一种适用于立式行星齿轮箱的轴端密封结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及垂直轴风力发电机用立式行星齿轮箱设备，具体说是涉及一种适用于立式行星齿轮箱的轴端密封结构。该密封的作用就是不仅做为立式行星齿轮箱的下接油盒，而且对立式行星齿轮箱的输出轴轴颈处进行密封，其对输出轴的密封效果直接影响到整台齿轮箱的正常润滑，直接决定垂直轴风力发电机组的安全运行。
【背景技术】
[0002]目前，在国内外立式行星齿轮箱行业中，一般采用“骨架油封”来对行星齿轮箱的输出轴进行密封。对于中大功率垂直轴风力发电机组，由于立式行星齿轮箱安装在高达十余米乃至数十米的高空中，存在沙尘、盐雾、高低温及辐射等种种恶劣的气候条件，故“骨架油封”通常寿命不长造成立式行星齿轮箱输出轴渗漏油，而由于立式行星齿轮箱安装位置较高，早期渗漏油往往不能及时发现(即使发现维修更换也比较费时费力)，从而造成齿轮箱零部件(如齿轮、轴承等)逐渐因为缺油不能得到足够的润滑而失效。
[0003]此外，国内应用于核电设备及大型水泥磨设备上的立式行星减速器采用的是一种“高位油封”(见附图1、2)，弹簧圈I’、非金属密封圈2’、高位油套4’组成该密封系统，其中高位油套4’用螺栓固定于箱体底座6，上并用密封胶密封与底座6，的结合面，输出轴3 ’与空心轴5’采用键联接，非金属密封圈2’靠弹簧圈I’压紧在高位油套4’上。高位油套4’与空心轴5’之间靠非金属密封圈2’密封，由于整体结购的原因输出轴3’与空心轴5’配合处不会渗漏油。且齿轮箱内最高油位不会高于非金属密封圈2’。因此靠非金属密封圈2’和高位油套4’与底座6’之间的密封胶保证了输出轴3’不会出现渗漏油的情况。
[0004]但此种密封对垂直轴风力发电机组用立式行星齿轮箱存在以下缺点:1.若用此密封结构则原立式行星齿轮箱尺寸及重量增加过大，不满足轻量化要求，且此密封的核心零部件弹簧圈I’和非金属密封圈2’价格昂贵，会提高成本降低产品的竞争力；2.此密封结构中仍有非金属零件，长期使用亦会出现像骨架油封一样提前失效的现象。
【发明内容】
[0005]本实用新型目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种针对性强、密封可靠、价格低廉、维护保养周期长且更换方便的适用于立式行星齿轮箱的轴径端密封结构。
[0006]本实用新型的目的可通过以下措施来实现:
[0007]本实用新型的适用于立式行星齿轮箱的轴端密封结构包括由内至外依次套装在立式行星齿轮箱输出轴外伸端(轴颈端)的由动环和静环组合而成的迷宫密封，所述动环通过位于下端的螺母锁定于输出轴上，所述动环的上端与轴承内圈的下端相接触;静环的上端面加工出的环槽与环绕动环中上部外圆柱面设置的环沿下端面加工出的环槽相互交错但不接触，构成迷宫密封副，所述静环的下端与接油盒底部加工出的中心孔内圆面固接在一起;所述接油盒的顶部通过连接件与齿轮箱箱体的下端相结合，在接油盒的底部安装有回油管道。
[0008]本实用新型中所述的环绕动环中上部外圆柱面设置的密封环沿呈伞状结构，最大外径大于位于正上方的透盖的内孔直径。
[0009]本实用新型的有益效果如下:
[0010]1、由于本实用新型一改现有技术密封材质的非金属为金属，提高了耐候性和可靠性；
[0011]2、与现有的骨架油封相比，本新型密封能圆满实现“排油”的功能；
[0012]3、与高位油封相比，本实用新型价格低廉、维修保养费用低、易于制作；
[0013]4、另外，本实用新型与骨架油封相比，维修保养周期显著增长，与高位油封相比，更换油封更为方便。
【附图说明】
[0014]图1为现有技术的高位油封的结构图。
[0015]图丨中序号:1’一弹簧圈2’ 一非金属密封圈3’ 一输出轴4’ 一高位油套5’一空心轴6’ 一底座。
[0016]图2是图1中D’部位局部放大图。
[0017]图3是垂直轴风电用立式行星齿轮箱总体外形图。
[0018]图4是垂直轴风电用立式行星齿轮箱输出轴处油封平面图。
[0019]图5是图4中D部位放大平面图。
[0020]图3、4、5中序号:I一螺钉2—接油盒3—动环4一静环5—输出轴6—螺母7—齿轮箱箱体。
【具体实施方式】
[0021]本实用新型以下将结合实施例(附图)作进一步描述:
[0022]如图3、4、5所示，本实用新型的适用于立式行星齿轮箱的轴端密封结构包括由内至外依次套装在立式行星齿轮箱输出轴5外伸端(轴颈端)的由动环3和静环4组合而成的迷宫密封，所述动环3通过位于下端的螺母6锁定于输出轴5上，所述动环3的上端与轴承内圈的下端相接触;所述静环4的上端面加工出的环槽与环绕动环3中上部外圆柱面设置的环沿下端面加工出的环槽相互交错但不接触，构成迷宫密封副;更具体说，所述的环绕动环3中上部外圆柱面设置的密封环沿呈伞状结构，最大外径大于位于正上方的透盖的内孔直径;所述静环4的下端与接油盒2底部加工出的中心孔内圆面固接在一起;所述接油盒2的顶部通过连接件与轮箱箱体7的下端相结合，在接油盒2的底部安装有回油管道。
[0023]本实用新型的工作原理如下:
[0024]在立式行星齿轮箱运转时，动环3随输出轴5同时转动，而静环4则固定不动，利用动环3与静环4之间形成的凹凸结构(即迷宫结构)的小游隙来实现密封。
[0025]由于本实用新型应用的立式行星齿轮箱采用强制润滑、循环供油的方式，故接油盒2设计有足够大的容腔以保证接油盒2中的润滑油油位线在运转时低于动环3与静环4形成的凹凸结构，从而保证润滑油不会从凹凸结构处泄漏至箱体外。
[0026]环绕动环3中上部外圆柱面设置的伞状环沿的最大外径大于位于正上方的透盖的内孔直径的目的是为了而保证所有从透盖流下来的油都能被“伞”状结构甩走而不至于进入到迷宫密封内。
[0027]由于运转时输出轴的偏摆及迷宫密封凹凸结构的加工安装误差的存在，设计的迷宫密封间的间隙应足够大从而不至于造成运转时相互碰撞。
[0028]由于本实用新型所应用的垂直轴风力发电机为中大功率机组，与其配套的立式行星齿轮箱出于散热、寿命及可靠性等方面考虑须采用强制润滑、循环供油的润滑冷却方式，且因本实用新型安装在立式行星齿轮箱的最底端，故本实用新型也应及时便捷地将立式行星齿轮箱底部的润滑油排走以便循环利用，故在接油盒2的底部焊接有通径尽可能大的回油管道及回油法兰以实现此功能(参见图3、4)。
【主权项】
1.一种适用于立式行星齿轮箱的轴端密封结构，其特征在于:它包括由内至外依次套装在立式行星齿轮箱输出轴外伸端的由动环和静环组合而成的迷宫密封，所述动环通过位于下端的螺母(6)锁定于输出轴上，所述动环的上端与轴承内圈的下端相接触;静环的上端面加工出的环槽与环绕动环中上部外圆柱面设置的环沿下端面加工出的环槽相互交错但不接触，构成迷宫密封副，所述静环的下端与接油盒底部加工出的中心孔内圆面固接在一起;所述接油盒的顶部通过连接件与齿轮箱箱体的下端相结合，在接油盒的底部安装有回油管道。2.根据权利要求1所述的适用于立式行星齿轮箱的轴端密封结构，其特征在于:环绕动环中上部外圆柱面设置的密封环沿呈伞状结构，最大外径大于位于正上方的透盖的内孔直径。
【专利摘要】一种适用于立式行星齿轮箱的轴端密封结构，其特征在于：它包括由内至外依次套装在立式行星齿轮箱输出轴外伸端的由动环和静环组合而成的迷宫密封，所述动环通过位于下端的螺母锁定于输出轴上，所述动环的上端与轴承内圈的下端相接触；静环的上端面加工出的环槽与环绕动环中上部外圆柱面设置的环沿下端面加工出的环槽相互交错但不接触，构成迷宫密封副，所述静环的下端与接油盒底部加工出的中心孔内圆面固接在一起；所述接油盒的顶部通过连接件与齿轮箱箱体的下端相结合，在接油盒的底部安装有回油管道。
【IPC分类】F16J15/34, F16H57/08
【公开号】CN205315714
【申请号】CN201620090237
【发明人】朱志远, 黄华明
【申请人】郑州机械研究所
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月29日