王德娟 呂劍華

(1.久益環(huán)球(天津)裝備制造有限公司；2.祥威機械設(shè)備傳動有限公司)

輸出軸向下安裝的減速器被統(tǒng)稱為立式減速器，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化工、制藥、食品及環(huán)保等行業(yè)，其防污染、防漏要求較高，對減速器密封有嚴格要求。由于減速器立式安裝，對油封的壓力較大，減速器長期運轉(zhuǎn)時容易造成油封老化、磨損，導(dǎo)致減速箱內(nèi)的稀油容易從輸出齒輪與封油圈之間沿輸出軸流入到油封處，造成磨損的油封被稀油溶解，并沿輸出軸滲漏出去，致使箱體空腔內(nèi)稀油不足，潤滑度降低，加快了輸出齒輪和輸出軸的磨損，而且被溶解的油封滲漏還會造成環(huán)境污染，特殊工況下密封泄漏可能會引起爆炸。為此，有效防止立式減速器的漏油顯得尤為重要。

1 原密封結(jié)構(gòu)分析

立式減速器輸出軸做旋轉(zhuǎn)運動，所需密封為旋轉(zhuǎn)動密封，常用的立式減速器輸出軸上的密封結(jié)構(gòu)如圖1所示，由雙唇密封和密封端蓋組成，此雙唇密封是依靠彎折了的橡膠彈性力和附加環(huán)形螺旋彈簧的扣緊作用而緊套在軸上，阻斷了泄漏間隙，達到密封作用。圖2是在圖1的基礎(chǔ)上加了迷宮密封的機構(gòu)，對油封起到保護作用，防止外界灰塵或其他雜質(zhì)進入。但是這兩種設(shè)計結(jié)構(gòu)都是靠單唇或者雙唇油封來達到密封目的，經(jīng)過長時間的運轉(zhuǎn)，潤滑油通過齒輪被甩入密封腔, 進入密封腔的油量越來越多,壓力越來越高, 于是油液便主要以滲透的方式泄漏出來，導(dǎo)致密封失效。

圖1 常用的密封結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 加裝迷宮密封的密封結(jié)構(gòu)

2 干井密封的原理與結(jié)構(gòu)

2.1 干井密封的原理

干井式密封結(jié)構(gòu)通過降低稀油油位，輸出軸軸承采用油脂潤滑，通過密封套筒、輸出軸和輸出齒輪，將箱體分成稀油與干油潤滑兩部分，稀油與干油潤滑分開，可以完全杜絕輸出軸漏油的情況發(fā)生，并延長輸出軸封的使用壽命，保證設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。

2.2 干井密封的結(jié)構(gòu)與實現(xiàn)方式

圖3所示為一種防漏油的減速器立式安裝干井密封機構(gòu)。該機構(gòu)采用分箱結(jié)構(gòu)，箱體內(nèi)設(shè)有空腔，并延伸至箱體外，輸出齒輪置于箱體空腔內(nèi)，并與輸出軸以鍵連接傳遞扭矩，封油環(huán)設(shè)計成迷宮形式置于輸出齒輪的下端，使液體很難進入空腔內(nèi)，并且密封油環(huán)設(shè)計成內(nèi)凹的形式，形成存油室(圖4)，即使在高速運轉(zhuǎn)的時候有部分液體進入，也會存在油室內(nèi)。但需要強調(diào)的是，箱體內(nèi)潤滑油的高度低于封油環(huán)，為了盡可能降低油位，此種應(yīng)用應(yīng)采用強制潤滑方式，密封套筒上部與封油環(huán)以間隙配合，并加工有3個溝槽,這樣即使液體油在減速器運轉(zhuǎn)時進入到封油環(huán)內(nèi)，也會通過溝槽回流到箱體。密封套筒與輸出軸之間有留有2mm左右間隙，下部有兩種設(shè)計形式：一種是密封套筒與箱體通過平面密封與箱體螺栓連接，實現(xiàn)定位，并在箱體內(nèi)與密封套筒配合表面加工凹槽，用以放置密封圈(普通O形圈即可)，使液體油更難進入空腔內(nèi)；另二種是密封套筒與箱體過渡配合，在密封套筒的外表面加工凹槽，用以放置密封圈。

圖3 立式安裝干井密封機構(gòu)示意圖

圖4 密封油環(huán)結(jié)構(gòu)

輸出軸的輸出部分設(shè)有軸承座，軸承座內(nèi)設(shè)有軸承和軸承端蓋。輸出軸與油封環(huán)過盈配合，雙唇油封裝在輸出端蓋和油封環(huán)之間。油封環(huán)的設(shè)計考慮為保護輸出軸，即使油封環(huán)有磨損，更換方便成本也低，而軸承端蓋既定位軸承，又可以作為放置油封的油封室。軸承端蓋的設(shè)計結(jié)構(gòu)，一方面實現(xiàn)密封的軸向定位，另一方面保護油封免受粉塵或者化學(xué)物品的腐蝕，使其延長壽命。由于軸承采用油脂潤滑，實現(xiàn)箱體外注油。在輸出軸上，裝有擋油環(huán)，置于軸肩與定位環(huán)之間，擋油環(huán)為了更容易控制油脂量，防止注油時油脂往空腔上部流動，此時注油量就可以根據(jù)端蓋上加工的管螺紋孔觀察，當發(fā)現(xiàn)有油脂擠出，則停止注油。

3 結(jié)束語

針對現(xiàn)有立式減速器密封技術(shù)存在的不足，設(shè)計了一種防止漏油、滲油的立式減速器干井密封結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠減少輸出齒輪和輸出軸的磨損，安全系數(shù)高，并能延長密封的使用壽命。