CN218761290U - 回转类齿轮箱输出端密封结构、齿轮箱和风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种回转类齿轮箱输出端密封结构、齿轮箱和风力发电机组，涉及密封技术领域。密封结构包括箱体、输出齿轮轴、外端圆锥滚子轴承、内端圆锥滚子轴承和密封环体，外端圆锥滚子轴承和内端圆锥滚子轴承均套接于输出齿轮轴外，外端圆锥滚子轴承和内端圆锥滚子轴承均安装于箱体内；密封环体套接于外端圆锥滚子轴承的内圈外，且外端圆锥滚子轴承的外圈的端面抵接。该密封结构装配便捷，效率高，且摩擦阻力小。

Description

回转类齿轮箱输出端密封结构、齿轮箱和风力发电机组

技术领域

本实用新型涉及回转类齿轮箱领域，具体而言，涉及一种回转类齿轮箱输出端密封结构、齿轮箱和风力发电机组。

背景技术

偏航、变桨齿轮箱，分别为风力发电机组中偏航、变桨系统的主要传动部件。目前市场上常见的偏航、变桨齿轮箱，多为多级行星传动结构，请结合图1，其输出机构包括输出齿轮轴1、箱体2、第一圆锥滚子轴承3、第二圆锥滚子轴承4、骨架油封5和金属密封环6。其中第一圆锥滚子轴承采用润滑脂润滑，第二圆锥滚子轴承采用润滑油润滑，骨架油封5将润滑脂与润滑油分隔。金属密封环通过第一圆锥滚子轴承3的内圈与输出齿轮轴1配合实现轴向压紧，在金属密封环的弹性作用下，使金属密封环的端面与第一圆锥滚子轴承3的外圈端面接触，起到密封润滑脂的作用。现有技术的这种密封结构摩擦阻力大，装配工艺繁琐，成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种回转类齿轮箱输出端密封结构、齿轮箱和风力发电机组，其能够简化装配工艺，减小摩擦阻力，降低成本。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型提供一种回转类齿轮箱输出端密封结构，包括：

箱体、输出齿轮轴、外端圆锥滚子轴承、内端圆锥滚子轴承和密封环体，所述外端圆锥滚子轴承和所述内端圆锥滚子轴承均套接于所述输出齿轮轴外，所述外端圆锥滚子轴承和内端圆锥滚子轴承均安装于所述箱体内；所述密封环体套接于所述外端圆锥滚子轴承的内圈外，且所述外端圆锥滚子轴承的外圈的端面抵接。

在可选的实施方式中，所述密封环体包括金属骨架和橡胶层，所述橡胶层设于所述金属骨架的外表面上，所述金属骨架套接于所述内圈外且二者过盈配合，所述橡胶层与所述外圈的端面抵接。

在可选的实施方式中，所述金属骨架包括内环、连接环板和外环，所述内环与所述连接环板的内侧连接，所述外环与所述连接环板的外侧连接，所述内环和所述外环远离所述连接环板的一侧的延伸方向一致；所述内环套接于所述内圈外；所述橡胶层至少包裹所述外环。

在可选的实施方式中，所述橡胶层涂覆于所述金属骨架外。

在可选的实施方式中，所述密封环体设置为金属密封环，所述金属密封环套接于所述内圈外且二者过盈配合，所述金属密封环与所述外圈的端面抵接。

在可选的实施方式中，所述金属密封环包括依次连接的固定环、连接环和密封环片，所述固定环位于所述密封环片围成的区域内，所述密封环片的厚度小于所述固定环和所述连接环的厚度，所述固定环套接于所述内圈外，所述密封环片与所述外圈的端面抵接。

在可选的实施方式中，所述回转类齿轮箱输出端密封结构还包括封盖；所述输出齿轮轴上设置有环形凸台，所述封盖套接于所述输出齿轮轴外，所述封盖被夹持于所述环形凸台与所述内圈之间；所述外圈在所述输出齿轮轴的轴向上的正投影位于所述封盖的外边缘围成的区域内。

在可选的实施方式中，所述箱体上设置有环形槽，所述封盖的外边缘具有环形折边，所述环形折边嵌设于所述环形槽内。

第二方面，本实用新型提供一种齿轮箱，所述齿轮箱包括：

前述实施方式中任一项所述的回转类齿轮箱输出端密封结构。

第三方面，本实用新型提供一种风力发电机组，所述风力发电机组包括：

前述实施方式所述的齿轮箱。

本实用新型实施例的有益效果是：

综上所述，本实施例提供了一种回转类齿轮箱输出端密封结构，将密封环体套接在外端圆锥滚子轴承的内圈外，密封环体与内圈为轴向限位连接，也即密封环体与内圈在内圈的轴向上相对固定，密封环体相对于内圈的位置稳固，实现了密封环体与内圈的定位和密封。同时，密封环体与外圈的端面抵接，密封环体与外圈为密封配合，如此，密封环体同时与内圈和外圈密封，润滑外端圆锥滚子轴承的润滑油不易从外端圆锥滚子轴承的端部泄漏，使用安全性高。装配时，密封体不需要被夹持在输出齿轮轴和内圈之间，降低装配难度，而且没有输出齿轮轴压紧密封体，减小了密封体与外圈的端面压紧的力，从而在外圈相对于内圈转动时，减小了摩擦力，密封体的磨损速度慢，使用寿命长。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为现有技术的输出端密封结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1的回转类齿轮箱输出端密封结构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例1的回转类齿轮箱输出端密封结构的变形示意图；

图4为本实用新型实施例2的回转类齿轮箱输出端密封结构的结构示意图。

图标:

100-箱体；101-装配通孔；102-环形槽；200-输出齿轮轴；210-环形凸台；300-外端圆锥滚子轴承；301-内圈；302-外圈；400-内端圆锥滚子轴承；500-密封环体；510-金属骨架；511-内环；512-连接环板；513-外环；514-固定环；515-连接环；516-密封环片；520-橡胶层；600-骨架油封；700-封盖；710-环形折边。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。

目前，根据背景技术的描述可知，现有技术的齿轮箱密封结构装配时，金属密封环位于输出齿轮轴和第一圆锥滚子轴承之间，通过输出齿轮轴和第一圆锥滚子轴承夹紧，并且依靠夹紧力将金属密封环抵紧在外圈的端面上，也即金属密封环的位置定位需要依靠齿轮输出轴和内圈共同限制，如此，装配不便，而且，装配过程中，轴向夹紧力较大，金属密封体与外圈接触力大，摩擦阻力大。当轴向夹紧力失效或者减弱时，金属密封环的密封效果降低甚至失效，运行可靠性低。

鉴于此，设计者提供了一种回转类齿轮箱输出端密封结构，不仅能够简化装配工序，降低制造成本，还能够减小摩擦阻力，延长使用寿命。其中，回转类齿轮箱包括但不限于风电偏航、变桨齿轮箱，及工程机械、建筑机械等领域中相似结构的齿轮箱。

实施例1

请结合图2和图3，本实施例中，回转类齿轮箱输出端密封结构包括箱体100、输出齿轮轴200、外端圆锥滚子轴承300、内端圆锥滚子轴承400和密封环体500，外端圆锥滚子轴承300和内端圆锥滚子轴承400均套接于输出齿轮轴200外，外端圆锥滚子轴承300和内端圆锥滚子轴承400均安装于箱体100内；密封环体500套接于外端圆锥滚子轴承300的内圈301外，且外端圆锥滚子轴承300的外圈302的端面抵接。

需要说明的是，箱体100的结构可以采用现有公知结构，本实施例中不进行详细说明。其中，箱体100具有装配通孔101，装配通孔101包括同轴且连通的第一孔段和第二孔段，第一孔段和第二孔段均为圆柱形孔，第一孔段的孔径大于第二孔段的孔径。内端圆锥滚子轴承400嵌设在第二孔段内，外端圆锥滚子轴承300嵌设在第一孔段内。第一孔段和第二孔段之间设置有骨架油封600，骨架油封600用于隔开第一孔段和第二孔段，使润滑内端圆锥滚子轴承400的润滑脂和润滑外端圆锥滚子轴承300的润滑油隔开，互不影响。

本实施例中，可选的，密封环体500包括金属骨架510和橡胶层520，橡胶层520与金属骨架510连接，金属骨架510与内圈301固定连接，橡胶层520与外圈302的端面抵接。

可选的，金属骨架510包括一体式结构的内环511、连接环板512和外环513，内环511和外环513均为圆环，连接环板512为圆环板，内环511、连接环板512和外环513同轴设置，内环511位于外环513围成的区域内，内环511远离连接环板512的边缘和外环513远离连接环板512的边缘的朝向相同。内环511套接在内端圆锥滚子轴承400的内圈301外，并且，内环511与内端圆锥滚子轴承400的内圈301过盈配合，如此，实现金属骨架510与内圈301的固定连接。橡胶层520包覆在连接环板512的外侧面以及外环513外，橡胶层520可以与连接环板512和外环513粘接固定，或者，橡胶层520采用涂覆的方式固定在金属骨架510外表面。

在其他实施例中，橡胶层520仅可以包裹外环513，或者将外环513和连接环板512均包裹住。橡胶层520与外圈302的端面接触，起到密封的作用。由于利用橡胶层520与外圈302的端面接触实现密封，橡胶层520具有一定的弹性形变能力，橡胶层520与外圈302的端面为弹性接触，具有补偿制造或装配误差的作用，且在运行过程中，即使橡胶层520产生了磨损，也会因为自身的弹性形变的特性，始终保持与外圈302的端面接触，密封可靠。

请结合图3，本实施例中，可选的，为了提高齿轮箱密封结构的适应环境的能力，能在恶劣条件下正常使用，在输出齿轮轴200外套接有封盖700，封盖700与输出齿轮轴200在输出齿轮轴200的轴向上相对固定，封盖700遮挡内端圆锥滚子轴承400的外圈302和内圈301之间的空间，起到防尘的作用。具体的，输出齿轮轴200的外周面凸设有环形凸台210，环形凸台210可以为圆形台，与输出齿轮轴200为一体式结构。装配输出齿轮轴200时，将其插接在内端圆锥滚子轴承400和外端圆锥滚子轴承300内，并且，利用环形凸台210将封盖700压紧在内端圆锥滚子轴承400的内圈301上，通过内圈301和环形凸台210实现封盖700的定位。封盖700的外边缘延伸至箱体100的外端面上，使得外圈302在输出齿轮轴200的轴向上的正投影位于封盖700的外边缘围成的区域内，封盖700能够较好的遮挡内圈301和外圈302之间的空间。其中，箱体100的外端面为靠近环形凸台210的一环形端面。

进一步的，箱体100的靠近环形凸台210的外端面设置有环形槽102，环形槽102围绕装配通孔101的轴线设置，封盖700的外边缘具有环形折边710，环形折边710嵌设或插接在环形槽102内，如此，封盖700与箱体100的外端面之间的缝隙小，杂质不易进入装配通孔101内，防尘效果好。

实施例2

请结合图4，本实施例也提供了一种回转类齿轮箱输出端密封结构，本实施例的技术方案是在实施例1的技术方案的基础上的进一步改进，为了避免叙述重复累赘，实施例1已经公开的技术方案本实施例中不再进行详细说明。

本实施例中，针对密封环体500的结构进行了改进。

具体的，密封环体500设置为金属密封环，密封环体500包括依次连接的固定环514、连接环515和密封环片516，固定环514、连接环515和密封环片516可以设置为一体式结构。固定环514、连接环515和密封环片516均为圆形环，三者同轴设置，固定环514位于密封环片516围成的区域内，并且，密封环片516的厚度小于固定环514和连接环515的厚度。其中，密封环片516的厚度为密封环片516的内周面和外周面之间的距离，固定环514的厚度为固定环514的内周面和外周面之间的距离，连接环515的厚度为连接环515的内端面和外端面之间的距离。固定环514套接于内圈301外，固定环514与内圈301为过盈配合，密封环片516与外圈302的端面抵接。由于密封环片516的厚度较小，能够节省成本，且密封环片516与外圈302的端面的接触面积小，摩擦阻力小。

实施例3

本实施例提供了一种齿轮箱，齿轮箱包括上述实施例1或实施例2记载的回转类齿轮箱输出端密封结构。显然，齿轮箱还包括其他实现其基本功能的结构部件，请参考现有公知结构即可。

实施例4

本实施例提供了一种风力发电机组，包括实施例3记载的齿轮箱，还包括其他能够实现其基本功能的结构部件，请参考现有公知结构即可。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种回转类齿轮箱输出端密封结构，其特征在于，包括：

箱体、输出齿轮轴、外端圆锥滚子轴承、内端圆锥滚子轴承和密封环体，所述外端圆锥滚子轴承和所述内端圆锥滚子轴承均套接于所述输出齿轮轴外，所述外端圆锥滚子轴承和内端圆锥滚子轴承均安装于所述箱体内；所述密封环体套接于所述外端圆锥滚子轴承的内圈外，且所述外端圆锥滚子轴承的外圈的端面抵接。

2.根据权利要求1所述的回转类齿轮箱输出端密封结构，其特征在于：

所述密封环体包括金属骨架和橡胶层，所述橡胶层设于所述金属骨架的外表面上，所述金属骨架套接于所述内圈外且二者过盈配合，所述橡胶层与所述外圈的端面抵接。

3.根据权利要求2所述的回转类齿轮箱输出端密封结构，其特征在于：

所述金属骨架包括内环、连接环板和外环，所述内环与所述连接环板的内侧连接，所述外环与所述连接环板的外侧连接，所述内环和所述外环远离所述连接环板的一侧的延伸方向一致；所述内环套接于所述内圈外；所述橡胶层至少包裹所述外环。

4.根据权利要求2所述的回转类齿轮箱输出端密封结构，其特征在于：

所述橡胶层涂覆于所述金属骨架外。

5.根据权利要求1所述的回转类齿轮箱输出端密封结构，其特征在于：

所述密封环体设置为金属密封环，所述金属密封环套接于所述内圈外且二者过盈配合，所述金属密封环与所述外圈的端面抵接。

6.根据权利要求5所述的回转类齿轮箱输出端密封结构，其特征在于：

所述金属密封环包括依次连接的固定环、连接环和密封环片，所述固定环位于所述密封环片围成的区域内，所述密封环片的厚度小于所述固定环和所述连接环的厚度，所述固定环套接于所述内圈外，所述密封环片与所述外圈的端面抵接。

7.根据权利要求1所述的回转类齿轮箱输出端密封结构，其特征在于：

所述回转类齿轮箱输出端密封结构还包括封盖；所述输出齿轮轴上设置有环形凸台，所述封盖套接于所述输出齿轮轴外，所述封盖被夹持于所述环形凸台与所述内圈之间；所述外圈在所述输出齿轮轴的轴向上的正投影位于所述封盖的外边缘围成的区域内。

8.根据权利要求7所述的回转类齿轮箱输出端密封结构，其特征在于：

所述箱体上设置有环形槽，所述封盖的外边缘具有环形折边，所述环形折边嵌设于所述环形槽内。

9.一种齿轮箱，其特征在于，所述齿轮箱包括：

权利要求1-8中任一项所述的回转类齿轮箱输出端密封结构。

10.一种风力发电机组，其特征在于，所述风力发电机组包括：

权利要求9所述的齿轮箱。

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