密封结构及齿轮箱的制作方法

1.本实用新型涉及密封技术领域，具体而言，涉及一种密封结构及齿轮箱。


背景技术：

2.齿轮箱的箱体与齿圈连接并相对固定，在箱体的与齿圈连接的结合面和齿圈的与箱体连接的结合面之间存在间隙；由于在实际运行时齿轮箱的工作温度高达80℃，在工作过程中齿轮箱长期处于振动状态且长期接触润滑油，因此，在箱体和齿圈之间的间隙处容易发生润滑油泄漏的问题，传统的解决方案是采用丙烯酸a/b胶对箱体和齿圈之间的间隙进行堵漏修复，但是由于丙烯酸a/b胶的耐温性能和耐油性能较差，因此，在齿轮箱长期处于高温、振动的状态下，丙烯酸a/b胶容易开裂失效，使丙烯酸a/b胶难以对箱体和齿圈之间的间隙进行长期密封，导致齿轮箱无法长期正常运行，齿轮箱的使用期限较短。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的在于提供一种密封结构及齿轮箱，密封结构能够对箱体和齿圈之间的间隙进行长期密封，使齿轮箱能够长期运行，齿轮箱的使用期限较长。
4.为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种密封结构，包括：第一密封层，用于密封齿轮箱的箱体和齿圈之间的间隙，以防止油液从间隙漏出；第二密封层，与第一密封层连接，第二密封层设置于第一密封层的远离间隙的一侧，其中，第一密封层由双组份聚硫密封胶制成。
5.进一步地，第二密封层由有机硅密封胶制成。
6.进一步地，沿第一方向，第一密封层的厚度尺寸为d1，其中，d1大于等于2毫米且小于等于5毫米；或者，沿第一方向，第二密封层的厚度尺寸为d2，其中，d2大于等于2毫米且小于等于5毫米。
7.进一步地，第一密封层的宽度尺寸为h1，其中，h1大于等于2毫米且小于等于5毫米。
8.进一步地，第一密封层的一部分与箱体连接，第一密封层的另一部分与齿圈连接；第二密封层具有容纳腔，第一密封层位于容纳腔内，第二密封层的朝向间隙的一部分端面与箱体连接，第二密封层的朝向间隙的另一部分端面与齿圈连接。
9.进一步地，沿宽度方向，第二密封层具有相对设置的第一侧面和第二侧面，其中，第二密封层的第一侧面与第一密封层的第一侧面平齐设置，第二密封层的第二侧面凸出于第一密封层的第二侧面；或者，第二密封层的第一侧面凸出于第一密封层的第一侧面，第二密封层的第二侧面与第一密封层的第二侧面平齐设置。
10.进一步地，第一密封层和第二密封层粘结连接。
11.进一步地，密封结构还包括防护层，防护层与第二密封层连接，第二密封层位于第一密封层和防护层之间，防护层由防氧化涂料制成。
12.进一步地，沿第一方向，防护层的厚度尺寸大于等于0.5毫米且小于等于2毫米。
13.根据本实用新型的另一方面，提供了一种齿轮箱，包括：箱体；齿圈，与箱体连接；密封结构，用于密封箱体和齿圈之间的间隙，其中，密封结构为上述的密封结构。
14.应用本实用新型的技术方案，箱体和齿圈之间的间隙、第一密封层和第二密封层依次设置，第一密封层作为第一道密封层对上述间隙进行直接密封，第一密封层由双组份聚硫密封胶制成，双组份聚硫密封胶具有较高的耐温性能和耐油性能，在齿轮箱长期处于工作温度高达80℃、振动且长期接触润滑油的状态下，第一密封层不易被润滑油溶解、开裂，使得第一密封层可以对上述间隙进行长期密封，从而使齿轮箱能够长期运行；第二密封层设置在第一密封层的远离上述间隙的一侧，第二密封层能够在第一密封层的远离上述间隙的一侧形成第二道密封层，起到加强密封效果的作用；综上，包括第一密封层和第二密封层的密封结构能够对箱体和齿圈之间的间隙进行长期密封，使齿轮箱能够长期运行，从而使齿轮箱的使用期限较长。
附图说明
15.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
16.图1示出了根据本实用新型的齿轮箱的一个实施例的结构示意图；
17.图2示出了图1的齿轮箱的密封结构的一个实施例的剖视图(其中，未示出防护层)；
18.图3示出了图1的齿轮箱的密封结构的另一实施例的剖视图(其中，未示出防护层)；以及
19.图4示出了根据本实用新型的齿轮箱的另一实施例的结构示意图(其中，未示出防护层)。
20.其中，上述附图包括以下附图标记：
21.10、第一密封层；20、第二密封层；30、箱体；40、齿圈；50、间隙；60、密封结构。
具体实施方式
22.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
23.需要指出的是，除非另有指明，本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
24.在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。
25.风力发电机齿轮箱的工作温度长期处于80℃左右，工作过程中振动大，且长期接触润滑油。传统的解决方案通常采用丙烯酸a/b胶对齿轮箱的箱体和齿圈之间的间隙进行堵漏修复，或采用柔性胶带(柔性胶带通常为预制的丁基胶带)配合丙烯酸a/b胶进行堵漏修复。但是，由于丙烯酸a/b胶的耐温性和耐油性不足、刚性较大而弹性不足，抗震性能差，
因此在长期高温振动下容易开裂失效；又由于柔性胶带的耐油性不足、耐温性不足，因此容易被润滑油溶解导致失效；因此，通过上述传统的解决方案无法满足齿轮箱修复后的长期运行需求。
26.针对丙烯酸a/b胶的耐温性能和耐油性能较差，使得丙烯酸a/b胶容易被润滑油溶解而开裂失效，丙烯酸a/b胶难以对箱体和齿圈之间的间隙进行长期密封，导致齿轮箱无法长期运行，齿轮箱的使用期限较短的问题，本实用新型及本实用新型的实施例提供了一种密封结构及齿轮箱。
27.如图1和图2所示，本实用新型的实施例中，密封结构60包括第一密封层10和第二密封层20，第一密封层10用于密封齿轮箱的箱体30和齿圈40之间的间隙50，以防止油液从间隙50漏出；第二密封层20与第一密封层10连接，第二密封层20设置于第一密封层10的远离间隙50的一侧，其中，第一密封层10由双组份聚硫密封胶制成。
28.上述设置中，箱体30和齿圈40之间的间隙50、第一密封层10和第二密封层20依次设置，第一密封层10作为第一道密封层对间隙50进行直接密封，第一密封层10由双组份聚硫密封胶制成，双组份聚硫密封胶具有较高的耐温性能和耐油性能，在齿轮箱长期处于工作温度高达80℃、振动且长期接触润滑油的状态下，第一密封层10不易被润滑油溶解、开裂，使得第一密封层10可以对间隙50进行长期密封，从而使齿轮箱能够长期运行；第二密封层20 设置在第一密封层10的远离间隙50的一侧，第二密封层20能够在第一密封层10的远离间隙50的一侧形成第二道密封层，起到加强密封效果的作用；综上，包括第一密封层10和第二密封层20的密封结构能够对箱体和齿圈之间的间隙进行长期密封，使齿轮箱能够长期运行，从而使齿轮箱的使用期限较长。
29.传统的解决方案是采用丙烯酸a/b胶对箱体和齿圈之间的间隙进行堵漏修复，但是由于丙烯酸a/b胶的耐温、耐油和耐振动的可靠性较低，因此采用丙烯酸a/b胶修复后的齿轮箱在使用2个月至3个月后就极易发生二次泄漏，相较于上述技术而言，本技术的技术方案中，密封结构可以对齿轮箱的箱体和齿圈之间的间隙进行长期密封，可以保证齿轮箱的使用期限达到24个月以上也不会发生二次泄漏，使得齿轮箱的使用期限较长。
30.本实用新型的实施例中，利用双组份聚硫密封胶的较高的耐温性能和耐油性能，由双组份聚硫密封胶制成第一密封层10对上述间隙进行长期密封，从而实现了齿轮箱能够长期运行，使齿轮箱的使用期限较长的目的。当然，在本技术的替代实施例中，还可以根据实际需要，采用其他具有较高耐温性能和耐油性能的材料制成第一密封层10，以对上述间隙进行长期密封，比如，氟橡胶或者全氟橡胶等。
31.优选地，本实用新型的实施例中，第二密封层20由有机硅密封胶制成。有机硅密封胶具有较好的粘接强度和密封性能，并具有良好的耐高低温性能，耐温范围为
‑
45℃至350℃，且抗震耐老化。利用有机硅密封胶制成的第二密封层20可以与第一密封层10、齿轮箱的箱体 30和齿圈40均粘接连接在一起，并具有较好的粘接效果，使第二密封层20与第一密封层10、箱体30和齿圈40稳固连接，同时，第二密封层20可以对第一密封层10和上述间隙进行较好的密封，起到加强密封效果的作用，并且在齿轮箱长期处于工作温度高达80℃和振动的状态下，第二密封层20可以对第一密封层10和上述间隙进行长期密封，从而有助于实现使齿轮箱长期运行，提高齿轮箱的使用期限的目的。
32.双组份聚硫密封胶和有机硅密封胶的性能参数如下表1所示。
33.表1
[0034][0035]
由上表1可知，双组份聚硫密封胶和有机硅密封胶的硬度较低，拉伸强度、断裂伸长率和剪切强度均较高，说明由双组份聚硫密封胶制成的第一密封层10和由有机硅密封胶制成的第二密封层20具有很好的弹性和抗震性能，在长期振动的状态下不易发生断裂，并且双组份聚硫密封胶和有机硅密封胶的耐温性能很好，可以使第一密封层10和第二密封层20适应于齿轮箱的工作温度，在齿轮箱的工作温度下仍能够很好的发挥密封和抗震性能；本技术的技术方案中，密封结构60包括由双组份聚硫密封胶制成的第一密封层10和由有机硅密封胶制成的第二密封层20，第一密封层10形成第一层密封层，第二密封层20形成第二层密封加强层，密封结构60可以应用于如图1和图2所示的齿轮箱的箱体30与齿圈40的接缝位置处，以对箱体30和齿圈40之间的间隙进行长期密封，使齿轮箱能够长期运行，提高齿轮箱的使用期限。
[0036]
优选地，本实用新型的实施例中，第一密封层10和第二密封层20粘结连接。第一密封层10和第二密封层20依靠自身的粘接性能连接起来，第一密封层10和第二密封层20之间粘结力较大，能够使第一密封层10和第二密封层20稳固连接，从而保证密封结构具有良好的连接稳定性和密封效果。
[0037]
如图2所示，本实用新型的实施例中，沿第一方向，第一密封层10的厚度尺寸为d1，其中，d1大于等于2毫米且小于等于5毫米。
[0038]
当d1小于2毫米时，第一密封层10太薄，虽然第一密封层10具有较高的耐温性能和耐油性能，但是，在润滑油长期的侵蚀作用下，第一密封层10的厚度尺寸太小仍然会导致第一密封层10容易被润滑油溶解而开裂失效，使齿轮箱难以长期运行；当d1大于5毫米时，第一密封层10太厚，会导致制成第一密封层10的材料的使用量过大，造成资源浪费；当d1大于等于2毫米且小于等于5毫米时，既能够使第一密封层10充分发挥耐温性能和耐油性能，使第一密封层10不易被润滑油溶解，从而使齿轮箱能够长期运行，提高齿轮箱的使用寿命，又能够避免浪费资源的问题。
[0039]
如图2所示，本实用新型的实施例中，沿第一方向，第二密封层20的厚度尺寸为d2，其中，d2大于等于2毫米且小于等于5毫米。
[0040]
当d2小于2毫米时，第二密封层20太薄，第二密封层20与第一密封层10之间的粘接效果较差，会导致第二密封层20不能很好的起到进一步加强密封的效果；当d2大于5毫米时，第二密封层20太厚，会导致制成第二密封层20的材料的使用量过大，造成资源浪费；当d2大于等于2毫米且小于等于5毫米时，既能够使第二密封层20与第一密封层10很好的粘接连接，从而起到较好的加强密封效果，又能够避免浪费资源的问题。
[0041]
如图2所示，本实用新型的实施例中，第一密封层10的宽度尺寸为h1，其中，h1大于等于2毫米且小于等于5毫米。
[0042]
当h1小于2毫米时，第一密封层10太窄，沿箱体30和齿圈40之间的间隙的宽度方向，第一密封层10不能很好地密封上述间隙，润滑油容易从上述间隙处漏出，导致密封结构的密封效果较差；当h1大于5毫米时，沿箱体30和齿圈40之间的间隙的宽度方向，第一密封层 10的宽度过宽，会导致制成第一密封层10的材料的使用量过大，造成资源浪费；当h1大于等于2毫米且小于等于5毫米时，沿箱体30和齿圈40之间的间隙的宽度方向，第一密封层 10能够很好地对上述间隙进行密封，既能够使润滑油不易从上述间隙处漏出，从而实现较好的密封效果，又能够避免浪费资源的问题。
[0043]
如图2所示，本实用新型的实施例中，第一密封层10的一部分与箱体30的表面连接，第一密封层10的另一部分与齿圈40的表面连接。这样设置可以使第一密封层10对箱体30 和齿圈40之间的间隙50进行充分密封，保证密封效果。
[0044]
如图2所示，本实用新型的实施例中，第二密封层20具有容纳腔，第一密封层10位于容纳腔内，第二密封层20的朝向间隙50的一部分端面与箱体30连接，第二密封层20的朝向间隙50的另一部分端面与齿圈40连接。箱体30和齿圈40均与第二密封层20连接，第一密封层10容纳在第二密封层20的容纳腔内，第二密封层20可以对第一密封层10进行密封，通过第二密封层20可以进一步提升密封结构对间隙50的密封效果，有助于实现密封结构对箱体和齿圈之间的间隙进行长期密封，使齿轮箱长期运行，从而提高齿轮箱的使用期限的目的。
[0045]
优选地，第二密封层20的宽度尺寸为h2，其中，h2大于等于4毫米且小于等于10毫米。当h2小于4毫米时，第二密封层20太窄，第二密封层20不能很好地对第一密封层10和上述间隙加强密封，通过第二密封层20实现的加强密封效果较差；当h2大于10毫米时，第二密封层20的宽度过宽，会导致制成第二密封层20的材料的使用量过大，造成资源浪费；当 h2大于等于4毫米且小于等于10毫米时，第二密封层20既能够很好的实现加强密封效果，又能够避免浪费资源的问题。
[0046]
优选地，本实用新型的实施例中，密封结构60还包括防护层，防护层与第二密封层20 连接，第二密封层20位于第一密封层10和防护层之间，防护层由防氧化涂料制成。防氧化涂料耐高温、无味，且具有一定的隔热、防氧化、防腐的保护作用，能够延长基体使用寿命；由防氧化涂料制成的防护层位于第二密封层20的远离第一密封层10的一侧，防护层用于保护第二密封层20和第一密封层10，防止第二密封层20和第一密封层10被氧化和被腐蚀，能够提高第二密封层20的使用寿命，从而有助于实现密封结构对箱体和齿圈之间的间隙进行长期密封，使齿轮箱能够长期运行，进而提高齿轮箱的使用期限。
[0047]
当然，在本技术的替代实施例中，还可以根据实际需要，采用其他能够防氧化的材料制成防护层；或者，采用能够耐油或者防腐的材料制成防护层，以对第二密封层20和第一密封层10起到防油或者防腐功能，比如，耐油防腐涂料。
[0048]
优选地，本实用新型的实施例中，沿第一方向，防护层的厚度尺寸大于等于0.5毫米且小于等于2毫米。当防护层的厚度尺寸小于0.5毫米时，防护层太薄，此时，通过防护层不能很好地对第二密封层20和第一密封层10起到防护作用；当防护层的厚度尺寸大于2毫米时，防护层太厚，虽然这样设置可以很好的对第二密封层20和第一密封层10进行防护，但
是容易导致制成防护层的材料的使用量过大，造成资源浪费；当防护层的厚度尺寸大于等于0.5毫米且小于等于2毫米时，既能够通过防护层对第二密封层20和第一密封层10进行很好的防护，又能够避免浪费资源的问题。
[0049]
如图3所示，本实用新型的另一实施例中，沿宽度方向，第二密封层20具有相对设置的第一侧面和第二侧面，其中，第二密封层20的第一侧面与第一密封层10的第一侧面平齐设置，第二密封层20的第二侧面与第一密封层10的第二侧面平齐设置。第一密封层10对箱体 30和齿圈40之间的间隙进行密封，第二密封层20对第一密封层10进行密封，通过上述设置，可以提高密封结构对上述间隙的密封效果。
[0050]
当然，在本技术的附图未示出的替代实施例中，还可以根据实际需要，使第二密封层20 的第一侧面与第一密封层10的第一侧面平齐设置，第二密封层20的第二侧面凸出于第一密封层10的第二侧面；或者，使第二密封层20的第一侧面凸出于第一密封层10的第一侧面，第二密封层20的第二侧面与第一密封层10的第二侧面平齐设置；或者，使第二密封层20的第一侧面凸出于第一密封层10的第一侧面，第二密封层20的第二侧面凸出于第一密封层10 的第二侧面。
[0051]
如图1和图2所示，本实用新型的实施例中，齿轮箱包括箱体30、齿圈40和密封结构 60，齿圈40与箱体30连接，密封结构60用于密封箱体30和齿圈40之间的间隙50，其中，密封结构60为上述的密封结构。通过上述密封结构60可以对箱体30和齿圈40之间的间隙50进行长期密封，使齿轮箱能够长期运行，从而提高齿轮箱的使用期限。
[0052]
由于本技术的齿轮箱包括本技术的密封结构，因此，本技术的齿轮箱也具有本技术的密封结构的上述优点，此处不再赘述。
[0053]
本技术的技术方案可以应用于风力发电机齿轮箱。
[0054]
本实用新型的实施例的工艺过程如下：
[0055]
1、将风力发电机停机后，放空齿轮箱的泄漏位置(如箱体和齿圈之间的间隙)处的润滑油，将泄漏位置处的外表面(如箱体的外表面和齿圈的外表面)清洗干净；
[0056]
2、在泄漏位置处的外表面上刮涂2mm至5mm厚的双组份聚硫密封胶，作为第一密封层 10，利用双组份聚硫密封胶的耐温和耐油特性形成第一道密封抗渗层，待胶层初固后进行下一步；
[0057]
3、在第一密封层10的表面、箱体的外表面和齿圈的外表面上均匀刮涂一层有机硅密封胶，作为第二密封层20，利用有机硅密封胶的粘接广泛性、耐温性和高弹性形成第二道弹性密封加强层；
[0058]
4、在室温15℃以上，养护24小时后即可投入使用(可根据实际需要，在第二密封层20 的表面刮涂一层防护层，以对第二密封层20和第一密封层10进行防护)。
[0059]
本技术的技术方案采用两种高弹性、耐油、耐高温的密封剂产品进行技术复配，组合成具有创新性的复合涂层技术，完成齿轮箱停机后的在线修复，解决了传统解决方案中密封结构不耐油、不耐温、不抗震的问题；本技术的技术方案中，密封结构能够对箱体和齿圈之间的间隙进行长期密封，确保齿轮箱在维修后的运行过程中有较长的使用年限。
[0060]
有的齿轮箱的箱体和齿圈在径向上的尺寸不同，这就导致箱体的外表面和齿圈的外表面在径向上存在高度差，齿轮箱在实际运行时的工作温度高达80℃，并长期处于震动状态，在箱体和齿圈之间的间隙处容易发生润滑油泄漏，传统的对上述间隙进行修复的修
复方案无法解决箱体的外表面和齿圈的外表面在径向上存在高度差的问题。本技术的技术方案中，密封结构是逐层刮涂固化形成的，在第一密封层10和第二密封层20固化前，第一密封层10和第二密封层20均为触变型膏状物，这样，可以对箱体30和齿圈40之间的间隙进行有效填充和密封(如图4所示)，不会受箱体的外表面和齿圈的外表面在径向上具有高度差的影响。
[0061]
本技术的技术方案具有以下优点：
[0062]
1、第一密封层和第二密封层一体成型、无接缝，能够形成一体化的耐油、耐温、耐振动且高弹性的密封胶层，从而提升密封结构的密封效果；
[0063]
2、第一密封层和第二密封层固化前均为触变型膏状物，可以有效填充箱体和齿圈之间的间隙，保证填充的平整度，施工性能好；
[0064]
3、第一密封层和第二密封层粘接可靠，有助于提升密封结构的使用年限；密封结构的耐油性、耐久性好，能够减少漏油机率；本技术的技术方案施工方便，能够提升施工效率。
[0065]
从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：箱体和齿圈之间的间隙、第一密封层和第二密封层依次设置，第一密封层作为第一道密封层对上述间隙进行直接密封，第一密封层由双组份聚硫密封胶制成，双组份聚硫密封胶具有较高的耐温性能和耐油性能，在齿轮箱长期处于工作温度高达80℃、振动且长期接触润滑油的状态下，第一密封层不易被润滑油溶解、开裂，使得第一密封层可以对上述间隙进行长期密封，从而使齿轮箱能够长期运行；第二密封层设置在第一密封层的远离上述间隙的一侧，第二密封层能够在第一密封层的远离上述间隙的一侧形成第二道密封层，起到加强密封效果的作用；综上所述，包括第一密封层和第二密封层的密封结构能够对箱体和齿圈之间的间隙进行长期密封，使齿轮箱能够长期运行，从而使齿轮箱的使用期限较长。
[0066]
显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
[0067]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
[0068]
需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0069]
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。