CN216895766U - 一种关于风电机组齿轮箱高速轴密封环 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高速轴密封环技术领域，且公开了一种关于风电机组齿轮箱高速轴密封环，包括安装法兰、静环、动环和齿轮箱，安装法兰通过安装螺钉与齿轮箱连接，所述静环通过紧固螺钉与安装法兰连接，所述静环的右侧与安装法兰的左侧均开设有环形槽。该关于风电机组齿轮箱高速轴密封环，通过安装法兰、紧固螺钉、静环、动环、侧环、定位环、环形槽、滑槽、第一密封圈和第二密封圈之间的相互配合，达到了可通过降低异常负载期间密封件的磨损和减轻高速轴径向跳动对密封件的损坏来防止齿轮箱出现甩油情况的效果，解决了风电机组齿轮箱因密封件在异常负载期间受到磨损和高速轴径向跳动导致密封件受损而发生甩油情况的问题。

Description

一种关于风电机组齿轮箱高速轴密封环

技术领域

本实用新型涉及高速轴密封环技术领域，具体为一种关于风电机组齿轮箱高速轴密封环。

背景技术

随着社会不断的发展，新型能源受到越来越多人的重视，因为相比传统能源而言，新型能源属于清洁能源，具备可循环利用的特性，这种能源取之不尽，用之不竭，而风能就是清洁能源的一种，只要存在气体流动，便会产生风能，而风力发电机便可利用风能进行发电。

在风力发电机中，风电机组齿轮箱是其重要组成部分，它关乎着风电机能否正常运转，但风电机组齿轮箱在运行过程中，高速轴的轴承会存在甩油现象，针对这一问题，需要对齿轮箱高速轴的密封环进行分析，而造成齿轮箱高速端渗油的主要原因有两点，一是风向和风力变化无常，风力通过叶轮轮毂传递高速轴上的载荷难以均衡分布，在机组在停机和启动的瞬间，系统负载会出现较大的波动，然而齿轮箱高速轴密封件本身难以起到支撑作用，异常负载期间密封件容易产生偏磨损，从而影响其使用寿命，二是风电机组齿轮箱运行期间，高速轴存在径向的跳动，这种径向跳动会不断对密封件进行挤压，从而降低了密封件的使用寿命。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种关于风电机组齿轮箱高速轴密封环，具备通过降低异常负载期间密封件的磨损和减轻高速轴径向跳动对密封件的损坏来防止齿轮箱出现甩油情况的优点，解决了风电机组齿轮箱因密封件在异常负载期间受到磨损和高速轴径向跳动导致密封件受损而发生甩油的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种关于风电机组齿轮箱高速轴密封环，包括安装法兰、静环、动环和齿轮箱，安装法兰通过安装螺钉与齿轮箱连接，所述静环通过紧固螺钉与安装法兰连接，所述静环的右侧与安装法兰的左侧均开设有环形槽，所述动环的左右两侧均设置有侧环，左侧侧环位于左侧环形槽的内部，右侧侧环位于右侧环形槽的内部，两个侧环的内壁与侧表面均设置有定位环，两个环形槽的内壁均开设有滑槽，所述定位环位于滑槽的内部，所述静环的内壁设置有第一密封圈，所述静环的内壁设置有第二密封圈。

优选的，所述安装法兰的右侧设置有第一侧向密封圈，所述第一侧向密封圈的右侧与齿轮箱的左侧抵持，第一侧向密封圈可以防止润滑油从静环和安装法兰的间隙中渗出，起到了密封静环和安装法兰间隙的作用，所述静环的右侧设置有第二侧向密封圈，所述第二侧向密封圈的右侧与安装法兰的左侧抵持，第二侧向密封圈可以防止润滑油从安装法兰和齿轮箱的间隙中渗出，起到了密封安装法兰和齿轮箱间隙的作用。

优选的，所述动环的内壁开设有移动槽，所述移动槽的内部设置有抵块，所述抵块远离第一密封圈的一侧固定连接有抵杆，所述动环的内部开设有空槽，所述空槽的内部设置有楔形块，所述楔形块靠近第一密封圈的一侧与抵杆远离第一密封圈的一端抵持，所述动环的右侧螺纹连接有调节螺栓，所述调节螺栓通过转动环与楔形块连接。

优选的，所述抵块远离抵杆的一侧开设有齿槽，密封环安装完毕后，齿槽直接与高速轴侧表面贴合，增大了抵块与高速轴的摩擦力，防止抵块与高速轴出现相对滑动的情况。

优选的，所述楔形块的靠近第一密封圈的一侧为第一斜面，所述抵杆远离第一密封圈的一端为第二斜面，所述第一斜面的斜率与第二斜面的斜率相同，当楔形块向左移动后，抵杆会被迫下移，从而带动抵块向靠近高速轴轴线的方向移动，直至抵块的侧面与高速轴的侧表面抵持，从而使动环与高速轴紧固连接。

优选的，所述抵块的左右两侧均固定连接有限位块，所述移动槽左右两侧的内壁均开设有限位槽，所述限位块位于限位槽的内部，限位块与限位槽一同起到了辅助限制抵块移动方向的作用，所述限位块通过弹簧与限位槽的内顶壁连接，而限位块还为弹簧提供了固定点，而弹簧则会为抵块的复位提供弹力。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种关于风电机组齿轮箱高速轴密封环，具备以下有益效果：

1、该关于风电机组齿轮箱高速轴密封环，通过安装法兰、紧固螺钉、静环、动环、侧环、定位环、环形槽、滑槽、第一密封圈和第二密封圈之间的相互配合，达到了可通过降低异常负载期间密封件的磨损和减轻高速轴径向跳动对密封件的损坏来防止齿轮箱出现甩油情况的效果，解决了风电机组齿轮箱因密封件在异常负载期间受到磨损和高速轴径向跳动导致密封件受损而发生甩油情况的问题。

2、该关于风电机组齿轮箱高速轴密封环，通过动环、移动槽、抵块、底杆、空槽、调节螺栓、楔形块、限位块、限位槽和弹簧之间的相互配合，可以通过拧动调节螺栓来迫使抵杆带动抵块下移，从而使抵块与高速轴抵紧，达到了防止动圈与高速轴发生相对滑动的效果，解决了该密封环为一体式密封环，动圈套接在高速轴上时，当高速轴快速转动，动圈可能会与高速轴发生相对滑动的问题。

附图说明

图1为本实用新型正剖视图；

图2为本实用新型图1中A处放大图；

图3为本实用新型动环侧视图。

其中：1、安装法兰；2、紧固螺钉；3、静环；4、动环；5、侧环；6、定位环；7、滑槽；8、第一密封圈；9、第二密封圈；10、第一侧向密封圈；11、第二侧向密封圈；12、移动槽；13、抵块；14、抵杆；15、空槽；16、调节螺栓；17、楔形块；18、限位块；19、限位槽；20、弹簧。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，一种关于风电机组齿轮箱高速轴密封环，包括安装法兰1、静环3、动环4和齿轮箱，动环4的内壁开设有移动槽12，移动槽12的数量视实际动环4直径大小而定，移动槽12的内部设置有抵块13，抵块13远离第一密封圈8的一侧固定连接有抵杆14，移动槽12远离第一密封圈8的一侧开设有通孔，抵杆14位于通孔的内部，动环4的内部开设有空槽15，通孔将移动槽12的内部与空槽15的内部连通，空槽15的内部设置有楔形块17，楔形块17靠近第一密封圈8的一侧与抵杆14远离第一密封圈8的一端抵持，动环4的右侧螺纹连接有调节螺栓16，空槽15左侧的内壁开设有螺纹槽，调节螺栓16的侧表面与螺纹槽的内部螺纹连接，调节螺栓16通过转动环与楔形块17连接，调节螺栓16的左端固定连接转动环，楔形块17的内部开设有转动槽，转动环位于转动槽的内部，调节螺栓16在转动环和转动槽的共同作用下，只能与楔形块17发生相对转动，而无法分离，抵块13远离抵杆14的一侧开设有齿槽，楔形块17的靠近第一密封圈8的一侧为第一斜面，抵杆14远离第一密封圈8的一端为第二斜面，第一斜面的斜率与第二斜面的斜率相同，抵块13的左右两侧均固定连接有限位块18，移动槽12左右两侧的内壁均开设有限位槽19，限位块18位于限位槽19的内部，限位块18通过弹簧20与限位槽19的内顶壁连接，此时弹簧20处于拉伸状态。

安装法兰1通过安装螺钉与齿轮箱连接，齿轮箱是风力发电机组的重要机械部件，其主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速，通常风轮的转速很低，远达不到发电机发电所要求的转速，必须通过齿轮箱齿轮副的增速作用来实现，故也将齿轮箱称之为增速箱，静环3通过紧固螺钉2与安装法兰1连接，静环3的内部和安装法兰1的内部均开设有螺纹孔，紧固螺钉2位于螺纹孔的内部，静环3的右侧与安装法兰1的左侧均开设有环形槽，动环4的左右两侧均设置有侧环5，左侧侧环5位于左侧环形槽的内部，右侧侧环5位于右侧环形槽的内部，两个侧环5的内壁与侧表面均设置有定位环6，两个环形槽的内壁均开设有滑槽7，滑槽7同样也为环形，其形状大小均与定位环6相匹配，定位环6位于滑槽7的内部，由侧环5与定位环6配合环形槽与滑槽7共同组成了双F型多重梳齿结构，这种结构可以有效阻止润滑介质通道中的润滑介质和污物通道中的污物在离心力作用下不会通过中间的隔离通道，从而起到双向密封作用，润滑油介质通过双F形通道又回到密封腔体，这样润滑油就不会泄漏到密封腔体外面。

静环3的内壁设置有第一密封圈8，静环3的内壁设置有第二密封圈9，第一密封圈8的内壁和第二密封圈9的内壁均与高速轴的侧表面抵持，安装法兰1的右侧设置有第一侧向密封圈10，第一侧向密封圈10的右侧与齿轮箱的左侧抵持，静环3的右侧设置有第二侧向密封圈11，第二侧向密封圈11的右侧与安装法兰1的左侧抵持，通过安装法兰1、紧固螺钉2、静环3、动环4、侧环5、定位环6、环形槽、滑槽7、第一密封圈8和第二密封圈9之间的相互配合，达到了可通过降低异常负载期间密封件的磨损和减轻高速轴径向跳动对密封件的损坏来防止齿轮箱出现甩油情况的效果，解决了风电机组齿轮箱因密封件在异常负载期间受到磨损和高速轴径向跳动导致密封件受损而发生甩油情况的问题。

当把该密封环安装在高速轴上后，动环4套于高速轴，动环4与轴接触面依靠动第一密封圈8提供过盈实现密封，静环3通过安装法兰1固定于齿轮箱的端盖侧面，静环3与安装法兰1之间依靠第二侧向密封圈11实现密封，而安装法兰1与齿轮箱之间则依靠第一侧向密封圈10实现密封，静环3内壁上的第二密封圈9的内壁直接与高速轴的侧表面接触，起到调节静环3与高速轴同心的作用，动环4与静环3内部的双F型多重梳齿结构形成了污物通道、润滑介质隔离通道和润滑介质通道，这种双F型多重梳齿结构既能够防止密封腔中的润滑介质泄漏，同时又可以阻止外界的污染物进入密封腔内，当风机工作时，固定在高速轴上的动环4会随轴转动，而静环3相对静止不动，因此两密封环相对旋转，润滑介质通道中的润滑介质和污物通道中的污物在离心力作用下不会通过中间的隔离通道，从而起到双向密封作用，润滑油介质通过双F形通道又回到密封腔体，这样润滑油就不会泄漏到密封腔体外面。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种关于风电机组齿轮箱高速轴密封环，包括安装法兰(1)、静环(3)、动环(4)和齿轮箱，安装法兰(1)通过安装螺钉与齿轮箱连接，所述静环(3)通过紧固螺钉(2)与安装法兰(1)连接，其特征在于：所述静环(3)的右侧与安装法兰(1)的左侧均开设有环形槽，所述动环(4)的左右两侧均设置有侧环(5)，左侧侧环(5)位于左侧环形槽的内部，右侧侧环(5)位于右侧环形槽的内部，两个侧环(5)的内壁与侧表面均设置有定位环(6)，两个环形槽的内壁均开设有滑槽(7)，所述定位环(6)位于滑槽(7)的内部，所述静环(3)的内壁设置有第一密封圈(8)，所述静环(3)的内壁设置有第二密封圈(9)。

2.根据权利要求1所述的一种关于风电机组齿轮箱高速轴密封环，其特征在于：所述安装法兰(1)的右侧设置有第一侧向密封圈(10)，所述第一侧向密封圈(10)的右侧与齿轮箱的左侧抵持，所述静环(3)的右侧设置有第二侧向密封圈(11)，所述第二侧向密封圈(11)的右侧与安装法兰(1)的左侧抵持。

3.根据权利要求1所述的一种关于风电机组齿轮箱高速轴密封环，其特征在于：所述动环(4)的内壁开设有移动槽(12)，所述移动槽(12)的内部设置有抵块(13)，所述抵块(13)远离第一密封圈(8)的一侧固定连接有抵杆(14)，所述动环(4)的内部开设有空槽(15)，所述空槽(15)的内部设置有楔形块(17)，所述楔形块(17)靠近第一密封圈(8)的一侧与抵杆(14)远离第一密封圈(8)的一端抵持，所述动环(4)的右侧螺纹连接有调节螺栓(16)，所述调节螺栓(16)通过转动环与楔形块(17)连接。

4.根据权利要求3所述的一种关于风电机组齿轮箱高速轴密封环，其特征在于：所述抵块(13)远离抵杆(14)的一侧开设有齿槽。

5.根据权利要求3所述的一种关于风电机组齿轮箱高速轴密封环，其特征在于：所述楔形块(17)的靠近第一密封圈(8)的一侧为第一斜面，所述抵杆(14)远离第一密封圈(8)的一端为第二斜面，所述第一斜面的斜率与第二斜面的斜率相同。

6.根据权利要求3所述的一种关于风电机组齿轮箱高速轴密封环，其特征在于：所述抵块(13)的左右两侧均固定连接有限位块(18)，所述移动槽(12)左右两侧的内壁均开设有限位槽(19)，所述限位块(18)位于限位槽(19)的内部，所述限位块(18)通过弹簧(20)与限位槽(19)的内顶壁连接。

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