[发明专利]高速油封结构、变速箱及减速机

说明书

本发明提供的一种高速油封结构，包括横截面为L型的桶状骨架和横截面为V型的环形弹簧；弹簧套设在骨架中，弹簧的连接端与骨架的顶部接触，第一弹簧片的自由端与骨架的内侧壁接触；骨架的外壁和第二弹簧片的外壁上包覆有橡胶层，第二弹簧片上部的橡胶层上设置有用于防尘的副唇，第二弹簧片下部的橡胶层上设置有用于密封的主唇，主唇的密封面上涂覆有一层耐磨层。该高速油封将氟橡胶材料的优点与PTFE材料特性有效结合，选取不同材料性能及结构优势，实现性能最优化，降低了油封磨耗，增加了产品使用寿命，满足了目前高速系列产品的使用需求。

技术领域

本发明涉及机械密封领域，具体为一种高速油封结构，以及安装有该高速油封的变速箱和减速机。

背景技术

随着国内汽车行业的高速发展，传统的汽车产业已无法满足市场需求，同时环保要求的不断提高，也带动了汽车行业的新一轮革命，即新能源汽车产业。减速机作为大部分新能源汽车标配零部件，担负着传递动能，提高扭矩的作用，随着新能源汽车的快速发展，其产品性能要求不断刷新，同时车用电机输出转速的不断提高，对减速机输入转速要求同步提高。

针对减速机产品，因输入轴转速与电机输出转速同步，速比较大，故输入轴油封要求远高于其他位置密封类产品。目前国内减速机转速要求集中于10000rpm-12000rpm，且旋向要求多为双向旋转。同时减速机产品需满足在高温、极寒、高海拔等特殊工况情况下使用，且其本身在工作过程中油温较高(正常温度80℃-120℃)，极限温度约为140℃，外加使用过程中存在的高转速、介质油等因素，实际对减速机油封性能要求更高。

目前国内外的主流油封产品依然为传统的纯橡胶类骨架旋转油封，其为1929年由德国人发明使用，至今已有80年历史，主要以氟橡胶、丁腈橡胶等橡胶材料作为主密封材料，再通过模压、硫化等工艺流程制作而成。

目前绝大部分高速油封产品使用传统氟橡胶油封或者新型PTFE油封作为主要密封手段。普通氟橡胶本身使用温度范围为-20℃-200℃，考虑到氟橡胶材料在超出其使用温度要求后，密封性能会有所改变，特别是目前大规模在使用的氟橡胶骨架油封在-40℃的环境下，产品变硬导致密封失效，影响变速箱的正常使用。当然特殊氟橡胶材料使用温度可以满足目前使用要求，但是其高昂的层本不适合大规模推广使用。而PTFE材料油封随轴性差，在轴进行高速旋转情况下唇片回复能力不足，追随性差，无法满足高速旋转所带来的高频振动。

综上所述，目前大部分的高速油封产品，无法满足长时间高速运转，无法满足市场需要。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种高速油封结构。解决了减速机油封在高转速、高温、超长时间运转过程中所出现的漏油故障。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种高速油封结构，包括横截面为L型的桶状骨架和横截面为V型的环形弹簧；

弹簧包括由外而内依次设置的环形第一弹簧片和环形第二弹簧片，环形第一弹簧片和环形第二弹簧片的上端固连；弹簧套设在骨架中，弹簧的连接端与骨架的顶部接触，第一弹簧片的自由端与骨架的内侧壁接触；

骨架的外壁和第二弹簧片的外壁上包覆有橡胶层，第二弹簧片上部的橡胶层上设置有用于防尘的副唇，第二弹簧片下部的橡胶层上设置有用于密封的主唇，主唇的密封面上涂覆有一层耐磨层。

可选的，所述耐磨层为PTFE涂层。

可选的，所述橡胶层为氟橡胶层。

可选的，所述副唇的数量为多个，多个副唇沿轴向间隔设置。

可选的，所述骨架外侧壁的橡胶层的表面为沿轴向设置的波纹面。

可选的，所述主唇的底部依次设置有环形的切边槽和环形的切唇面。

可选的，所述切唇面的角度为45°。