一种减速机新型密封装置

2013-03-25付艳香王永慧

机械工程师 2013年1期

付艳香，王永慧

（祥威传动设备有限公司，天津300380）

1 引言

减速机作为一种动力传动机构，是利用齿轮的速度转换器，将电机减速到所要求的速度并得到较大转矩的机构。在目前用于传递动力与运动的机构中，减速机的应用范围相当广泛，几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它：从交通工具的船舶、汽车、机车，建筑用的重型机具，机械工业所用的加工机具及自动化生产设备，到日常生活中常见的家电、钟表等等。因此，保证减速机的质量和使用寿命是十分必要的，防尘防油就是其中的一项。

目前普通的既能防尘又能防油的密封结构主要采用一个迷宫盘和一个油封的结构，其中安装在靠近润滑油一侧的油封为普通单唇油封，密封唇带有弹簧，主要作用是防油；安装在端盖外部并且与轴一起旋转的迷宫盘用来防尘，端盖与迷宫盘之间充满润滑脂。这种结构的密封装置存在下述问题：由于润滑脂充满整个间隙，防油作用的油封处也会充满润滑脂，当减速机运行在煤场、矿场等粉尘大、杂质多的恶劣环境下，粉尘和杂质会随着润滑脂进入油封处，油封寿命缩短，轴端渗油、漏油情况经常发生，长时间运转后，油量减少、油位下降、润滑不良，轴承和齿轮磨损，严重影响减速机的正常运转和缩短使用寿命。

2 设计方案概述

笔者公司根据多年减速机设计经验，研制成功了一种不同于传统密封装置，功能齐全、性能可靠、具有延长油封寿命的防尘防油的新型密封装置。新型密封装置可以广泛应用于各种工况下的减速机，弥补了行业空白。

如图1，新型减速机旋转轴防尘防油密封装置包括端盖、迷宫盘、油封、O型圈。端盖固定在减速机的箱体上，油封安装在端盖内孔中，迷宫盘通过紧固螺钉套装在旋转轴上并位于端盖外侧，O型圈安装于迷宫盘中。迷宫盘与端盖之间留有间隙，该间隙包括外周间隙和中心间隙，迷宫盘内侧面制有与端盖外侧面相互嵌装的环形台，该环形台包括中心环台及外周环台，其特征在于：在迷宫盘的中心环台的外圆周壁面上制有环形槽，在该环形槽与端盖的内孔壁面之间胀紧安装有一组机械密封圆环。这一组机械密封圆环均为开口式弹簧钢圆环，其开口交错布置。一组机械密封圆环为3个。

图1 新型减速机密封装置

3 减速机旋转轴防尘防油密封装置的优点

（1）新型防尘防油的密封装置通过在迷宫盘中心环台的外圆周壁面上制环形槽，在该环形槽与端盖的内孔壁面之间安装一组机械密封圆环，来阻止杂质多的润滑脂进入到油封，有效增加了油封的使用寿命，达到了在恶劣工况下防尘、防油的目的。

（2）本防尘防油的密封装置，所述圆环都是开口的，材料为弹簧钢，一组数量为3个，安装后圆环外圈胀紧在端盖内孔上，运转时各个圆环开口交错分布，这样润滑脂就不会进入到油封处，使润滑脂与油封完全隔离，来达到既防尘又防油的目的。

（3）本防尘防油的密封装置结构设计科学合理，具有结构紧凑、功能齐全、性能可靠、延长使用寿命、防尘防油的优点，是一种具有较高创新性的密封装置。

4 具体实施方式

如图1，新型减速机旋转轴防尘防油密封装置，包括端盖2、迷宫盘5、油封13，端盖的外圆上安装有油杯1，油杯用来注入润滑脂，端盖固定在减速机的箱体上，油封安装在端盖内孔中，迷宫盘通过紧固螺钉7套装在旋转轴8上并位于端盖外侧，迷宫盘与端盖之间留有间隙，该间隙包括外周间隙4和中心间隙12，迷宫盘内侧面制有与端盖外侧面相互嵌装的环形台，该环形台包括中心环台6及外周环台3。其创新之处在于：在迷宫盘的中心环台的外圆周壁面上制有环形槽10，在该环形槽与端盖的内孔壁面之间胀紧安装有一组机械密封圆环11，这组机械密封圆环均为开口式弹簧钢圆环，开口式弹簧钢圆环的开口交错布置，一组机械密封圆环为3个。

本实例中油封主要起到的是封油的作用，油封的橡胶密封唇与旋转轴紧密贴合，当旋转轴旋转时依靠橡胶密封唇阻止箱体内润滑油泄漏，密封唇的材料是丁腈橡胶或氟橡胶，具有抗高温和抗摩擦功能，密封唇能保持良好的弹性；迷宫盘主要起到防尘密封作用，旋转轴运转前必须在端盖与迷宫盘之间注入润滑脂，润滑脂通过高压枪从油杯注入端盖中，并充满端盖与迷宫盘之间的外周间隙，端盖固定不动，迷宫盘通过紧固螺钉固定在旋转轴上，并随旋转轴一起运动，间隙成曲折迷宫状。

本密封装置中的机械密封圆环是开口状的弹簧钢，能够达到一侧封油另一侧防尘的双重密封效果。设计时端盖内孔直径小于密封圆环自然状态外径，安装时必须依靠端盖内孔端面30°的导成角。密封圆环安装后外圈被压缩，由于弹性作用始终胀紧在端盖内孔上，在工作时3件一组的密封圆环的开口交错紧密贴合，中间形成微小间隙，形成良好的迷宫密封效果，能够完全隔离润滑脂的进入，保护油封不被脏的润滑脂所污染，另外也可以阻止从油封渗漏的微量润滑油。

迷宫盘5中增加一个O型密封圈9，起到增强整体密封作用。