CN110701285A - 一种齿轮箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿轮箱，其属于传动技术领域，包括箱体、转轴和设置于所述箱体与所述转轴之间的轴承，于所述轴承的外侧沿轴向自内向外依次设置有迷宫密封腔和磁性液体密封腔，所述迷宫密封腔包括多个腔室。通过在轴承的外侧沿轴向自内向外依次设置迷宫密封腔和磁性液体密封腔，且迷宫密封腔包括多个腔室，使得形成多层密封，提高密封效果；由于磁性液体密封腔的使用，无磨损、寿命长、维修方便、结构简单、容易制造和装配，降低了成本，且密封效果好，防止润滑油的泄露，从而保证齿轮箱在生命周期内稳定的运行。

Description

一种齿轮箱

技术领域

本发明涉及传动技术领域，尤其涉及一种齿轮箱。

背景技术

风力作为一种可再生能源，利用其进行发电具有较强的优势，与火力发电、太阳能、水力等能源发电相比，具有建设成本低，占地面积小，维护保养方便等优势。

高速轴作为风力发电齿轮箱的重要部件之一，通过联轴器和发电机相连，将齿轮箱的扭矩传递给发电机。高速轴具有转速高、因轴向力导致轴承温度高等特点，因此高速轴的轴承和齿轮需要较多的润滑油，高速级的密封至关重要。

传统的风力发电齿轮箱的高速轴密封，采用迷宫密封+填料密封+V型封，或者采用迷宫密封+双V型封的密封的方式。在齿轮箱使用一段时间后，填料密封和V型封因磨损和高温导致寿命减少从而出现端面漏油现象，故需要定期更换胶绳和V型封。定期更换时需要拆开端面的盖板才可更换，操作不便；且填料密封和V型封成本高，使得齿轮箱的成本增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种齿轮箱，以解决现有技术中存在的齿轮箱中的密封结构寿命短、成本高的技术问题。

如上构思，本发明所采用的技术方案是：

一种齿轮箱，包括箱体、转轴和设置于所述箱体与所述转轴之间的轴承，于所述轴承的外侧沿轴向自内向外依次设置有迷宫密封腔和磁性液体密封腔，所述迷宫密封腔包括多个腔室。

其中，所述磁性液体密封腔内于所述转轴上套设有永磁体，所述永磁体沿轴向的两侧均设置有极靴。

其中，所述磁性液体密封腔内靠近所述迷宫密封腔的一侧设置有隔磁环，所述隔磁环夹设于所述极靴与所述磁性液体密封腔的内壁之间。

其中，所述齿轮箱还包括套设于所述转轴上的透盖，所述透盖与所述箱体连接，所述轴承与所述透盖之间形成所述迷宫密封腔。

其中，所述齿轮箱还包括套设于所述转轴上的挡油环，所述挡油环将所述迷宫密封腔沿轴向分隔为第一腔室和第二腔室。

其中，所述齿轮箱还包括套设于所述转轴上的甩油环，所述甩油环与所述转轴固定连接且位于所述第二腔室内。

其中，所述齿轮箱还包括套设于所述转轴上的盖板，所述盖板与所述透盖连接，所述盖板与所述透盖之间形成所述磁性液体密封腔。

其中，所述转轴上于所述轴承的内侧设置有第一定距环，所述第一定距环与所述转轴的轴肩抵接。

其中，所述第一定距环靠近所述轴肩的一侧环设有凸缘，所述凸缘沿所述转轴的径向延伸。

其中，所述转轴上于所述轴承的外侧设置有止动垫圈，所述止动垫圈与所述轴承之间设置有第二定距环。

本发明的有益效果：

本发明提出的齿轮箱，通过在轴承的外侧沿轴向自内向外依次设置迷宫密封腔和磁性液体密封腔，且迷宫密封腔包括多个腔室，使得形成多层密封，提高密封效果；由于磁性液体密封腔的使用，无磨损、寿命长、维修方便、结构简单、容易制造和装配，降低了成本，且密封效果好，防止润滑油的泄露，从而保证齿轮箱在生命周期内稳定的运行。

附图说明

图1是本发明实施例提供的齿轮箱的剖视图；

图2是图1中的A处的放大图。

图中：

10、迷宫密封腔；101、第一腔室；102、第二腔室；

20、磁性液体密封腔；

1、箱体；

2、转轴；

3、轴承；

41、第一定距环；42、第二定距环；

51、透盖；52、盖板；

61、挡油环；62、甩油环；

71、止动垫圈；72、圆螺母；

81、永磁体；82、极靴；83、隔磁环。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

参见图1和图2，本发明实施例提供一种齿轮箱，包括箱体1、转轴2和设置于箱体1与转轴2之间的轴承3，箱体1上开设有通孔，转轴2穿设于通孔处，轴承3位于通孔内且对转轴2进行支承。在本实施例中，设置了两组轴承3，轴承3的尺寸和种类可根据实际需要选择，在此不再赘述。

轴承3的内圈与转轴2过盈配合，轴承3的外圈与箱体1过盈配合，沿转轴2的轴向，轴承3的内侧即为箱体1的内部，轴承3的外侧即为箱体1的外部。箱体1上设置有凸边，轴承3的外圈与凸边抵接，以起到限位作用。

于轴承3的外侧沿轴向自内向外依次设置有迷宫密封腔10和磁性液体密封腔20，迷宫密封腔10包括多个腔室，使得形成多层密封，提高密封效果；由于磁性液体密封腔20的使用，无磨损、寿命长、维修方便、结构简单、容易制造和装配，降低了成本，且密封效果好，防止润滑油的泄露，从而保证齿轮箱在生命周期内稳定的运行。

转轴2上于轴承3的内侧设置有第一定距环41，第一定距环41与转轴2的轴肩抵接。第一定距环41具有调节间距的作用，可根据实际需要选择第一定距环41的轴向长度。在本实施例中，第一定距环41靠近轴肩的一侧环设有凸缘，凸缘沿转轴2的径向延伸。凸缘的设置，使得第一定距环41凸出于转轴2的外表面一定距离，具有一定的挡油作用，防止箱体1内部的润滑油过多到达轴承3处。但是根据实际需要，凸缘的高度不能完全遮挡轴承3，也不能与箱体1干涉，因此，凸缘的外径的大于此处的轴肩的外径且小于轴承3的外径，可根据实际需要设置。

齿轮箱还包括套设于转轴2上的透盖51，透盖51与箱体1连接，轴承3与透盖51之间形成迷宫密封腔10。透盖51位于轴承3的外侧且与轴承3沿轴向间隔设置。透盖51可以通过螺栓与箱体1固定连接。

齿轮箱还包括套设于转轴2上的挡油环61，挡油环61将迷宫密封腔10沿轴向分隔为第一腔室101和第二腔室102。挡油环61位于透盖51和轴承3之间，挡油环61的一侧与轴承3抵接，另一侧与透盖51抵接，从而对轴承3的外圈起到限位作用。挡油环61可以通过螺栓与箱体1固定连接。在本实施例中，针对具有两个腔室的迷宫密封腔10进行了描述，在其他的实施例中，可以根据需要设置迷宫密封腔10具有两个以上腔室，在此不再赘述。

转轴2上于轴承3的外侧设置有止动垫圈71，止动垫圈71与轴承3之间设置有第二定距环42。第二定距环42具有调节间距的作用，第二定距环42的轴向长度可根据实际需要设置。止动垫圈71具有限位作用，对轴承3的内圈进行限位。

转轴2上开设有环形槽，止动垫圈71卡设在环形槽内。为了防止止动垫圈71脱落，在止动垫圈71的外侧设置有圆螺母72，圆螺母72与转轴2螺纹连接，以使得连接更稳固。

第二定距环42、止动垫圈71和圆螺母72均设置在第一腔室101内。当润滑油对轴承3进行润滑后，高温的润滑油经过迷宫密封腔10的第一腔室101中的回油孔回到箱体1的油池内。

齿轮箱还包括套设于转轴2上的甩油环62，甩油环62与转轴2固定连接且位于第二腔室102内。由于挡油环61和甩油环62之间会存在一定的间隙，有少量的润滑油进入到迷宫密封腔10的第二腔室102中。当转轴2转动时带动甩油环62转动，进而导致第二腔室102内的润滑油飞溅，能够使得润滑油进入回油孔流至箱体1的油池中。

为了使得第一腔室101与第二腔室102之间的密封效果较好，甩油环62位于挡油环61与转轴2之间且于第二腔室102内延伸，甩油环62与挡油环61之间设置有密封圈。

甩油环62靠近透盖51的一侧沿径向凸设有挡边，对第二腔室102中的润滑油起到密封作用。挡边上设置有凸起，透盖51上开设有凹槽，凸起插入凹槽中。

齿轮箱还包括套设于转轴2上的盖板52，盖板52与透盖51连接，盖板52与透盖51之间形成磁性液体密封腔20。盖板52可以通过螺栓与透盖51固定连接。由于甩油环62、透盖51和转轴2之间会存在一定的间隙，有少量的润滑油进入到磁性液体密封腔20中。

磁性液体密封腔20内于转轴2上套设有永磁体81，永磁体81沿轴向的两侧均设置有极靴82。磁性液体密封腔20内设置有磁性液体，在永磁铁的磁场力作用下，磁性液体被吸附固定在极靴82的一端，从而堵住磁性液体密封腔20与外界之间的间隙，防止润滑油外漏。两侧均有极靴82的设置，使得磁极线能够形成闭环，便于对磁性液体进行牢固吸附。

磁性液体密封腔20内靠近迷宫密封腔10的一侧设置有隔磁环83，隔磁环83夹设于极靴82与磁性液体密封腔20的内壁之间。隔磁环83能够对磁性起到屏蔽作用，防止磁性液体密封腔20中的磁性力对其他部件产生影响。

综上，齿轮箱在使用时，当润滑油对轴承3进行润滑后，高温的润滑油经过迷宫密封腔10的第一腔室101中的回油孔回到箱体1的油池内。由于挡油环61和甩油环62之间会存在一定的间隙，有少量的润滑油进入到迷宫密封腔10的第二腔室102中。

进入第二腔室102中的润滑油在转轴2转动时，由于甩油环62的旋转产生的离心力作用下，润滑油沿第二腔室102的内壁经过回油孔回到箱体1的油池内。

由于甩油环62、透盖51和转轴2之间会存在一定的间隙，有少量的润滑油进入到磁性液体密封腔20中。由于磁性液体的密封了磁性液体密封腔20中的缝隙，润滑油被磁性液体阻隔在磁性液体密封腔20中，沿磁性液体密封腔20中的回油孔回到箱体1的油池内。

以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种齿轮箱，包括箱体(1)、转轴(2)和设置于所述箱体(1)与所述转轴(2)之间的轴承(3)，其特征在于，于所述轴承(3)的外侧沿轴向自内向外依次设置有迷宫密封腔(10)和磁性液体密封腔(20)，所述迷宫密封腔(10)包括多个腔室。

2.根据权利要求1所述的齿轮箱，其特征在于，所述磁性液体密封腔(20)内于所述转轴(2)上套设有永磁体(81)，所述永磁体(81)沿轴向的两侧均设置有极靴(82)。

3.根据权利要求2所述的齿轮箱，其特征在于，所述磁性液体密封腔(20)内靠近所述迷宫密封腔(10)的一侧设置有隔磁环(83)，所述隔磁环(83)夹设于所述极靴(82)与所述磁性液体密封腔(20)的内壁之间。

4.根据权利要求1所述的齿轮箱，其特征在于，所述齿轮箱还包括套设于所述转轴(2)上的透盖(51)，所述透盖(51)与所述箱体(1)连接，所述轴承(3)与所述透盖(51)之间形成所述迷宫密封腔(10)。

5.根据权利要求4所述的齿轮箱，其特征在于，所述齿轮箱还包括套设于所述转轴(2)上的挡油环(61)，所述挡油环(61)将所述迷宫密封腔(10)沿轴向分隔为第一腔室(101)和第二腔室(102)。

6.根据权利要求5所述的齿轮箱，其特征在于，所述齿轮箱还包括套设于所述转轴(2)上的甩油环(62)，所述甩油环(62)与所述转轴(2)固定连接且位于所述第二腔室(102)内。

7.根据权利要求4所述的齿轮箱，其特征在于，所述齿轮箱还包括套设于所述转轴(2)上的盖板(52)，所述盖板(52)与所述透盖(51)连接，所述盖板(52)与所述透盖(51)之间形成所述磁性液体密封腔(20)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的齿轮箱，其特征在于，所述转轴(2)上于所述轴承(3)的内侧设置有第一定距环(41)，所述第一定距环(41)与所述转轴(2)的轴肩抵接。

9.根据权利要求8所述的齿轮箱，其特征在于，所述第一定距环(41)靠近所述轴肩的一侧环设有凸缘，所述凸缘沿所述转轴(2)的径向延伸。

10.根据权利要求8所述的齿轮箱，其特征在于，所述转轴(2)上于所述轴承(3)的外侧设置有止动垫圈(71)，所述止动垫圈(71)与所述轴承(3)之间设置有第二定距环(42)。

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