本發明涉及具有防止油進入馬達的內部的密封系統的電動馬達。
背景技術:
電動馬達典型地包括外殼,旋轉軸從該外殼延伸穿過軸開口。傳統上已知將軸開口與軸之間的間隙針對馬達的外部密封件以防止污物和其他不希望的物質進入馬達的內部。這樣的密封件在正常情形下可以例如由諸如迷宮式密封件等的單個非接觸式密封件來提供。然而,在其中軸的延伸到馬達外部的一部分暴露于例如油或其他有害液體的更嚴格的情形下,可能有必要為馬達提供包括若干密封件的特殊密封系統。
wo2013174400a1公開了一種電動馬達,其包括具有和軸一起旋轉且抵著馬達端罩的軸向端面密封件的雙密封件的密封系統。第一密封元件是在端罩的軸向端面處由圓形軸環和圓形槽構成的迷宮式密封件。第二密封元件是當軸靜止不動時靠著端罩的軸向端面并且當軸旋轉時失去與之的接觸的軸向唇式密封件。根據wo2013174400a1的密封件系統被特別地構造用于沿豎直方向安裝的馬達,并且假設其附接所至的齒輪箱已經包括油密封件。根據wo2013174400a1在齒輪箱與馬達之間存在有排放導管。wo2013174400a1的雙密封件如果該雙密封件在其中旋轉的容積充滿油則可能會很差地工作,并且如果馬達被沿水平方向安裝則特別如此。
us6376949b1公開了一種流體排放接口,用于將豎直定向的電動馬達與安裝在其上方的齒輪箱隔離。us6376949b1的接口應該用在現有端罩的頂部上,并且us6376949b1也假設接口附接所至的齒輪箱已經包括油密封件。us6376949b1的接口包括油密封件,但是沒有公開該油密封件應該如何在將最終泄漏的油盡可能有效地與其遠離導向時獲得潤滑(傳統的油密封件要求與油接觸以便恰當地工作)。us6376949b1也公開了齒輪箱與馬達之間的排放導管。
de4303946a1公開了一種在電機的端罩處的兩個密封件之間的排放導管。然而,由于兩個密封件是無接觸的,所以如果它們暴露于充滿油的容積則會橫跨它們發生泄漏。
仍然存在有改進電動馬達中的現有密封系統的期望,使得包括軸開口的端罩可以直接暴露于充滿油的容積。
技術實現要素:
本發明的一個目的是提供一種用于電動馬達的改進的密封系統。
這些目的通過根據所附權利要求1的裝置和根據所附權利要求14的方法來實現。
本發明基于如下認識:通過在集成于電動馬達的端罩的兩個唇密封件之間取代例如在齒輪箱密封件與馬達密封件之間布置排放導管,可以使端罩與充滿油的容積直接接觸而沒有油進入馬達的內部的風險。這除了別的之外帶來了如下優點:齒輪箱可以被附接至馬達使得驅動齒輪箱齒輪的小齒輪被固定地附接至馬達軸,由此可以省略使齒輪箱的設計變復雜的齒輪箱內的內置小齒輪。
根據本發明的第一方面提供有一種電動馬達,被配置成與潤滑介質接觸,電動馬達包括:外殼,其限定了電動馬達的內部和外部,外殼包括具有軸開口的第一端罩,軸,其延伸穿過軸開口,使得產生了在軸開口與軸之間的間隙,和第一密封件,其在第一端罩與軸之間,用于防止潤滑介質通過間隙進入電動馬達的內部,第一密封件包括被配置成以動態方式靠著軸或靠著第一端罩的至少一個密封唇,其中電動馬達進一步包括在第一端罩與軸之間的用于防止潤滑介質通過間隙進入電動馬達的內部的第二密封件,第二密封件包括被配置成以動態方式靠著軸或靠著第一端罩的至少一個密封唇,并且電動馬達進一步包括具有在第一和第二密封件之間的排放開口的排放導管。
根據本發明的一個實施例,第一和第二密封件中的至少一個、諸如第一和第二密封件中的每一個是徑向密封件。
根據本發明的一個實施例,第一和第二密封件中的至少一個、諸如第一和第二密封件中的每一個被配置成防止潤滑介質朝向電動馬達的內部的泄漏,而不是潤滑介質在相反方向上的泄漏。
根據本發明的一個實施例,第一和第二密封件中的至少一個、諸如第一和第二密封件中的每一個相對于第一端罩是靜止的。
根據本發明的一個實施例,第二密封件被相對于第一密封件朝向電動馬達的內部定位。
根據本發明的一個實施例,第二密封件被配置成在沒有潤滑下運行。
根據本發明的一個實施例,第二密封件包括ptfe。
根據本發明的一個實施例,電動馬達進一步包括封閉排放導管的塞子,塞子被配置成指示潤滑介質的泄漏。
根據本發明的一個實施例,塞子包括當與潤滑介質接觸時做出以下幾個中的一個的材料:改變顏色、溶解、膨脹。
根據本發明的一個實施例,塞子包括透明材料。
根據本發明的一個實施例,潤滑介質是油。
根據本發明的一個實施例,電動馬達進一步包括被固定地附接至軸的小齒輪。
根據本發明的第二方面提供有一種致動單元,包括被附接至上文公開的電動馬達的齒輪箱。
根據本發明的第三方面提供有一種用于防止潤滑介質進入電動馬達的內部的方法,電動馬達被配置成與潤滑介質接觸并且包括限定電動馬達的內部和外部的外殼,外殼包括具有軸開口的第一端罩,并且電動馬達進一步包括延伸穿過軸開口的軸,使得產生了在軸開口與軸之間的間隙,該方法包括如下步驟:在第一端罩與軸之間提供第一密封件,用于防止潤滑介質通過間隙進入電動馬達的內部,第一密封件包括被配置成以動態方式靠著軸或靠著第一端罩的至少一個密封唇;在第一端罩與軸之間提供第二密封件,用于防止潤滑介質通過間隙進入電動馬達的內部,第二密封件包括被配置成以動態方式靠著軸或靠著第一端罩的至少一個密封唇;并且為電動馬達進一步提供具有在第一和第二密封件之間的排放開口的排放導管。
附圖說明
將參照附圖更詳細地說明本發明,其中
圖1示出根據本發明的一個實施例的電動馬達。
具體實施方式
參見圖1,電動馬達10包括由筒狀封套20、第一端罩30和第二端罩40構成的外殼。第一和第二端罩30、40支撐相應的第一和第二軸承50、60,軸70可旋轉地安裝在其上。第一端罩30具有軸70延伸穿過的軸開口80,使得形成了在軸開口80與軸70之間的間隙90。在間隙90內布置有第一密封件100和第二密封件110,其一起防止油通過間隙90進入馬達10的內部120。馬達10的內部120可以被認為由外殼限定并且由第二密封件110在間隙90內劃界,而馬達10的外部130可以被認為由外殼限定并且由第一密封件100在間隙90內劃界。馬達10設置有排放導管140,其在第一端包括進入第一與第二密封件100、110之間的間隙90內的排放開口150。
圖1進一步示意性地示出附接至馬達10的齒輪箱160。小齒輪170被固定地附接至軸70的自由端。小齒輪170與齒輪箱160內的相應齒輪箱齒輪嚙合并由此驅動它們。齒輪箱160與第一端罩30一起限定了充滿用于潤滑小齒輪70和相應齒輪箱齒輪的油的油容積180。在齒輪箱160與馬達10之間的接口處,油容積180由以水密方式封閉接口的靜態密封件190劃界。在間隙90處,油容積180由第一密封件100劃界。無論在本描述中的任何地方提到油,都應理解的是,油可以用任何合適的潤滑介質來代替。
根據圖1的實施例,第一密封件100(請見圖1a中的放大比例)是包括由橡膠制成的第一和第二密封唇200、210的徑向油密封件。第一和第二密封唇200、210被配置成以動態方式靠著軸70,即,使得在第一和第二密封唇200、210與軸70之間存在有相對運動。在本公開的上下文中,“靠著軸70”應理解為意味著第一和第二密封唇200、210抵著軸70施力但是并不一定與之接觸,因為在第一和第二密封唇200、210與軸70之間總是可以有薄層油。由于第一密封件100與油容積180接觸,所以可以使用要求潤滑以便恰當工作的傳統油密封件。第一密封件100可以例如是來自根據標準iso6194/0和din3760類型as的特瑞堡密封解決方案(trelleborgsealingsolutions)的tre類型的徑向油密封件。
根據圖1的實施例,第二密封件110(請見圖1b中的放大比例)是包括由聚四氟乙烯(ptfe)制成的第三密封唇220的徑向旋轉密封件。第三密封唇220也被配置成以動態方式靠著軸70。第二密封件110被配置成在沒有潤滑下運行,并且由此即使橫跨第一密封件100沒有泄露時也恰當地工作。第二密封件110可以例如是來自特瑞堡密封件解決方案的
第二密封件110也可以是根據以下公開的ptfe密封件:proceedingsof18thinternationalsealingconference,stuttgart,gernamy,oct.8-9,2014;
在第一密封件100具有泄漏的情況下,油將進入第一和第二密封件100、110之間的間隙90。然而,第二密封件110仍將防止油進入馬達10的內部120。油將通過重力通過排放開口150和排放導管140從第一和第二密封件100、110之間逸出。雖然圖1中僅圖示出一個排放導管140,但是優選地在相對于軸70的不同徑向方向上存在有多個排放導管140,使得油總是可以通過重力從第一和第二密封件100、110之間逸出而與馬達10的定向無關。
根據圖1的實施例,排放導管140在第二端用塞子230(請見圖1c中的放大比例)封閉。排放導管140的第二端是錐形的,并因此塞子230也是如此。塞子230被配置成通過做出當與油接觸時膨脹的材料制成的塞子230來指示油泄漏。錐形形狀于是將引起塞子230被壓出排放導管140并且使得油泄漏對于操作者可見。用于該目的的合適的塞子材料例如是作為能夠吸收油的合成彈性體的乙烯丙烯二烯單體(epdm)。替代地,塞子230可以被配置成通過做出當與油接觸時溶解的蠟制成的塞子或者通過做出當與油接觸時改變顏色的材料制成的塞子來指示油泄漏。又替代地,塞子230可以由透明材料制成,或者排放導管140的第二端可以留下不塞住。
本發明不限于上面示出的實施例,而是本領域技術人員可以在由權利要求限定的本發明的范圍內以多種方式修改它們。