CN220227776U - 一种顶部驱动减速箱防泥浆密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种顶部驱动减速箱防泥浆密封结构，包括油封套、上轴承盖及泥浆伞，本新型取消旋转骨架油封，直接在上轴承盖的凸起块上设计两道密封槽，在上轴承盖与油封套和泥浆伞之间利用格莱圈进行密封，且尽量减小外部格莱圈的直径，以降低由于直径较大导致的摩擦力较大的缺陷，保证密封结构的密封性以及稳定性，同时改变泥浆伞的外环形状，增大泥浆伞与油封套及上轴承盖形成油脂润滑环腔的空间，减少内部旋转格莱圈和外部旋转格莱圈承压，延长使用寿命，有效阻止泥浆进入顶驱减速箱或直驱电枢内部，确保顶部驱动装置在一个大修周期内无需更换密封。

Description

一种顶部驱动减速箱防泥浆密封结构

技术领域

本实用新型涉及用于顶部驱动减速箱主轴顶部密封技术领域，具体涉及一种顶部驱动减速箱防泥浆密封结构。

背景技术

目前大多顶部驱动减速箱主轴顶部是由油封套、上透盖(轴承盖)、泥浆伞、密封骨架及密封圈通过一定结构设计套装在主轴上进行密封，若密封圈磨损会是大量泥浆进入齿轮减速箱，造成齿轮减速箱齿轮和轴承损坏或进入直驱电枢内部，造成电枢系统的损坏，顶部驱动装置必须运至制造厂或修理厂进行解体、更换，再进行组装试验。过长的修理时间，有可能导致油井报废，造成更大的经济损失。

而目前的行业领域内普遍认为密封圈密封的越紧、密封圈的道数越多，密封性越好，经研究发现该方案并不是导致防泥浆密封结构的密封性主要原因，实际上如何减少密封圈的破损因素是保证密封性的研究方向。实际上影响密封圈的破损最大因素是其在旋转时与气密封处产生的摩擦导致润滑腔内压力上升，导致自身受到压力过大，进而导致破损，导致压力增大主要有两个因素，一是润滑腔的空间大小，二是自身旋转的线速度。如授权公告号为CN214273615U公开的一种用于顶驱驱动的泥浆伞，其结构中的上密封支架内外分别设有组合密封圈和旋转骨架油封，传统思维这两处的密封圈与零件接触面越紧密，密封性越好，而接触越紧密，接触面积越大，密封圈的外径越大，外径越大，密封接触处的线速度越大，摩擦力越大，润滑油脂膨胀在有限的润滑腔内产生的压力就越大，所以这两处的密封圈面磨破损率就越高，当两处的密封圈破损，油脂下渗，其余多道密封受到更大的压力，破损的更快。故降低影响密封圈的破损因素，提高密封圈的使用寿命才是影响防泥浆密封结构的密封性主要原因。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提出一种顶部驱动减速箱防泥浆密封结构，增加润滑环腔的空间，降低密封圈的线速度，降低密封处的摩擦力，保证密封圈的使用寿命。

为实现以上目的，采用以下技术方案：一种顶部驱动减速箱防泥浆密封结构，包括油封套、上轴承盖及泥浆伞，所述的泥浆伞为带有主轴套装孔的环形挡泥盖，泥浆伞包括内圈套装壁、顶部挡泥壁、外侧挡泥壁及外圈套装壁，其中外圈套装壁的内径小于外侧挡泥壁的内径，

所述的上轴承盖的轴心孔内壁上设有第一密封槽，且轴心孔沿上设有与上轴承盖表面形成台阶状的凸起块，凸起块的外壁上设有第二密封槽，所述上轴承盖套装在油封套上且设有内部旋转格莱圈，

所述的泥浆伞的内圈套装壁套装在主轴上，且油封套顶端连接密封，外圈套装壁套装在上轴承盖的凸起块的外壁上且二者之间设有外部旋转格莱圈，

所述的油封套、上轴承盖以及泥浆伞形成环腔，

所述的上轴承盖(2)的内径与主轴(5)的梯形扣外径(51)比值控制在1.1-1.3范围内，所述的上轴承盖(2)的凸起块(21)的外径与主轴(5)的梯形扣外径(51)比值控制在1.4-1.5范围内。

进一步地，外侧挡泥壁上设有注油杯，注油杯与环腔连通，将注油杯设置在侧面，更便于观察油位。

进一步地，上轴承盖的凸起块端面高度不超过外侧挡泥壁与外圈套装壁连接处，增加环腔的空间。

进一步地，环腔注入油脂的容量不超过环腔容积的二分之一，使得油脂有足够的膨胀空间。

进一步地，外圈套装壁与上轴承盖表面之间通过V型水封密封，V型水封挡住外部泥浆，为内部、外部旋转格莱圈提供一层防护。

进一步地，外圈套装壁外表面设有第三密封槽，所述的V型水封设置在第三密封槽内。

本实用新型有益效果：

本新型重新设计泥浆伞结构，改变泥浆伞的外环形状，增大泥浆伞与油封套及上轴承盖形成油脂润滑环腔的空间，减少内部旋转格莱圈和外部旋转格莱圈承压，延长使用寿命。

本新型取消旋转骨架油封，以及传统的多道密封圈结构，直接在上轴承盖的凸起块上设计两道密封槽，在上轴承盖与油封套和泥浆伞之间利用格莱圈进行密封，并且通过控制上轴承盖内径以及凸起块外径与主轴的梯形扣外径的比值范围，尽量减小格莱圈的直径，以降低由于直径较大导致的摩擦力较大的缺陷，保证密封结构的密封性以及稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的示意图同时为图3的A处放大图；

图2为本实用新型的泥浆伞的示意图；

图3为本实用新型应用示意图。

如图所示：1、油封套；2、上轴承盖；3、泥浆伞；4、环腔；5、主轴；6、箱体；7、内部旋转格莱圈；8、外部旋转格莱圈；9、V型水封；21、凸起块；31、圆弧段固定撑；32、内圈套装壁；33、顶部挡泥壁；34、外侧挡泥壁；35、外圈套装壁；36、注油杯；51、梯形扣外径。

具体实施方式

实施例1

下面结合附图进一步说明，图1-3为本例的示意图一种顶部驱动减速箱防泥浆密封结构及其在减速箱与主轴上的应用，该密封结构包括油封套1、上轴承盖2及泥浆伞3，对上轴承盖2和泥浆伞3重新设计。

上轴承盖2的设计：在上轴承盖2的轴心孔沿上设有与上轴承盖2表面形成台阶状的凸起块21，凸起块21呈环形状与轴心孔同心，上轴承盖2加工出两道密封槽，在上轴承盖2的轴心孔内壁上加工第一密封槽，在凸起块21的外壁上加工第二密封槽。

泥浆伞3的设计：泥浆伞3设计为带有主轴套装孔31的环形挡泥盖，泥浆伞3包括内圈套装壁32、顶部挡泥壁33、外侧挡泥壁34及外圈套装壁35，其中为了增大环腔4的空间，将外圈套装壁35的内径设计为小于外侧挡泥壁34的内径，外侧挡泥壁34上设有注油杯36，注油杯36与环腔4连通，外圈套装壁35外表面加工第三密封槽。

密封结构的装配：将油封套1套装在主轴5上，上轴承盖2套装在油封套1上与且固定在减速箱的箱体6上，泥浆伞3的内圈套装壁32套装在主轴5上且与油封套1顶端连接密封，外圈套装壁35套装在上轴承盖2的凸起块21的外壁上,上轴承盖2的凸起块21端面高度不超过外侧挡泥壁34与外圈套装壁35连接处。油封套1、上轴承盖2以及泥浆伞3形成用于注润滑油脂的环腔4，环腔4注入油脂的容量不超过环腔4容积的二分之一，上轴承盖2套装与油封套1之间设置内部旋转格莱圈7，上轴承盖2的凸起块21外壁与外侧挡泥壁34之间设置外部旋转格莱圈8，外圈套装壁35与上轴承盖2面之间通过V型水封9密封，内部旋转格莱圈7和外部旋转格莱圈8分别位于第一密封槽和第二密封槽，V型水封9设置在第三密封槽内。为在保证密封性的同时，同时通过控制上轴承盖2内径以及凸起块21外径与主轴5的梯形扣外径51的比值范围，来减小内部旋转格莱圈7和外部旋转格莱圈8外径，上轴承盖2的内径与主轴5的梯形扣外径51比值控制在1.1-1.3范围内，所述的上轴承盖2的凸起块21的外径与主轴5的梯形扣外径51比值控制在1.4-1.5范围内。

由格莱圈产品的属性可得知格莱圈的允许的最高压力为20MPa，而目前普遍使用的旋转骨架油封允许的最高压力为0.05MPa，当主轴连续运转使得润滑油脂膨胀，内部压力远高于0.05MPa，本新型的注油杯36选择为压配式压注油杯，可控制内部压力不超过2MPa，大幅提高密封性能。

本实用新型不局限于本实施例，任何在本实用新型披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种顶部驱动减速箱防泥浆密封结构，其特征在于，包括油封套(1)、上轴承盖(2)及泥浆伞(3)，所述的泥浆伞(3)为带有主轴套装孔(31)的环形挡泥盖，泥浆伞(3)包括内圈套装壁(32)、顶部挡泥壁(33)、外侧挡泥壁(34)及外圈套装壁(35)，其中外圈套装壁(35)的内径小于外侧挡泥壁(34)的内径，

所述的上轴承盖(2)的轴心孔沿上设有与上轴承盖(2)表面形成台阶状的凸起块(21)，所述上轴承盖(2)套装在油封套(1)上且设有内部旋转格莱圈(7)，

所述的泥浆伞(3)的内圈套装壁(32)套装在主轴(5)上，且与油封套(1)顶端连接密封，外圈套装壁(35)套装在上轴承盖(2)的凸起块(21)的外壁上且二者之间设有外部旋转格莱圈(8)，所述的油封套(1)、上轴承盖(2)以及泥浆伞(3)形成环腔(4)，

所述的上轴承盖(2)的内径与主轴(5)的梯形扣外径(51)比值为1.1-1.3，所述的上轴承盖(2)的凸起块(21)的外径与主轴(5)的梯形扣外径(51)比值为1.4-1.5。

2.根据权利要求1所述的顶部驱动减速箱防泥浆密封结构，其特征在于，所述的外侧挡泥壁(34)上设有注油杯(36)，注油杯(36)与环腔(4)连通。

3.根据权利要求1所述的顶部驱动减速箱防泥浆密封结构，其特征在于，所述的上轴承盖(2)的凸起块(21)端面高度不超过外侧挡泥壁(34)与外圈套装壁(35)连接处。

4.根据权利要求1所述的顶部驱动减速箱防泥浆密封结构，其特征在于，所述的环腔(4)注入油脂的容量不超过环腔(4)容积的二分之一。

5.根据权利要求1所述的顶部驱动减速箱防泥浆密封结构，其特征在于，所述的外圈套装壁(35)与上轴承盖(2)表面之间通过V型水封(9)密封。

6.根据权利要求5所述的一种顶部驱动减速箱防泥浆密封结构，其特征在于，所述的外圈套装壁(35)外表面设有第三密封槽，所述的V型水封(9)设置在第三密封槽内。