠在第一台阶面上。

5.根据权利要求2所述的轮系密封组件，其特征在于，所述密封面上形成有环形的凹槽(122)，所述壳体的径向外周缘(1311)适于在所述密封唇的径向外侧定位在所述凹槽中。

6.根据权利要求1-5中的任一项所述的轮系密封组件，其特征在于，所述轮系密封组件还包括：

填充在限定在所述连接盘、所述第一端盖、所述伽马密封件与所述轮轴的外周面之间的空腔(1002)中的润滑剂。

7.根据权利要求6所述的轮系密封组件，其特征在于，填充在所述空腔中的所述润滑剂提供相对于外部环境的正压差。

8.根据权利要求6所述的轮系密封组件，其特征在于，所述轮系密封组件还包括：

适于以套设在所述轮轴上的方式设置在所述空腔(1002)中的环形的油封(151)，所述油封适于抵靠在所述轮轴的外周面和所述连接盘的径向内周壁(115)二者上，在所述油封的沟槽(152)中填充有所述润滑剂。

9.根据权利要求8所述的轮系密封组件，其特征在于，所述轮系密封组件包括两个所述油封，两个所述油封以其沟槽朝向相反的轴向方向开口的方式设置在所述空腔(1002)中。

10.根据权利要求9所述的轮系密封组件，其特征在于，所述轮系密封组件还包括：

适于以套设在所述轮轴上的方式设置在两个所述油封之间的垫圈(155)，两个所述油封以背靠背的方式抵靠所述垫圈定位。

11.根据权利要求1-5和7-10中的任一项所述的轮系密封组件，其特征在于，所述轮系密封组件还包括：

罩形的第二端盖(140)，所述第二端盖适于在所述轮毂的相反的第二轴向侧安装在所述轮毂上，以在所述第二轴向侧密封所述轴承腔。

12.一种推进轮系，包括轮轴(10)、轮毂(11)和安装在轮毂上的轮(12)，在轮轴的端部与轮毂之间限定有轴承腔(1001)，轮轴的所述端部经由定位在轴承腔内的轴承(14)安装至轮毂，

其特征在于，

所述推进轮系还包括权利要求1-11中的任一项所述的轮系密封组件，所述轮系密封组件在轮轴(10)与轮毂(11)之间建立密封。

13.根据权利要求12所述的推进轮系，其特征在于，所述轮包括履带支撑轮或导向轮，所述推进轮系还包括组装在所述轮上的履带。

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