專利名稱：行走機械自摩復合式車橋輪轂油封總成的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種車輛，特別是商用車車橋所使用的輪轂油封總成，尤其是一
種行走機械自摩復合式車橋輪轂油封總成。
背景技術：
在商用車輛等依靠動力系統(tǒng)產生行走動作的行走機械中，由于工作環(huán)境比較惡 劣，對車橋特別是驅動車橋輪轂油封有較高的要求。在實際工況中，對重型載重車輛及工程 機械等的輪轂油封要求更高，如果輪轂油封設計不當或適應性較差，則車橋輪轂油封很容 易產生漏油現(xiàn)象，使整車產生故障。 現(xiàn)有技術中載重車輛等行走機械的輪轂油封，如圖1所示的斯太爾車橋、奔馳車 橋或曼車橋等的輪轂油封，或者如公告號為CN201110378Y所描述的、名稱為"車橋總成改 進的輪轂油封"的實用新型專利所公開的輪轂油封結構，都是將密封油液的油封圈設置在 輪轂內圓柱面(或稱油封盒)與隔圈(或稱對摩軸套)之間的環(huán)狀間隙中，經多次壓裝(一 般需要4次裝配)后裝入載重車輛的車橋內。此外，現(xiàn)有的載重車輛的輪轂油封，還存在如 下幾個問題 1、油封圈(主、副油封圈)都設置在隔圈(對摩軸套)的外側，而且其外徑直接與 輪轂內圓柱面緊密配合，從而導致油封圈的尺寸較大，耗用的橡膠材料較多；油封圈與對摩 軸套的相對線速度高，大幅度增加了功率損失及發(fā)熱和磨損，縮短了油封圈的使用壽命。 2、主、副油封圈、對摩軸套等組成部件是單獨設計單獨制造的，分別由不同的廠家 提供，難以形成摩擦學系統(tǒng)設計；在車橋制造廠裝配時，需要多次壓裝，操作工藝復雜，而且 容易使油封圈的環(huán)形密封唇口(與對摩軸套的接觸部位)被損傷。 3、現(xiàn)有對摩軸套一般由鑄鋼件加工而成，自身的重量大且價格高，既浪費了鋼材 也增加了整車的重量。 4、現(xiàn)有的技術中，一種規(guī)格的油封很難適應不同型號的車橋輪轂的配合安裝空 間，即對不同型號車橋的通用性差。

實用新型內容針對現(xiàn)有車橋輪轂油封的上述不足，本實用新型提供了一種油封圈尺寸較小且可
以通過改變內外連接零件而適應不同型號的驅動車橋、油封圈的橡膠材料用量減少、油封
圈的壽命和性能進一步提高、全部金屬件采用沖壓或燒結而成、油封總成重量大大降低、裝
配效率高、能適應于不同型號車橋的行走機械自摩復合式車橋輪轂油封總成。 本實用新型的結構特征在于行走機械自摩復合式車橋輪轂油封總成主要由外連
接環(huán)、油封圈、對摩軸套、數(shù)個軸向承壓環(huán)件等零件組成。外連接環(huán)設置在油封圈的外側，對
摩軸套則在內側，兩者都呈回轉體結構。在外連接環(huán)和對摩軸套之間設置有至少一個油封
圈，油封圈的外圓柱面與外連接環(huán)的內圓柱面緊密接觸而不產生相對運動，油封圈內側的
環(huán)形密封唇口與對摩軸套的外圓柱面接觸但要產生相對運動并形成動密封。在對摩軸套的內圓柱面上，設置有對摩軸套靜密封結構；在外連接環(huán)的外圓柱面上，設置有外連接環(huán)靜密 封結構。 進一步的特征是所述的油封圈包括一個主油封圈和一個副油封圈，主油封圈在 靠近被密封的油液內側，副油封圈在主油封圈的外側。 在外連接環(huán)的軸向平面S上，設置了一個以上的軸向承壓件，軸向承壓件的軸向 端面高于外連接環(huán)的軸向平面s。 考慮到油封圈被放置在一個相對封閉的空間，為了增加散熱效果，在外密封環(huán)與 軸向軸套之間，設置了油液吸入件，在油液吸入件上設置了若干條徑向或軸向螺旋槽，與相 對運動的對摩面形成一個動壓泵，在外連接環(huán)上設置有油液循環(huán)散熱孔。 外連接環(huán)和對摩軸套，都是沖壓件或燒結件。 所述的對摩軸套靜密封結構可以是現(xiàn)有的橡膠油封圈，也可以是設置在對摩軸套 的內圓柱面的橡塑密封層。 所述的對摩軸套除了前述的一個整體結構以外，還可以由對摩軸套主件和對摩軸 套連接板連接構成；所述的主油封圈和副油封圈設置在外連接環(huán)和對摩軸套主件之間，對 摩軸套靜密封結構設置在對摩軸套連接板上。 本實用新型行走機械自摩復合式車橋輪轂油封總成，相對于現(xiàn)有技術，具有如下 優(yōu)點 1、油封圈(或者主、副油封圈)的尺寸縮小了，油封圈耗用的材料減少；油封圈與
對摩軸套的線速度及摩擦損失均相應減少，能有效延長油封圈的使用壽命。 2、對摩軸套由原來自身重量大、經機械加工而得到的鑄鋼件改為沖壓成型或燒結
得到的高精度零件，其尺寸大大減小，不僅降低了原有對摩軸套自身重量，節(jié)約了鋼材，也
減輕了整車的重量，具有明顯的經濟效益和社會效益。 3、將油封圈、對摩軸套、外連接環(huán)等組成部件組合成一個整體式輪轂油封總成，能 減少用戶的裝配壓裝次數(shù)，防止油封圈的密封唇口被損傷，降低了故障率，提高了生產效 率，降低了生產成本。 4、該種整體組合式輪轂油封總成，通過將油封圈、對摩軸套的尺寸固定而成為標 準件，只需適當改變外連接環(huán)及對摩軸套的尺寸，便能適用于多種車型的車橋中，形成批量 化、規(guī)?；a，大大提高勞動生產率。

圖1是現(xiàn)有技術的車輛輪轂油封裝配圖； 圖2是本實用新型組合式輪轂油封裝配圖； 圖3是本實用新型組合式輪轂油封的第二種實施例結構裝配圖； 圖4是圖3所示結構的組合式油封結構圖； 圖5是圖4的E處結構(外連接環(huán)靜密封結構涂敷層)放大圖； 圖6是圖4的F處結構(對摩軸套靜密封結構涂敷層)放大圖； 圖7是本實用新型采用的徑向圓柱面軸向螺旋槽動壓泵關鍵部件(件8)剖面圖； 圖8是圖7的展開圖； 圖9是本實用新型組合式輪轂油封的第三種實施例結構裝配圖；[0030] 圖10是本實用新型組合式輪轂油封的第四種實施例結構裝配圖； 圖11是本實用新型采用的軸向平面螺旋槽動壓泵泵油關鍵件(件8)結構圖； 圖12是圖11的展開圖。
具體實施方式如圖所示，本實用新型所述行走機械自摩復合式雙向旋轉輪轂油封總成，主要包 括外連接環(huán)1、油封圈2、對摩軸套4、對摩軸套靜密封結構5、連接環(huán)靜密封結構6等零件。 外連接環(huán)l設置在總成外側，對摩軸套4設置在內側，都呈回轉體結構，都是由金屬薄板沖 壓而得到的沖壓件或燒結件(如粉末冶金件)；在外連接環(huán)1和對摩軸套4之間設置有至 少一個油封圈2，油封圈2呈回轉體結構，油封圈2的外圓柱面與外連接環(huán)1的內圓柱面接 觸以構成靜密封面(形成緊密接觸的靜密封面，不產生相對運動)，油封圈2的內側環(huán)形密 封唇口與對摩軸套4的外圓柱面接觸以構成旋轉運動密封面(形成產生相對旋轉運動的動 密封面)。根據(jù)車輛的不同使用狀況和不同的密封要求，油封圈2可以有多種結構一種由 單個的主油封圈21構成(如圖2、9所示結構)；另一種由一個主油封圈21和一個副油封 圈22構成(如圖3、4、10所示結構)；第三種由兩個主油封圈21和一個副油封圈22構成， 或者兩個以上的主油封圈21和一個以上的副油封圈22構成(圖中沒有示出)。主、副油 封圈可以是有骨架橡膠圈，也可以是無骨架橡膠圈，或者是其他類型的密封圈，如塑料或機 械密封圈等。圖3、4、10中所示的油封圈2包括一個主油封圈21和一個副油封圈22，主油 封圈21在靠近油液的一側(內側)，與車橋內的潤滑油液接觸，起到主要防止?jié)櫥鸵簭?相對運動的主油封圈21和對摩軸套4之間向外泄漏的作用，副油封圈22在主油封圈21的 外側，主要是起防塵作用，同時兼有輔助密封油液的作用。主油封圈21和副油封圈22的外 圓柱面與外連接環(huán)1的內圓柱面接觸，相互之間不產生相對運動，是靜密封面，主油封圈21 和副油封圈22的內側環(huán)形密封唇口與對摩軸套4的外圓柱面接觸，相互之間要產生相對運 動，是動密封面。在對摩軸套4的內圓柱面上，設置有對摩軸套靜密封結構5，其是靜密封， 密封對摩軸套4與其連接的車橋轉軸11之間的縫隙；對摩軸套靜密封結構5可以是現(xiàn)有、 適當斷面形狀的矩形、0型橡膠油封圈，或是設置在對摩軸套4內圓柱面上的適當密封層， 具有一定彈性的涂敷物經適當加工處理方式，將其涂敷在對摩軸套4內圓柱面上形成密封 層，從而起到靜密封的作用(見圖6所示)。在外連接環(huán)l的外圓柱面上，也設置有連接環(huán) 靜密封結構6，封堵外連接環(huán)1的外圓柱面與其接觸的行走機械輪轂10內圓柱面之間的縫 隙，是靜密封結構。該連接環(huán)靜密封結構6可以是現(xiàn)有的、適當斷面形狀的矩形、0型橡膠 油封圈，或是其他密封層，具有一定彈性的涂敷物經適當加工處理方式，將其涂敷在外連接 環(huán)1的外圓柱面上形成密封層，從而起到靜密封的作用(見圖5所示)。 為了防止本實用新型的組合油封在車輛啟動瞬間受到較大的軸向摩擦而產生高 溫乃至損壞相關表面，在外連接環(huán)1上設置了多個軸向承壓件7 (具體在外連接環(huán)1的軸向 平面S上)，軸向承壓件7的軸向端面高于外連接環(huán)1的軸向平面S，承受由于裝配等原因 產生的軸向作用力及摩擦力等；軸向承壓件7大致呈草帽形狀，軸向承壓件7的材質是易被 磨損的工程塑料等，故在溫度稍高后就能自動燒蝕，有效防止在初始階段受到較大的軸向 力(如軸向安裝力等)后因摩擦產生高溫而燒壞有關部位。 考慮到油封圈2(包括主油封圈21和副油封圈22)被放置在一個相對封閉的空間，尤其是油封圈2周圍的油液流動性較差、散熱性差，為了增加散熱效果，在外連接環(huán)的S 平面上，開設了若干個油液循環(huán)油孔9。此外，為了增加油液的循環(huán)力度，在外連接環(huán)1與對 摩軸套4之間形成的軸向或徑向空間中，設置了螺旋槽動壓泵的關鍵零件(部件)即油液 吸入件8，螺旋槽動壓泵既可以是軸向流動結構也可以是徑向流動結構。 油液吸入件8的一種結構是產生軸向流動的軸套結構形式(如圖2、3、4所示)，在 這種情況下，與油液吸入件8形成軸向泵油間隙的是對摩軸套4的環(huán)形圓柱面N，油液吸入 件8與對摩軸套4的環(huán)形圓柱面N —起構成螺旋槽動壓泵；油液吸入件8的另一種結構是 使油液產生徑向流動的平面螺旋槽結構形式(如圖9、 10、 11所示)，油液吸入件8與對摩軸 套4上的園環(huán)形平面M —起構成螺旋槽動壓泵，在油液吸入件8上設置了若干條按照一定 規(guī)律正、反兩個方向交替布置的平面螺旋槽81 (如圖12所示)。 螺旋槽81上的正反螺旋槽槽口在工作面上是沒有貫通的，確保任何方向泵入的 油液都大于泵出的油液流量。正向、反向交替設置的螺旋槽81與相對運動的對摩軸套4的 對摩面形成一個動壓泵，在外連接環(huán)1上的軸向端面S上設置有若干個油液循環(huán)散熱孔9。 在車橋正轉時，油液吸入件8上的第一、第三象限(或第二、第四象限)的螺旋槽81產生抽 吸作用，象水泵一樣將油吸入到油封圈2周圍，在車橋反轉(倒車)時，油液吸入件8上的 第二、第四象限(或第一、第三象限)的螺旋槽81產生抽吸作用，將油液吸入到油封圈2周 圍；吸入的油液經外連接環(huán)1上的油液循環(huán)散熱孔9流出，形成對流的油液帶走了油封總成 內的大部分熱量，具有很好的散熱效果；保證油液能夠在兩個相對運動面的作用下，產生足 夠的油液循環(huán)流動，進一步減低油封圈的發(fā)熱。(如圖7、8、11、12所示) 產生軸向流動的油液吸入件8是具有一定彈性的橡膠或塑料件，具有一定的浮動 性；設計和裝配時，均應注意控制油液吸入件8與對摩軸套4之間的間隙，確保螺旋槽81與 相對運動的對摩軸套4之間形成動壓泵。 本實用新型的油封圈2 (主油封圈21和副油封圈22)設置在外連接環(huán)1和對摩軸 套4之間，大大降低了原有尺寸，通過改變外連接環(huán)1的外徑(外部尺寸)及對摩軸套4的
尺寸，使本實用新型的組合油封總成能夠與不同型號的車橋輪轂的安裝空間配合，適用于 不同型號車橋的車輛，大大擴大了本實用新型輪轂的使用范圍。主油封圈21、副油封圈22
和對摩軸套4尺寸固定而成為標準件，能形成批量化、規(guī)模化生產，大大提高生產效率。 本實用新型的整體式輪轂油封，外連接環(huán)1外圓柱面與行走機械輪轂10的內圓柱 面相配合(通過連接環(huán)靜密封結構6而實現(xiàn)兩者之間的靜密封)，對摩軸套4連接在其內的 車橋轉軸11上(通過對摩軸套靜密封結構5而實現(xiàn)兩者之間的靜密封)。 如圖9、10所示，為了適應不同車型的車橋轉軸，對摩軸套4的結構有多種，對摩軸 套4除了前述的整體結構以外，本實施例的對摩軸套4由對摩軸套主件41和對摩軸套連接 板42連接而構成，相互之間牢固連接；主油封圈21和副油封圈22設置在外連接環(huán)1和對 摩軸套主件41之間，對摩軸套靜密封結構5設置在對摩軸套連接板42上，對摩軸套連接板 42與車橋轉軸11配合連接。 本實用新型的輪轂油封，按照設計要求制造沖壓件外連接環(huán)1和對摩軸套4后，將 檢驗合格的油封圈2(主油封圈21和副油封圈22)壓入外連接環(huán)1和對摩軸套4之間，再 設置好對摩軸套靜密封結構5、連接環(huán)靜密封結構6和軸向承壓件7后，作為一個整體式組 合輪轂油封總成，提供給用戶使用。[0043] 本實用新型所述的行走機械自摩復合式車橋輪轂油封總成，不僅適應于各種噸位 的商用卡車和客車，也適用于其他行走機械如輪式裝載機、工程機械、路面機械等。 本實用新型所論及的行走機械自摩復合式車橋輪轂油封總成，不僅適用于驅動 橋，也適應于承重橋、平衡橋。不僅適用于密封流體介質，也適用于密封油脂。無論是前進 或后退，都能夠有效地進行密封。 最后需要指出的是，本實用新型不僅適合于外連接環(huán)與油封圈一起旋轉、對摩軸 套與車橋一起固定的場合，也適用于外連接環(huán)與油封圈一起固定、對摩軸套旋轉的場合。
權利要求行走機械自摩復合式車橋輪轂油封總成，其特征在于主要包括外連接環(huán)(1)、油封圈(2)、對摩軸套(4)，外連接環(huán)(1)設置在外側，對摩軸套(4)設置在內側，兩者都呈回轉體結構；在外連接環(huán)(1)和對摩軸套(4)之間設置有至少一個油封圈(2)；油封圈(2)的外圓柱面與外連接環(huán)(1)的內圓柱面接觸以構成靜密封面，油封圈(2)的環(huán)形密封唇口與對摩軸套(4)的外圓柱面接觸以構成旋轉運動密封面；在對摩軸套(4)的內圓柱面上，設置有對摩軸套靜密封結構(5)；在外連接環(huán)(1)的外圓柱面上，設置有連接環(huán)靜密封結構(6)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的行走機械自摩復合式車橋輪轂油封總成，其特征在于所述的油封圈(2)包括一個主油封圈(21)和一個副油封圈(22)，主油封圈(21)在靠近油液的 內側，副油封圈(22)在外側。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的行走機械自摩復合式車橋輪轂油封總成，其特征在于 在外連接環(huán)(1)的軸向方向，設置了一個以上的軸向承壓件(7)，軸向承壓件(7)的軸向端 面高于外連接環(huán)(1)的軸向平面S。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的行走機械自摩復合式車橋輪轂油封總成，其特征在于 在外連接環(huán)(1)上開設了若干個油液循環(huán)散熱孔(9)。
5. 根據(jù)權利要求4所述的行走機械自摩復合式車橋輪轂油封總成，其特征在于在外 連接環(huán)(1)與對摩軸套(4)之間，設置有螺旋槽動壓泵的組成部件油液吸入件(8)，在油液 吸入件(8)的軸向平面或徑向環(huán)形面上，設置了若干條正向、反向交替布置的徑向或平面 螺旋槽(81)。
6. 根據(jù)權利要求1或2所述的行走機械自摩復合式車橋輪轂油封總成，其特征在于 外連接環(huán)(1)和對摩軸套(4)，都是精密成型的沖壓件或燒結件。
7. 根據(jù)權利要求1所述的行走機械自摩復合式車橋輪轂油封總成，其特征在于所述 的對摩軸套靜密封結構(5)是設置在對摩軸套(4)內圓柱面上的涂敷物形成的密封層。
8. 根據(jù)權利要求4所述的行走機械自摩復合式車橋輪轂油封總成，其特征在于所述 的連接環(huán)靜密封結構(6)是設置在外連接環(huán)(1)外圓柱面上的涂敷物形成的密封層。
9. 根據(jù)權利要求2所述的行走機械自摩復合式車橋輪轂油封總成，其特征在于所述 的對摩軸套(4)由對摩軸套主件(41)和對摩軸套連接板(42)連接構成；所述的主油封圈 (21)和副油封圈(22)設置在外連接環(huán)(1)和對摩軸套主件(41)之間，對摩軸套靜密封結 構(5)設置在對摩軸套連接板(42)上。
10. 根據(jù)權利要求5所述的行走機械自摩復合式車橋輪轂油封總成，其特征在于所述 的螺旋槽(81)上的正、反螺旋槽槽口在工作面上是沒有貫通的。
專利摘要本實用新型公開了一種行走機械自摩復合式車橋輪轂油封總成，包括外連接環(huán)、主油封圈、副油封圈、對摩軸套，呈回轉體結構的外連接環(huán)和對摩軸套分別安裝在主副油封圈的外側和內側，主副油封圈的外圓柱面與外連接環(huán)的內圓柱面緊密接觸且不發(fā)生相對運動，但主副油封圈的環(huán)形唇口與對摩軸套的外圓柱面接觸但要產生相對運動。在對摩軸套的內圓柱面上，設置有對摩軸套靜密封結構，在外連接環(huán)的外圓柱面上，設置有連接環(huán)靜密封結構。本實用新型所述輪轂油封總成，油封圈的尺寸縮小了，油封圈與對摩軸套的相對線速度及磨損減少，可有效延長油封圈的使用壽命及增強密封可靠性；所有金屬零件均是沖壓成型的高精度零件，大大減小了材料消耗及重量，從而可減少整車油耗和廢氣排放；此外還可減少用戶的裝配次數(shù)，提高勞動生產率。
文檔編號F16J15/32GK201439820SQ20092012816
公開日2010年4月21日 申請日期2009年7月23日 優(yōu)先權日2009年7月23日
發(fā)明者杜長春 申請人:杜長春;重慶杜克高壓密封件有限公司;重慶杜克實業(yè)有限公司