一种转向轴一体式密封结构

技术领域

本发明涉及商用车制造领域，具体涉及一种转向轴一体式密封结构。

背景技术

随着国家环保要求越来越严格，商用车尤其涉水工程车辆对转向轴密封要求越来越高。转向轴主销衬套和推力圆锥滚子轴承工作时对摩擦接触面清洁度要求很高，密封不严、保养和润滑不到位都会引起主销衬套和推力圆锥滚子轴承异常磨损、烧蚀和寿命低等故障，进而可能引起车辆吃胎、抖动和跑偏等故障，给客户造成损失。

目前转向轴该位置的结构，多为独立密封或局部密封。独立密封结构，主销衬套和推力轴承分别有各自一套加注和密封系统，独立的油脂嘴，互不关联，结构复杂，成本较高，不易装配。局部密封结构，对推力轴承下端面与转向节接触处的密封可靠性不高，由于转向轴工作时的振动和轴向间隙的存在，在复杂工况环境下，此处仍可能进入杂质等污染衬套和轴承内部，引起早期的失效。

发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种解决密封盲点，提高可靠性和整体性能的转向轴一体式密封结构。

本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种转向轴一体式密封结构，包括转向节、前梁以及设置于前梁上的主销，还包括：

衬套，插装于转向节的孔中，主销的下端插装于衬套的孔中；

端盖，通过螺栓安装于转向节的底部，端盖将转向节的孔的底部密封，端盖上设置有油脂嘴；

推力圆锥滚子轴承，其座圈的下端设置有与转向节的孔的内径相匹配的凸台，座圈通过凸台插装于转向节的孔的上端，主销插装于推力圆锥滚子轴承的轴圈中，轴圈的外围固定有圆环形的壳体，座圈位于壳体内部；

端盖与主销的下端面之间形成封闭的储油腔Ⅰ，所述衬套的内壁上自上而下螺旋环绕设置有油道Ⅰ，衬套的上端面与座圈的下端面之间形成封闭的储油腔Ⅱ，油道Ⅰ的下端与储油腔Ⅰ相连通，其上端与储油腔Ⅱ相连通，座圈的内壁沿竖直方向设置有油道Ⅱ，座圈的上端面、轴圈的下端面及壳体的内壁之间形成密闭的储油腔Ⅲ，油道Ⅱ的下端与储油腔Ⅱ相连通，其上端与储油腔Ⅲ相连通。

为了提高密封性，端盖与转向节的孔之间设置有O型圈Ⅰ。

为了调节间隙，还包括垫片，垫片的上端面与前梁的下端面相接触，垫片的下端面与轴圈的上端面相接触。

为了提高密封性，上述凸台与转向节的孔之间设置有O型圈Ⅲ。

为了提高密封性，轴圈与主销之间设置有O型圈Ⅱ。

为了提高密封性，还包括夹装于轴圈与座圈之间的双唇单向密封圈以及设置于座圈与壳体之间的单唇单向密封圈，双唇单向密封圈的外壁与壳体的内壁相接触，双唇单向密封圈的两处单向唇口与座圈上表面相贴合，单唇单向密封圈 的唇口与壳体的内壁相接触。。

为了提高密封性，双唇单向密封圈、单唇单向密封圈 与壳体的内壁之间形成密闭的储油腔Ⅳ。

本发明的有益效果是：解决了密封的盲点，且可靠性高，同时，系统性的考虑衬套和轴承的一体化密封、润滑和保养问题，提升了整体性能，可降低衬套和推力圆锥滚子轴承的故障率，提升产品品质和寿命，极大降低客户的更换维修成本。

附图说明

图1为本发明的主视剖面结构示意图；

图2为本发明的轴圈和座圈部位的结构示意图；

图3为本发明的座圈部位的结构示意图；

图中，1.前梁 2.转向节 3.主销 4.垫片 5.推力圆锥滚子轴承 6.衬套 7.端盖8.油脂嘴 9.螺栓 10.O型圈Ⅰ 11.储油腔Ⅰ 12.油道Ⅰ 13.储油腔Ⅱ 14.储油腔Ⅲ 15.O型圈Ⅱ 16.双唇单向密封圈 17.单唇单向密封圈 18.O型圈Ⅲ 19.储油腔Ⅳ 20.油道Ⅱ 51.轴圈 52.座圈 53.壳体 521.凸台。

具体实施方式

下面结合附图1、附图2、附图3对本发明做进一步说明。

一种转向轴一体式密封结构，包括转向节2、前梁1以及设置于前梁1上的主销3，还包括：衬套6，插装于转向节2的孔中，主销3的下端插装于衬套6的孔中；端盖7，通过螺栓9安装于转向节2的底部，端盖7将转向节2的孔的底部密封，端盖7上设置有油脂嘴8；推力圆锥滚子轴承5，其座圈52的下端设置有与转向节2的孔的内径相匹配的凸台521，座圈52通过凸台521插装于转向节2的孔的上端，主销3插装于推力圆锥滚子轴承5的轴圈51中，轴圈51的外围固定有圆环形的壳体53，座圈52位于壳体53内部；端盖7与主销3的下端面之间形成封闭的储油腔Ⅰ 11，所述衬套6的内壁上自上而下螺旋环绕设置有油道Ⅰ 12，衬套6的上端面与座圈52的下端面之间形成封闭的储油腔Ⅱ 13，油道Ⅰ 12的下端与储油腔Ⅰ 11相连通，其上端与储油腔Ⅱ 13相连通，座圈52的内壁沿竖直方向设置有油道Ⅱ 20，座圈52的上端面、轴圈51的下端面及壳体53的内壁之间形成密闭的储油腔Ⅲ 14，油道Ⅱ 20的下端与储油腔Ⅱ 13相连通，其上端与储油腔Ⅲ 14相连通。通过油脂嘴8处注入润滑脂，先进入到储油腔Ⅰ11，润滑脂充满储油腔Ⅰ 11后经螺旋形的油道Ⅰ 12上升进入储油腔Ⅱ 13，储油腔Ⅱ 13充满润滑脂后，通过油道Ⅱ 20进入储油腔Ⅲ 14。优选的，主销3与座圈52之间的间隙为0.3-0.5mm。油道Ⅱ 20的宽为4mm，其深度为0.3mm。

该一体式密封结构设置有多个密封部位，能够实现可靠的密封，设置有多个储油腔，可以提升保养周期和寿命。结构优化集成，不改变原有布置空间尺寸，安装简便。能够减少售后维修费用，延长衬套6及推力圆锥滚子轴承5的使用寿命，有效节约资源，避免环境污染。

在本发明的一个实施例中，端盖7与转向节2的孔之间设置有O型圈Ⅰ 10。O型圈Ⅰ10可以提高端盖7与转向节2的孔之间的密封性。

在本发明的一个实施例中，还包括垫片4，垫片4的上端面与前梁1的下端面相接触，垫片4的下端面与轴圈51的上端面相接触。通过垫片4可以匹配前梁1与轴圈51之间的间隙，提高装配时的便利性。

在本发明的一个实施例中，凸台521与转向节2的孔之间设置有O型圈Ⅲ 18。轴圈51与主销3之间设置有O型圈Ⅱ 15。通过设置O型圈Ⅲ 18可以提高座圈52与转向节2的孔之间的密封性，通过设置O型圈Ⅱ 15可以提高轴圈51与主销3之间的密封性。

在本发明的一个实施例中，还包括夹装于轴圈51与座圈52之间的双唇单向密封圈16以及设置于座圈52与壳体53之间的单唇单向密封圈 17，双唇单向密封圈16的外壁与壳体53的内壁相接触，单唇单向密封圈 17的外壁与壳体53的内壁相接触。双唇单向密封圈16、单唇单向密封圈 17与壳体53的内壁之间形成密闭的储油腔Ⅳ 19。润滑脂在储油腔Ⅲ14内形成一定压力后，沿座圈52与双唇单向密封圈16的两处单向唇口贴合部溢出，进入壳体53内侧的储油腔Ⅳ 19。由于双唇单向密封圈16在其骨架外侧包覆一层密封材料，该包覆材料安装后与壳体53配合，形成储油腔Ⅳ 19，阻止润滑脂在储油腔Ⅳ 19内由此向上溢出，同时阻止外部杂质由此进入。储油腔Ⅳ 19充满润滑脂后，润滑脂沿单唇单向密封圈17唇口与壳体53贴合处溢出，完成加注润滑脂过程。在售后保养和维护时，新润滑脂由油脂嘴8处逐渐注入，旧润滑脂和磨屑由单向密封圈17处被逐渐挤出，方便快捷实现内部润滑脂的更新，无需拆卸保养。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。