本發明涉及一種油封結構,具體涉及一種新型高速傳動軸端部油封結構。
背景技術:
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采用滑動軸承支承高速傳動軸的端部密封是一項復雜的技術,首先由于傳動軸在升速到穩定的過程中,軸心位置是動態變化的,特別是高轉速(轉速大于20000rpm)時,傳動軸的這種特性更加明顯。其次,傳動軸在高速運轉時,其端面處會形成負壓的區域,轉速越高負壓效應越明顯。最后,對于高速傳動軸,考慮其動態特性的影響,密封的軸向設計尺寸有限。目前高速軸更多是采用接觸式密封,這種密封容易損壞,需要經常更換。非接觸式密封在高速傳動軸應用有限,而工業高速傳動軸廣泛需求非接觸式密封。傳統的間隙密封的缺點制約著其在高速軸方面的應用。故此,設計一種新型高速傳動軸端部油封結構是十分必要的。
技術實現要素:
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本發明有效解決高速傳動軸密封應用的局限性,大大提高了非接觸式密封的應用范圍,該端部油封結構能夠有效地解決密封箱體內部滑油往外滲透,而且能夠運用于高速輸出軸端部,易于大規模推廣應用。
本發明采用的技術方案為:一種新型高速傳動軸端部油封結構,包括箱體及高速轉動軸,箱體端部和高速轉動軸通過間隙密封件密封,間隙密封件上設有通氣管及回油管,回油管連通間隙密封件和箱體,箱體內的高速轉動軸上設有甩油環,甩油環位于箱體端部。
所述的間隙密封件與高速轉動軸無接觸,間隙密封件與高速轉動軸的間隙大于高速轉動軸在運轉時的竄動量。
所述的通氣孔與外部大氣相通,通過通氣管引入大氣壓區的大氣壓,達到密封兩端的氣壓平衡,防止滲油。
所述的甩油環在高速旋轉時將部分滑油甩開并遠離密封處,形成攪油區。
所述箱體上回油管的回油孔位于攪油區外側,滑油通過回油管流回箱體內。
本發明的有益效果:在高速旋轉的傳動軸上設置甩油環,甩油環可以把大部分油甩開遠離密封處,用最簡化的方式實現了大部分滑油密封效果。同時在油封末端處設置一通氣管與大氣相通,通過通氣管引入的大氣壓,可實現密封兩端的氣壓平衡。最后在密封設置一回油孔,在重力的作用下存儲的滑油直接可以回到箱體內部,實現密封效果。由于高速傳動軸的軸心位置是動態變化的,同時其端面處會形成負壓明顯,轉速越高負壓效應越明顯,而傳統的間隙密封無法實現這種功能。因此,通過本軸封結構設計可以同時解決上述問題。本油封結構可以實現傳動軸在高速(大于20000rpm)的工況下不出現漏油現象,保證傳動軸運轉性能良好,高速軸端油封具有結構簡單、尺寸小以及適用于高速軸等優點,采用間隙密封方式,高速傳動軸和密封沒有接觸,可以很好的保護傳動軸不被損壞,另一方面結構原理簡單,可滿足各類高轉傳動軸端部密封的需求。
附圖說明:
圖1是本發明的結構示意圖。
具體實施方式:
參照圖1,一種新型高速傳動軸端部油封結構,包括箱體1及高速轉動軸6,箱體1端部和高速轉動軸6通過間隙密封件8密封,間隙密封件8上設有通氣管9及回油管5,回油管5連通間隙密封件8和箱體1,箱體1內的高速轉動軸8上設有甩油環2,甩油環2位于箱體1端部;所述的間隙密封件8與高速轉動軸6無接觸,間隙密封件8與高速轉動軸6的間隙大于高速轉動軸8在運轉時的竄動量;所述的通氣孔9與外部大氣相通,通過通氣管9引入的大氣壓區4的大氣壓,達到密封兩端的氣壓平衡,防止滲油;所述的甩油環2在高速旋轉時將部分滑油甩開并遠離密封處,形成攪油區3;所述箱體1上回油管5的回油孔位于攪油區3外側,滑油通過回油管5流回箱體1內。
該軸封結構設有氣壓平衡通氣孔9和回油孔5,由于高速傳動,6在其端部會形成負壓區7,箱體1內未被甩開的滑油在箱體1內部壓力的作用下會沿油封往外滲透,從而導致漏油;因此,在油封末端處設置一通氣管9與大氣相通,通過通氣管9引入的大氣壓,可實現密封兩端的氣壓平衡。在油封兩端氣壓平衡后,密封間隙的滑油失去了往外滲透的壓力,但在如果不及時流走,存儲的滑油越來越多,還是有可能導致滑油滲出,因此在密封處設置回油,5,存儲的滑油在重力的作用下直接回到箱體1內部,實現滑油密封,回油孔5的位置應避開甩油環的攪油區3位置。采用間隙密封設計,密封組件與傳動傳動軸6沒有接觸,其間隙值應大于高速傳動軸6在工作中的竄動量,這就避免高速傳動軸6在高轉速工況下軸與密封發生磨損,同時在高速傳動軸6上設置甩油環2,在高速旋轉下,甩油環2可以把大部分油甩開遠離密封處,用最簡化的方式實現了大部分滑油密封效果。可應用于轉速20000rpm以上的傳動軸端。