矿用自卸车油润滑前轮轴承装置及其前轮

摘要

本发明公开了一种矿用自卸车油润滑前轮轴承装置，包括：端盖、密封圈、视窗及磁性螺堵；端盖内侧开口，在端面和侧面上分别设置有螺纹孔，视窗连接在端面的螺纹孔上，磁性螺堵连接在侧面的螺纹孔上；端盖的外侧边缘设置有连接环边，连接环边设置有连接通孔，密封圈设置在连接环边的内侧面上。本发明还公开了一种设置有矿用自卸车油润滑前轮轴承装置的前轮。本发明能够提高前轮轴承的耐久性，降低更换保养润滑介质过程中操作复杂性。

说明书

技术领域

本发明属于矿用自卸车，具体说，涉及一种矿用自卸车油润滑前轮轴承装置及其前轮。

背景技术

矿用自卸车是露天矿山用于运输土方和矿物物料的设备，矿用自卸车通常采用后驱型式，前轮作为底盘行走系统的重要组成部件，同时兼有转向的功能。矿用自卸车前轮轴承始终承受地面对其的支撑力，在运行过程中，前轮轴承还会再承受来至前桥的向前或向后的推力，以及转向时侧向力。前轮轴承承受各种载荷较大而且多变，运行工况十分恶劣，当轴承额定载荷一定时，轴承的润滑介质和形式是影响其寿命的最主要的因素。

矿用自卸车前轮轴承通常采用润滑脂润滑，但是润滑脂内摩擦阻力大，造成自卸车车启动时摩擦力矩更大，同时，润滑脂流动性不良造成其散热冷却性较差，通常采用润滑脂的前轮轴承运行温度普遍较高；此外，润滑脂的填充、更换等操作较困难，要将前轮及轴承从轮轴上拆下才能实现，这就使矿用自卸车前轮在装配及后期维修保养中的占用了更多的时间，同时造成自卸车无故障停车时间较长，对自卸车出动率影响很大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿用自卸车油润滑前轮轴承装置及其前轮，能够提高前轮轴承的耐久性，降低更换保养润滑介质过程中操作复杂性。

为达到上述目的，本发明使用的技术解决方案是：

矿用自卸车油润滑前轮轴承装置

矿用自卸车油润滑前轮轴承装置，包括：端盖、密封圈、视窗及磁性螺堵；端盖内侧开口，在端面和侧面上分别设置有螺纹孔，视窗连接在端面的螺纹孔上，磁性螺堵连接在侧面的螺纹孔上；端盖的外侧边缘设置有连接环边，连接环边设置有连接通孔，密封圈设置在连接环边的内侧面上。

进一步，侧面上的螺纹孔与端盖的中心轴线夹角为45°，端面和侧面的夹角为45°。

进一步，还包括保持机构，保持机构位于端盖内侧，保持机构包括：支撑板、压板、密封圈、垫片、钢丝；支撑板位于压板内侧，支撑板设置有第一螺栓通孔，压板中部设置有贯通孔，外侧设置有第二螺栓通孔；螺栓的头部设置有头部通孔，其杆部穿过第二螺栓通孔、垫片及第一螺栓通孔，用于压板、垫片及支撑板的固定；钢丝穿设在穿过螺栓的头部通孔，用于锁止螺栓。

进一步，还包括恒压装置，恒压装置位于保持机构内侧，支撑板在轴线外侧设置有螺纹孔；恒压装置包括：接头、管子、直接头、支架、通气阀；接头安装于支撑板上的螺纹孔上，支架设置有适配器，通气阀设置在适配器上部，适配器下方设置有直接头，管子两端分别与接头和直接头连接。

设置有矿用自卸车油润滑前轮轴承装置的前轮，包括观察加注装置，轴承装置包括：端盖、密封圈、视窗及磁性螺堵；端盖内侧开口，在端面和侧面上分别设置有螺纹孔，视窗连接在端面的螺纹孔上，磁性螺堵连接在侧面的螺纹孔上；端盖的外侧边缘设置有连接环边，连接环边设置有连接通孔，密封圈设置在连接环边的内侧面上；螺栓穿过连接通孔将端盖连接在前轮，端盖与前轮之间设置有密封圈。

优选的，前轮的外轴承的外侧设置有保持机构，保持机构位于端盖内侧，保持机构包括：支撑板、压板、密封圈、垫片、钢丝；支撑板位于压板内侧，支撑板设置有第一螺栓通孔；压板中部设置有贯通孔，外侧设置有第二螺栓通孔；螺栓的头部设置有头部通孔，其杆部穿过第二螺栓通孔、垫片及第一螺栓通孔连接在前轮的轴部；钢丝穿设在穿过螺栓的头部通孔，用于优选的，还包括恒压装置，恒压装置设置于支撑板与盖板之间，支撑板在轴线外侧设置有螺纹孔；恒压装置包括：接头、管子、直接头、支架、通气阀；接头安装于支撑板上的螺纹孔上，支架设置有适配器，通气阀设置在适配器上部，适配器下方设置有直接头，管子两端分别与接头和直接头连接。

本发明技术效果包括：

根据以上方案的油润滑前轮轴承装置，采用润滑油作为润滑介质，与润滑脂相比，润滑油具有良好的流动性，在运行过程中，润滑油将轴承产生的热量均匀分布在整个轮毂内腔表面，散热更充分，持续运行时轴承温升较小，轴承寿命更长。其加注、更换及定期取样过程中不需长时间停车进行拆解轮毂等操作，大大减少了拆卸部件的数量。自卸车无故障停车时间更短，对自卸车出动率影响更小。

综上，根据以上方案提供的油润滑前轮轴承装置能够提高前轮轴承的耐久性，降低更换保养过程中操作的复杂性。

附图说明

图1是本发明中自卸车的侧视图；

图2是本发明中前桥总成的轴测图；

图3是本发明中前桥总成的纵剖面图；

图4是本发明中图3上支撑板附近的放大视图；

图5是本发明中通气阀附近的斜视放大视图；

图6是本发明中支撑板的结构示意图。

1-自卸车，2-前桥总成，3-后桥总成，4-盖板，5-主销，6-密封圈，7-隔圈，8-浮动密封，9-销子，10-内轴承，11-外轴承，12-螺堵，13-螺栓(紧固构件)，30-前桥，31-通孔，32-顶面，33-底面，40-前轴，41-轴部，42-基部，43-上支耳，43a-上轴孔，43b-端面；44-下支耳，44a-下轴孔，44b-端面，50-前轮，51-贯通孔，120-保持机构，121-支撑板，121a-螺纹孔，123-密封圈，124-垫片，122-压板，122a-贯通孔，122b-凹陷面，125-螺栓(紧固构件)，126-钢丝，180-观察加注装置，181-端盖，181a-端面，181b-侧面，182-螺栓(紧固构件)，183-密封圈，184-视窗，185-磁性螺堵，240-恒压装置；241-接头，242-管子，243-直接头，244-支架，244a-适配器，245-通气阀，246-螺栓(紧固构件)，S1-第一空间，S2-第二空间，S3-第三空间，W-端面与侧面夹角，O-中心轴线，Z-基准轴线，T-螺纹孔大径到中心的最远距离。

具体实施方式

以下描述充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践和再现。

参照附图1～5，对本发明所涉及的矿用自卸车油润滑前轮轴承装置的具体实施方案进行说明。

如图1所示，是本发明中自卸车的侧视图。

前桥总成2位于在自卸车1的前轮位置，前桥总成2和后桥总成3共同支撑自卸车1，前桥总成2具备行走功能的同时具备转向功能。

如图2所示，是本发明中前桥总成的轴测图；如图3所示，是本发明中前桥总成的纵剖面图。如图4所示，图4是本发明中图3上支撑板附近的放大视图。

以下，将沿着中心轴线O远离前桥30的方向称作“外侧”，反之称作“内侧”，将沿着基准轴线Z远离下支耳44的方向称作“上方”，反之称作“下方”。将绕中心轴线O转动的任一点的切线方向称作圆周方向。

前桥总成2包括：前桥30、前轴40和前轮50。前桥30、前轮50连接件在前轴40两端。

前轴40包括：基部42以及轴部41；基部42内侧设置有连接为一体的沿基准轴线Z延伸的圆环形状的上支耳43和下支耳44。

基部42设置为能够绕基准轴线Z转动，上支耳43与下支耳44插接安装到前桥30；上支耳43的底面43b与前桥30的顶面32相接触，下支耳44的顶面44b与前桥30的底面33相接触。前桥30、上支耳43及下支耳44分别设置有以基准轴线Z为中心的通孔31、上轴孔43a及下轴孔44a；主销5沿基准轴线Z穿入通孔31、上轴孔43a及下轴孔44a，并借助轴肩相对固定于前桥30；进一步的限制了主销5沿轴线Z向下的自由度，基部42与前桥30形成开放的第三空间S3。盖板4借助螺栓(紧固构件)13固定于上支耳43的顶部，从而限制了主销5沿轴线Z向上的自由度。

轴部41一体地设置于基部42，轴部41从基部42端面向外侧突出，轴部41形成为使中心轴线O与以基准轴线Z为中心的假想圆的半径方向一致的中空柱状，轴部41设置有沿中心轴线O贯通的第二空间S2，第二空间S2和第三空间S3相连通。

前轮50借助内轴承10和外轴承11以能够绕中心轴线O转动的方式与轴部41相连，内轴承10与外轴承11在中心轴线O的方向上保持前轮50的工作状态。前轮50上设置有与中心轴线O平行但不重合的贯通孔51，贯通孔51外侧设置有螺堵12。前轮50内侧端面上设置有浮动密封安装槽。在本实施方式中，内轴承10和外轴承11均为单列圆锥滚子轴承，并背对背布置。即，两轴承内圈相互靠近布置。

销子9设置在基部42端面上，并沿中心轴线O向外延伸出基部42端面。隔圈7形成为沿着中心轴线O延伸的圆环形状，其设置于基部42与内轴承10之间，其上设置有沿中心轴线O布置的凹槽；销子9的延伸段卡入凹槽，进一步地实现隔圈7圆周方向的固定，隔圈7外侧端面上设置有浮动密封安装槽，隔圈7与基部42之间设置有密封圈6。浮动密封8设置在隔圈7与前轮50之间。

如图5所示，是本发明中通气阀附近的斜视放大视图。如图6所示，是本发明中支撑板121的结构示意图。

保持机构120设置于外轴承11的外侧，且从外侧固定外轴承11。保持机构120维持着外轴承11沿中心轴线O的状态，即，保持机构120防止外轴承11从前轮50的轴部41的脱落。保持机构120从外侧支承外轴承11，由此，保持机构120间接地支承与外轴承11一体固定的前轮50，即，保持机构120经由外轴承11支承前轮50。

保持机构120包括：支撑板121、压板122、密封圈123、垫片124，螺栓(紧固构件)125及钢丝126。

支撑板121设置于轴部41外端面，支撑板121形成为沿中心轴线O呈圆板状延伸的形状，支撑板121具有与中心轴线O平行，且轴线在中心轴线O上方的螺纹孔121a，螺纹孔121a大径到中心轴线O的最大距离定义为T。

压板122设置于外轴承11外侧，压板122形成为沿中心轴线O呈环状延伸的形状，压板122中部贯通孔122a的半径大于T值。即，贯通孔122a的圆柱面未遮挡螺纹孔121a。压板122内侧设置有与中心轴线O同轴的圆环形状的凹陷面122b。

密封圈123设置于支撑板121与轴部41端面之间。

垫片124设置于支撑板121与凹陷面122b之间，垫片124形成为沿中心轴线O呈环状延伸的形状，垫片内孔半径大于T值。增减垫片124的数量可在中心轴线O的方向上调整压板122对外轴承11的压紧力。

螺栓125的头部设置有通孔，其杆部穿过压板122、垫片124及支撑板121上的通孔连接在轴部41，螺栓125将压板122、垫片124及支撑板121固定于轴部41。钢丝126穿过螺栓125头部通孔，成组的将其锁止。

对观察加注装置180进行说明，观察加注装置180一体地设置于前轮50的外侧，观察加注装置180与前轴40、隔圈7、浮动密封8、前轮50、支撑板121形成以中心轴线O为轴线的圆锥台形状的封闭的第一空间S1。

观察加注装置180包括：端盖181、螺栓(紧固构件)182、密封圈183、视窗184及磁性螺堵185。

端盖181形成为沿着中心轴线延伸且外侧被堵塞的有底圆筒形状。端盖181内侧开口。端盖端面181a与侧面181b在穿过中心轴线O的平面上形成夹角W，夹角W为45°。端面181a上设置有与中心轴线O同轴的螺纹孔。侧面181b上也设置有轴线与中心轴线呈45°的螺纹孔。

螺栓182将端盖181一体地固定于前轮50。密封圈183设置于端盖181与前轮50之间。

视窗184设置于端盖181的端面181a上，连接在与中心轴线O同轴的螺纹孔上。

磁性螺堵185设置于端盖181的侧面181b上，连接在螺纹孔上。

进一步的，对恒压装置240进行说明，恒压装置240设置于支撑板121与盖板4之间，由于支撑板121所属的保持机构120与轴部41一体地保持固定，盖板4与上支耳43一体地保持固定。即，恒压装置240一体地固定于前轴40。恒压装置240穿过第二空间S2和第三空间S3将封闭的第一空间S1与外部连通，使封闭的第一空间S1的压力与外部压力保持一致。

恒压装置240包括：接头241、管242、直接头243、支架244、通气阀245及螺栓(紧固构件)246。

接头241设置于第二空间S2中，接头241一端安装于支撑板121上的螺纹孔121a，另一端朝向内侧。

支架244借助螺栓246一体地固定于盖板4上方，支架244设置有沿基准轴线Z延伸的管状适配器244a。适配器244a下方一体地设置有直接头243。

管子242贯穿第二空间S2和第三空间S3，管子242两端分别与接头241和直接头243连接并保持固定。

通气阀245一体地设置于所述适配器244a上方。

以上，对本发明所涉及的矿用自卸车油润滑前轮轴承装置的具体实施方案进行了阐述，接下来，对本实施方案的实际工作过程进行说明。

水平放置自卸车1、前桥总成2，保持磁性螺堵185朝向12点钟方向，拆下磁性螺堵185后，从螺纹孔缓慢加注润滑油，同时从视窗184中观察，直至润滑油油位到达视窗184中间时停止加注，重新安装磁性螺堵185。

由于视窗184与中心轴线O同轴，第一空间S1同样是与中心轴向O同轴的环形封闭空间，所以，所注入的润滑油体积是第一空间S1容积的1/2。

加注完成后，第一空间S1内包含下部占总容积1/2的润滑油和上部占总容积1/2的空气。

注油后车辆即可正常运行。在车辆运行过程中，如需检查第一空间S1内润滑油的油质，则停车时将磁性螺堵185朝向12点钟方向，拆下磁性螺堵185后，观察磁性螺堵185上是否吸附有铁屑等杂质。相应的，也可以从此螺纹孔取样做进一步的油品分析，检查完成后，将磁性螺堵185重新安装。

在车辆运行一定时间后，需要更换润滑油时，自卸车1水平放置，保持螺堵12朝向6点钟方向。拆下螺堵12，由于此时孔51在第一空间S1的最下方，第一空间S1内的润滑油在重力作用下沿孔51流出。在润滑油完全流出后，重新安装螺堵12，并重复上述加注步骤，重新加注润滑油。

上述加注、检查及更换润滑油的过程中，不需要对除螺堵12和磁性螺堵185外的任何部件进行拆装，过程简单，加注及更换作业周期非常短，不会对自卸车正常运行造成影响。

在自卸车1运行过程中，内轴承10和外轴承11会产生一定的热量，由润滑油流动后将热量分布在整个第一空间S1，进而将造成第一空间S1内部温度升高，即内部温度高于环境温度。进一步的，封闭的第一空间S1内气压升高，内部气压过高将造成各静密封6、密封圈123、密封圈183及浮动密封8的泄漏。

本发明提供的实施方案中，恒压装置240能有效解决上述问题，当第一空间S1压力上升时，由于第一空间S1通过接头241、管242、直接头243、适配器244a及通气阀245与外部大气连同，此外，支撑板121上螺纹孔121a设置在高于中心轴向O的位置上，即高于第一空间S1内油位高度，支撑板121与前轴40保持固定，即支撑板121相对中心轴线O的位置固定，前轮50绕中心轴线O转动时，螺纹孔121a始终高于油位。即螺纹孔121a不被润滑油堵塞，始终保持管242与第一空间S1内部的空气连通。

进一步的，通气阀245设置于盖板4附件位置上，在高度上远高于第一空间S1的油位高度，并具备一定长度的管242，在保证高压气体顺利排出的同时，可进一步保证润滑油不会从通气阀245处冒出。

相应的，当外界温度更高，即环境温度高于第一空间S1内温度时，恒压装置240可保持空气反向的流通，即空气由外界进入第一空间S1内，进而保持内外压力平衡。

管子242两端与支撑板121和支架244一体地固定，支撑板121、支架244与前轴40一体地固定，相应的，管子242穿过第二空间S2和第三空间S3，管子242与前轴40一体的固定，在前轴40绕基准轴线Z在一定角度下摆动时，管子242不会发生拉伸和压缩等形变，进一步的避免了管子242变形引起的泄漏。

根据以上方案的油润滑前轮轴承装置，采用润滑油作为润滑介质，与润滑脂相比，润滑油具有良好的流动性，在运行过程中，润滑油将轴承产生的热量均匀分布在整个轮毂内腔表面，散热更充分，持续运行时轴承温升较小，轴承寿命更长。其加注、取样检查及更换过程中不需长时间停车进行拆解前轮毂等操作，大大减少了拆卸部件的数量。自卸车无故障停车时间更短，对自卸车出动率影响更小。

本发明所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离技术方案的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。