CN206175664U - 一种传动轴系双级动态密封系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种传动轴系双级动态密封系统，包括箱体、传动轴系、第一级径向旋转回油密封机构和第二级轴向窜动压紧密封机构。本实用新型将密封系统层级分为两级密封，第一级径向旋转回油密封机构，可有效满足传动轴系中的径向旋转密封要求；第二级轴向窜动压紧密封机构，可有效满足传动轴系中的轴向窜动密封要求，且两级密封机构功能相互独立，因此该密封系统可以达到轴系传动设备运转时无积油、无漏油、无渗油的密封效果。
Description
技术领域
本实用新型属于机械密封技术领域，涉及一种机械密封系统，具体涉及一种传动轴系双级动态密封系统。
背景技术
现有的闭式齿轮传动密封系统多采用在与传动轴端配合的端盖内壁加工密封沟槽，沟槽内设置毛毡的方式进行密封。上述密封方式存在以下问题：(1)闭式齿轮传动运行时多采用飞溅润滑，由于端盖内毛毡呈松孔海绵状，当润滑油向轴端飞溅油量超过毛毡贮存油量时，机内润滑油在毛毡位置易发生泄露，导致闭式传动密封失效，无法满足高速、高温工况下的密封要求；(2)毛毡位置处多与机外空气直接接触，易受外部空气温度变化，水汽介质等自然条件影响，导致毛毡寿命缩短，密封可靠性降低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有闭式传动密封系统中毛毡密封可靠性不高的问题，提供一种能够同时满足传动轴径向旋转密封和传动轴轴向窜动密封的传动轴系双级动态密封系统。
为达到上述目的，本实用新型提供了一种传动轴系双级动态密封系统，包括箱体、传动轴系、第一级径向回油密封机构和第二级轴向窜动压紧密封机构；
所述传动轴系包括传动轴和传动齿轮，传动齿轮固定在传动轴上并位于箱体内，传动轴通过位于传动齿轮两侧并固定在箱体上的两个支承轴承支承，其两端位于箱体之外，两个支承轴承的内圈与传动轴过盈配合；
所述第一级径向旋转回油密封机构包括外螺纹密封套和外密封端盖，一根传动轴配备两个牙形、尺寸相同但旋向相反的外螺纹密封套和两个外密封端盖，所述外螺纹密封套内孔与传动轴为过盈配合，所述外密封端盖为筒体结构，外密封端盖的内孔有第一孔段和第二孔段组成，第一孔段的孔径与外螺纹密封套的螺纹大径为间隙配合，第一孔段的长度与外螺纹密封套的长度相同，第一孔段的内壁上设置有多条轴向等间距、横截面为矩形的沟槽，各沟槽的槽壁上设置有相互贯通的回油通道，第一孔段端部的外壁上设置有与箱体连接的法兰，所述第二孔段的孔径大于第一孔段的孔径；两个外螺纹密封套分别对称安装在所述传动轴两端，并分别与两个支承轴承的内圈接触，两个密封端盖的第一孔段分别套装载两个外螺纹密封套上，两个外密封端盖的法兰分别与箱体的两端可拆卸式固连；
所述第二级轴向窜动压紧密封机构包括内密封端盖、密封组件和环形密封毛毡，一根传动轴配备两个内密封端盖、两个密封组件和两个环形密封毛毡，所述内密封端盖为筒体结构，内密封端盖外径小于所述外密封端盖中的第二孔段的孔径，内密封端盖内孔为通孔且与传动轴为间隙配合，内密封端盖的内孔一端靠近该端端面处设置有与环形密封毛毡匹配的环形槽，内密封端盖的内孔设置有环形槽的一端端部的外壁上设置有与外密封端盖连接的法兰；两个环形密封毛毡分别安装在两个内密封端盖内孔孔壁上设置的环形槽内，两个内密封端盖分别安装在所述传动轴的两端，它们未设置法兰的一端分别位于两个外密封端盖的第二孔段内，它们的法兰分别于两个外密封端盖可拆卸式固连，两个内密封端盖与两个外密封端盖组合后在所述内密封端盖的外壁与所述外密封端盖第二孔段的内壁之间形成两个环形密封腔，两个密封组件分别无间隙地压在两个环形密封腔内。
上述传动轴系双级动态密封系统，所述支承轴承的外圈与箱体之间可以通过轴承座与箱体1固连；或者是直接将支承轴承的外圈与箱体过盈配合，从而达到支承轴承的外圈与箱体固连的目的。
上述传动轴系双级动态密封系统，所述密封组件由多个V型唇口密封件和多个压紧橡胶圈组合而成，V型唇口密封件与压紧橡胶圈交替排列且V型唇口密封件的唇口朝向压紧橡胶圈；V型唇口密封件的唇口内设置矩形沟槽。
上述传动轴系双级动态密封系统，所述外螺纹密封套的螺纹为矩形螺纹。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1、由于本实用新型将密封系统层级分为两级密封，由外螺纹密封套和外密封端盖构成的第一级径向旋转回油密封机构，可有效满足传动轴系中的径向旋转密封要求；由内密封端盖、密封组件和环形密封毛毡构成的第二级轴向窜动压紧密封机构，可有效满足轴系传动中的轴向窜动密封要求，且两级密封机构功能相互独立，因此该密封系统可以达到传动轴系系统运转时无积油、无漏油、无渗油的密封效果。
2、由于环形密封毛毡设置在内密封端盖内孔专门设计的沟槽内，V型唇口密封件和压紧橡胶圈设置在外密封端盖和内密封端盖组合形成的环形密封腔内，它们均匀与外界之间具有良好的隔绝，不易受外部空气温度变化、水汽介质等自然条件影响，因此它们不仅具有较长的使用寿命，而且密封可靠性较高。
3、由于本实用新型采用的外螺纹密封套、外密封端盖、内密封端盖、密封组件和环形密封毛毡彼此之间紧密配合或者两两套接，在提高传动轴系密封系统的密封性能同时，最大程度降低传动轴系密封系统的安装尺寸及运转空间，在传动轴系领域具有很强的实用性。
附图说明
图1为本实用新型所述传动轴系双级动态密封系统的结构示意图。
图2为本实用新型所述传动轴系双级动态密封系统中外螺纹密封套结构示意图。
图3为本实用新型的传动轴系双级动态密封系统中外密封端盖沿轴向的剖面结构示意图。
图4为本实用新型的传动轴系双级动态密封系统中密封组件沿轴向的剖面结构示意图。
图5为本实用新型的传动轴系双级动态密封系统中V型唇口密封件结构示意图。
图6为本实用新型的传动轴系双级动态密封系统中内密封端盖沿轴向的剖面结构示意图。
图7为本实用新型的传动轴系双级动态密封系统中内密封端盖垂直于轴向的剖面结构示意图。
图中：1、箱体；2、传动轴；3、传动齿轮；4、套筒；5、支承轴承；5-1、内圈；6、外螺纹密封套；7、外密封端盖；7-1、第一孔段；7-2、第二孔段；7-3、沟槽；7-4、回油通道；7-5、与箱体连接的法兰；8、内密封端盖；8-1、环形槽；8-2、与外密封端盖连接的法兰；9、密封组件；9-1、V型唇口密封件；9-1-1、唇口；9-1-2、矩形沟槽；9-2、压紧橡胶圈；10、环形密封毛毡。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
本实施例提供的传动轴系双级动态密封系统，如图1所示，包括箱体1、传动轴系、第一级径向旋转回油密封机构和第二级轴向窜动压紧密封机构。
如图1所示，传动轴系包括传动轴2和传动齿轮3，传动齿轮3固定在传动轴2上并位于箱体1内，传动轴2通过位于传动齿轮3两侧并固定在箱体1内的两个支承轴承5支承，其两端位于箱体1之外；两个支承轴承5由外圈、内圈5-1以及位于外圈和内圈5-1之间的若干滚珠组成，外圈与箱体1为过盈配合，内圈5-1与传动轴2为过盈配合；其中一个支承轴承5与传动齿轮3一侧端面之间为自传动轴2外侧面延伸出的轴肩，另一支承轴承5与与传动齿轮3另一侧面之间为套接在传动轴2上的套筒4，轴肩与套筒4将传动齿轮3固定，避免传动齿轮3窜动，上述轴肩还可以对传动齿轮3起到限位作用，限定其在传动轴2上的移动距离，便于传动轴系的安装。传动轴系通过支承轴承5的外圈固定在箱体1内，传动轴2上安装的传动齿轮3、套筒4和支承轴承5的内圈5-1均随传动轴2做径向旋转运动。
如图1至图3所示，第一级径向旋转回油密封机构包括外螺纹密封套6和外密封端盖7，一根传动轴2配备两个牙形、尺寸相同但旋向相反的外螺纹密封套6和两个外密封端盖7。外螺纹密封套6的螺纹为矩形螺纹，其内孔与传动轴2为过盈配合；外密封端盖7为筒体结构，外密封端盖7的内孔由第一孔段7-1和第二孔段7-2组成，第一孔段7-1的孔径与外螺纹密封套6的螺纹大径为间隙配合，第一孔段7-1的长度与外螺纹密封套6的长度相同，第一孔段7-1的内壁上设置有多条轴向等间距、横截面为矩形的沟槽7-3，各沟槽的槽壁上设置有相互贯通的回油通道7-4，但从工程量和节约成本的角度看，在外密封端盖7内孔润滑油比较集中的过油底部设计若干回油通道即可，第一孔段端部的外壁上设置有与箱体1连接的法兰7-5；第二孔段7-2的孔径大于第一孔段7-1的孔径；两个外螺纹密封套6分别对称安装在传动轴2两端，并分别与两个支承轴承5的内圈5-1接触，两个外密封端盖7的第一孔段7-1分别套装在两个外螺纹密封套6上，两个外密封端盖7的法兰7-5分别与箱体1的两端可拆卸式固连。当传动轴系两端的外螺纹密封套6随传动轴2转动时，位于外螺纹密封套6的大径与外密封端盖7内孔间隙内的润滑油被外螺纹密封套6的矩形螺纹搅动，传动轴系两端的润滑油均通过外密封端盖第一孔段7-1内壁上设置的矩形沟槽7-3内的回油通道7-4返回位于传动轴2中间的传动齿轮3位置处。
如图1、图6至图7所示，第二级轴向窜动压紧密封机构包括内密封端盖8、密封组件9和环形密封毛毡10，一根传动轴2配备两个内密封端盖8、两个密封组件9和两个环形密封毛毡10，内密封端盖8为筒体结构，内密封端盖8外径小于外密封端盖7中的第二孔段7-2的孔径，内密封端盖8内孔为通孔且与传动轴2为间隙配合，内密封端盖8的内孔一端靠近该端端面处设置有与环形密封毛毡10匹配的环形槽8-1，内密封端盖8的内孔设置有环形槽8-1的一端端部的外壁上设置有与外密封端盖7连接的法兰8-2；两个环形密封毛毡10分别安装在两个内密封端盖8内孔孔壁上设置的环形槽8-1内，两个内密封端盖8分别安装在所述传动轴2的两端，它们未设置法兰8-2的一端分别位于两个外密封端盖7的第二孔段7-2内，它们的法兰8-2分别与两个外密封端盖7可拆卸式固连，两个内密封端盖8与两个外密封端盖7组合后在内密封端盖8的外壁与外密封端盖第二孔段7-2的内壁之间形成两个环形密封腔，两个密封组件9分别无间隙地压在两个环形密封腔内。如图4及图5所示，密封组件9由多个V型唇口密封件9-1和多个压紧橡胶圈9-2组合而成，V型唇口密封件9-1与压紧橡胶圈9-2交替排列且V型唇口密封件的唇口9-1-1朝向压紧橡胶圈9-2)，且V型唇口密封件的唇口(9-1-1)内设置有矩形沟槽(9-1-2)。由于密封组件9位于内密封端盖8与外密封端盖7配合形成的环形密封腔中，而内密封端盖8与传动轴2间隙配合，因此密封组件9不随传动轴2做径向旋转运动，但由于密封组件9的膨胀效果，可以封堵第一级径向旋转回油密封机构可能存在的渗漏的润滑油，提高密封系统的密封性能。
综上所述，第一级径向旋转回油密封机构与第二级轴向窜动压紧密封机构共同构成了传动轴系双级动态密封系统，第一级密封机构利用外螺纹密封套6螺纹径向回转时螺纹表面的轴向分力带动润滑油朝轴向流动，同时利用第一级密封机构中外螺纹密封套6螺纹大径与外密封端盖第一孔段7-1的间隙配合以及外密封端盖第一孔段7-1内壁上设置的矩形沟槽7-3内的回油通道7-4可以有效保证回油量始终大于储油量，将传动轴系中的大量漏失润滑油不断的动态回存于传动轴系中间需要润滑传动齿轮3位置处；第二级密封机构的密封组件9在环形密封腔内无缝隙的静态压紧，V型唇口密封件9-1由于压紧作用，唇口结构始终向外膨胀，当传动轴系运转发生振动或者轴向窜动时，密封腔内的空间大小会随振动变化，此时密封组件9的膨胀效果将更加明显，始终充满环形密封腔，因此能够牢牢封堵第一级径向旋转回油密封机构可能存在的少量渗漏润滑油；在两级密封机构的共同作用下，才能够始终确保整体传动轴系系统密封的可靠性，密封系统的模块化设计思路，大大降低了零件的更换与维护成本。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。
Claims (4)
1.一种传动轴系双级动态密封系统，包括箱体(1)、传动轴系，其特征在于还包括第一级径向旋转回油密封机构和第二级轴向窜动压紧密封机构；
所述传动轴系包括传动轴(2)和传动齿轮(3)，传动齿轮(3)固定在传动轴(2)上并位于箱体(1)内，传动轴(2)通过位于传动齿轮(3)两侧并固定在箱体上的两个支承轴承(5)支承，其两端位于箱体之外，两个支承轴承(5)的内圈与传动轴(2)为过盈配合；
所述第一级径向旋转回油密封机构包括外螺纹密封套(6)和外密封端盖(7)，一根传动轴(2)配备两个牙形、尺寸相同但旋向相反的外螺纹密封套(6)和两个外密封端盖(7)，所述外螺纹密封套(6)内孔与传动轴(2)为过盈配合，所述外密封端盖(7)为筒体结构，外密封端盖的内孔由第一孔段(7-1)和第二孔段(7-2)组成，所述第一孔段(7-1)的孔径与外螺纹密封套(6)的螺纹大径为间隙配合，第一孔段(7-1)的长度与外螺纹密封套(6)的长度相同，第一孔段(7-1)的内壁上设置有多条轴向等间距、横截面为矩形的沟槽(7-3)，各沟槽的槽壁上设置有相互贯通的回油通道(7-4)，第一孔段端部的外壁上设置有与箱体连接的法兰(7-5)，所述第二孔段(7-2)的孔径大于第一孔段的孔径；两个外螺纹密封套(6)分别对称安装在所述传动轴(2)两端，并分别与两个支承轴承(5)的内圈(5-1)接触，两个外密封端盖(7)的第一孔段(7-1)分别套装在两个外螺纹密封套(6)上，两个外密封端盖(7)的法兰(7-5)分别与箱体(1)的两端可拆卸式固连；
所述第二级轴向窜动压紧密封机构包括内密封端盖(8)、密封组件(9)和环形密封毛毡(10)，一根传动轴(2)配备两个内密封端盖(8)、两个密封组件(9)和两个环形密封毛毡(10)，所述内密封端盖(8)为筒体结构，内密封端盖(8)外径小于所述外密封端盖中的第二孔段(7-2)的孔径，内密封端盖(8)内孔为通孔且与传动轴(2)为间隙配合，内密封端盖(8)的内孔一端靠近该端端面处设置有与环形密封毛毡匹配的环形槽(8-1)，内密封端盖的内孔设置有环形槽的一端端部的外壁上设置有与外密封端盖(7)连接的法兰(8-2)；两个环形密封毛毡(10)分别安装在两个内密封端盖(8)内孔孔壁上设置的环形槽(8-1)内，两个内密封端盖(8)分别安装在所述传动轴(2)的两端，它们未设置法兰(8-2)的一端分别位于两个外密封端盖的第二孔段(7-2)内，它们的法兰(8-2)分别与两个外密封端盖(7)可拆卸式固连，两个内密封端盖(8)与两个外密封端盖(7)组合后在所述内密封端盖(8)的外壁与所述外密封端盖第二孔段(7-2)的内壁之间形成两个环形密封腔，两个密封组件(9)分别无间隙地压在两个环形密封腔内。
2.根据权利要求1所述的传动轴系双级动态密封系统，其特征在于所述密封组件(9)由多个V型唇口密封件(9-1)和多个压紧橡胶圈(9-2)组合而成，V型唇口密封件(9-1)与压紧橡胶圈(9-2)交替排列且V型唇口密封件的唇口(9-1-1)朝向压紧橡胶圈(9-2)。
3.根据权利要求2所述的传动轴系双级动态密封系统，其特征在于所述V型唇口密封件的唇口(9-1-1)内设置有矩形沟槽(9-1-2)。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的传动轴系双级动态密封系统，其特征在于所述外螺纹密封套(6)的螺纹为矩形螺纹。
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