一种主减速器润滑系统进油及密封装置的制作方法

本发明属于主减速器润滑密封，尤其涉及一种主减速器润滑系统进油及密封装置。

背景技术：

1、直升机主减速器润滑系统工作过程中，滑油泵从主减速器机匣的油池中吸油，从滑油泵出来的压力油经主减速器主油路输送至滑油滤过滤，然后经过机匣内部油路输送至各喷油嘴，通过喷油嘴喷射到齿轮及轴承等需要润滑的部位。喷射后的润滑油在重力作用下最终流入主减速器下方的油池。主减速器主油路设置在主机匣侧壁内，使主机匣结构设计复杂，主油路轴向长度达到1米以上，油路孔长径比大，加工难度高。主减速器主油路采用螺纹密封、铝垫片及o形密封圈等静密封的密封形式，在主减速器使用过程中，经常出现漏油问题。

2、同时，主减速器内部的润滑油最终在重力作用下流回主减速器下方的油池，油池与旋翼轴下端安装位置贴近。为避免主减速器旋翼轴下方润滑油泄漏，通常在主减速器旋翼轴与油池或主减底盖之间装有皮碗。皮碗密封属于接触式密封，具有轴向尺寸小、拆卸容易、检修方便等优点，但不能承受高压。在主减速器使用过程中，在到达旋翼轴下方皮碗部位的油量较多时，受振动、偏心等不利因素影响，旋翼轴下方皮碗部位经常发生漏油故障。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种主减速器润滑系统进油及密封装置，为直升机主减速器润滑系统进油装置提供一种新的结构设计方案，为主减速器密封装置提供一种新型组合密封型式。该进油及密封装置具有结构紧凑、加工难度小、加工成本低、密封性能高，使用寿命长等特点，能够减小主减速器外廓尺寸，为直升机整机节省空间，同时可以降低主减速器漏油故障率。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实施。

3、一种主减速器润滑系统进油及密封装置，由含内套筒及油路的旋翼轴组件、进油机匣组件、涨圈座、涨圈、离心和皮碗组合密封装置组成。该装置的核心作用是，通过旋翼轴组件中的带油路的旋翼轴和旋翼轴内套筒之间形成的腔体，将主减速器主油路设置在旋翼轴内部，使主减速器滑油泵从油池中吸出的滑油，经过进油机匣组件输送至旋翼轴和旋翼轴内套筒之间的油腔，通过旋翼轴上的油路将滑油输出，进而输送至主减速器内部需要润滑的部位。该装置可减小润滑系统零部件加工难度，同时减小主减速器外廓尺寸，为直升机整机节省空间。同时，该装置通过涨圈密封，防止主减速器进油部位滑油泄漏，引起主减速器供油压力低的问题，通过离心和皮碗组合密封装置使流至主减速器旋翼轴下方的绝大部分润滑油沿径向甩出，控制到达旋翼轴下方皮碗部位的滑油量，阻止润滑油进入皮碗与旋翼轴之间发生泄漏，从而达到提高密封性能，延长使用寿命的目的。

4、进一步的，进油机匣组件安装于旋翼轴组件外侧、油池上方，分为进油安装座和密封环两部分，两者之间形成环形油腔。密封环又由内环和外环两部分组成，内环和外环之间通过多个加强筋相连，在各加强筋之间留有较大空隙，在减重的同时便于主减速器内部完成润滑后的滑油流回油池。密封环外环部分设有进油口，与环形油腔相连，进油口的内孔用来安装导油套，导油套一端安装于进油机匣组件进油口内，一端安装于油池出油口内。环形油腔内侧设有多个径向油路，通向密封环内环内孔，与涨圈座外部环形槽位置对应。主减速器油池中的滑油由进油口进入进油机匣组件，然后流入环形油腔，最后通过环形油腔内侧的径向油路，进入涨圈座外部环形槽。密封环内环的内孔除了设有滑油出口，还作为涨圈配合表面。进油安装座外侧设有安装边，安装边上设有多个安装孔，通过安装孔将进油机匣组件与主机匣连接在一起。进油机匣组件的核心作用是将主减速器油池吸出的滑油，输送至涨圈座部位，同时内设回油腔，便于主减速器内部完成润滑后的滑油流回油池。

5、进一步的，涨圈座为圆环形，安装于进油机匣组件内孔内部，涨圈座内径与带油路的旋翼轴外径配合。其外径及内径表面中间部位均设有环形槽，外部环形槽与进油机匣组件密封环内孔上的油路出口位置对应，内部环形槽与旋翼轴外径表面的进油孔位置对应。沿内、外环形槽圆周方向设有圆周均布的多个贯通的油路孔。从进油机匣组件油路输出的滑油，首先进入涨圈座外部环形槽，然后经过涨圈座多个圆周均布的油路孔，进入涨圈座内部环形槽，再输送至旋翼轴外径表面的进油孔，进入旋翼轴内部。涨圈座外径表面中间环形槽上、下两侧各设有2道涨圈槽，用于安装涨圈。涨圈座的核心作用是将进油机匣组件输出的滑油，输送至旋翼轴部位，同时提供密封件安装接口，防止滑油泄漏引起滑油压力下降。

6、进一步的，含内套筒及油路的旋翼轴组件包括带油路的旋翼轴、旋翼轴内套筒、铆钉、o形密封圈。含内套筒及油路的旋翼轴组件的核心作用为，通过带油路的旋翼轴和旋翼轴内套筒之间形成的腔体，将主减速器主油路设置在带油路的旋翼轴内部，使主减速器滑油泵从油池中吸出的滑油，经过进油机匣组件及涨圈座输送至带油路的旋翼轴和旋翼轴内套筒之间的油腔，通过带油路的旋翼轴上的油路将滑油输出，进而输送至主减速器内部需要润滑的部位。

7、进一步的，含内套筒及油路的旋翼轴组件的主要构件为带油路的旋翼轴。带油路的旋翼轴下部周向设有多个进油孔，与涨圈座的内部环形槽相接。在进油孔的下方截面设有铆钉孔，用于安装铆钉，防止旋翼轴内套筒发生串动。带油路的旋翼轴内孔为与旋翼轴内套筒配合面，旋翼轴内套筒安装后，在带油路的旋翼轴与旋翼轴内套筒之间形成用于输送滑油的油腔。带油路的旋翼轴外侧中部设有安装边，安装边外侧边缘为外花键，与主减速器行星架内花键配合，安装边上设有多个安装孔，通过专用螺栓使带油路的旋翼轴与行星架连接在一起。带油路的旋翼轴安装边外花键设有沿圆周均布的若干个宽齿槽，宽齿槽根部表面鍃平，在每个宽齿槽的齿槽宽中部由鍃平面向内沿径向设有内部油路，油路向内延伸至带油路的旋翼轴内孔，与带油路的旋翼轴与旋翼轴内套筒之间的油腔相通，油路外侧安装螺纹堵，防止漏油。在带油路的旋翼轴安装边下表面设有环形油槽，环形油槽的径向位置与行星架上安装的喷油嘴进油孔对应，油槽底部设有若干个油孔，使环形油槽与安装边内的径向油路相通。带油路的旋翼轴的核心作用为，提供进油孔、主油腔配合面及油路，使涨圈座输出的滑油，由带油路的旋翼轴进油孔进入，流进带油路的旋翼轴与旋翼轴内套筒之间的主油腔，通过油路、油孔及环形油槽将滑油输出，进而对主减速器内部齿轮传动及轴承进行润滑。可实现将主减速器下部的滑油输送到主减速器主传动链最上方，输送高度可达到500mm以上。

8、进一步的，旋翼轴内套筒为空心结构，内孔等截面，为直升机其它部件安装留有足够的空间。其外侧两端设有上、下连接段，与带油路的旋翼轴旋翼轴内孔配合，上、下连接段外径尺寸比两者之间的中间段外径尺寸大。上连接段设有2道胶圈槽，下连接段设有1道胶圈槽及铆钉孔，胶圈槽用于安装o形密封圈，防止主油腔滑油泄漏，铆钉孔用于安装铆钉，防止旋翼轴内套筒发生窜动。旋翼轴内套筒总长度达到500mm以上，上连接段下边缘在带油路的旋翼轴安装边油孔的上方，下连接段上边缘在带油路的旋翼轴进油孔下方。旋翼轴内套筒的核心作用为，提供主油腔配合面，与带油路的旋翼轴之间形成主油腔，将主减速器下部滑油输送到主减速器主传动链最上方，同时提供密封件安装接口，防止主油腔滑油泄漏。

9、进一步的，涨圈密封包括4件涨圈，分别安装于涨圈座密封槽内，相邻涨圈开口位置错开90°安装，涨圈外径与进油机匣组件内孔配合。由于主减速器润滑系统进油装置与靠近旋翼轴下端，如果进油部位滑油泄漏，很大可能会泄漏到主减速器外部，造成主减速器内部滑油量不足，引起滑油压力下降，所以主减速器进油部位的密封非常重要。涨圈密封的核心作用是，防止主减速器进油部位滑油泄漏引起滑油压力下降。

10、进一步的，离心和皮碗组合密封装置，由一级非接触式离心密封和一级接触式皮碗密封组成，主要包括甩油盘、o形密封圈、密封环、皮碗、皮碗座、圆螺母等。该装置的核心作用是，通过组合密封装置使流至主减速器旋翼轴下方的绝大部分润滑油沿径向甩出，控制到达旋翼轴下方皮碗部位的滑油量，阻止润滑油进入皮碗与旋翼轴之间发生泄漏，从而达到提高密封性能，延长使用寿命的目的。

11、进一步的，离心密封的主要构件为甩油盘，其外形设计为伞形结构，中间设有内孔，安装于带油路的旋翼轴外侧。在主减速器工作时，甩油盘随带油路的旋翼轴一起转动，流至主减速器下方的润滑油经甩油盘外侧锥面甩出，最终落入油池。离心密封的核心作用是，控制到达旋翼轴下方皮碗部位的滑油量，阻止润滑油进入皮碗与旋翼轴之间发生泄漏。

12、进一步的，在甩油盘下方倒角部位安装o形密封圈，防止甩油盘内孔与带油路的旋翼轴外径表面之间的润滑油流至带油路的旋翼轴下端引起泄漏。

13、进一步的，在甩油盘下方安装密封环，带油路的旋翼轴下端圆螺母拧紧后，密封环上表面与甩油盘下表面贴合，密封环下表面与圆螺母上表面贴合，同时o形密封圈被压紧在甩油盘与密封环之间。密封环内孔与带油路的旋翼轴外径配合，外径作为皮碗密封面，与皮碗唇口部位配合。

14、进一步的，皮碗密封的主要构件为皮碗。皮碗安装于皮碗座内，然后皮碗及皮碗座整体安装到油池与带油路的旋翼轴外侧的密封环之间。皮碗唇口径向抱紧在密封环外径表面，防止滑油泄漏至主减速器外侧。

15、进一步的，皮碗座上端设有锥面，其锥角大小与甩油盘锥面的锥角相同。皮碗座内孔为皮碗安装孔，外径表面与油池内孔配合，外径表面中部设有胶圈槽，用于安装o形密封圈，防止滑油泄漏。皮碗座下端设有安装边，通过安装边上的安装孔与油池机匣上的螺桩连接。

16、进一步的，甩油盘内侧锥面与皮碗座上端锥面之间留有1.5～2.5mm的间隙，防止甩油盘转动过程中发生刮磨，同时有利于皮碗部位多余的润滑油经此空隙流出到皮碗座外侧，进而流入油池。

17、进一步的，圆螺母安装于带油路的旋翼轴下端螺纹部位，其拧紧后使甩油盘、密封环等构件实现轴向压紧，保证甩油盘及密封环随带油路的旋翼轴一起转动。

18、本发明提供了一种主减速器润滑系统进油及密封装置，本发明为直升机主减速器润滑系统进油装置提供一种新的结构设计方案，通过旋翼轴组件中的带油路的旋翼轴和旋翼轴内套筒之间形成的腔体，将主减速器主油路设置在旋翼轴内部，使主减速器滑油泵从油池中吸出的滑油，经过进油机匣组件输送至旋翼轴和旋翼轴内套筒之间的油腔，通过旋翼轴上的油路将滑油输出，进而输送至主减速器内部需要润滑的部位。同时，本发明为主减速器密封装置提供一种新型组合密封型式，通过涨圈密封防止主减速器进油部位滑油泄漏，引起主减速器供油压力低的问题，通过离心和皮碗组合密封装置，使流至主减速器旋翼轴下方的绝大部分润滑油沿径向甩出，控制到达旋翼轴下方皮碗部位的滑油量，阻止润滑油进入皮碗与旋翼轴之间发生泄漏，从而达到提高密封性能，延长使用寿命的目的。该进油及密封装置具有结构紧凑、加工难度小、加工成本低、密封性能高，使用寿命长等特点，能够减小主减速器外廓尺寸，为直升机整机节省空间，同时可以减小主减速器漏油故障率。