孟凡荣
(浙江省工业设计研究院,杭州 310022)
摘 要:采用密封圈密封时,在稀油润滑的齿轮箱出轴处常会产生漏油现象,通过改进采用动态密封可以很好地解决漏油的问题。
关键词:齿轮箱;出轴;漏油;动态密封
0 前言
在通常情况下,稀油润滑的齿轮箱出轴大多采用两种密封形式,一种采用三角形甩油环曲折密封,这种结构形式一直没有解决出轴漏油的问题,另一种是采用橡胶密封圈进行密封,但由于密封圈容易磨损,并且更换密封圈非常困难,致使密封经常产生失效而导致漏油。既无磨损又能有效密封的密封结构,是摆在齿轮箱设计者面前的一个课题。
1 漏油原因的分析
具有三角甩油环与密封圈组合密封(见图1a)的热轧带钢厂齿轮箱在使用一段时间后仍产生轴头漏油,三角形甩油环起不到密封效果,主要原因是其尖顶部密封带太窄,一直处于内外腔临界状态,很难起到稳定的密封作用,J型密封圈开始投入使用时效果较好,但由于密封圈唇口很容易磨损,而出轴接轴处往往是红套装配,故更换密封圈相当困难,所以磨损后的密封圈得不到及时更换现象也就自然产生,因此这种组合密封形式使用一段时间后产生漏油也就在所难免了。另外从现场了解观察到,回油槽通流面积太小,产生润滑油在回油腔内的累积,也是出轴漏油的一个重要原因。

图1 齿轮箱出轴部示意图
通过分析,认为动密封带不稳定、密封圈磨损、回油不畅是齿轮箱出轴漏油的主要原因。
2 处理漏油问题的方法
漏油原因基本分析清楚后,确定了取消密封圈,找到一种既无磨损又有稳定密封带的密封结构,加大回油槽通流面积作为解决问题的目标思路。根据伯努利方程:
在总流量相等的情况下,速度越快压力越低。采用甩油环结构就是由于外圈运动速度Z快,即压力Z低,故在外圈形成一个低压密封带,三角形甩油环虽然符合这一原理,但由于尖顶外圈低压密封带太窄,不能形成稳定的低压密封带,也就起不到动态稳定密封作用。故决定采用倒L形甩油环结构(见图1b),这种结构外圈顶宽为14mm,很容易形成一个稳定的低压密封带,从而起到动态稳定密封的作用。同时,回油槽通流面积加大到通流面积的三倍以上,确保润滑油在回油腔内无法累积。
3 效果分析
这种倒L形甩油环密封结构,在2002年热带齿轮箱改造设计、2004年中轧一机列人字齿轮箱改造设计、2005年热带技术改造工程联合传动箱设计中相继得到应用,都取得了成功。实践证明,这种结构密封形式可靠、无磨损,比较彻底地解决了齿轮箱出轴漏油的问题。
4 结语
通过改进部分结构来解决设备运行中的出轴漏油问题,取得很好的效果,有一定的借鉴作用。
来源:《浙江冶金》2007年5月 第二期