干井密封在立式减速器中的应用.docxVIP

第 41 卷 第 6 期 化 工 机 械 817 干井密封在立式减速器中的应用 王德娟* 1 吕剑华2 ( 1． 久益环球( 天津) 装备制造有限公司; 2． 祥威机械设备传动有限公司) 摘 要 介绍了一种应用在立式减速器上的实用新型干井密封结构，其主要特点是通过密封结构将干 油和稀油分开，使稀油油位降低。该密封结构能有效防止减速器漏油，减少输出齿轮及输出轴磨损，保 障设备正常运行。 关键词 干井密封 立式减速器 中图分类号 TQ051 文献标识码 B 文章编号 0254-6094( 2014) 06-0817-02 输出轴向下安装的减速器被统称为立式减速 器，被广泛应用于医药、化工、制药、食品及环保等 行业，其防污染、防漏要求较高，对减速器密封有 严格要求。由于减速器立式安装，对油封的压力 较大，减速器长期运转时容易造成油封老化、磨 损，导致减速箱内的稀油容易从输出齿轮与封油 圈之间沿输出轴流入到油封处，造成磨损的油封 被稀油溶解，并沿输出轴渗漏出去，致使箱体空腔 内稀油不足，润滑度降低，加快了输出齿轮和输出 轴的磨损，而且被溶解的油封渗漏还会造成环境 污染，特殊工况下密封泄漏可能会引起爆炸。为 此，有效防止立式减速器的漏油显得尤为重要。 1 原密封结构分析 立式减速器输出轴做旋转运动，所需密封为 旋转动密封，常用的立式减速器输出轴上的密封 结构如图 1 所示，由双唇密封和密封端盖组成，此 双唇密封是依靠弯折了的橡胶弹性力和附加环形 螺旋弹簧的扣紧作用而紧套在轴上，阻断了泄漏 间隙，达到密封作用。图 2 是在图 1 的基础上加 了迷宫密封的机构，对油封起到保护作用，防止外 界灰尘或其他杂质进入。但是这两种设计结构都 是靠单唇或者双唇油封来达到密封目的，经过长 时间的运转，润滑油通过齿轮被甩入密封腔，进 入密封腔的油量越来越多，压力越来越高，于是 油液便主要以渗透的方式泄漏出来，导致密封失 效。 图 1 常用的密封结构示意图 图 2 加装迷宫密封的密封结构 * 王德娟，女，1980 年 12 月生，工程师。天津市，300308。 818 化 工 机 械 2014 年 2 干井密封的原理与结构 2． 1 干井密封的原理 干井式密封结构通过降低稀油油位，输出轴 轴承采用油脂润滑，通过密封套筒、输出轴和输出 齿轮，将箱体分成稀油与干油润滑两部分，稀油与 干油润滑分开，可以完全杜绝输出轴漏油的情况 发生，并延长输出轴封的使用寿命，保证设备正常 运转。 2． 2 干井密封的结构与实现方式 图 3 所示为一种防漏油的减速器立式安装干 井密封机构。该机构采用分箱结构，箱体内设有 空腔，并延伸至箱体外，输出齿轮置于箱体空腔 内，并与输出轴以键连接传递扭矩，封油环设计成 迷宫形式置于输出齿轮的下端，使液体很难进入 空腔内，并且密封油环设计成内凹的形式，形成存 油室( 图 4) ，即使在高速运转的时候有部分液体 进入，也会存在油室内。但需要强调的是，箱体内 润滑油的高度低于封油环，为了尽可能降低油位， 此种应用应采用强制润滑方式，密封套筒上部与 封油环以间隙配合，并加工有 3 个沟槽，这样即使 图 3 立式安装干井密封机构示意图  图 4 密封油环结构 液体油在减速器运转时进入到封油环内，也会通 过沟槽回流到箱体。密封套筒与输出轴之间有留 有 2mm 左右间隙，下部有两种设计形式: 一种是 密封套筒与箱体通过平面密封与箱体螺栓连接， 实现定位，并在箱体内与密封套筒配合表面加工 凹槽，用以放置密封圈( 普通 O 形圈即可) ，使液 体油更难进入空腔内; 另二种是密封套筒与箱体 过渡配合，在密封套筒的外表面加工凹槽，用以放 置密封圈。 输出轴的输出部分设有轴承座，轴承座内设 有轴承和轴承端盖。输出轴与油封环过盈配合， 双唇油封装在输出端盖和油封环之间。油封环的 设计考虑为保护输出轴，即使油封环有磨损，更换 方便成本也低，而轴承端盖既定位轴承，又可以作 为放置油封的油封室。轴承端盖的设计结构，一 方面实现密封的轴向定位，另一方面保护油封免 受粉尘或者化学物品的腐蚀，使其延长寿命。由 于轴承采用油脂润滑，实现箱体外注油。在输出 轴上，装有挡油环，置于轴肩与定位环之间，挡油 环为了更容易控制油脂量，防止注油时油脂往空 腔上部流动，此时注油量就可以根据端盖上加工 的管螺纹孔观察，当发现有油脂挤出，则停止注 油。 3 结束语 针对现有立式减速器密封技术存在的不足， 设计了一种防止漏油、渗油的立式减速器干井密 封结构，该结构能够减少输出齿轮和输出轴的磨 损，安全系数高，并能延长密封的使用寿命。 ( 收稿日期: 2014-06-13，修回日期: 2014-07-10)