[實用新型]一種用于風力發(fā)電機組齒輪箱高速軸承的密封圈組件

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020112067.1
• 申請日: 2010-02-10
• 公開（公告）號: CN201787074U
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發(fā)明（設計）人: 楊奎;何方禮;袁為安
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州特譜風能技術(shù)有限公司
• 主分類號: F16J15/18
• 分類號: F16J15/18;F16C33/76;F03D11/00
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 徐雯瓊

技術(shù)領域

本實用新型涉及一種密封部件，具體地，涉及一種用于風力發(fā)電機組齒輪箱高速軸承的密封圈組件。

背景技術(shù)

伴隨化石能源的逐漸枯竭以及化石能源發(fā)電給人們生活環(huán)境造成的巨大破壞，風能作為一種新型清潔能源，正越來越多的受到全世界關注。

齒輪箱作為風力發(fā)電機組重要的能量傳遞部件，內(nèi)部齒輪系在高傳動比的作用下，將來自葉輪系統(tǒng)的低速輸入轉(zhuǎn)速增速至滿足發(fā)電機輸入轉(zhuǎn)速要求的高速轉(zhuǎn)速，因此，齒輪箱輸入端和輸出端密封問題一直是困擾齒輪箱設計人員一大難題。通常來說，齒輪箱低速輸入、高速輸出端一般采用油氈密封，此密封最大弊端在于很難阻止細小粉塵滲入齒輪箱內(nèi)部用于齒輪系潤滑和冷卻的潤滑油。長時間采用油氈密封箱體，齒輪箱內(nèi)部沉積的油灰塵積淀形成的油渣不僅影響齒輪系，進而縮短齒輪的使用壽命，情況嚴重的，甚至會堵塞油管，嚴重影響油泵的正在運行。

目前，1.5MW功率以上風力發(fā)電機組設計壽命大約都在20年左右，其間，對于風機主要部件，如齒輪箱、發(fā)電機等的維護至關重要。據(jù)不完全調(diào)查，風機主要部件中，故障率最高的主要為主軸承和齒輪箱兩大部件，主要原因是內(nèi)部滾動和轉(zhuǎn)動單元的磨損，從而造成滾子或齒面膠合、擦傷，當疲勞載荷達到或超過極限疲勞極限時，便會發(fā)生斷齒或滾子破裂等事故。以上諸事故，直接原因在于：潤滑油不足或油質(zhì)不清潔造成齒面磨粒磨損，使齒廓改變，側(cè)隙加大，以至由于齒輪過度減薄導致斷齒。一般情況下，只有在潤滑油中夾雜有磨粒時，才會在運行中引起齒面磨粒磨損。

潤滑油不清潔主要有兩方面原因。首先，潤滑油本身混含有小顆粒雜質(zhì)，積淀造成齒面磨損及堵塞潤滑油管等事故；其次，齒輪箱體本身密封性能存在很大缺陷，造成灰塵直接滲入箱體。而造成風力發(fā)電機組齒輪箱事故的最主要因素又以后者為主。因此，解決風機齒輪箱密封問題才是解決箱體內(nèi)部齒輪系損傷的主要方法。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的提供一種用于風力發(fā)電機組齒輪箱高速軸承的密封圈組件，以提高風機齒輪箱的密封精度，阻止灰塵、水分及潤滑油的進入；且該密封結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)不需拆卸齒輪箱箱體即可完成替換。

為了達到上述目的，本實用新型提供了一種用于風力發(fā)電機組齒輪箱高速軸承的密封圈組件，其設置在轉(zhuǎn)軸兩側(cè)的軸承上，所述的密封圈組件包含：

處于軸承的外側(cè)的外密封圈，該外密封圈呈環(huán)狀，其截面形狀為“大”字去掉半邊橫，該外密封圈設置在軸承外環(huán)和轉(zhuǎn)軸之間；

處于軸承的內(nèi)側(cè)的內(nèi)密封圈，該內(nèi)密封圈呈環(huán)狀，其截面形狀為折線狀，該內(nèi)密封圈設置在軸承外環(huán)和軸承內(nèi)環(huán)之間。

所述的轉(zhuǎn)軸兩側(cè)還設置有包含迷宮內(nèi)環(huán)和迷宮外環(huán)的迷宮密封系統(tǒng)，該迷宮密封系統(tǒng)設置在所述的密封圈組件的外側(cè)，為齒輪箱內(nèi)腔的第一重防護系統(tǒng)，防止灰塵或水分污染潤滑油。

進一步地，所述的密封圈組件還包含：

設置在轉(zhuǎn)軸上的彈性支撐，該彈性支撐的外圈緊壓在所述的迷宮內(nèi)環(huán)上，與迷宮密封系統(tǒng)一起防止?jié)櫥捅晃廴荆贿M一步地，所述的彈性支撐為“V”型。

所述的外密封圈包含：

設置在軸承外環(huán)上的凹槽的“大”字半邊橫形的第一凸起，

與軸承內(nèi)環(huán)緊密契合的“大”字撇狀的第二凸起及捺狀的第三凸起；該第二凸起和第三凸起之間形成的弧形凹槽與轉(zhuǎn)軸上的相應兩個小凹槽之間的凸起相吻合，增加了灰塵、水分進入密封區(qū)域的難度，進一步地提高了密封效果。

進一步地，所述的內(nèi)密封圈的一端固定在軸承外環(huán)的內(nèi)壁，其另一端壓在軸承內(nèi)環(huán)外壁。

本實用新型采用密封圈組件配合迷宮密封系統(tǒng)，內(nèi)、外密封圈再分兩道程序阻止灰塵和水分進入箱體，達到對風機齒輪箱進行了多重防護，大大加強了密封效果，增加了灰塵或水分進入密封區(qū)域的難度；而且密封件可在不拆卸箱體的條件下進行更換，提高了維護效率及降低了維修成本。

本實用新型的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要在以下幾個方面進行了創(chuàng)新：

1)改變以往風機齒輪箱采用油氈密封的傳統(tǒng)；

2)風機齒輪箱系統(tǒng)采用內(nèi)外密封圈系統(tǒng)，分兩道程序阻止灰塵和水分進入箱體；

3)采用迷宮密封系統(tǒng)結(jié)合密封圈組件，可以最大程度上減少灰塵、水分進入風機齒輪箱箱體，一定程度上延長了齒輪箱的使用壽命，提高了齒輪箱的使用效率；此外，由于密封圈可在不拆卸箱體的條件下，便可更換，大大降低了風場對風機的維護成本。

附圖說明

圖1為本實用新型的用于風力發(fā)電機組齒輪箱高速軸承的密封圈組件的外密封圈的截面圖；

圖2為本實用新型的用于風力發(fā)電機組齒輪箱高速軸承的密封圈組件的外密封圈安裝狀態(tài)的截面圖；