CN110173400B - 紧凑型半直驱风力发电机油路密封结构 - Google Patents

紧凑型半直驱风力发电机油路密封结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及半直驱风力发电机，具体为紧凑型半直驱风力发电机油路密封结构。解决现有紧凑型半直驱风力发电机油路密封结构润滑油难以收集、唇型密封圈使用寿命短，可靠性低的问题。本发明还包括外密封盖、用于压固定位轴承内环的甩油挡圈、和用于压固定位轴承外环的内密封盖，甩油挡圈固定于动轴的自由轴端，外密封盖的外圈与端盖固定，外密封盖的内圈与甩油挡圈的外圈接触，并在接触面之间设有迷宫密封结构，内密封盖与轴承座固定且与甩油挡圈接触，并在接触面之间设有迷宫密封结构，端盖的下部设有集油槽，端盖的下部边缘设有排油口，端盖内开有沟通排油口和集油槽的排油管路。

Description

紧凑型半直驱风力发电机油路密封结构
技术领域
本发明涉及半直驱风力发电机，特别涉及紧凑型半直驱风力发电机，具体为紧凑型半直驱风力发电机油路密封结构。
背景技术
目前，紧凑型半直驱风力发电机采用定位-浮动轴承布置，轴承采用喷油式润滑。如图1所示，紧凑型半直驱风力发电机包括轴承座6、端盖7，端盖7由外圈71、内圈72、连接板73构成，连接板73呈圆台状，圆台状连接板73的底部与外圈71连接、顶部与内圈72连接；端盖7内一体铸造有进油管路，进油管路的一端管口开在外圈71的外缘环面、另一端管口开在内圈72的内缘环面，内圈72上开有轴向的出油孔74；轴承座6的一端连接固定于端盖7的内圈，轴承座6内腔卡套有两个轴承，靠端盖7一侧的为定位轴承8、另一端为浮动轴承9，定位、浮动轴承的内圈套有空心的动轴10，动轴10的浮动轴承一端连接固定有转子连接盘11，转子连接盘11位于轴承座6的另一端外，高速轴12穿过空心的动轴10并与转子连接盘11通过联轴器固定，轴承座6端面固定有用于压固定位轴承8外环的第一挡圈1，动轴10的端面固定有用于压固定位轴承8内环的第二挡圈2，轴承座6的上部开有与端盖7上的进油管路相通的进油管路，轴承座6上的进油管路与定位轴承8和浮动轴承9之间的空间相通，轴承座6的下部开有与端盖7上的出油孔74相通的出油管路，轴承座6上的出油管路与定位轴承8和浮动轴承9之间的空间相通；浮动轴承9侧加非接触式离心密封结构，密封结构由甩油环3、挡圈4、密封盖5、唇型密封圈26组成。甩油环3截面形状类似“Z”字形，挡圈4截面形状类似“F” 字形，甩油环3布置在浮动端轴承内环外侧，挡圈4布置在浮动端轴承外环外侧，甩油环3和挡圈4在径向上留有一定的间隙；密封盖5截面与挡圈4类似，布置在轴承座6上靠近转子连接盘11处，并和转子连接盘11之间有一定间隙；挡圈4和密封盖5的下部分别开有与轴承座6下部的出油管路相通的出油孔。装配时，高速轴12通过联轴器与转子连接盘11联接。润滑油经端盖7和轴承座6上的进油管路进入定位轴承8和浮动轴承9之间的空间，润滑油一部分从挡圈4上的出油孔流出，一部分经甩油环3甩到密封盖5内并经密封盖5上的出油孔流出，并经轴承座6下部的出油管路和端盖7上的出油孔74排出，还有一部分经定位轴承8排出（如图1中箭头所示）。
此种密封结构的紧凑型半直驱风力发电机，端盖上的出油孔74为敞开型式，不利于润滑油的收集；因此，装配时，端盖7也作为齿轮箱的端盖，润滑油被直接排入齿轮箱。发电机在试验阶段润滑油难以收集。为防止齿轮箱内的润滑油沿高速轴12和动轴10之间的间隙泄漏，高速轴12与动轴10之间须装有唇形密封圈26，而唇型密封圈使用寿命短，可靠性低。
发明内容
本发明解决现有紧凑型半直驱风力发电机油路密封结构润滑油难以收集、唇型密封圈使用寿命短，可靠性低的问题，提供一种紧凑型半直驱风力发电机油路密封结构。
本发明是采用如下技术方案实现的：紧凑型半直驱风力发电机油路密封结构，包括端盖、轴承座、定位轴承、浮动轴承、动轴、高速轴；端盖由外圈、内圈、连接板构成，连接板呈圆台状，圆台状连接板的底部与外圈连接、顶部与内圈连接；端盖内一体铸造有进油管路，内圈上开有轴向的出油孔；轴承座的上部开有与端盖上的进油管路相通的进油管路，轴承座的下部开有与端盖的内圈上的出油孔相通的出油管路；还包括外密封盖、用于压固定位轴承内环的甩油挡圈、和用于压固定位轴承外环的内密封盖，甩油挡圈固定于动轴的自由轴端，外密封盖的外圈与端盖固定，外密封盖的内圈与甩油挡圈的外圈接触，并在接触面之间设有迷宫密封结构，内密封盖与轴承座固定且与甩油挡圈接触，并在接触面之间设有迷宫密封结构，这样，甩油挡圈、内密封盖、轴承座、动轴围成第一密封腔，甩油挡圈、内密封盖、轴承座、端盖、外密封盖围成第二密封腔；端盖的内圈上的出油孔与第二密封腔相通；端盖的内圈上设有位于出油孔下方且被封于第二密封腔内的集油槽，端盖内一体铸造有一端管口与集油槽相通、另一端管口开在外圈的外缘环面的排油管路。
本发明在端盖上设置集油槽，集油槽位于端盖上出油孔下部，集油槽留有排油管路，有效地解决了现有技术润滑油收集困难的问题。通过使用非接触式迷宫密封技术，在定位轴承侧安装内密封盖、甩油挡圈、外密封盖，取消唇型密封圈的使用，从而有效地解决了现有技术唇型密封圈使用寿命短，可靠性低等问题。
附图说明
图1为现有紧凑型半直驱风力发电机油路密封结构示意图；
图2为本发明所述紧凑型半直驱风力发电机油路密封结构示意图；
图3为甩油挡圈与外密封盖之间的迷宫密封结构示意图；
图4为甩油挡圈与内密封盖之间的迷宫密封结构示意图；
图5为图2的局部放大图；
图6为内密封盖的结构示意图；
图7为端盖的结构示意图；
图8为图7的侧视图；
图9为图7的仰视图；
图10为端盖内部结构示意图；
图11为端盖内部结构剖视图。
图中：1－第一挡圈，2－第二挡圈，3－甩油环，4－挡圈，5－密封盖，6－轴承座，7－端盖，71－外圈，72－内圈，73－连接板，74－出油孔，75－凸台，8－定位轴承，9－浮动轴承，10－动轴，11－转子连接盘，12－高速轴，13－甩油挡圈，14－外密封盖，15－内密封盖，16－第一密封腔，17－第二密封腔，18－集油槽，19－排油口，20－进油孔，21－凹槽，22－出油旁路，23－泄油孔，24－排油管路，25－甩油凸环，26－唇形密封圈。
具体实施方式
紧凑型半直驱风力发电机油路密封结构，包括端盖7、轴承座6、定位轴承8、浮动轴承9、动轴10、高速轴12；端盖7由外圈71、内圈72、连接板73构成，连接板73呈圆台状，圆台状连接板73的底部与外圈71连接、顶部与内圈72连接；端盖7内一体铸造有进油管路，内圈72上开有轴向的出油孔74；轴承座6的上部开有与端盖7上的进油管路相通的进油管路，轴承座6的下部开有与端盖7的内圈72上的出油孔74相通的出油管路；还包括外密封盖14、用于压固定位轴承8内环的甩油挡圈13、和用于压固定位轴承8外环的内密封盖15，甩油挡圈13固定于动轴10的自由轴端（动轴10的另一端与转子连接盘11连接，因而是非自由端），外密封盖14的外圈与端盖7固定，外密封盖14的内圈与甩油挡圈13的外圈接触，并在接触面之间设有迷宫密封结构（如图3所示，所述的迷宫密封结构是在两接触面的其中之一上开有连续的凹槽、其中之二上开有与连续的凹槽配合的连续的凸齿），内密封盖15与轴承座6固定且与甩油挡圈13接触，并在接触面之间设有迷宫密封结构（如图4所示，润滑油经过迷宫密封结构上的许多节流间隙而产生很大的能量损耗从而达到密封目的），这样，甩油挡圈13、内密封盖15、轴承座6、动轴10围成第一密封腔16，甩油挡圈13、内密封盖15、轴承座6、端盖7、外密封盖14围成第二密封腔17；端盖7的内圈72上的出油孔74与第二密封腔17相通；端盖7的内圈72 上设有位于出油孔74下方且被封于第二密封腔内的集油槽18，端盖7内一体铸造有一端管口与集油槽18相通、另一端管口开在外圈71的外缘环面的排油管路24。端盖7的外圈71的外缘固定有与排油管路24相通的排油管口19。运行时，润滑油从端盖7和轴承座6上的进油管路进入第一密封腔16，再经轴承座6上的出油管路和端盖7上的出油孔74进入第二密封腔17，再经集油槽18、排油管路24和排油管口19排出（如图2中箭头所示），在排油管口19处可方便地收集润滑油。
具体实施时，内密封盖15上部开有用于沟通轴承座6上的进油管路与第一密封腔16的进油孔20，内密封盖15下部开有用于沟通第一密封腔16和第二密封腔17的凹槽21，以实现定位轴承8左侧（以图2为准）空间的润滑油压力平衡，进而提高和改善密封效果。轴承座6的下部还开有用于沟通轴承座6上的出油管路和第二密封腔17的出油旁路22，以增加出油速度。出油旁路22的出油端口正对内密封盖15上的凹槽21，且在内密封盖15上开有与出油旁路22的出油端口正对的泄油孔23，以此平衡凹槽21处的泄油压力，即，使凹槽21主要起沟通第一密封腔16和第二密封腔17之间的气压的作用，提高出油量和出油速度，更好地保证润滑油的顺畅流出，避免密封腔体内积油问题，从而保证密封效果的可靠。甩油挡圈13与外密封盖14的接触面的内侧边缘外凸有甩油凸环25，通过离心力作用将润滑油沿甩油凸环25甩出，阻止润滑油进入密封间隙，以提高密封效果。端盖7上的进油管路的进油管口加工成螺纹口，用于和外部进油管连接。集油槽18与连接板73相连的一侧留有一圈凸台75，用于安装外密封盖14。

Claims (7)

1.一种紧凑型半直驱风力发电机油路密封结构，包括端盖(7)、轴承座(6)、定位轴承(8)、浮动轴承(9)、动轴(10)、高速轴(12)；端盖(7)由外圈(71)、内圈(72)、连接板(73)构成，连接板(73)呈圆台状，圆台状连接板(73)的底部与外圈(71)连接、顶部与内圈(72)连接；端盖(7)内一体铸造有进油管路，内圈(72)上开有轴向的出油孔(74)；轴承座(6)的上部开有与端盖(7)上的进油管路相通的进油管路，轴承座(6)的下部开有与端盖(7)的内圈(72)上的出油孔(74)相通的出油管路；其特征在于，还包括外密封盖(14)、用于压固定位轴承(8)内环的甩油挡圈(13)、和用于压固定位轴承(8)外环的内密封盖(15)，甩油挡圈(13)固定于动轴(10)的自由轴端，外密封盖(14)的外圈与端盖(7)固定，外密封盖(14)的内圈与甩油挡圈(13)的外圈接触，并在接触面之间设有迷宫密封结构，内密封盖(15)与轴承座(6)固定且与甩油挡圈(13)接触，并在接触面之间设有迷宫密封结构，这样，甩油挡圈(13)、内密封盖(15)、轴承座(6)、动轴(10)围成第一密封腔(16)，甩油挡圈(13)、内密封盖(15)、轴承座(6)、端盖(7)、外密封盖(14)围成第二密封腔(17)；端盖(7)的内圈(72)上的出油孔(74)与第二密封腔(17)相通；端盖(7)的内圈(72)上设有位于出油孔(74)下方且被封于第二密封腔内的集油槽(18)，端盖(7)内一体铸造有一端管口与集油槽(18)相通、另一端管口开在外圈(71)的外缘环面的排油管路(24)。
2.根据权利要求1所述的紧凑型半直驱风力发电机油路密封结构，其特征在于，内密封盖(15)上部开有用于沟通轴承座(6)上的进油管路与第一密封腔(16)的进油孔(20)，内密封盖(15)下部开有用于沟通第一密封腔(16)和第二密封腔(17)的凹槽(21)。
3.根据权利要求2所述的紧凑型半直驱风力发电机油路密封结构，其特征在于，轴承座(6)的下部还开有用于沟通轴承座(6)上的出油管路和第二密封腔(17)的出油旁路(22)。
4.根据权利要求3所述的紧凑型半直驱风力发电机油路密封结构，其特征在于，出油旁路(22)的出油端口正对内密封盖(15)上的凹槽(21)，且在内密封盖(15)上开有与出油旁路(22)的出油端口正对的泄油孔(23)。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的紧凑型半直驱风力发电机油路密封结构，其特征在于，甩油挡圈(13)与外密封盖(14)的接触面的内侧边缘外凸有甩油凸环(25)。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的紧凑型半直驱风力发电机油路密封结构，其特征在于，端盖(7)的外圈(71)的外缘固定有与排油管路(24)相通的排油管口(19)。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的紧凑型半直驱风力发电机油路密封结构，其特征在于，集油槽(18)与连接板(73)相连的一侧留有一圈凸台(75)，用于安装外密封盖(14)。
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