【壓縮機網】離心壓縮機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，因油封設計問題，一直漏油，設計油封如下圖，采用的是階梯齒式迷宮密封。

 

　　在高速齒輪箱內，齒輪和軸的旋轉運動是靠油膜支撐潤滑，并通過油帶走齒輪和軸承產生的熱量。因此，在箱體內會產生大量的油霧，使箱體內壓力高于箱體外，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，從而產生漏油。
 

 

　　如上圖，是常用的一種齒輪箱油密封環，這種油密封環漏油的原因，是齒輪箱內大量的油沿著軸泄漏，但回油槽里的油無法完全回流，從而產生漏油。通常改進的方法是在油密封環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。在油密封環處泄漏的主要就是油霧，這種油密封環是無法阻止油霧泄漏的。在高速齒輪箱內，高速軸的轉速通常在20000rpm以上，在高速軸上增加油擋板，有可能會導致軸振動增大。

 

　　目前行業采用的基本都是擋油、迷宮齒密封油霧相結合的結構，如果設計不好，高速齒輪箱體內的油和油霧，都可能從軸和油密封環間隙泄漏。這種結構會出現如下問題：

 

　　1.高速齒輪箱體內油的飛濺不規律，設計時考慮不周，經常出現擋油失敗，從而產生漏油。

 

　　2.密封間隙隨著摩擦或振動不斷增加，油霧泄漏越來越嚴重，有時設計不采用擋油板，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，但是會污染環境。

 

　　市場上還有很多其他形式的油密封環，常會出現油密封環使用時間短，更換頻繁，每次要拆箱維護等情況，這些都是油密封環設計不全面的原因。

 

　　經過對油密封的研究，分析油密封環的漏油過程，現提出新的改進型油密封環。新型油密封環結構簡單，安裝拆卸都非常容易，經濟實用，基本可以解決目前高速齒輪箱油封漏油的問題。如下圖：
 

 

　　該油密封結構采用的設計方法是利用高速齒輪箱內飛濺到軸和軸封上的油，來密封齒輪箱內的油霧，同時可提高油密封環的使用壽命，達到綠色環保的要求。

 

　　如下圖，是油密封環的放大圖，標識的字母為軸上對應位置的密封齒。

 

　　在高速齒輪箱內的油，通過a位置擋油，因為高速齒輪箱內，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，采用多個迷宮槽進行節流，降低油的泄漏量。通常因箱體內外壓差不大，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。

 

　　此處的回油槽設計，既要考慮回油量，還要考慮加工制造。首先，高速齒輪箱內外存在壓差，箱體內處于壓力高，油要回流進箱體內，需要一定的壓力作用，所以在回油槽內設計一定的油液積累空間，通過設計回油孔的大小，使泄漏的油量剛好滿足回油孔。回油孔的大小設計要合適，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，同時箱體內的油霧會通過回油孔泄漏。
 

 

　　其次，該油槽的加工制造，通常因為油密封環孔徑小，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，需要將油密封環分開兩半，刀具長度不受限制后，再加工該油槽。
 

　　設計d處軸肩，是防止從c處泄漏的油沿軸泄漏；e處設計防止外部灰塵雜質進入油密封環內污染油質，d和e間的油槽為迷宮密封作用。

 

　　為了售后維護方便，該油密封環設計結構，無需拆卸齒輪箱上蓋即可進行更換，如下圖。油密封環下半部再完成2、3兩步安裝，就可以將油密封環安裝到位，再擰緊螺栓。
 

 

　　按照上述方案設計，采用數控車床加工的鋁合金油密封環如下圖。
 

 

 

　　經使用一段時間后，密封效果非常好，在油密封環最外側油槽，基本沒有看到油跡。