CN103711879B - 一种风电齿轮箱机械迷宫密封结构 - Google Patents

一种风电齿轮箱机械迷宫密封结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种风电齿轮箱机械迷宫密封结构，包括后箱体、输出轴、输出轴密封环、输出轴端盖、输出轴甩油环，输出轴通过球轴承安装在后箱体上，在球轴承与输出轴密封环以及输出轴间设有第一回油腔，输出轴密封环与输出轴端盖间设有第二回油腔，其特征是：在后箱体的上部侧壁端面上沿轴向开有贯通侧壁的通气孔，在后箱体的下部侧壁端面上开有与轴线倾斜6°的第一回油孔和第二回油孔，第一回油孔位于后箱体侧壁端面的正下部，第二回油孔的轴线与铅垂线成40°夹角；在输出轴端盖的内孔上开有两个环形槽，使得输出轴端盖与输出轴甩油环间形成第三回油腔和第四回油腔。其优点是：能够有效地保证在齿轮箱运行过程中不漏油。

Description

一种风电齿轮箱机械迷宫密封结构
技术领域
本发明涉及一种风电齿轮箱机械迷宫密封结构，属于风电齿轮箱技术领域。
背景技术
现在在风场使用的风电设备中，齿轮箱迷宫漏油较为普遍，国外生产的齿轮箱也发现在输出轴迷宫处有漏油现象。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种能够有效防止渗漏油的风电齿轮箱机械迷宫密封结构。
本发明的技术方案如下：
本发明包括后箱体、输出轴、输出轴密封环、输出轴端盖、输出轴甩油环，输出轴通过球轴承安装在后箱体上，输出轴密封环设在后箱体与输出轴之间，并安装在后箱体上，输出轴端盖安装在后箱体的后部，输出轴甩油环设在输出轴端盖与输出轴之间，并安装在输出轴上，在球轴承与输出轴密封环以及输出轴间设有第一回油腔，输出轴密封环与输出轴端盖间设有第二回油腔，其特征是：在后箱体的上部侧壁端面上沿轴向水平开有贯通侧壁的通气孔，在后箱体的下部侧壁端面上开有与轴线倾斜6°的第一回油孔和第二回油孔，第一回油孔位于后箱体侧壁端面的正下部，第二回油孔的轴线与铅垂线成40°夹角；在输出轴端盖的内孔上开有两个环形槽，使得输出轴端盖与输出轴甩油环间形成第三回油腔和第四回油腔，第一回油孔和第二回油孔与各回油腔均联通，在输出轴密封环的端面的上部开有与通气孔相通的第一通气槽，在输出轴密封环的端面的下部与铅垂线成40°的位置开有与第二回油孔相通的第一回油槽；在输出轴端盖的端面内沿的上部开有与通气孔相通的第二通气槽，在输出轴端盖的端面内沿的下部开有与第一回油孔相通的第二回油槽。
在所述第三、第四回油腔的侧壁上均设有斜向的甩油槽；
所述输出轴密封环与输出轴之间的相对面间有0.5~0.6mm间隙；
所述输出轴端盖的端面的主体为圆环面，在圆环面的下部增加有一段圆弧形带状面；
所述输出轴甩油环与输出轴间为过盈配合，输出轴甩油环的外圆侧壁与输出轴端盖间的最小间隙为0.5~0.6mm。
本发明的优点是：结构简单，加工制造难度低、装配难度低，不会因加工精度差发生机械干涉等现象，本发明具有结构独特、回油腔与箱内压力平衡的特点，不会造成回油腔由于高转速形成的真空致使油液倒吸的现象，能够有效地保证在齿轮箱运行过程中不漏油。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的I部放大图；
图3为后箱体的主视图；
图4为图3的B-B剖视图；
图5为输出轴密封环的主视图；
图6为图5的C-C剖视图；
图7为输出轴端盖的主视图；
图8为图7的A-A剖视图；
图9为输出轴甩油环的结构示意图。
具体实施方式
参照附图1，本发明包括后箱体1、输出轴20、输出轴密封环2、输出轴端盖3、输出轴甩油环4，输出轴通过球轴承6安装在后箱体上，输出轴密封环设在后箱体与输出轴之间，并安装在后箱体上，输出轴端盖安装在后箱体的后部，输出轴甩油环设在输出轴端盖与输出轴之间，并安装在输出轴上，在球轴承与输出轴密封环以及输出轴间设有第一回油腔7，输出轴密封环与输出轴端盖间设有第二回油腔8。在输出轴端盖的内孔上开有两个环形槽，使得输出轴端盖与输出轴甩油环间形成第三回油腔9和第四回油腔10。
参照附图3、4，在后箱体的上部侧壁端面上沿轴向水平开有贯通侧壁的通气孔5，在后箱体的下部侧壁端面上开有与轴线倾斜6°的第一回油孔11和第二回油孔13，第一回油孔位于后箱体侧壁端面的正下部，第二回油孔的轴线与铅垂线成40°夹角；通气孔使得各回油腔保持有一定的空气压力，两个回油孔向正下方倾斜6°，齿轮箱在工作状态下是倾斜5°的，这样确保了回油孔有1°的倾斜；
参照附图5、6，输出轴密封环为非旋转件，与后箱体过盈配合，与旋转件输出轴在长度17mm的范围内有0.5~0.6mm间隙，既能保证旋转时不发生干涉，又能防止大量油液向第二腔流入。在其上端的端面的上部开有与通气孔相通的第一通气槽14，使第一油腔保持有稳定气压，下端与铅垂线成40°的高度上开有与第二回油孔相通的第一回油槽15，确保轴承处有一定的存油量，又不至于油液过高，向第二、第三、第四回油腔涌入。并在其侧上方设置定位销孔16，确保通气通道及回油通道对准，不错位；
参照附图7、8，为了使回油腔足够的大，在输出轴端盖的下部设计为加宽型（通常情况下，端盖的外圆是一个整圆），本发明的设计为输出轴端盖的端面的主体为圆环面，在圆环面的下部增加有一段圆弧形带状面19，提高了端面密封的可靠性。在输出轴端盖与输出轴甩油环间设计了第三、第四回油腔，在输出轴端盖的端面内沿的上部开有与通气孔相通的第二通气槽17，为齿箱内的空气进入各回油腔提供了通道；在输出轴端盖的端面内沿的下部开有与第一回油孔相通的第二回油槽18，使油液顺利回入油箱；
另外，参照附图2、7，在第三、第四回油腔侧壁上设计了甩油槽12，用来改变油液流动方向，确保油液流至各回油腔和回油孔，阻止油液沿着轴向方向流动；
参照附图9，输出轴甩油环为旋转件，与输出轴为过盈配合，使其与输出轴成为一整体旋转，且与输出轴之间不会有油液流出；与非旋转件输出轴端盖分别在长度9mm、15mm、12mm三段有0.5~0.6mm的间隙，在保证旋转件与非旋转件不发生干涉的条件下，有效保证了各回油腔油液向外逐级减少，直至全部回入油箱；另外，在其外圆上第三、第四回油腔处设计的甩油槽，可以使大部分油液在输出轴高速运转时甩到第三、第四回油腔的外侧壁上，并流入下部的回油孔。

Claims (5)

1.一种风电齿轮箱机械迷宫密封结构，包括后箱体、输出轴、输出轴密封环、输出轴端盖、输出轴甩油环，输出轴通过球轴承安装在后箱体上，输出轴密封环设在后箱体与输出轴之间，并安装在后箱体上，输出轴端盖安装在后箱体的后部，输出轴甩油环设在输出轴端盖与输出轴之间，并安装在输出轴上，在球轴承与输出轴密封环以及输出轴间设有第一回油腔，输出轴密封环与输出轴端盖间设有第二回油腔，其特征是：在后箱体的上部侧壁端面上沿轴向水平开有贯通侧壁的通气孔，在后箱体的下部侧壁端面上开有与轴线倾斜6°的第一回油孔和第二回油孔，第一回油孔位于后箱体侧壁端面的正下部，第二回油孔的轴线与铅垂线成40°夹角；在输出轴端盖的内孔上开有两个环形槽，使得输出轴端盖与输出轴甩油环间形成第三回油腔和第四回油腔，第一回油孔和第二回油孔与各回油腔均联通，在输出轴密封环的端面的上部开有与通气孔相通的第一通气槽，在输出轴密封环的端面的下部与铅垂线成40°的位置开有与第二回油孔相通的第一回油槽；在输出轴端盖的端面内沿的上部开有与通气孔相通的第二通气槽，在输出轴端盖的端面内沿的下部开有与第一回油孔相通的第二回油槽。
2.根据权利要求1所述的风电齿轮箱机械迷宫密封结构，其特征是：在所述第三、第四回油腔的侧壁上均设有斜向的甩油槽。
3.根据权利要求1所述的风电齿轮箱机械迷宫密封结构，其特征是：所述输出轴密封环与输出轴在长度17mm的范围内有0.5~0.6mm间隙。
4.根据权利要求1所述的风电齿轮箱机械迷宫密封结构，其特征是：所述输出轴端盖的端面的主体为圆环面，在圆环面的下部增加有一段圆弧形带状面。
5.根据权利要求1所述的风电齿轮箱机械迷宫密封结构，其特征是：所述输出轴甩油环与输出轴为过盈配合，与输出轴端盖分别在长度9mm、15mm、12mm三段有0.5~0.6mm的间隙。
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