【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及旋轉密封，具體涉及一種高速傳動軸多功能混合密封結構。
技術介紹
1、在現代化工、航天工業等很多旋轉設備中，隨著設備使用工況越來越復雜，指標數值越來越高，對環境影響的要求也越來越嚴格，現在對部分傳動產品已經具有在滿足高功率、高運轉轉速的情況下，使用礦物質潤滑油進行強制冷卻且嚴格控制滑油泄漏量的要求。如在部分航空及化工、加工領域要求的功率已經超過1000kw，在高功率的同時也要求了轉速高達14000r/min，同時因為系統內部通常要使用礦物質滑油進行冷卻潤滑，考慮節約成本及保護環境的因素，項目要求潤滑油不能泄露。設備本身可進行非常嚴格的密封，但作為功率輸入及輸出位置的傳動軸處，因傳動軸要在設備運行時進行高速旋轉，因此無法做到其余部位的靜止接觸密封，從而在該處形成的縫隙極容易發生潤滑油的泄露。因傳動軸與設備本體間的縫隙位置的線速等于半徑與轉速的乘積，在材料強度沒有突破性提升的情況下，功率越大的設備傳動軸軸徑越大，轉速越高、軸徑越大導致線速度越高。現有的安裝于傳動軸上的密封裝置分為接觸式密封及非接觸式密封兩種，常規的接觸式密封對于安裝位置的線速度有較嚴格的要求，現根據國家及現有各行業標準的要求，傳動軸安裝的接觸式油封的線速度nbr(丁腈橡膠)材質的最高線速度是12m/s，pa(尼龍材質)材質的最高線速度是22m/s，fkm(氟橡膠)材質的最高線速度是38m/s。非接觸式密封以“非接觸式迷宮密封”為例，其最大線速度不超過80m/s，而此項目中傳動軸轉速達到14000r/min，大載荷使得傳動軸軸徑最大處達到φ190mm，因此
技術實現思路
1、本專利技術為了解決現有普通的接觸及非接觸式密封無法滿足極高線速度的設備密封要求的問題，進而提出一種高速傳動軸多功能混合密封結構。
2、本專利技術為解決上述技術問題采取的技術方案是：
3、一種高速傳動軸多功能混合密封結構包括輸入外殼、傳動軸、螺旋密封組件、石墨環接觸密封組件和復合型迷宮密封組件，輸入外殼固接在齒輪箱殼體上，傳動軸插裝在輸入外殼的中部，傳動軸與輸入外殼之間由內至外依次設有螺旋密封組件、石墨環接觸密封組件和復合型迷宮密封組件，傳動軸上螺紋連接有壓緊螺母，壓緊螺母設置在復合型迷宮密封組件的外側。
4、進一步地，所述輸入外殼包括同軸設置的外端蓋、外筒、連接端蓋、定位筒、套筒和連接圓盤，外端蓋固接在外筒的外端面，外筒的內端面與連接端蓋外端面的中部固接，套筒的外端面與連接端蓋內端面的中部固接，定位筒的外端面與連接端蓋內端面的外側邊緣固接，連接圓盤套裝固接在定位筒的外側，外端蓋的中部開設有外中心孔，連接端蓋的中部開設有內中心孔，傳動軸穿過外中心孔和內中心孔，連接圓盤通過多個沿周向方向均布設置的連接螺栓與齒輪箱殼體固接。
5、進一步地，所述螺旋密封組件設置在套筒的外側，石墨環接觸密封組件設置在套筒的內側與傳動軸的外側壁之間，復合型迷宮密封組件設置在外中心孔與傳動軸的外側壁之間。
6、進一步地，所述螺旋密封組件包括螺旋密封罩，螺旋密封罩的內側端套裝在傳動軸上，螺旋密封罩的外側端套裝在套筒的外側，螺旋密封罩外側端的內圓周側壁上沿軸向方向設有螺旋齒，所述螺旋的齒頂與套筒的外圓周側壁之間設有間隙。
7、進一步地，所述石墨環接觸密封組件包括石墨密封環架和兩個石墨密封環，石墨密封環架套裝在傳動軸上，石墨密封環套裝在石墨密封環架上，石墨密封環的外圓周面與套筒的內圓周側壁接觸配合。
8、進一步地，所述套筒的內圓周側壁上設有滲氮層。
9、進一步地，所述石墨密封環架的截面形狀為“凸”字形，石墨密封環分別套裝在石墨密封環架外圓周面的兩側。
10、進一步地，所述復合型迷宮密封組件包括迷宮密封，迷宮密封套裝在傳動軸上，迷宮密封插裝在外中心孔內，迷宮密封的外圓周面上沿軸向方向均布設有多個篦齒狀密封齒，篦齒狀密封齒的齒頂與外中心孔的內圓周側壁之間設有間隙。
11、進一步地，所述外中心孔的內圓周側壁設有陶瓷噴涂層。
12、進一步地，所述輸入外殼的下方設有出油接頭，出油接頭由內至外向下傾斜插裝在輸入外殼上，出油接頭的內側端與外端蓋、外筒和連接端蓋的合圍腔室內相連通。
13、本專利技術與現有技術相比包含的有益效果是：
14、1.本專利技術是一種由復合型迷宮密封、石墨環接觸密封及螺旋密封三種密封結構組成的一種高速多功能混合密封，用于針對軸徑較大及線速度較高的傳動軸部分的滑油密封。
15、2.本專利技術可針對高線速度(139.2m/s)進行密封，突破了現有傳統結構密封線速度的限制；
16、3.本專利技術各處密封均為自動密封形式，不需人為開啟或控制，具有較高的可靠性；
17、4.本專利技術密封結構工作時無需外界提供任何水、電、氣等資源，所選材料安全，無毒無害無污染；
18、5.本專利技術密封結構中各部件均可直接替換，易于維護；
19、6.本專利技術密封由多種不同種類的密封組合構成，即使其中一個密封因意外無法工作，其余密封也可繼續提供密封功能，該密封結構因此具有很高的可靠性。
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1.一種高速傳動軸多功能混合密封結構，其特征在于：包括輸入外殼(1)、傳動軸(6)、螺旋密封組件(9)、石墨環接觸密封組件(10)和復合型迷宮密封組件(11)，輸入外殼(1)固接在齒輪箱殼體上，傳動軸(6)插裝在輸入外殼(1)的中部，傳動軸(6)與輸入外殼(1)之間由內至外依次設有螺旋密封組件(9)、石墨環接觸密封組件(10)和復合型迷宮密封組件(11)，傳動軸(6)上螺紋連接有壓緊螺母(7)，壓緊螺母(7)設置在復合型迷宮密封組件(11)的外側。
2.根據權利要求1所述一種高速傳動軸多功能混合密封結構，其特征在于：所述輸入外殼(1)包括同軸設置的外端蓋(1-1)、外筒(1-2)、連接端蓋(1-3)、定位筒(1-4)、套筒(1-5)和連接圓盤(1-6)，外端蓋(1-1)固接在外筒(1-2)的外端面，外筒(1-2)的內端面與連接端蓋(1-3)外端面的中部固接，套筒(1-5)的外端面與連接端蓋(1-3)內端面的中部固接，定位筒(1-4)的外端面與連接端蓋(1-3)內端面的外側邊緣固接，連接圓盤(1-6)套裝固接在定位筒(1-4)的外側，外端蓋(1-1)的中部開設有外中心孔
3.根據權利要求2所述一種高速傳動軸多功能混合密封結構，其特征在于：所述螺旋密封組件(9)設置在套筒(1-5)的外側，石墨環接觸密封組件(10)設置在套筒(1-5)的內側與傳動軸(6)的外側壁之間，復合型迷宮密封組件(11)設置在外中心孔(1-7)與傳動軸(6)的外側壁之間。
4.根據權利要求3所述一種高速傳動軸多功能混合密封結構，其特征在于：所述螺旋密封組件(9)包括螺旋密封罩(2)，螺旋密封罩(2)的內側端套裝在傳動軸(6)上，螺旋密封罩(2)的外側端套裝在套筒(1-5)的外側，螺旋密封罩(2)外側端的內圓周側壁上沿軸向方向設有螺旋齒，所述螺旋的齒頂與套筒(1-5)的外圓周側壁之間設有間隙。
5.根據權利要求3所述一種高速傳動軸多功能混合密封結構，其特征在于：所述石墨環接觸密封組件(10)包括石墨密封環架(4)和兩個石墨密封環(3)，石墨密封環架(4)套裝在傳動軸(6)上，石墨密封環(3)套裝在石墨密封環架(4)上，石墨密封環(3)的外圓周面與套筒(1-5)的內圓周側壁接觸配合。
6.根據權利要求5所述一種高速傳動軸多功能混合密封結構，其特征在于：所述套筒(1-5)的內圓周側壁上設有滲氮層。
7.根據權利要求5所述一種高速傳動軸多功能混合密封結構，其特征在于：所述石墨密封環架(4)的截面形狀為“凸”字形，石墨密封環(3)分別套裝在石墨密封環架(4)外圓周面的兩側。
8.根據權利要求3所述一種高速傳動軸多功能混合密封結構，其特征在于：所述復合型迷宮密封組件(11)包括迷宮密封(5)，迷宮密封(5)套裝在傳動軸(6)上，迷宮密封(5)插裝在外中心孔(1-7)內，迷宮密封(5)的外圓周面上沿軸向方向均布設有多個篦齒狀密封齒，篦齒狀密封齒的齒頂與外中心孔(1-7)的內圓周側壁之間設有間隙。
9.根據權利要求8所述一種高速傳動軸多功能混合密封結構，其特征在于：所述外中心孔(1-7)的內圓周側壁設有陶瓷噴涂層(1-9)。
10.根據權利要求2所述一種高速傳動軸多功能混合密封結構，其特征在于：所述輸入外殼(1)的下方設有出油接頭(8)，出油接頭(8)由內至外向下傾斜插裝在輸入外殼(1)上，出油接頭(8)的內側端與外端蓋(1-1)、外筒(1-2)和連接端蓋(1-3)的合圍腔室內相連通。
...【技術特征摘要】
1.一種高速傳動軸多功能混合密封結構，其特征在于：包括輸入外殼(1)、傳動軸(6)、螺旋密封組件(9)、石墨環接觸密封組件(10)和復合型迷宮密封組件(11)，輸入外殼(1)固接在齒輪箱殼體上，傳動軸(6)插裝在輸入外殼(1)的中部，傳動軸(6)與輸入外殼(1)之間由內至外依次設有螺旋密封組件(9)、石墨環接觸密封組件(10)和復合型迷宮密封組件(11)，傳動軸(6)上螺紋連接有壓緊螺母(7)，壓緊螺母(7)設置在復合型迷宮密封組件(11)的外側。
2.根據權利要求1所述一種高速傳動軸多功能混合密封結構，其特征在于：所述輸入外殼(1)包括同軸設置的外端蓋(1-1)、外筒(1-2)、連接端蓋(1-3)、定位筒(1-4)、套筒(1-5)和連接圓盤(1-6)，外端蓋(1-1)固接在外筒(1-2)的外端面，外筒(1-2)的內端面與連接端蓋(1-3)外端面的中部固接，套筒(1-5)的外端面與連接端蓋(1-3)內端面的中部固接，定位筒(1-4)的外端面與連接端蓋(1-3)內端面的外側邊緣固接，連接圓盤(1-6)套裝固接在定位筒(1-4)的外側，外端蓋(1-1)的中部開設有外中心孔(1-7)，連接端蓋(1-3)的中部開設有內中心孔(1-8)，傳動軸(6)穿過外中心孔(1-7)和內中心孔(1-8)，連接圓盤(1-6)通過多個沿周向方向均布設置的連接螺栓與齒輪箱殼體固接。
3.根據權利要求2所述一種高速傳動軸多功能混合密封結構，其特征在于：所述螺旋密封組件(9)設置在套筒(1-5)的外側，石墨環接觸密封組件(10)設置在套筒(1-5)的內側與傳動軸(6)的外側壁之間，復合型迷宮密封組件(11)設置在外中心孔(1-7)與傳動軸(6)的外側壁之間。
4.根據權利要求3所述一種高速傳動軸多功能混合密封結構，其特征在于：所述螺旋密封組件(9)包括螺旋密封罩(...
【專利技術屬性】
技術研發人員：夏博，張洪磊，辛雪岐，祁中寬，于超越，
申請(專利權)人：中國船舶集團有限公司第七零三研究所，
類型：發明
國別省市：
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