CN108105388B - 用于液压马达的改良密封结构 - Google Patents

Abstract

一种用于液压马达的改良密封结构，包括第一密封组件和第二密封组件，液压马达包含马达定轴和马达下壳体，两者之间设有马达轴承，所述马达轴承的马达轴承内圈抵靠于马达定轴且从马达轴承向外侧延伸，所述马达定轴的外端固定有端盖法兰，所述端盖法兰的直径大于马达定轴以覆盖于马达下壳体的外侧，所述第一密封组件至少包含双向唇边组合密封圈，所述双向唇边组合密封圈的内缘与马达轴承内圈紧密接触，外缘与马达下壳体紧密接触，所述第二密封组件设置于端盖法兰和马达下壳体之间；由此，本发明结构简单，装卸方便，能保证泥浆深度较大工况下密封的可靠性，又能够方便的进行更换，进而从成本和工期方面带来巨大效益。

Description

用于液压马达的改良密封结构

技术领域

本发明涉及马达轴密封的技术领域，尤其涉及一种在泥浆下工作的用于液压马达的改良密封结构。

背景技术

随着现代施工技术和施工工法的发展，人们对传统工程机械提出了更高的要求，一批用于特殊工况的工程机械不断涌现。本文涉及的

液压马达应用于一种可以在泥浆下数百米的工况下进行岩石切削的工程设备。液压马达将液压能转化成机械能，是驱动切削轮对岩石进行切削的主要部件，对整个设备的正常运行至关重要。设备运行时，马达完全浸没在泥浆中，随着浸入深度的不但增加，马达外部所承受的来自泥浆的静压力会越来越高，这种工况对马达密封的耐压能力提出了更高的要求，一旦马达密封出现问题，那么泥浆就会进入马达壳体，从而污染整个液压***，给整台设备带来毁灭性的破坏。

如图1-3所示，显示了现有技术中液压马达的密封结构，其中该液压马达的马达上壳体201通过连接螺栓202与马达下壳体203进行连接，一马达定轴204设置于液压马达内，其中的密封结构包含(如图2所示)卡簧a101、轴承外圈102、轴承圆柱滚子103、骨架密封104、卡簧b105、防尘圈106和轴承内圈107。

当设备运行过程中，液压马达的定轴与壳体会发生旋转相对运动。

马达定轴、轴承内圈处于静止状态，马达上壳体、马达下壳体、卡簧a、卡簧b、骨架密封、防尘圈以马达中心线为轴线发生旋转运动。

如图2所示，马达轴承内圈比圆柱滚子要宽一些，这样轴承内圈可以作为耐磨环与骨架密封和防尘圈相接触，使骨架密封和防尘圈的唇边发生变形，从而起到密封作用。如图3局部放大视图所示，防尘圈与马达壳体配合的位置存在一个台阶面，作为防尘圈的轴向定位，因此每次更换密封的时候，为了避免防尘圈被台阶面108划伤，只能首先拆开马达上壳体与马达下壳体之间的连接螺栓，拆下马达上壳体，然后通过马达下壳体向下推动卡簧a和卡簧b，卡簧a再推动轴承外圈和骨架密封，卡簧b推动防尘圈，然后再取下卡簧a，从而从马达上方拆掉轴承外圈和骨架密封，再取下卡簧b，进而从马达上方取出防尘圈。

这种传统的密封形式由于单唇边密封的局限性，耐压能力有限，无法保证在泥浆深度较大工况下，密封的可靠性，而且更换密封需要拆开马达的上下壳体，而马达壳体外部连接有其他的机械结构，因此，密封更换非常麻烦，在现场几乎无法实现。而且，在现场为了设备正常运行，一般都只能准备成套铣轮驱动总成，包含马达和外部附属机械结构，一旦密封出现问题，就只能将整个总成更换，而将原有总成发回原厂进行维修，这样对成本和工期都带来了巨大的损失。

为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种用于液压马达的改良密封结构，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于液压马达的改良密封结构，其结构简单，装卸方便，能保证泥浆深度较大工况下密封的可靠性，又能够方便的进行更换，进而从成本和工期方面带来巨大效益。

为解决上述问题，本发明公开了一种用于液压马达的改良密封结构，包括第一密封组件和第二密封组件，液压马达包含马达定轴和马达下壳体，两者之间设有马达轴承，所述马达轴承的马达轴承内圈抵靠于马达定轴且从马达轴承向外侧延伸，所述马达定轴的外端固定有端盖法兰，所述端盖法兰的直径大于马达定轴以覆盖于马达下壳体的外侧，其特征在于：

所述第一密封组件至少包含双向唇边组合密封圈，所述双向唇边组合密封圈的内缘与马达轴承内圈紧密接触，外缘与马达下壳体紧密接触，所述双向唇边组合密封圈通过一卡簧进行轴向定位，所述卡簧嵌入设置于马达下壳体的凹槽内；

所述第二密封组件设置于端盖法兰和马达下壳体之间，所述第二密封组件包含固定于端盖法兰的下浮封法兰以及固定于马达下壳体上的上浮封座，所述下浮封法兰和上浮封座相对设置，所述下浮封法兰设有一容置槽，所述上浮封座的外侧设有伸入所述容置槽的延伸部，从而延伸部伸入容置槽后形成容置一浮动油封的容置空间。

其中：所述双向唇边组合密封圈由双向唇边密封圈、保持架和O型圈组成，所述保持架的内缘设有供双向唇边密封圈嵌入保持的方形凹槽，所述保持架的外缘设有供所述O型圈嵌入保持的凹陷部。

其中：所述浮动油封包含对应设置的上浮封环和下浮封环，所述容置槽包含上容置槽和下容置槽，所述上浮封环和下浮封环分别开有销孔，所述上浮封座开有对应于上浮封环内销孔的通孔，以通过安装在上浮封环的销孔和上浮封座的通孔中的传动销轴对浮动油封的上浮封环进行传动，所述下浮封法兰的容置槽的槽底开有对应于下浮封环内销孔的均布盲孔，以通过安装在下浮封环的销孔和盲孔中的盲孔销轴对浮动油封的下浮封环进行传动。

其中：所述上浮封环和所述延伸部之间设有密封圈，所述下浮封环和下容置槽之间设有密封圈。

其中：所述延伸部的底部以及所述下容置槽的外侧顶部均设有内凸起以稳定的保持密封圈。

其中：所述下浮封法兰的容置槽的其中一盲孔连通有一油路通道，所述端盖法兰设有法兰中油路，所述油路通道与所述法兰中油路连通，所述的其中一盲孔中的盲孔销轴为油路销轴。

其中：所述油路销轴包含一体设置的上轴部和下轴部，所述上轴部的直径小于下轴部的直径，所述上轴部伸入所述容置槽的销孔，所述下轴部伸入所述下浮封法兰的盲孔，且所述下轴部设有一平面部以保证位于马达定轴外侧的盲孔上腔与端盖法兰中油路通道相通和油路销轴与盲孔的配合。

其中：所述端盖法兰底面开有两圈均布通阶梯孔，通过外圈的阶梯孔中的固定螺栓与下浮封法兰进行螺栓连接，通过内圈的阶梯孔中的安装螺栓与马达定轴进行螺栓连接。

其中：所述端盖法兰的上端面从外至内开有三个不同直径的O型圈槽，分别装有第一O型圈、第二O型圈和第三O型圈。

其中：所述上浮封座与马达下壳体连接面开有O型圈槽，并装有第四O型圈。

通过上述结构可知，本发明的用于液压马达的改良密封结构具有如下效果：

1、取消了防尘圈结构，因此本发明的密封结构不用通过拆开马达上下壳体，而可以在拆掉端盖法兰、下浮封法兰及卡簧后，直接通过保持架端面的螺纹孔，安装螺栓后，通过外力直接从轴承内圈和马达下壳体之间拉出来进行更换；

2、本密封结构中法兰端盖、马达定轴、轴承内圈、双向唇边组合密封圈、上浮封座、浮动油封和下浮封法兰可形成一封闭腔，下浮封法兰开有一油路通道与端盖法兰中油路相通，通过此油路可以向封闭腔中注入压力油，配合外部压力补偿装置，可以使封闭腔中压力油压力始终比外部泥浆压力略高，这样就可以保证浮动油封内外腔的压力始终保持平衡，使泥浆无法进入封闭腔；

3、双向唇边组合密封圈双向密封的特性，可以阻隔封闭腔中的油进入马达壳体，从而对马达内部形成了第二层保护，进而保证了马达密封的可靠性。

本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。

附图说明

图1显示了现有技术的结构示意图。

图2显示了图1中A部分的放大示意图。

图3显示了图2中B部分的放大示意图。

图4显示了本发明的用于液压马达的改良密封结构。

图5显示了本发明的油路通道示意图。

图6显示了本发明的盲孔销轴示意图。

图7显示了图6的俯视图。

附图标记：

固定螺栓1、第一O型圈2、第二O型圈3、安装螺栓4、端盖法兰5、第三O型圈6、马达定轴7、马达轴承内圈8、马达下壳体9、双向唇边组合密封圈10、卡簧11、紧固螺栓12、第四O型圈13、传动销轴14、上浮封座15、浮动油封16、下浮封法兰17、盲孔销轴18、盲孔上腔19、油路通道20、法兰中油路21、油路销轴22、上轴部221、下轴部222、过渡部223、平面部224。

具体实施方式

参见图4至图7，显示了本发明的用于液压马达的改良密封结构。

所述用于液压马达的改良密封结构包括第一密封组件和第二密封组件，液压马达包含马达定轴7和马达下壳体9，两者之间设有马达轴承，所述马达轴承的马达轴承内圈8抵靠于马达定轴且从马达轴承向外侧延伸，所述第一密封组件至少包含双向唇边组合密封圈10，所述双向唇边组合密封圈10的内缘与马达轴承内圈8的外曲面紧密接触，外缘与马达下壳体9的内曲面紧密接触，且所述双向唇边组合密封圈10通过一卡簧10进行轴向定位，所述卡簧10嵌入设置于马达下壳体9的凹槽内，优选的是，所述双向唇边组合密封圈10由双向唇边密封圈、保持架和O型圈组成，所述保持架的内缘设有供双向唇边密封圈嵌入保持的方形凹槽，所述保持架的外缘设有供所述O型圈嵌入保持的凹陷部，且所述保持架轴向设有均布的螺纹孔，以便于安装和拆卸。

所述马达定轴7的外端通过多个安装螺栓4固定有端盖法兰5，所述端盖法兰5的直径大于马达定轴7以覆盖于马达下壳体9的外侧，所述第二密封组件设置于端盖法兰5和马达下壳体9之间，所述第二密封组件包含通过多个固定螺栓1固定于端盖法兰5上的下浮封法兰17以及通过多个紧固螺栓12固定于马达下壳体9上的上浮封座15，所述下浮封法兰17和上浮封座15相对设置，所述下浮封法兰17设有一容置槽，所述上浮封座15的外侧设有伸入所述容置槽的延伸部，从而延伸部伸入容置槽后形成容置一浮动油封16的容置空间。

优选的是，所述浮动油封16包含对应设置的上浮封环和下浮封环，所述容置槽包含上容置槽和下容置槽，所述上容置槽的外径大于下容置槽的外径，两者内径相同(参见图4和图5)，且所述上浮封座15的延伸部伸入上容置槽的外侧，从而形成供浮动油封16置入的容置空间，所述上浮封环和下浮封环分别开有销孔，所述上浮封座15开有对应于上浮封环内销孔的通孔，以通过安装在上浮封环的销孔和上浮封座15的通孔中的传动销轴14对浮动油封16的上浮封环进行传动。

优选的是，所述上浮封环和所述延伸部之间设有密封圈，所述下浮封环和下容置槽之间设有密封圈，且所述延伸部的底部以及所述下容置槽的外侧顶部均设有内凸起以稳定的保持密封圈。

所述下浮封法兰17的容置槽的槽底开有对应于下浮封环内销孔的均布盲孔，以通过安装在下浮封环的销孔和盲孔中的盲孔销轴18对浮动油封16的下浮封环进行传动。

优选的是，所述盲孔销轴18过渡配合固定于盲孔中，所述传动销轴14过渡配合于上浮封座15的通孔中。

优选的是，所述上浮封座15开有均布阶梯孔，所述阶梯孔供紧固螺栓12与马达下壳体9相连。

优选的是，所述端盖法兰5底面开有两圈均布通阶梯孔，通过外圈的阶梯孔中的固定螺栓1可以与下浮封法兰17进行螺栓连接，通过内圈的阶梯孔中的安装螺栓4可以与马达定轴7进行螺栓连接。

优选的是，所述端盖法兰的上端面从外至内开有三个不同直径的O型圈槽，分别装有第一O型圈2、第二O型圈3和第三O型圈6，其中，所述第一O型圈2位于端盖法兰5和下浮封法兰17之间，所述第二O型圈3和第三O型圈6位于端盖法兰5和马达定轴7之间。

优选的是，所述上浮封座15与马达下壳体9连接面开有O型圈槽，并装有第四O型圈13。

参见图5，显示了本发明的油路设置，所述下浮封法兰17的容置槽的其中一盲孔连通有一油路通道20，所述端盖法兰5设有法兰中油路21，所述油路通道20与所述法兰中油路21连通，所述的其中一盲孔中的盲孔销轴18可为特别设置的油路销轴22，当然，本领域技术人员可知，所述盲孔销轴18也可全为油路销轴22。

所述油路销轴22的示意图参见图6和图7，所述油路销轴22包含一体设置的上轴部221和下轴部222，所述上轴部221的直径小于下轴部222的直径，所述上轴部221伸入所述容置槽的销孔，所述下轴部222伸入所述下浮封法兰17的盲孔，且所述下轴部222设有一平面部224，从而保证位于马达定轴7外侧的盲孔上腔19与端盖法兰17中油路通道20相通，也可以保证油路销轴22与盲孔的过渡配合。

优选的是，所述上轴部221和下轴部222之间为渐变的过渡部223。

优选的是，所述法兰中油路21可连通于外部油路供给装置，也可通过油封装置进行密封操作。

由此可见，本发明的优点在于：

1、取消了防尘圈结构，因此本发明的密封结构不用通过拆开马达上下壳体，而可以在拆掉端盖法兰、下浮封法兰及卡簧后，直接通过保持架端面的螺纹孔，安装螺栓后，通过外力直接从轴承内圈和马达下壳体之间拉出来进行更换；

2、本密封结构中法兰端盖、马达定轴、轴承内圈、双向唇边组合密封圈、上浮封座、浮动油封和下浮封法兰可形成一封闭腔，下浮封法兰开有一油路通道与端盖法兰中油路相通，通过此油路可以向封闭腔中注入压力油，配合外部压力补偿装置，可以使封闭腔中压力油压力始终比外部泥浆压力略高，这样就可以保证浮动油封内外腔的压力始终保持平衡，使泥浆无法进入封闭腔；

3、双向唇边组合密封圈双向密封的特性，可以阻隔封闭腔中的油进入马达壳体，从而对马达内部形成了第二层保护，进而保证了马达密封的可靠性。

显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。

Claims (5)

1.一种用于液压马达的改良密封结构，包括第一密封组件和第二密封组件，液压马达包含马达定轴和马达下壳体，两者之间设有马达轴承，所述马达轴承的马达轴承内圈抵靠于马达定轴且从马达轴承向外侧延伸，所述马达定轴的外端固定有端盖法兰，所述端盖法兰的直径大于马达定轴以覆盖于马达下壳体的外侧，其特征在于：

所述第一密封组件至少包含双向唇边组合密封圈，所述双向唇边组合密封圈的内缘与马达轴承内圈紧密接触，外缘与马达下壳体紧密接触，所述双向唇边组合密封圈通过一卡簧进行轴向定位，所述卡簧嵌入设置于马达下壳体的凹槽内；

所述第二密封组件设置于端盖法兰和马达下壳体之间，所述第二密封组件包含固定于端盖法兰的下浮封法兰以及固定于马达下壳体上的上浮封座，所述下浮封法兰和上浮封座相对设置，所述下浮封法兰设有一容置槽，所述上浮封座的外侧设有伸入所述容置槽的延伸部，从而延伸部伸入容置槽后形成容置一浮动油封的容置空间；

所述双向唇边组合密封圈由双向唇边密封圈、保持架和O型圈组成，所述保持架的内缘设有供双向唇边密封圈嵌入保持的方形凹槽，所述保持架的外缘设有供所述O型圈嵌入保持的凹陷部；

所述浮动油封包含对应设置的上浮封环和下浮封环，所述容置槽包含上容置槽和下容置槽，所述上浮封环和下浮封环分别开有销孔，所述上浮封座开有对应于上浮封环内销孔的通孔，以通过安装在上浮封环的销孔和上浮封座的通孔中的传动销轴对浮动油封的上浮封环进行传动，所述下浮封法兰的容置槽的槽底开有对应于下浮封环内销孔的均布盲孔，以通过安装在下浮封环的销孔和盲孔中的盲孔销轴对浮动油封的下浮封环进行传动；

所述上浮封环和所述延伸部之间设有密封圈，所述下浮封环和下容置槽之间设有密封圈；

所述下浮封法兰的容置槽的其中一盲孔连通有一油路通道，所述端盖法兰设有法兰中油路，所述油路通道与所述法兰中油路连通，所述的其中一盲孔中的盲孔销轴为油路销轴；

所述油路销轴包含一体设置的上轴部和下轴部，所述上轴部的直径小于下轴部的直径，所述上轴部伸入所述容置槽的销孔，所述下轴部伸入所述下浮封法兰的盲孔，且所述下轴部设有一平面部以保证位于马达定轴外侧的盲孔上腔与端盖法兰中油路通道相通和油路销轴与盲孔的配合。

2.如权利要求1所述的用于液压马达的改良密封结构，其特征在于：所述延伸部的底部以及所述下容置槽的外侧顶部均设有内凸起以稳定的保持密封圈。

3.如权利要求1所述的用于液压马达的改良密封结构，其特征在于：所述端盖法兰底面开有两圈均布通阶梯孔，通过外圈的阶梯孔中的固定螺栓与下浮封法兰进行螺栓连接，通过内圈的阶梯孔中的安装螺栓与马达定轴进行螺栓连接。

4.如权利要求1所述的用于液压马达的改良密封结构，其特征在于：所述端盖法兰的上端面从外至内开有三个不同直径的O型圈槽，分别装有第一O型圈、第二O型圈和第三O型圈。

5.如权利要求1所述的用于液压马达的改良密封结构，其特征在于：所述上浮封座与马达下壳体连接面开有O型圈槽，并装有第四O型圈。