适用多级离心压缩机的高速齿轮箱的制作方法

本发明涉及传动装置技术领域，尤其是适用多级离心压缩机的高速齿轮箱。

背景技术：

为了提高压缩机的转速，需要通过高速齿轮箱进行动力传动。在现有技术中，为了解决输出轴产生轴向力的问题，所述领域技术人员在输出轴的两端安装推力轴承。在推力轴承中，瓦块的工作面和推力盘之间构成了楔形间隙。当输出轴产生轴向力时，轴向力带动推力盘向瓦块挤压。瓦块偏转形成油膜，随着瓦块的偏转，油压的合力随着移动，直到油膜中油压与轴向力保持平衡。但是在该挤压过程中，只有受力方向的轴承能够抵消轴向力，因此，推力轴承所能支撑的输出轴转速较低。否则若高速齿轮箱的输出轴转速过快，转子容易产生振动，影响压缩机的运行。此外，虽然推力轴承的安装操作比较简单，但实际维修时容易出现错误，若轴承的紧环和松环的安装位置不正确，会使轴承失去作用，轴颈被磨损。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种适用多级离心压缩机的高速齿轮箱，采用推力盘抵消输出轴的轴向力，使高速转子的稳定性大大提高。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

适用多级离心压缩机的高速齿轮箱，包括输入轴和输出轴，输出轴的外部套置高速齿轮，输入轴外部套置低速齿轮，所述高速齿轮与所述低速齿轮啮合，在所述高速齿轮的两端套置推力盘，所述低速齿轮与所述推力盘之间形成斜面间隙配合，斜面间隙上的油膜用于平衡所述输出轴的轴向推力。轴向力沿着输出轴的轴线传递时，轴向力带动推力盘向斜面间隙挤压。斜面间隙内的油受到压力，并将此压力传递给低速齿轮。油压挤压低速齿轮，使低速齿轮挤压另一个推力盘，并反作用在推力盘上。此时另一个推力盘与低速齿轮间的斜面间隙中的油受到压力。两个斜面间隙中的油压通过调节对低速齿轮的作用力来抵消轴向力，从而解决了采用推力轴承容易产生箱壳振动的问题，提高了输出轴的稳定性。

在一种优选的实施方式中，所述推力盘的一端面开设推力斜面，所述推力斜面位于推力盘端面的边沿；所述低速齿轮的两个端面均开设斜面，所述斜面与推力斜面间隙配合。

在一种优选的实施方式中，所述输出轴通过密封圈与箱壳连接，所述密封圈的内外壁分别设置环行密封齿、螺纹，使所述密封圈采用迷宫密封方式与所述输出轴连接，采用螺纹密封方式与箱壳连接。输出轴通过迷宫密封防止漏油；箱壳通过螺纹密封防止漏油，提高了整机的密封性。

在一种优选的实施方式中，还包括透气管道，所述透气管道的排气孔连接至箱壳内部，将所述箱壳内部的高气压排放至大气中。

在一种优选的实施方式中，所述输入轴的两端分别与位于箱壳内部的输入轴轴承装配，所述输入轴通过密封圈与箱壳连接，所述输出轴的两端分别与位于箱壳内部的输出轴轴承装配；所述透气管道包括透气管道一和透气管道二，所述透气管道一的排气孔设置在所述输入轴轴承与密封圈之间，所述透气管道二的排气孔设置在所述输出轴轴承与密封圈之间。输出轴以及输入轴在高速运转过程中，箱壳内部的气压会升高。现有的高速齿轮箱中，都是在箱壳的顶部开设通气器，从箱壳的顶部将气体排出。但是这种透气方式会使箱壳内部的高气压、热量以及油雾向上升，导致箱壳内部的散热不均匀。本发明中，设置多个透气管道，使输出轴、输入轴产生高气压以及热量能够及时通过透气管道排至箱壳外部，使箱壳的表面温度大大降低，且箱壳内部的气流流动均衡。

在一种优选的实施方式中，还包括齿轮导流罩，所述齿轮导流罩固定在所述高速齿轮的下方，所述齿轮导流罩上开设多个导流孔，使高速齿轮的喷油通过齿轮导流罩上的导流孔流至箱壳底部，并通过箱壳上的排油孔排出。

在一种优选的实施方式中，所述齿轮导流罩为弧形，所述弧形能够将所述高速齿轮的底部围住。

在一种优选的实施方式中，所述高速齿轮与所述低速齿轮的啮合处设置喷油管路的喷口；在所述高速齿轮的两端分别通过挡油法兰与箱壳连接，在所述低速齿轮的两端分别通过挡油法兰与箱壳连接。

本发明的有益效果为：

轴向力沿着输出轴的轴线传递时，轴向力带动推力盘向斜面间隙挤压。斜面间隙内的油受到压力，并将此压力传递给低速齿轮。油压挤压低速齿轮，使低速齿轮挤压另一个推力盘。此时另一个推力盘与低速齿轮间的斜面间隙中的油受到压力。两个推力盘与低速齿轮之间都产生压力。两个斜面间隙中油压相互作用调节，直到达到平衡，从而抵消轴向力，从而解决了采用推力轴承容易产生箱壳振动的问题，提高了输出轴的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明一种实施方式的俯视结构图；

图2是图1的A处的放大图；

图3是电机安装板的零件图；

图4是一种实施方式的侧视图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

结合图1-2所示，本实施例的适用多级离心压缩机的高速齿轮箱，包括输入轴1和输出轴2。在输出轴2外部通过键安装高速齿轮21，输出轴2的两端安装在输出轴轴承22上。输入轴1通过键安装低速齿轮11，两端安装在输入轴轴承12上。低速齿轮11与高速齿轮21啮合。为了抵消输出轴2在转动过程中受到的轴向力，在输出轴2上安装两个推力盘23。两个推力盘23分别固定在高速齿轮21的两个端面，并使推力盘23与低速齿轮11的端面形成斜面间隙配合20。输出轴21在高速转动的过程中，沿着输出轴21的轴向产生轴向力时，轴向力带动推力盘23向低速齿轮11挤压，使推力盘23与低速齿轮11之间斜面间隙配合20的润滑油产生油压。油压推动低速齿轮11向另一个推力盘23挤压。由于两个推力盘23之间的距离是固定的，另一个斜面间隙配合20中的润滑油产生的油压反作用在低速齿轮11上，通过调节两个斜面间隙配合20中的油压，当其达到平衡时，抵消轴向力。

优选地，推力盘23上开设推力斜面230。沿径向，推力斜面230成环形，且其中心与推力盘23的轴线重合。推力斜面230位于推力盘23与低速齿轮11配合的端面，且推力斜面230的斜面底部为端面与侧面的连接处，斜面顶部位于该端面上。在低速齿轮11的两个端面车出斜面110。斜面110成环形，且其中心与低速齿轮11的轴线重合。斜面110的底部靠近低速齿轮11的中心，顶部靠近低速齿轮11的齿，是斜面110与推力斜面230之间形成间隙配合。

为了提高整机的密封性，实现零漏油，在一种实施方式中，如图1，输出轴轴承22以及输入轴轴承12通过支架固定在箱壳4的内部。输出轴2的两端从输出轴轴承22伸出，并通过密封圈3与箱壳4连接。输入轴1的两端从输入轴轴承12伸出，并通过密封圈5与箱壳4连接。密封圈3的内外壁分别设置环形密封齿31和螺纹32。输出轴2的末端侧壁车出与环形密封齿31配合的密封齿，使密封圈3采用迷宫密封方式与输出轴2连接。箱壳4的侧壁上开设螺纹孔，密封圈3采用螺纹密封方式与箱壳4连接。由于输出轴2的转速较高，其表面的润滑油容易渗漏，通过这种双重密封的方式，使箱壳4内部的油不会从箱壳4的缝隙或转轴的缝隙向外部渗漏，提高了整机的密封性。密封圈5的结构也可以采用一样的双重密封方式。同时在箱壳4的外部通过螺钉固定气封7，使气封7固定在输入轴2与箱壳4连接位置的外部，进一步提高箱壳4的密封性。

为了实现润滑，还包括喷油管路8。如图4，喷油管路8的喷口设置在高速齿轮21与低速齿轮11的啮合处。通过喷油管路将润滑油喷射在啮合处，以实现定时润滑，减少摩擦。在箱壳4的内侧壁上固定挡油法兰40。高速齿轮21的两端分别通过挡油法兰40固定在箱壳4的侧壁上。同样地，低速齿轮11的两端分别通过挡油法兰与箱壳4连接。

现有的高速齿轮箱中，都是在箱壳的顶部开设通气器，从箱壳的顶部将气体排出。但是这种透气方式会使箱壳内部的高气压、热量以及油雾向上升，导致箱壳内部的散热不均匀。为了现象及时排放高气压，实现散热均匀，在一种实施方式中，如图3，还包括透气管道61和透气管道62。透气管道61的排气孔伸入箱壳4的内部，并固定在输入轴轴承12与密封圈5之间。通过透气管道61将输入轴1与输入轴承12之间产生的高气压以及热量迅速排出。透气管道62的排气孔固定在输出轴轴承22与密封圈3之间。通过透气管道62将输入轴2与输入轴承22之间产生的高气压以及热量迅速排出。通过多个透气管道实现分层排出，及时排除箱壳4内的气压及热量，使箱壳表面温度大大降低，且内部的气流流动均衡。

高速齿轮箱的高速齿轮在转动过程中，过量的润滑油会随着齿轮的转动而产生外喷。润滑油的外喷会导致齿轮转动需要克服搅油风阻。为了降低搅油风阻的功耗，在一种实施方式中，如图4，还包括齿轮导流罩9。齿轮导流罩9通过螺钉固定在高速齿轮21的竖直下方。齿轮导流罩9为弧形，其圆心与高速齿轮21的轴线重合，且半径大于高速齿轮21的半径，使齿轮导流罩9能够将高速齿轮21的底部围住。齿轮导流罩9上开设多个导流孔。高速齿轮21向喷油时，喷油被齿轮导流罩9挡住，并通过齿轮导流罩9上的导流孔流至箱壳4底部。箱壳4底部设置具有坡度的斜面板41，使喷油流至斜面板41的底部，并通过箱壳4上的排油孔排出。采用齿轮导流罩9使箱壳4内过量的润滑油能够及时排出，减少其在箱壳内的留存时间，降低了回油温度。同时，及时排出润滑油，能够减少润滑油在喷射过程中对转子产生的风阻，降低输出轴2的风阻功耗。根据高速齿轮箱的运行功率，需要时也可在低速齿轮的下方设置齿轮导流罩。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。