托轮装置和搅拌车的制作方法

本发明涉及工程机械技术领域，具体地涉及一种托轮装置和包括该托轮装置的搅拌车。

背景技术：

在混凝土搅拌运输车中，混凝土搅拌筒的前端一般都是通过能随其一起转动的托轮装置固定支撑在拖车底盘上。

目前的混凝土搅拌运输车中所用的托轮装置如图1所示，托轮装置10’包括托轮轴11’、轴承12’、托轮13’以及支架16’，托轮轴11’固定安装在支架16’上，托轮13’通过轴承12’可转动地安装于托轮轴11’，轴承12’的轴向两端分别设有轴承端盖14’和油封17’，托轮轴11’的一端安装有可将托轮轴11’锁紧的螺母18’，另一端设有油路111’和油杯112’。

上述托轮装置10’中，由于油封17’的密封效果有限，在使用过程中经常会出现轴承润滑脂泄露，需要定期通过油杯112’往轴承12’内注入润滑脂以进行维护，使用成本较高且费时费力。而且，外部环境中的粉尘以及冲洗搅拌筒的水容易进入轴承中而影响轴承的使用。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述问题，提供一种托轮装置和包括该托轮装置的搅拌车，所述托轮装置只需要在安装时一次性注油即可，能够实现轴承的终身免维护。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种托轮装置，包括托轮轴、套设于所述托轮轴外的轴承、套设于所述轴承外的托轮以及套设于所述托轮轴外且分别位于所述轴承两端的两个轴承端盖，所述托轮装置还包括第一密封结构，所述第一密封结构包括两个密封环，两个所述密封环套设于所述托轮轴外且分别设置于所述轴承的两端，每个所述密封环在所述托轮轴的轴向上位于所述轴承与相应的所述轴承端盖之间以对所述轴承的内衬与外套之间的区域形成密封。

可选地，所述密封环的内周沿和外周沿中的一者形成为固定端，另一者形成为自由端，其中：

所述固定端固定于所述内衬所在的一侧，所述自由端的端部紧抵于所述外套的相应端面或所述托轮的内周面；或者

所述固定端固定于所述外套所在的一侧，所述自由端的端部紧抵于所述内衬的相应端面。

可选地，所述固定端夹设于所述内衬的相应端面与所述轴承端盖的内端面之间，或者所述固定端夹设于所述外套的相应端面与所述托轮的内周面之间。

可选地，所述自由端形成为能够使其端部始终紧抵于所述外套的相应端面、所述内衬的相应端面或者所述托轮的内周面的折弯状。

可选地，所述密封环具有多个所述自由端，多个所述自由端沿所述密封环的径向相互间隔地进行抵接。

可选地，所述密封环由金属材料制成，和/或所述轴承包括相对设置的两个圆锥滚子轴承。

可选地，所述托轮装置包括支架，所述托轮轴安装在所述支架上；和/或

所述托轮装置包括第二密封结构，所述第二密封结构设置为对所述轴承端盖与所述托轮之间的区域形成密封。

可选地，所述第二密封结构包括分别安装于两个所述轴承端盖的内侧的两个油封。

本发明另一方面提供一种搅拌车，所述搅拌车包括搅拌筒、安装在所述搅拌筒外的环形轨道以及以上所述的托轮装置，所述托轮装置支撑于所述环形轨道并使所述托轮与所述环形轨道配合。

可选地，所述环形轨道的轴向与水平方向之间具有夹角β，该夹角β为0-90°；和/或

所述托轮的外径r1与所述环形轨道的外径r2的比值为0.05-0.5。

通过上述技术方案，本发明的托轮装置通过在轴承与轴承端盖之间设置密封环，该密封环能够直接对轴承的内衬与外套之间的区域形成密封，有效避免轴承润滑脂泄露，从而使得托轮装置只需在安装时一次注油即可，无需在托轮轴上打孔以定期给轴承注入润滑脂，能够实现轴承的终身免维护，降低托轮装置的制备成本和使用成本。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在附图中：

图1是现有技术的托轮装置的结构示意图；

图2是本发明的托轮装置的第一种实施方式的结构示意图；

图3是图2的局部放大图；

图4是本发明的托轮装置的第二种实施方式的结构示意图；

图5是图4的局部放大图；

图6是本发明的托轮装置的第三种实施方式的结构示意图；

图7是本发明的托轮装置的第四种实施方式的结构示意图，其中仅示出托轮轴、轴承、托轮、轴承端盖、第一密封结构以及第二密封结构；

图8是本发明的搅拌车中搅拌筒、环形轨道以及托轮装置装配后的示意图；

图9是本发明的托轮装置支撑于环形轨道的示意图。

附图标记说明

10-托轮装置，11-托轮轴，12-轴承，121-内衬，122-外套，13-托轮，131-凸缘，132-配合面，133-抵接面，14-轴承端盖，15-密封环，151-固定端，152-自由端，16-支架，161-立柱，162-底座，17-油封，18-螺母，19-轴承润滑腔，20-搅拌筒，21-环形轨道。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明中，在不特别说明的情况下，所使用的术语“两端”、“两侧”是指沿托轮轴11的轴向的两端、两侧；所使用的方位词“内”、“外”是指靠近托轮轴11的中心轴线为内，远离托轮轴11的中心轴线为外。

本发明一方面提供一种托轮装置10，包括托轮轴11、套设于托轮轴11外的轴承12、套设于轴承12外的托轮13以及套设于托轮轴11外且分别位于轴承12两端的两个轴承端盖14，托轮装置10还包括第一密封结构，所述第一密封结构包括两个密封环15，两个密封环15套设于托轮轴11外且分别设置于轴承12的两端，每个密封环15在托轮轴11的轴向上位于轴承12与相应的轴承端盖14之间以对轴承12的内衬121与外套122之间的区域形成密封。也就是说，如图2所示，左侧的密封环15位于左侧的轴承端盖14与轴承12的左端之间，右侧的密封环15位于右侧的轴承端盖14与轴承12的右端之间。

需要说明的是，密封环15位于轴承12与轴承端盖14之间，意味着密封环15直接邻近轴承12设置，由此能够很好地对轴承12进行密封。

本发明的托轮装置10通过在轴承12与轴承端盖14之间设置密封环15，该密封环15能够直接对轴承12的内衬121与外套122之间的区域形成密封，有效避免轴承润滑脂泄露，从而使得托轮装置10只需在安装时一次注油即可，无需在托轮轴11上打孔以定期给轴承注入润滑脂，能够实现轴承12的终身免维护，降低托轮装置10的制备成本和使用成本。

本发明中，密封环15可通过任意适当的方式进行安装，只要其能够对轴承12的内衬121与外套122之间的区域形成密封即可。

密封环15包括沿其径向相连接的内周沿(即靠近托轮轴11的环形部分)和外周沿(即靠近托轮13的环形部分)，根据本发明的一种实施方式，可使密封环15的内周沿和外周沿中的一者形成为固定端151，另一者形成为自由端152。可以理解的是，固定端151实现固定连接，自由端152不固定连接。其中，固定端151可以固定于内衬121所在的一侧，自由端152的端部则可紧抵于外套122的相应端面(即左侧密封环15的自由端152紧抵于外套122的左端面，右侧密封环15的自由端152紧抵于外套122的右端面)或托轮13的内周面；或者可将固定端151固定于外套122所在的一侧，将自由端152的端部紧抵于内衬121的相应端面(即左侧密封环15的自由端152紧抵于内衬121的左端面，右侧密封环15的自由端152紧抵于内衬121的右端面)。也就是说，固定端151的固定和自由端152的抵接使得密封环15覆盖轴承12的内衬121与外套122之间的区域。其中，需要说明的是，固定端151的固定连接并不是特指采用如焊接等不可拆卸的固定连接方式，只要使固定端151固定不动即可，如本发明实施方式中使用的轴承端盖、拖轮与轴承配合压紧等可拆卸的方式。

具体地，参见图2和图3所示的实施方式，固定端151夹设于内衬121的相应端面与轴承端盖14的内端面之间，自由端152的端部紧抵于外套122的相应端面。参见图6中位于左侧的密封环15的实施方式，固定端151夹设于外套122的相应端面与托轮13的内周面之间，自由端152的端部紧抵于内衬121的相应端面。其中，需要说明的是，在托轮轴11的轴向上，轴承端盖14的靠近轴承12的一端为内，背离轴承12的一端为外。另外，为了便于对固定端151的夹设，托轮13的内周面上可形成有配合面132，配合面132可平行于外套122的端面，同时配合面132还可以实现对轴承12的限位。

上述中，由于自由端152是通过抵接而实现密封，因此为了保证自由端152始终抵接，密封环15最好采用强度和硬度较大的材料制成，例如密封环15可以是金属密封环，在这种情况下，固定端151固定的可靠性也可得以保证，而且随着托轮13的旋转，紧抵于上述端面或内周面的自由端152的端部在与上述端面或内周面摩擦的情况下，会在上述端面或内周面上摩擦出一个浅槽而嵌于该浅槽内，这样，上述端面或内周面、浅槽、密封环三者形成一个密闭密封区，可以有效防止润滑脂流失和外界污染物侵入。更优选地，可以使自由端152的端部形成较锋利的形状，以利于浅槽的形成。

其中，为了便于自由端152的端部与托轮13的内周面的抵接，参见图5和图6所示，可在托轮13的内周面上设置抵接面133。抵接面133可沿垂直于托轮轴11轴向的方向延伸。

另外，为了保证自由端152的端部能够始终实现紧密抵接，保证密封效果，参见图3和图5，可将自由端152形成为能够使其端部始终紧抵于外套122的端面、内衬121的端面或者抵接面133的折弯状。该折弯能够利于自由端152的变形，并向自由端152的端部提供朝向其所抵接的面的力。如图2-图7中所示，自由端152的端部可沿托轮轴11的轴向紧抵于外套122的端面、内衬121的端面或者抵接面133，外套122的端面、内衬121的端面以及抵接面133均垂直于托轮轴11的轴向。需要说明的是，密封环15的形状以及所述折弯状并不仅限于附图所示，还可以是其他形状。

本发明中，为了进一步提高密封效果，密封环15可具有多个自由端152，多个自由端152沿密封环15的径向相互间隔地进行抵接。理论上，自由端152越多，密封效果越好。例如图4和图5所示的实施方式，密封环15包括夹设于内衬121的相应端面与轴承端盖14的内端面之间的固定端151以及连接于固定端151的两个自由端152，其中一个自由端152的端部紧抵于外套122的相应端面，另一个自由端152的端部紧抵于抵接面133。

需要说明的是，本发明中的两个密封环15可以具有相同的结构(例如图2、图4以及图7所示，两个密封环15均具有一个自由端152)，也可以具有不同的结构(例如图6所示，左侧密封环15具有一个自由端152，右侧密封环15具有两个自由端152)；可以采用相同的安装方式(例如图2、图4以及图7所示，两个密封环15的固定端151均夹设于内衬121的相应端面与轴承端盖14的内端面之间)，也可采用不同的安装方式(例如图6所示，左侧密封环15的固定端151夹设于外套122的左端面与托轮13的内周面之间，右侧密封环15的固定端151夹设于内衬121的右端面与轴承端盖14的内端面之间)。

本发明中，为了进一步提高密封效果，托轮装置10还可包括第二密封结构，所述第二密封结构设置为对轴承端盖14与托轮13之间的区域形成密封。所述第二密封结构能够对外界粉尘、水等进行粗过滤。具体地，例如图2-图7所示，所述第二密封结构可包括分别安装于两个轴承端盖14的内侧的两个油封17。也就是说，与现有技术中只安装两个油封17’相比，本申请加设了第一密封结构，能够实现双重密封。当然，在本发明中，所述第二密封结构不仅限于采用现有的普通油封，也可以采用类似所述第一密封结构的金属密封环，或者加大轴承端盖14的外端面的直径以减小轴承端盖14与托轮13之间的间隙。

本发明中，轴承12可以是任意适当类型的轴承，例如两个背靠背安装的圆锥滚子轴承(如图2和图4所示)，一个圆锥滚子轴承(如图6所示)，深沟球轴承(如图7所示)。

下面结合图2对本发明的托轮装置10的其他结构进行详细介绍。

如图2所示，托轮装置10还包括支架16，支架16包括底座162和分别从底座162的左右两端竖直向上延伸的两个立柱161，两个立柱161上分别设置有供托轮轴11安装的安装孔，托轮轴11的左端依次穿过两个安装孔后采用螺母18锁紧实现固定。两个背靠背安装的圆锥滚子轴承套设在托轮轴11上，托轮13套设在两个圆锥滚子轴承外，托轮13的内周面上沿其周向形成有环形凸缘131，凸缘131限制在两个圆锥滚子轴承之间以在两个圆锥滚子轴承之间形成轴承润滑腔19，轴承润滑腔19内可注有长效润滑脂。两个轴承端盖14分别压紧在轴承12的左右两端。轴承12、两个轴承端盖14以及托轮13位于支架16的两个立柱161之间。

本发明中，为了实现整个托轮装置10的免维护，在托轮13的制作过程中可对托轮13进行调质和镀铬等表面处理方式以增加强度和耐磨性能，从而使托轮13达到与轴承12同等的寿命。

本发明的托轮装置10可用于任意适当的工程机械，例如混凝土搅拌车、机制砂生产线中的拌湿机、带式输送机等。另外，本发明的托轮装置10特别适用于承受重载荷及动载荷较大的工况。

本发明另一方面提供一种搅拌车，所述搅拌车包括搅拌筒20、安装在搅拌筒20外的环形轨道21以及托轮装置10，托轮装置10支撑于环形轨道21并使托轮13与环形轨道21配合。

其中，为了保证搅拌筒20的高效运作，如图8所示，环形轨道21的轴向与水平方向之间可具有夹角β，该夹角β为0-90°。如图9所示，托轮13的外径r1与环形轨道21的外径r2的比值可以为0.05-0.5。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。