[发明专利]输出轴密封装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种密封装置，尤其涉及一种风力发电系统中的齿轮箱高速输出轴密封装置，属于风力发电技术领域。

背景技术

风力发电齿轮箱又称风电齿轮箱，多安装于65-80m高的塔架上，工作环境恶劣，维护成本极高。风电齿轮箱的设计寿命通常为20年，因此对各部分的可靠性要求很高。如果工作中产生油液渗漏，不但会对环境产生恶劣影响，还将产生高额的清理费用，因此无论主机厂还是最终用户，风电齿轮箱的渗漏均是严重的隐患。

风电齿轮箱的高速输出轴转速较高（通常为1500至2000r/min），还需承受较大扭矩，导致发热量较高，要达到较长的设计寿命，必须采用强制润滑和冷却方式。这种润滑方式的油量大，对密封要求很高。

目前，风电齿轮箱的高速输出轴渗油是普遍存在的问题，其密封困难主要缘于输出轴的高转速、齿轮箱内部具有一定压力并且汽液混合（也称为油雾）、以及齿轮箱倾斜工作等因素。

检索发现，申请号为200920256847.0的中国实用新型专利公开了一种风力发电增速齿轮箱密封装置,该风力发电增速齿轮箱包括输出轴、起到转动支撑作用的轴承,以及与所述轴承配接的轴承座,所述风力发电增速齿轮箱密封装置包括集成了挡油板功能的甩油环,包括其挡油部位、节流口、甩油齿的构型,以及集成了迷宫功能的轴承盖板,包括其减压腔、节流口、回油通道特征。该专利的技术方案虽然具有一些优点，但其迷宫密封结构实际为直通式，不够完备，因此密封效果不够理想。此外，其回油均在油箱液面以上，容易导致油雾沿回油管道渗漏至最后的减压腔内，削弱密封效果。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种可以长期保持不渗漏的输出轴密封装置。

为了达到以上目的，本发明的输出轴密封装置包括固定在箱体输出孔外端的密封端盖、以及支撑在输出孔轴承内且穿出密封端盖的输出轴；所述输出轴上固连位于密封端盖内孔的迷宫内环，所述密封端盖内孔具有径向内延的外挡壁、中挡壁、内挡壁；所述外挡壁与中挡壁之间以及所述中挡壁与内挡壁之间分别形成环槽状第三回油腔和第二回油腔，所述输出孔内嵌在轴承外的挡油环与所述内挡壁之间形成第一回油腔；所述外挡壁、中挡壁、内挡壁以及所述挡油环的内孔分别与迷宫内环的对应外圆部位间隙配合，构成轴向迷宫；所述外挡壁的内端面具有至少两圈轴向内凸环，与所述迷宫内环对应处的轴向的外凸环相互交错，构成径向迷宫；所述迷宫内环装有位于外挡壁之外的V形截面密封圈，所述V形截面密封圈的内侧弹性抵靠在所述外挡壁的外端面。

本发明进一步的完善是，所述的三个回油腔下部分别设置与箱体内或油池连通的回油通道，其中所述第一和第二回油腔的低处通常与箱体内连通，所述第三回油腔低处的回油通道通常通过内部或外部管路连通至齿轮箱润滑油液面以下。

本发明更进一步的完善是，所述迷宫内环对应第一回油腔的外圆径向延伸出甩油盘。此外，所述迷宫内环对应第二回油腔的外圆处具有截面为三角形的环状突起。

本发明再进一步的完善是，所述中挡壁的外端面具有朝外侧凸出再朝扩大直径方向形成翻边的异形凸环。

本发明又进一步的完善是，所述外挡壁、中挡壁、内挡壁的内孔表面具有至少一道凹槽。

本发明通过设置可随高速轴转动和不可随高速轴转动构件形成的轴向与径向迷宫结构，组成三个密封回油腔，并且借助挡油结构、甩油结构、和V型圈密封，以及每个密封回油腔单独的回油结构，确保了理想的密封效果。采用本发明后，轴向迷宫形成高度错落的阶梯式，并与径向交错式迷宫相配合，因此密封效果比现有技术显著改善。而最后一级回油通道直接连接至润滑油液面以下，有效抑制了油雾渗出，使密封效果更佳。

附图说明

图1是本发明一个实施例的剖面结构示意图。

图2是图1实施例的迷宫内环剖面结构示意图。

图3是图1实施例的迷宫内环立体结构示意图。

图4是图1实施例的挡油环立体结构示意图。

图5是图1实施例的密封端盖剖面结构示意图。

图6是图1实施例的密封端盖立体结构示意图。

图7是图5的A处局部放大图。

图8是图5的B处局部放大图。

图9是图6的C处局部放大图。

具体实施方式

实施例一