本發(fā)明涉及密封結(jié)構(gòu)領(lǐng)域,尤其涉及一種輪轂軸承的密封結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
1、輪轂軸承的密封結(jié)構(gòu)對于防止外界泥沙、灰塵和水汽侵入軸承內(nèi)部以及阻止?jié)櫥孤┲陵P(guān)重要。高性能密封圈必須具備良好的防漏脂性能,同時還必須具有良好的耐熱、防泥漿和污水的性能。密封結(jié)構(gòu)的發(fā)展經(jīng)歷了從單片密封結(jié)構(gòu)到雙片密封結(jié)構(gòu),目前使用較多的是整體式密封結(jié)構(gòu),即一個防塵蓋加一個密封圈的密封結(jié)構(gòu)。這種整體式密封結(jié)構(gòu)以其低摩擦力矩、結(jié)構(gòu)簡單、裝配方便和良好的密封效果而被廣泛應用。
2、中國專利文獻cn115929797a公開了一種輪轂軸承密封結(jié)構(gòu),包括:軸承、密封圈和法蘭。密封圈套設(shè)在軸承的外周上且端口部分內(nèi)周面與軸承的外周貼合;法蘭套設(shè)于軸承的端部且與軸承連接,密封圈位于法蘭和軸承之間;密封圈具有第一密封部,法蘭具有第一壓設(shè)部,第一壓設(shè)部壓設(shè)于第一密封部;密封圈具有第二密封部,法蘭具有第二壓設(shè)部,第二壓設(shè)部壓設(shè)于第二密封部;密封圈具有第三密封部,法蘭具有第三壓設(shè)部,第三壓設(shè)部壓設(shè)于第三密封部。
3、上述方案通過多個密封部與法蘭之間形成密封接觸以增強防水防塵效果。然而上述方案存在以下不足:首先是由于密封部過多,在旋轉(zhuǎn)過程中所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力矩就會大過現(xiàn)有新能源汽車對低力矩的需求;其次是密封部與法蘭之間的接觸位置均暴露在環(huán)境影響之下,不僅會因為水泥或沙子等對密封部與法蘭接觸處造成密封部的磨損,同時法蘭因其材質(zhì)問題在暴露于水汽之下時易生銹進而進一步會對密封部造成磨損,以影響密封部的密封效果。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足本發(fā)明提供了一種能夠降低環(huán)境因素對密封接觸處影響的輪轂軸承的密封結(jié)構(gòu)。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明技術(shù)方案如下:一種輪轂軸承的密封結(jié)構(gòu),包括法蘭盤和法蘭外圈,所述法蘭盤和法蘭外圈之間設(shè)置有密封組件,所述密封組件包括密封蓋和密封圈,所述密封蓋與法蘭盤相固定且隨法蘭盤一同轉(zhuǎn)動,所述密封圈與法蘭外圈相固定且相較法蘭盤靜止,所述密封圈上朝向密封蓋方向設(shè)置有與其形成密封接觸的密封唇,所述法蘭外圈上設(shè)置有卡接柱,所述密封圈上對應卡接柱設(shè)置有呈u型且其開口朝向軸向設(shè)置的卡接槽,所述卡接槽與卡接柱相配合以防止密封圈在輪轂軸承運轉(zhuǎn)過程中發(fā)生軸向和徑向偏移。
3、本發(fā)明的有益效果是:將密封唇隱藏至密封蓋和密封圈之間不僅可以通過密封蓋與密封圈之間的空間設(shè)計以盡可能降低外界影響對密封唇的干擾,也由于密封唇直接接觸密封蓋而非法蘭也能同時防止法蘭生銹對密封唇的密封接觸處的磨損影響;另外,由于密封唇設(shè)置在密封蓋和密封圈之間且密封蓋和密封圈分別與法蘭盤和法蘭外圈相固定能夠有效降低用于密封的密封唇數(shù)量以降低旋轉(zhuǎn)過程中所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力矩;最后,由于密封組件中僅有密封蓋會發(fā)生轉(zhuǎn)動,經(jīng)由旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的力矩自密封唇傳導至密封圈上,但由于密封圈和法蘭外圈之間通過卡接柱和卡接槽的配合使得傳導的力矩得以吸收,以防止密封唇與密封蓋接觸位置發(fā)生偏移而失效。
4、進一步的,所述密封圈包括骨架和設(shè)于骨架上的擋水唇,所述卡接槽與卡接柱沿徑向相接觸的兩個端面分別為骨架和擋水唇,所述骨架和擋水唇分別與卡接柱之間形成過盈配合。
5、骨架和擋水唇分別與卡接柱之間形成過盈配合能夠有效防止密封唇發(fā)生徑向偏移,有效保證了運轉(zhuǎn)過程中密封唇不會發(fā)生密封失效。
6、進一步的,所述擋水唇上設(shè)置有若干個接觸凸點,每個所述接觸凸點與卡接柱之間均形成過盈配合。
7、在本技術(shù)中擋水唇、密封唇等自然可以是由具有彈性的材質(zhì)制成。因此設(shè)置在擋水唇上的接觸凸點不僅能夠增強擋水唇與卡接柱之間的摩擦力,也能吸收密封圈產(chǎn)生的徑向震動,進而通過穩(wěn)定密封圈位置以達到防止密封唇在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生偏移的效果。
8、進一步的,所述密封圈上設(shè)置有位于密封圈和密封蓋之間的阻水唇,所述阻水唇和擋水唇構(gòu)成阻流空間,所述阻流空間在徑向上位于密封唇的上方。
9、通過該阻流空間使得密封唇的工作環(huán)境得到進一步的提升,外界水流、泥沙等雜質(zhì)即便進入了位于密封蓋和密封圈之間的空間,也會被阻流空間所阻隔,不會作用到受到阻流空間保護的密封唇處,以此進一步降低密封唇在運轉(zhuǎn)過程中所受到的環(huán)境影響,提高密封穩(wěn)定性和輪轂軸承的使用壽命。
10、進一步的,所述阻水唇朝向遠離法蘭外圈的軸心方向呈傾斜設(shè)置,所述阻水唇遠離密封圈一側(cè)的末端設(shè)置有沿徑向延伸的阻水凸起。
11、通過傾斜設(shè)置的阻水唇和位于其末端的阻水凸起使得阻流空間在其終點處形成有另一迷宮道以進一步提升阻流空間防止外界雜質(zhì)影響密封唇的功能。
12、進一步的,所述阻流空間包括相連后呈l型的第一阻流區(qū)和第二阻流區(qū),所述第一阻流區(qū)與擋水唇相近且沿軸向設(shè)置,所述第二阻流區(qū)與阻水唇相近且其在靠近密封圈一側(cè)設(shè)置有若干個回流凹槽。
13、在外界流體進入阻流空間后會先行進入沿軸向延伸布置的第一阻流區(qū)內(nèi),此時借由離心力會使得外界流體即使進入了阻流空間也難以進入第二阻流區(qū);即使有外界流體進入了第二阻流區(qū)也會因在第二阻流區(qū)內(nèi)設(shè)置的若干個回流凹槽構(gòu)成若干個小型迷宮道,以進一步防止外界流體影響密封唇的密封效果。
14、進一步的,所述密封蓋與擋水唇之間形成有外界通向第一阻流區(qū)的流通道,所述流通道由擋水唇構(gòu)成的一側(cè)端面呈傾斜設(shè)置且該傾斜設(shè)置使得流通道朝向第一阻流區(qū)方向其截面寬度呈漸縮設(shè)置。
15、上述由擋水唇構(gòu)成的流通道一側(cè)端面其沿徑向延伸布置因而能夠有效防止外界流體沿軸向侵入阻流空間,且由擋水唇構(gòu)成的流通道一側(cè)端面呈傾斜設(shè)置且該傾斜設(shè)置使得流通道朝向第一阻流區(qū)方向其截面寬度呈漸縮設(shè)置由于其處于相對靜止狀態(tài),其收攏的截面寬度不會發(fā)生變化,因此能夠更好的防止外界流體侵入。
16、進一步的,所述密封蓋上設(shè)置有未與法蘭盤形成接觸的接觸板,所述密封唇與接觸板之間形成密封接觸且密封唇與接觸板之間的接觸面積隨密封唇朝向法蘭外圈的軸心方向移動而增大。
17、未與法蘭盤接觸的接觸板能夠有效降低密封蓋與法蘭盤之間的接觸面積,以在法蘭盤與密封蓋之間發(fā)生松動時能夠降低兩者之間的摩擦力。另外接觸板屬于密封蓋的骨架部分,而密封蓋的骨架通常由防銹性能更好的sus430制成,即便有外界流體突破阻流空間進入密封唇處也不會使接觸板生銹而造成對密封唇過度磨損的問題。并且,若是外界流體進入到密封唇處基于其自身重力對密封唇施加壓力會使得密封唇與接觸板之間的接觸面積增大,從而也能抵消部分因外界流體作用而造成的密封唇磨損問題。
18、進一步的,所述接觸板和密封唇均呈傾斜設(shè)置,所述密封唇與接觸板形成密封接觸后使密封唇朝向遠離法蘭外圈的軸心方向呈傾斜設(shè)置。
19、傾斜設(shè)置的密封唇能夠更有效地貼合接觸板,形成緊密的密封,減少外界污染物和水分的侵入。另外,傾斜的設(shè)計有助于在輪轂旋轉(zhuǎn)時將泥沙等雜質(zhì)從接觸區(qū)域甩出,減少密封唇與接觸板之間的磨損,延長密封組件的使用壽命。再者,由于密封唇的傾斜設(shè)計,能夠降低密封唇尺寸的同時還可以減少與接觸板之間的接觸面積,從而降低摩擦和磨損,減少能量損失。還有,傾斜的密封唇在接觸板的壓力下能夠更好地分散壓力,減少局部應力集中,提高密封組件的耐用性。
20、進一步的,所述密封蓋還包括在徑向上分處接觸板上下兩側(cè)的密封凸點和防脫板,所述密封凸點與法蘭盤形成密封接觸后使密封凸點朝向遠離法蘭盤的軸心方向呈傾斜設(shè)置;所述防脫板沿軸向設(shè)置且防脫板與法蘭盤之間形成過盈配合,所述防脫板遠離接觸板一側(cè)的末端設(shè)置有卡接部,所述法蘭盤上對應卡接部設(shè)置有與之相配合以構(gòu)成卡接固定的卡槽。
21、密封凸點與法蘭盤形成密封接觸后,其傾斜設(shè)置朝向遠離法蘭盤的軸心方向,這增強了密封性能,有效阻止了污染物和水分的侵入,從而對接觸板形成了初步防護,以降低其接觸外界發(fā)生材料變質(zhì)的可能性。同時,防脫板的軸向設(shè)置和與法蘭盤之間的過盈配合,提供了額外的固定強度,防止密封蓋在軸承運轉(zhuǎn)過程中發(fā)生位移或脫落??ń硬亢涂ú鄣脑O(shè)計進一步確保了防脫板與法蘭盤之間的固定穩(wěn)定性。
22、附圖說明
23、圖1為本發(fā)明實施例1的剖視圖;
24、圖2為本發(fā)明實施例1密封組件處的局部放大圖;
25、圖3為本發(fā)明實施例1卡接柱處的局部放大圖;
26、圖4為本發(fā)明實施例1阻流空間處的局部放大圖;
27、圖5為本發(fā)明實施例1防脫板處的局部放大圖;
28、圖6為本發(fā)明實施例1密封凸點處的局部放大圖;
29、圖7為本發(fā)明實施例1阻流空間各處的尺寸示意圖;
30、圖8為本發(fā)明實施例2阻流空間處的局部放大圖。