淺談齒輪箱的密封裝置
2025-12-08
密封對(duì)于齒輪箱的齒輪、軸承的工作壽命具有較大的影響，其能夠防止外部的灰塵、水分、金屬粉末等污染物質(zhì)的侵入，防止?jié)櫥橘|(zhì)的泄露。大量細(xì)小顆粒侵入會(huì)引起軸承磨損，導(dǎo)致游隙和噪音的增大從而縮短軸承的壽命；而大的硬質(zhì)顆粒進(jìn)入軸承，載荷較高的工況時(shí)在壓痕處會(huì)發(fā)生點(diǎn)蝕，降低了傳動(dòng)件的疲勞壽命。因此良好的密封性能對(duì)齒輪箱的正常運(yùn)轉(zhuǎn)有著不可或缺的作用。
密封應(yīng)該具備以下工作特性：具備足夠的變形能力以補(bǔ)償不規(guī)則的表面；具有足夠的強(qiáng)度以承受工作中的壓力；能夠承受較大的工作溫度范圍；耐化學(xué)性能；運(yùn)行時(shí)具有最小摩擦、摩擦熱量和磨損。
根據(jù)密封的類(lèi)型可以分為：接觸式密封和非接觸式密封。
01 非接觸式
非接觸式密封是指在部件間留有一個(gè)密封狹縫，此時(shí)只有潤(rùn)滑劑與軸相接觸，基本沒(méi)有摩擦磨損。在這種結(jié)構(gòu)中，其利用離心力、小間隙達(dá)到密封的目的，不產(chǎn)生摩擦熱，適于非常高速、高溫的工作條件，在風(fēng)電齒輪箱中一般有油槽、甩油環(huán)、擋油環(huán)、迷宮密封等等方式。
油槽密封：油槽的結(jié)構(gòu)是利用軸與軸承座之間的小間隙以及該處的多道溝槽達(dá)成密封。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，除低速情況外，僅靠油槽密封防止油液泄露的效果不大，一般與其他密封方式配合一起使用達(dá)到密封的目的。
圖1 油槽密封
甩油環(huán)、擋油環(huán)等：利用安裝在軸上的旋轉(zhuǎn)體的離心力，達(dá)到防漏油、防塵作用。該部件的安裝位置影響其工作效果，若放置在內(nèi)側(cè)，以防止漏油為主要目的，用于灰塵較少的環(huán)境；放置在外側(cè)，則以防止灰塵和水分為主要目的。
圖2 甩油環(huán)密封
迷宮式密封：迷宮密封是一種在軸與軸承座之間，帶有小間隙的凹凸組合的密封結(jié)構(gòu)，目前在風(fēng)電設(shè)計(jì)中采用該種密封的方式較常見(jiàn)，能有效改善高速軸漏油的情況。
圖3 迷宮密封
02 接觸式
接觸式密封是指密封件在一定壓緊力作用下與工作表面相接觸，其密封效果取決于接觸表面的潤(rùn)滑條件、表面粗糙度以及密封件的工況。在保證密封的前提下，應(yīng)盡量采用較小的壓緊力，以避免運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦力矩過(guò)大和溫升過(guò)高。接觸式密封一般采用合成橡膠、合成樹(shù)脂、毛氈等與軸直接接觸摩擦起到密封作用。
毛氈密封：毛氈密封是一種簡(jiǎn)單有效的密封方式，但其很難避免漏油，因此用于防塵的場(chǎng)合較多。
圖4 毛氈密封
V型密封：V型圈是具有軸向密封能力的唇式密封圈。安裝時(shí)，這種橡膠圈沿著軸向向內(nèi)壓直至它的唇在軸向接觸到軸承座，也可起到甩油環(huán)的作用。這種軸向密封受徑向?qū)χ姓`差和軸向輕微傾斜影響不大，常用作第一道密封，防止污染物進(jìn)入唇式密封。
圖5 V型密封
旋轉(zhuǎn)軸密封：該密封通常使用在油潤(rùn)滑的工況中，其由金屬的骨架或外殼、合成橡膠主體、密封唇和卡緊彈簧組成，利用卡緊彈簧將密封唇壓在旋轉(zhuǎn)軸配合面上。若防止?jié)櫥瑒┝魇В谂渲弥袘?yīng)將密封唇口向內(nèi)安裝，反之，則防止外部污染物的侵入。
圖6 旋轉(zhuǎn)密封
軸向金屬密封：其一般應(yīng)用在脂潤(rùn)滑的工況中，采用薄金屬片制成，其一端被軸承內(nèi)圈或者外圈的端面卡住，并對(duì)另一個(gè)軸承套圈施予一定的壓力。
圖7 軸向金屬密封
在實(shí)際風(fēng)電齒輪箱的設(shè)計(jì)過(guò)程中為防止油液的泄露和異物水分等雜質(zhì)的進(jìn)入，一般采用多種密封方式組合進(jìn)行使用，如采用油槽+甩油環(huán)+V型封、甩油環(huán)+V型封等等配置。合理有效的密封設(shè)計(jì)能夠減少環(huán)境污染，降低齒輪箱故障，創(chuàng)造綠色新能源。
（來(lái)源：南京安維士）
