CN108050237A - 齿轮箱轴端非接触密封装置 - Google Patents

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胡琼
马茂生
郭莹峰
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Abstract

本发明公开一种齿轮箱轴端非接触密封装置，包括挡油环、穿越齿轮箱透盖的轴，以及轴与透盖之间的密封，轴与透盖之间的密封包括机械密封和至少两道蜂窝密封，挡油环由轴上的挡肩定位，其中：由挡油环与匹配的透盖之间的径向甩油间隙组成的机械密封，径向甩油间隙末端弯折后的甩油口指向透盖；蜂窝密封依序排列并固定在机械密封外侧端部的透盖上，相邻蜂窝密封之间的透盖上设有集油环槽，集油环槽的最低点设有回油通道，回油通道与箱体中的主回油通道沟通。

Description

齿轮箱轴端非接触密封装置
技术领域
本发明涉及一种密封装置，尤其是一种齿轮箱轴端非接触密封装置，属于机械领域。
背景技术
在齿轮箱的输入输出轴上设置密封装置是防止齿轮箱内润滑油泄漏的主要措施之一，目前常用的轴密封一般为油封或迷宫式密封，其中油封因为与轴直接接触，其耐磨性指标和耐腐蚀性都对材质提出了较高的技术要求，其使用寿命远低于迷宫式密封。一般多用于低速小功率齿轮箱。
中国专利201220059091.2公开了一种迷宫式密封，它采用了三个不等深的矩形齿迷宫通道，且在通道2和3处开设回油槽，使泄漏到通道中油液流回箱体。本发明虽然改善了回油效果，它与油封相比，其使用寿命长，对材质的要求也没有油封那么苛刻。但是，由于迷宫式密封存在较大的通道间隙，其轴向阻力较小，高速箱高速旋转所产生的油雾很容易从此间隙中溢出。
中国专利201320088426.8是上述201220059091.2号专利基础上的改进，比后者多开设两个迷宫通道，且在五个通道上均开设回油槽。本发明虽然可以提升和改善了密封效果，但密封间隙的轴向阻力依然较小，仍然不能杜绝高速箱高速旋转所产生的油雾从密封间隙中外溢。
如何妥善解决齿轮箱的润滑油通过输入输出轴渗漏是本领域迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于，针对目前齿轮箱轴端密封装置存在的诸如油封使用寿命及迷宫式密封仍然导致油雾渗漏等一系列问题，提供一种新的齿轮箱轴端非接触密封装置。
本发明的目的是这样实现的：一种齿轮箱轴端非接触密封装置，包括挡油环、穿越齿轮箱透盖的轴，以及轴与透盖之间的密封，其特征在于，所述的轴与透盖之间的密封包括机械密封和至少两道蜂窝密封，挡油环由轴上的挡肩定位，其中：
由挡油环与匹配的透盖之间的径向甩油间隙组成的机械密封，径向甩油间隙末端弯折后的甩油口指向透盖；
蜂窝密封依序排列并固定在机械密封外侧端部的透盖上，相邻蜂窝密封之间的透盖上设有集油环槽，集油环槽的最低点设有回油通道，回油通道与箱体中的主回油通道沟通。
在本发明中，所述的挡油环过盈安装在轴上，由挡肩限位。
在本发明中，各蜂窝密封依序焊接在透盖的对应位置上。
在本发明中，所述的透盖和蜂窝密封均为上下分体结构，蜂窝密封固定在透盖上以后，上下分体的透盖由圆锥销定位后再由连接螺栓固为一体，最后透盖通过周边的螺栓与箱体连接。
在本发明中，与箱体结合的透盖表面以及回油通道周边的透盖表面均设有O型密封圈。
本发明的优点在于：由于本发明采用的是机械密封和多道蜂窝密封组合形式，两者都属于非接触式密封，它们对穿越透盖的轴产生的摩擦阻力较小，且对被密封介质泄漏阻力大幅增加及挡油和集油能力的提高，使密封性能极大改善。由于机械密封是由挡油环与匹配的透盖组合而成，径向甩油间隙末端的甩油口弯折后指向透盖，因此适用于高速工况，且速度越高密封效果越好。由于蜂窝密封具有较强的气雾吸附能力，可以用于密封气体或油雾；由于透盖和蜂窝密封均采用剖分式结构，便于安装与拆卸。O型密封圈可以阻止润滑油从透盖与箱体结合面渗漏。本发明结构紧凑，维护方便。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是图1中A的局部放大示意图。
图3是图1中B的局部放大示意图。
图4是本发明涉及的分体透盖的结构示意图。
图中：1、螺栓，2、透盖，3、挡油环，4、蜂窝密封，5、径向甩油间隙，6、轴，7、O型圈，8、回油通道，9、箱体，10、集油环槽，11、主回油通道，12、圆锥销，13、连接螺栓，14、集油腔。
具体实施方式
附图非限制性的公开了本发明实施例的具体结构，下面结合附图对本发明作进一步的描述。
由图1可见，本发明包括挡油环3、穿越齿轮箱透盖的轴6，以及轴6与透盖2之间的密封，所述的轴6与透盖2之间的密封包括机械密封和至少两道蜂窝密封4，挡油环3由轴6上的挡肩定位，相邻蜂窝密封4之间的透盖2上设有集油环槽10，集油环槽10的最低点设有回油通道8，回油通道8与箱体9中的主回油通道11沟通。与箱体9结合的透盖2表面以及回油通道8周边的透盖2表面均设有O型密封圈7。
由图2可见机械密封是由挡油环3与匹配的透盖2之间的径向甩油间隙5组成的，径向甩油间隙末端弯折后的甩油口指向透盖2。
由图3可见，蜂窝密封4依序排列并固定在机械密封外侧端部的透盖2上，它们均与轴6之间存在微小的间隙，此外，相邻蜂窝密封4之间的透盖2上设有集油环槽10。
由图4可见，所述的透盖2（包括蜂窝密封4）为上下分体结构，蜂窝密封4固定在透盖2上以后，上下分体的透盖2由圆锥销12定位后再由连接螺栓13固为一体，最后组合后的透盖2通过周边的螺栓1与箱体9连接。
在本实施例中，所述的挡油环3过盈安装在轴6上，由挡肩限位。本实施例中的蜂窝密封4为前后两组，它们依序焊接在透盖2的对应位置上。
本发明的工作过程是：从轴承或轴瓦间隙中泄漏出的润滑油或油雾进入集油腔14，大部润滑油会分经过主回油通道11返回到箱体9，一部分经过挡油环3与透盖2形成的环形槽被挡在集油腔14内，此部分润滑油将由主回油通道11流到箱体9内。
对随油雾一同进入径向甩油间隙中的大颗粒油粒会吸附在挡油环3的壁上，由于挡油环3的离心力作用，会将挡油环3壁上的润滑油重新推回集油腔14，然后由主回油通道11返回箱体9中。
齿轮箱高速运行过程中，会有一小部润滑油形成油雾，它们很容易会通过机械密封的径向甩油间隙，抵达第一道蜂窝密封，油雾被该蜂窝密封4阻挡几乎不再有泄漏，但在运行一段时间后，油雾在集油环槽10内重新凝聚成润滑油液，由回油通道8流到主回油通道11，最终流到箱体9内，实现对油雾凝聚后的润滑油的回收。这时即使在集油环槽10中存在少量油雾，也无法穿越第二道蜂窝密封4。

Claims (5)

1.一种齿轮箱轴端非接触密封装置，包括挡油环、穿越齿轮箱透盖的轴，以及轴与透盖之间的密封，其特征在于，所述的轴与透盖之间的密封包括机械密封和至少两道蜂窝密封，挡油环由轴上的挡肩定位，其中：
由挡油环与匹配的透盖之间的径向甩油间隙组成的机械密封，径向甩油间隙末端弯折后的甩油口指向透盖；
蜂窝密封依序排列并固定在机械密封外侧端部的透盖上，相邻蜂窝密封之间的透盖上设有集油环槽，集油环槽的最低点设有回油通道，回油通道与箱体中的主回油通道沟通。
2.根据权利要求1所述的齿轮箱轴端非接触密封装置，其特征在于，所述的挡油环过盈安装在轴上，由挡肩限位。
3.根据权利要求1所述的齿轮箱轴端非接触密封装置，其特征在于，各蜂窝密封依序焊接在透盖的对应位置上。
4.根据权利要求1-3之一所述的齿轮箱轴端非接触密封装置，其特征在于，所述的透盖和蜂窝密封均为上下分体结构，蜂窝密封固定在透盖上以后，上下分体的透盖由圆锥销定位后再由连接螺栓固为一体，最后透盖通过周边的螺栓与箱体连接。
5.根据权利要求4所述的齿轮箱轴端非接触密封装置，其特征在于，与箱体结合的透盖表面以及回油通道周边的透盖表面均设有O型密封圈。
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