減速器軸端密封結構的改進

石文新

（新疆八鋼南疆鋼鐵拜城有限公司軋鋼廠 新疆拜城）

一、減速器傳統軸端密封結構分析

1.減速器軸端傳統密封結構特點

（1）毛氈圈。緊湊的安裝尺寸和要求不高的拆裝技術，較快的磨損速度和較低的軸線速度，同時具備安裝更換方便和使用期限短的特點，故在目前的減速器軸端密封結構設計中不再提倡使用。

（2）骨架油封。在彈簧圈箍筋的作用下，產生適當的軸徑向力，同時配合唇口磨損的自動補償能力，確保唇口密封性能良好。作為一種接觸密封設計，不僅安裝結構簡單、密封性好，還可以在一定程度上適應軸徑偏心和設備振動，但在表面硬度、粗糙度以及油封孔槽和軸徑尺寸精度方面有著很高的要求，加之受設備運行環境、潤滑油油質和黏度等因素的影響，容易降低其密封效果，縮短使用壽命。

（3）間隙節流溝槽。該密封形式在減速器低速運行條件下可發揮良好效用，而且基于曲折間隙節流的非接觸式密封，既便于日常保養，也具有較長的工作壽命，但單獨應用于減速器軸端密封結構中難以取得理想效果，故一般是作為一種密封輔助手段使用。

（4）甩油環。一種動力式密封形式，適用于高速運轉狀態的減速器，隨著轉動速度的降低密封性能減弱，減速器停止運行時完全失去密封功能。

二、減速器軸端密封結構改進

1.密封結構的改進要求

減速器的運行環境一般較為復雜惡劣，在改進其軸端密封結構時，不能只考慮防止潤滑油滲漏而影響其他部位的功能和性能，需要綜合考慮，遵守相應的改進要求。如為避免減速器中進入粉塵造成潤滑油污染而出現軸承與齒輪磨損嚴重，或者粉塵聚積在回油通道中影響潤滑油正常回流和潤滑效果，改進后的密封結構必須具備防塵作用；同時為實現減速器軸承與齒輪潤滑良好無潤滑油滲漏，必須采取行之有效的改進措施，防止潤滑不充分下的軸承發熱、齒輪點蝕以及過度磨損等問題，進而滿足設備高負荷、大功率的工作要求。設計時可適當改進回油槽的深度和寬度，在保證殼體強度的同時，適當增大回油槽通流截面，實現順暢的潤滑油回流；盡量將減速器軸端密封結構中的密封間隙保持在0.2～0.3 mm，并分別對每個密封部位加以完善，以此獲取潔凈的潤滑油和良好的潤滑、密封效果。

2.密封結構改進措施

（1）ZQA型圓柱齒輪減速器中端蓋嵌入式密封結構的改進。該結構借助絲母實現對減速器軸承之間竄動間隙的調節，便于快速檢修，可是它緊湊的安裝結構致使難以再添加適當的密封結構。因此在軸承和嵌蓋外圍增設了恰當的調整墊，將它改進為固定式間隙，其中基于合理計算的迷宮密封形式可以起到理想的密封效果，輔以規范裝配和吊裝，就可以獲得合理的竄動間隙，實現封嚴不漏，防止粉塵進入或潤滑油滲漏，見圖1。

（2）ZQA型圓柱齒輪減速器中端蓋壓入式密封結構的改進。該密封形式是骨架油封、甩油環和螺旋密封的組合結構，若減速器運行環境中含有較少的粉塵，還可以采用間隙節流溝槽。既當減速器處于運行狀態時會形成飛濺潤滑，此時殼壁與甩油環間隙負責控制軸承潤滑油的供給量。當潤滑油流經軸承后，一部分會沿空腔流回油池，一部分則會受油流和離心力作用進入端蓋內控縫隙，在螺旋反推力作用下流回油池。若減速器停止運行，少量油液會因螺旋密封失效流經螺旋，在端蓋內部回油槽的作用下回流至油池，進而發揮理想的密封作用，而透蓋外部的油封則會有效控制粉塵進入，滿足防塵防漏的雙重要求。該結構中的螺旋式密封形式是對前述改進措施中迷宮結構的代替，見圖2。

（3）KMPP立磨行星減速器。分別對高速和低速軸端密封結構加以改進，建議在高速軸端結合密封失效原因選用以非接觸機械密封為主要密封結構，既可在擋油環的作用下避免潤滑油流至輸入端外側，也可在重力作用下促使低點處的潤滑油流回箱體內，防止漏油。低速軸端密封結構的改進：以法蘭加密封環替代輸出法蘭形成第一道密封；設置回油通孔使密封槽中溢入的潤滑油流回箱體成為第二道密封；經注油杯將潤滑干油脂打入并注滿回油槽成為第三道密封；最后使用碳素纖維盤根用于防內油、阻外塵成為第四道密封。

圖1 迷宮式密封結構

此外，針對轉速較快、存在內外壓差及潤滑不良的減速器軸端密封結構，可采用高耐用、高性能、新型的旋轉軸油封替代傳統的唇形密封；針對有箱體內壓、轉速高的減速器軸端密封結構，可選擇軸向油封用于密封軸承端面，以提高密封效果；針對箱體存在內外壓力、摩擦壓力小且大端朝向箱外的減速器，軸端密封還可以使用V形密封結構，即將新型的彈性橡膠圈裝設在轉軸中，轉動時密封油液和粉塵。

圖2 螺旋式密封結構

3.密封結構的檢修維護

潤滑油滲漏對減速器運行效率和質量影響重大，在改進其軸端密封結構的過程中，應做好檢修和維護工作。如在安裝減速器時，盡量為其齒輪兩側中的軸承空腔涂抹少許潤滑脂，以防潤滑脂隨著減速器運轉而被甩出，造成回油槽堵塞；在為減速器加設潤滑油時，除了確保油質、黏度可靠外，更應嚴格控制用量，一般以其浸沒兩個末級齒輪齒高為宜；防塵結構最好使用雙唇油封，并在安裝前為主唇和防塵唇涂抹二硫化鉬等潤滑脂，以便提高其降溫和潤滑效果，強化密封粉塵效用；此外，還應對減速器軸端密封結構改進所涉及零部件的加工質量和實際性能加以科學檢驗，保障改進結構的密封效果。

防止減速器發生潤滑油滲漏，提高整體性能和效用的關鍵就是將軸端密封結構缺陷作為切入點，在確保相關零部件加工精度的前提下，根據實際要求進行科學的改進和合理的優化，以此提高密封結構的可靠性，有效避免齒輪發生過度磨損，延長軸承使用壽命，進而保證減速器安全、高效運行。