CN112594393B - 一种齿轮箱用高速组合密封 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种齿轮箱用高速组合密封，包括箱体、静环、动环、旋转轴、挡圈、唇形密封，静环固定在箱体，动环通过锁紧螺母与旋转轴固定，静环的外壁内侧设置第一‑第三伸出端，动环的内壁外侧设置窄空间伸出端，第一伸出端自身形成内部集油槽，第一伸出端与窄空间伸出端之间形成窄空间，第二伸出端自身形成第一集油槽，第二伸出端与动环内壁之间安装唇形密封，第三伸出端自身形成第二集油槽，第三伸出端与动环内壁之间设置迷宫密封。本发明采用了多层集油槽结构，可以有效的防止齿轮箱内部润滑油向外泄露，对外部的粉尘颗粒进行有效的阻隔，是一项应用范围广，效率高，性能稳定，可靠性高的新技术，特别适用与高速齿轮箱的轴系密封。

Description

一种齿轮箱用高速组合密封

技术领域

本发明涉及的是一种密封，具体地说是齿轮箱密封。

背景技术

齿轮箱是广泛应用于工业、船舶、航空等领域的重要设备，在齿轮箱的设计过程中，由于齿轮箱在运行过程中，内部的运行洁净程度要求很高，同时齿轮及轴承的润滑油会产生大量的飞溅，为了防止内部润滑油向外泄露，同时阻止外部的粉尘、水汽等进入齿轮箱内部，所以齿轮箱的旋转轴系都会采用不同的密封结构进行密封。如果密封发生失效，可能造成能源的浪费、环境的污染，如果外部粉尘颗粒进入齿轮箱内部，还可能造成齿轮箱的损坏，甚至报废。由于齿轮箱内部压力与外界压力之间的压差较小，目前常用的密封方式分为接触式密封及非接触式密封等动密封方式，接触式密封一般是密封的动态部分与静态部分相互接触，达到密封效果；非接触式密封一般是密封的动态部分与静态部分相关分离，依靠两者之间产的离心力、压力差等效果达到密封效果，由于旋转件和固定件之间互不接触，无损耗，所以使用寿命长，一般无需更换，但纯粹的单一密封方式往往无法达到良好的密封效果，尤其在高速变速箱的应用中，润滑介质的泄漏情况时有发生。

发明内容

本发明的目的在于提供可以有效的防止齿轮箱内部润滑油向外泄露，同时对外部的粉尘颗粒进行有效阻隔的一种齿轮箱用高速组合密封。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种齿轮箱用高速组合密封，其特征是：包括箱体、静环、动环、旋转轴、挡圈、唇形密封，静环固定在箱体，动环通过锁紧螺母与旋转轴固定，静环的外壁内侧设置第一-第三伸出端，动环的内壁外侧设置窄空间伸出端，第一伸出端自身形成内部集油槽，第一伸出端与窄空间伸出端之间形成窄空间，第二伸出端自身形成第一集油槽，第二伸出端与动环内壁之间安装唇形密封，第三伸出端自身形成第二集油槽，第三伸出端与动环内壁之间设置迷宫密封。

本发明还可以包括：

1、唇形密封通过挡圈固定在第二伸出端与动环内壁之间。

2、第一集油槽包括第一集油槽上槽体和第一集油槽下槽体，第二集油槽包括第二集油槽上槽体和第二集油槽下槽体，第二伸出端设置润滑油第一通道，润滑油第一通道连通第二集油槽下槽体和第一集油槽下槽体，静环的外壁上设置润滑油第二通道，润滑油第二通道连通第一集油槽下槽体。

3、旋转轴带动动环旋转时，从箱体流下的润滑油部分被内部集油槽收集，并流回箱体，部分飞溅的润滑油被甩入窄空间内，通过窄间隙的润滑油被第一集油槽收集，被第一集油槽上槽体收集的润滑油流入第一集油槽下槽体中，并通过润滑油第二通道流出，未被第一集油槽收集的润滑油受到唇形密封的阻挡后，被第三道集油迷宫密封阻挡，漏出的润滑油被甩入第二集油槽内，被第二集油槽上槽体收集的润滑油流入第二集油槽下槽体中，并通过第二集油槽下槽体的润滑油第一通道流出，迷宫密封形成双向阻隔。

本发明的优势在于：本发明通过第一道窄间隙集油密封的双侧集油槽可收集大部分润滑油，窄间隙密封结构可有效的阻挡润滑油的通过，第二道唇形密封的可达到很好的密封效果，为防止轴系偏斜及振动造成唇形密封泄漏，第三道集油迷宫密封可达到很好的阻隔效果，可将泄漏的润滑油全部收集在集油槽内，并且迷宫密封结构可以达到的很好的双向密封效果，并有唇形密封结构进行辅助双向密封，多层组合设置，达到最终的密封效果，是一项应用范围广，效率高，性能稳定，可靠性高的新技术，特别适用与高速齿轮箱的轴系密封。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的密封组成分区图；

图3为本发明的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本密封采用窄间隙集油密封11、唇形密封12、集油迷宫密封13种密封组合的方式。在齿轮箱旋转轴5上安装本密封结构的动环2，在动环2上设置窄间隙挡圈3和迷宫密封齿，在箱体上1安装本密封的静环6，并在静环6上设置窄间隙集油密封11的静圈及内、外2个集油槽，外部集油槽可分为上槽体及下槽体，同时安放唇形密封4，并在动环2迷宫密封的对应位置上设置第3个集油槽，同样集油槽可分为上槽体及下槽体。

当轴系旋转时，窄间隙集油密封11的狭长密封面可以降低润滑油的进入，2个集油槽可以有效的收集即将进入间隙的润滑油和从窄间隙流出的润滑油，防止滑油进入下一密封结构，内部集油槽的润滑油直接沿油槽流回箱体，进入外部集油槽的润滑油会沿油槽底部的开孔流出密封装置；从第一道密封流出的润滑油会受到第二道唇形密封的阻挡，唇形密封属接触式密封，有较好的密封效果，但若轴系偏斜或者振动较大时，还会存在一定的漏油现象，所以为防止次情况发生，在唇形密封的后，设置第三道集油迷宫密封，润滑油即使通过了第二道密封，也会被甩入迷宫密封的集油槽内，防止滑油泄露。针对外部粉尘颗粒，迷宫密封及唇形密封均有较好的密封效果，粉尘颗粒即使进入密封内，也会随密封底部的回油孔流回油箱，不会进入齿轮箱工作区，通过上述的组合密封方式，可以获得良好的密封效果，保护齿轮箱安全运行。

结合图1-3，在齿轮箱旋转轴5上安装本密封结构的动环2，使用锁紧螺母7将动环2固定在轴上，在箱体1上安装本密封的静环6，同时安放唇形密封4，并使用挡圈3将唇形密封4固定，通过本密封结构，将润滑介质阻挡在箱体内部9，与大气8隔离，需要注意的是，动环和静环的结构相对复杂，单体加工难度较大，所以一般情况下可采用分体加工，再进行组合的加工方式。

旋转轴带动动环旋转时，润滑油沿路线23进行流动，首先会进入第一道窄间隙集油密封，从箱体流下的润滑油大部分会被窄间隙集油密封的内部集油槽21收集，并沿油槽流回箱体，只有一部分飞溅的润滑油会被甩入窄间隙22内，窄间隙内部狭长，润滑油在内部搅动，通过率很低，通过窄间隙的润滑油会被外部集油槽收集，被集油槽上槽体26收集的润滑油会沿槽体流入下槽体25中，并通过下槽体25的开孔流出密封，部分未被集油槽收集的润滑油会受到第二道唇形密封4的阻挡，即使发生轴系偏斜及振动，造成部分滑油泄露，也会被第三道集油迷宫密封阻挡，漏出的少量润滑油会被甩入其集油槽内，同样被集油槽上槽体27收集的润滑油会沿槽体流入下槽体29中，并通过下槽体29的开孔流出密封，最后的迷宫密封28会形成很好的双向阻隔效果，经过以上三层的密封阻隔，使整个密封达到良好的密封效果。

Claims (4)

1.一种齿轮箱用高速组合密封，其特征是：包括箱体、静环、动环、旋转轴、挡圈、唇形密封，静环固定在箱体，动环通过锁紧螺母与旋转轴固定，静环的外壁内侧设置第一-第三伸出端，动环的内壁外侧设置窄空间伸出端，第一伸出端自身形成内部集油槽，第一伸出端与窄空间伸出端之间形成窄空间，第二伸出端自身形成第一集油槽，第二伸出端与动环内壁之间安装唇形密封，第三伸出端自身形成第二集油槽，第三伸出端与动环内壁之间设置迷宫密封。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮箱用高速组合密封，其特征是：唇形密封通过挡圈固定在第二伸出端与动环内壁之间。

3.根据权利要求1或2所述的一种齿轮箱用高速组合密封，其特征是：第一集油槽包括第一集油槽上槽体和第一集油槽下槽体，第二集油槽包括第二集油槽上槽体和第二集油槽下槽体，第二伸出端设置润滑油第一通道，润滑油第一通道连通第二集油槽下槽体和第一集油槽下槽体，静环的外壁上设置润滑油第二通道，润滑油第二通道连通第一集油槽下槽体。

4.根据权利要求3所述的一种齿轮箱用高速组合密封，其特征是：旋转轴带动动环旋转时，从箱体流下的润滑油部分被内部集油槽收集，并流回箱体，部分飞溅的润滑油被甩入窄空间内，通过窄间隙的润滑油被第一集油槽收集，被第一集油槽上槽体收集的润滑油流入第一集油槽下槽体中，并通过润滑油第二通道流出，未被第一集油槽收集的润滑油受到唇形密封的阻挡后，被第三道集油迷宫密封阻挡，漏出的润滑油被甩入第二集油槽内，被第二集油槽上槽体收集的润滑油流入第二集油槽下槽体中，并通过第二集油槽下槽体的润滑油第一通道流出，迷宫密封形成双向阻隔。

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