關于齒輪箱的內齒圈油孔密封

應用背景

風電齒輪箱的滲漏油問題，一直是風電齒輪箱的一大難點。如齒輪箱在運行過程中有滲漏油現象發生，不僅會對機艙產生二次污染，潤滑點供油不足（損傷軸承和齒輪），嚴重時可能會導致齒輪箱因缺油而停機，給業主造成較大的經濟損失。在常見的滲漏中，在空中最難處理的屬于內齒圈和箱體（含扭力臂）的接合面位置滲漏油。內齒圈和箱體（含扭力臂）的接合面一旦出現滲漏油，需要空中開箱處理，成本高昂。

一、現有內齒圈油口密封結構

結構介紹

大部分風電齒輪箱的制造商在設計風電齒輪箱的行星級葉片側軸承（內齒圈葉片側）的潤滑油路時，把潤滑油路設計在箱體上。潤滑油通過油路分配器、箱體、內齒圈、扭力臂進而進入潤滑點進行潤滑。通常會在扭力臂和箱體的油口位置設有一個密封槽，用于放置O形密封圈。該O形密封圈起到密封的作用。

工作原理

潤滑油進入箱體/內齒圈的油孔，潤滑油克服設置在箱體上的O形密封圈以及內齒圈和箱體的接合面，潤滑油就會流出箱體。

密封效果

該種內齒圈的油口密封起到了一定的作用，但不能有效避免滲漏油的現象發生。主要原因如下：

•內齒圈和箱體之間存在一層約0.2mm的膠層，導致O形密封圈的壓縮不足，影響密封效果。

•齒輪箱在運行過程中，因扭轉會產生一些微小間隙。

•單道密封的可靠性不足。

二、帶有密封套筒的內齒圈油孔密封結構

結構介紹

密封套筒3連接內齒圈2的油孔和箱體（扭力臂）1的油孔，密封套筒3外徑與內齒圈2和箱體1采用小間隙或者過度配合，密封套筒3采用止口定位,密封套筒3的兩端面分別設有螺紋孔。密封套筒3兩端分別設置一個密封槽，用于放置O形密封圈4。在箱體1的油口位置設計一個密封槽，該密封槽深度應比標準的密封槽深度淺0.20mm，該密封槽位置放置O形密封圈5。結構圖如下圖一所示：

（密封結構）

工作原理

如潤滑油001流到箱體外部，首先要克服O形密封圈4，再克服密封套筒3與箱體4（密封套筒3與內齒圈2）之間的小間隙配合，最后再克服O形密封圈5以及箱體1和內齒圈2的接合面22，油液才會流出箱體。

密封效果

該種密封結構由三道密封構成，與一道密封結構相比，該結構的可靠性大大提高。

結構特點

該結構主要有以下特點：

•結構簡單，可靠性高。

•對于已有的裝配和加工不影響。

•通過結構設計，密封套筒3可以從箱體的一側取出。（當齒輪箱的使用多年后，O形密封圈的橡膠老化，可以取出密封銷套更換O形密封圈）

齒輪箱的滲漏油問題，一直是齒輪箱制造和設計的一大難點。文中介紹的新密封結構主要適用于風電齒輪箱的潤滑油滲漏油問題中的一類問題（即內齒圈的潤滑油孔滲漏油問題）。

來源：南京安維士

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