[發明專利]齒輪箱的旋轉軸密封方法及其密封結構

有效

• 申請號: 201410304231.1
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104074957A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 王志勇;徐佳寧;張亞楠;黎康康;郭友超;符嘉靖;付傳鋒
• 申請（專利權）人: 南車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司
• 主分類號: F16H57/029
• 分類號: F16H57/029
• 代理公司: 常州市天龍專利事務所有限公司 32105
• 代理人: 周建觀

技術領域

本發明涉及一種齒輪箱的旋轉軸密封，尤其是用于旋轉零件間隙密封方法及其密封結構。

背景技術

齒輪箱的高速軸，因設計需要，在整機上需要連接一個直徑較大的制動盤，但因安裝空間限制，制動盤距離高速軸端蓋（對應于高速軸間隙密封的開口位置）很小，如某兆瓦級的風電整機，其制動盤直徑達930mm，安裝到風電齒輪箱高速軸后，距離高速軸端蓋的間距僅有140mm左右。在而整機使用過程中，高速軸的高速旋轉，帶動制動盤高速旋轉，受制動盤離心力和伯努利效應影響，在制動盤附近產生了一個負壓區，制動盤心部的氣體被制動盤向外甩出，導致制動盤中心部位（即靠近高速軸表面部位）負壓很大。對于常規的高速軸間隙密封，因間隙開口于高速軸端蓋，通常靠近高速軸表面，且距離制動盤較近，在負壓的影響下，高速軸間隙密封內的潤滑油或油氣混合物被沿間隙抽出，致使密封失效，引起滲漏。

為提高高速軸密封的可靠性，各家研究單位及齒輪箱廠家，均做了大量的研究和結構改型，但絕大多數都是圍繞如何改進間隙密封的結構而進行，如改進回油通道、迷宮形狀、間隙長度、甩油結構等，或增加接觸密封等方式，因未能系統考慮間隙密封外部壓力的影響而無法對滲漏進行根治。如在中國專利號為ZL201120525968的專利中，公開了一種齒輪箱密封裝置。其利用在潤滑油環上設置回油孔，使潤滑油回流齒輪箱內；并在迷宮密封外端設置階梯式密封外環和階梯式密封內環構成逐級縮小的間隙，使壓縮氣體節流、降壓后排到外界；在中國專利號為ZL201120523043的專利中，在旋轉軸的油路兩側各設置有2~3道環形槽，每個環形槽內各安裝有帶切口的環形漲圈，強化了密封的效果。上述兩個專利都只能齒輪箱內部的密封結構進行了改進、優化，其雖然對密封能力有一定的效果，但缺少對外部環境的關注。當遇到密封外部存在由其他原因導致負壓（如大直徑零件的高速旋轉）的情況時，依然有滲漏失效的風險。

發明內容

本發明的第一目的是提供一種能夠消除壓差，避免引起齒輪箱的間隙密封失效現象的齒輪箱的旋轉軸密封方法。

本發明的第二目的是提供一種能夠消除壓差，避免引起齒輪箱的間隙密封滲漏失效現象的齒輪箱的旋轉軸密封結構。

為了實現上述第一目的，本發明的技術方案是：一種齒輪箱的旋轉軸密封方法，在固定于箱體上的密封端蓋與固定于旋轉軸外端的旋轉體之間設置懸空隔板，所述懸空隔板的一側與密封端蓋之間形成常壓區，常壓區的外圍的空氣與常壓區的心部的空氣連通；懸空隔板的另一側與旋轉體之間形成變壓區，常壓區的空氣與變壓區的空氣通過懸空隔板的外圍空間及懸空隔板內孔與旋轉軸之間的間隙相通，使旋轉軸與密封端蓋之間的間隙密封的內外氣壓維持平衡。

為了實現上述第二目的，本發明的技術方案是：一種齒輪箱的旋轉軸密封結構，包括箱體、密封端蓋、旋轉軸和旋轉體，所述密封端蓋固定安裝在箱體的一端，旋轉軸的一端位于箱體內，另一端穿過密封端蓋的中心孔懸伸在箱體外，旋轉軸與密封端蓋的中心孔之間具有間隙密封，所述旋轉體安裝在旋轉軸的外端，所述密封端蓋的外側設置有懸空隔板，懸空隔板具有內孔，所述內孔套在旋轉軸上且與旋轉軸之間留有環形間隙，懸空隔板的一側與密封端蓋之間形成常壓區，懸空隔板的另一側與旋轉體之間形成變壓區，環形間隙與常壓區及變壓區連通。

所述懸空隔板通過套管和隔板固定螺栓固定連接在密封端蓋上,?套管套在隔板固定螺栓上,?且位于懸空隔板與密封端蓋之間。

所述懸空隔板固定連接在箱體上。

所述密封端蓋通過端蓋固定螺栓固定安裝在箱體的一端。

所述環形間隙的徑向尺寸為0.2～2mm。。

所述常壓區的軸向寬度不小于5mm。

技術效果：本發明利用懸空隔板，將常規密封端蓋外因大直徑回轉體高速旋轉形成的變壓區，分割為一個縮小的變壓區和一個常壓區，保證密封端蓋外的正常氣壓，杜絕了由于壓差影響導致的常規間隙密封滲漏失效問題。

附圖說明

以下結合附圖給出的實施例對本發明作進一步詳細的說明。

圖1是本發明的齒輪箱的旋轉軸密封結構的示意圖；

圖2是圖1的Z部局部放大剖視圖。

具體實施方式