【壓縮機(jī)網(wǎng)】離心壓縮機(jī)高速齒輪箱軸漏油問題一直困擾著眾多制造廠家和使用者。我公司從某研究所采購一批高速齒輪箱，因油封設(shè)計(jì)問題，一直漏油，設(shè)計(jì)油封如下圖，采用的是階梯齒式迷宮密封。

 

　　在高速齒輪箱內(nèi)，齒輪和軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動是靠油膜支撐潤滑，并通過油帶走齒輪和軸承產(chǎn)生的熱量。因此，在箱體內(nèi)會產(chǎn)生大量的油霧，使箱體內(nèi)壓力高于箱體外，通過齒輪箱呼吸器釋放一部分正壓力，但同時油霧也會隨著軸與油封間的縫隙泄漏，從而產(chǎn)生漏油。
 

 

　　如上圖，是常用的一種齒輪箱油密封環(huán)，這種油密封環(huán)漏油的原因，是齒輪箱內(nèi)大量的油沿著軸泄漏，但回油槽里的油無法完全回流，從而產(chǎn)生漏油。通常改進(jìn)的方法是在油密封環(huán)前的軸上加一個甩油擋板，不僅能把軸上的油甩出去，使其不能沿軸泄漏，還能擋住飛濺到油封的油。在油密封環(huán)處泄漏的主要就是油霧，這種油密封環(huán)是無法阻止油霧泄漏的。在高速齒輪箱內(nèi)，高速軸的轉(zhuǎn)速通常在20000rpm以上，在高速軸上增加油擋板，有可能會導(dǎo)致軸振動增大。

 

　　目前行業(yè)采用的基本都是擋油、迷宮齒密封油霧相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，如果設(shè)計(jì)不好，高速齒輪箱體內(nèi)的油和油霧，都可能從軸和油密封環(huán)間隙泄漏。這種結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)如下問題：

 

　　1.高速齒輪箱體內(nèi)油的飛濺不規(guī)律，設(shè)計(jì)時考慮不周，經(jīng)常出現(xiàn)擋油失敗，從而產(chǎn)生漏油。

 

　　2.密封間隙隨著摩擦或振動不斷增加，油霧泄漏越來越嚴(yán)重，有時設(shè)計(jì)不采用擋油板，直接采用迷宮齒擋油，這種密封隨著密封間隙的增大，很快就會發(fā)生漏油，使用時間短。

 

　　3.不能完全密封油霧。我們知道，迷宮齒是無法密封氣體的，高溫的油霧也像氣體一樣，泄漏量會隨著密封間隙的增大而增大。油霧泄漏到大氣中，眼睛看不見，但是會污染環(huán)境。

 

　　市場上還有很多其他形式的油密封環(huán)，常會出現(xiàn)油密封環(huán)使用時間短，更換頻繁，每次要拆箱維護(hù)等情況，這些都是油密封環(huán)設(shè)計(jì)不全面的原因。

 

　　經(jīng)過對油密封的研究，分析油密封環(huán)的漏油過程，現(xiàn)提出新的改進(jìn)型油密封環(huán)。新型油密封環(huán)結(jié)構(gòu)簡單，安裝拆卸都非常容易，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，基本可以解決目前高速齒輪箱油封漏油的問題。如下圖：
 

 

　　該油密封結(jié)構(gòu)采用的設(shè)計(jì)方法是利用高速齒輪箱內(nèi)飛濺到軸和軸封上的油，來密封齒輪箱內(nèi)的油霧，同時可提高油密封環(huán)的使用壽命，達(dá)到綠色環(huán)保的要求。

 

　　如下圖，是油密封環(huán)的放大圖，標(biāo)識的字母為軸上對應(yīng)位置的密封齒。

 

　　在高速齒輪箱內(nèi)的油，通過a位置擋油，因?yàn)楦咚冽X輪箱內(nèi)，特別是上圖中2軸承的油，在軸和軸承的間隙流出，有可能直接將油噴射到油密封環(huán)上，從而在a處會阻擋大部分油，部分油通過密封間隙泄漏到b。

 

　　泄漏的油在a和b間油槽積滿，在軸肩b的旋轉(zhuǎn)作用下，一部分油因軸肩獲得徑向速度，并且因油的黏性作用，在b處形成完全的油泄漏，從而使油霧無法通過該處泄漏。

 

　　油泄漏到c處后，采用多個迷宮槽進(jìn)行節(jié)流，降低油的泄漏量。通常因箱體內(nèi)外壓差不大，采用1到2個迷宮槽即可。從c處泄漏的油，通過cd間的油槽，再通過回油孔回流到齒輪箱內(nèi)。

 

　　此處的回油槽設(shè)計(jì)，既要考慮回油量，還要考慮加工制造。首先，高速齒輪箱內(nèi)外存在壓差，箱體內(nèi)處于壓力高，油要回流進(jìn)箱體內(nèi)，需要一定的壓力作用，所以在回油槽內(nèi)設(shè)計(jì)一定的油液積累空間，通過設(shè)計(jì)回油孔的大小，使泄漏的油量剛好滿足回油孔。回油孔的大小設(shè)計(jì)要合適，回油孔太小，會使油液積累量不停增加，從而造成漏油，回油孔太大，無法形成油液積累，同時箱體內(nèi)的油霧會通過回油孔泄漏。
 

 

　　其次，該油槽的加工制造，通常因?yàn)橛兔芊猸h(huán)孔徑小，刀具長度也小，無法加工單邊深度超過刀具長度的圓形槽，這時，需要將油密封環(huán)分開兩半，刀具長度不受限制后，再加工該油槽。
 

　　設(shè)計(jì)d處軸肩，是防止從c處泄漏的油沿軸泄漏；e處設(shè)計(jì)防止外部灰塵雜質(zhì)進(jìn)入油密封環(huán)內(nèi)污染油質(zhì)，d和e間的油槽為迷宮密封作用。

 

　　為了售后維護(hù)方便，該油密封環(huán)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，無需拆卸齒輪箱上蓋即可進(jìn)行更換，如下圖。油密封環(huán)下半部再完成2、3兩步安裝，就可以將油密封環(huán)安裝到位，再擰緊螺栓。
 

 

　　按照上述方案設(shè)計(jì)，采用數(shù)控車床加工的鋁合金油密封環(huán)如下圖。
 

 

 

　　經(jīng)使用一段時間后，密封效果非常好，在油密封環(huán)最外側(cè)油槽，基本沒有看到油跡。