適用多級離心壓縮機的高速齒輪箱的製作方法

2023-10-26 19:36:46 1

本實用新型涉及傳動裝置技術領域，尤其是適用多級離心壓縮機的高速齒輪箱。

背景技術：

為了提高壓縮機的轉速，需要通過高速齒輪箱進行動力傳動。在現有技術中，為了解決輸出軸產生軸向力的問題，所述領域技術人員在輸出軸的兩端安裝推力軸承。在推力軸承中，瓦塊的工作面和推力盤之間構成了楔形間隙。當輸出軸產生軸向力時，軸向力帶動推力盤向瓦塊擠壓。瓦塊偏轉形成油膜，隨著瓦塊的偏轉，油壓的合力隨著移動，直到油膜中油壓與軸向力保持平衡。但是在該擠壓過程中，只有受力方向的軸承能夠抵消軸向力，因此，推力軸承所能支撐的輸出軸轉速較低。否則若高速齒輪箱的輸出軸轉速過快，轉子容易產生振動，影響壓縮機的運行。此外，雖然推力軸承的安裝操作比較簡單，但實際維修時容易出現錯誤，若軸承的緊環和松環的安裝位置不正確，會使軸承失去作用，軸頸被磨損。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種適用多級離心壓縮機的高速齒輪箱，採用推力盤抵消輸出軸的軸向力，使高速轉子的穩定性大大提高。

為了達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

適用多級離心壓縮機的高速齒輪箱，包括輸入軸和輸出軸，輸出軸的外部套置高速齒輪，輸入軸外部套置低速齒輪，所述高速齒輪與所述低速齒輪嚙合，在所述高速齒輪的兩端套置推力盤，所述低速齒輪與所述推力盤之間形成斜面間隙配合，斜面間隙上的油膜用於平衡所述輸出軸的軸向推力。軸向力沿著輸出軸的軸線傳遞時，軸向力帶動推力盤向斜面間隙擠壓。斜面間隙內的油受到壓力，並將此壓力傳遞給低速齒輪。油壓擠壓低速齒輪，使低速齒輪擠壓另一個推力盤，並反作用在推力盤上。此時另一個推力盤與低速齒輪間的斜面間隙中的油受到壓力。兩個斜面間隙中的油壓通過調節對低速齒輪的作用力來抵消軸向力，從而解決了採用推力軸承容易產生箱殼振動的問題，提高了輸出軸的穩定性。

在一種優選的實施方式中，所述推力盤的一端面開設推力斜面，所述推力斜面位於推力盤端面的邊沿；所述低速齒輪的兩個端面均開設斜面，所述斜面與推力斜面間隙配合。

在一種優選的實施方式中，所述輸出軸通過密封圈與箱殼連接，所述密封圈的內外壁分別設置環行密封齒、螺紋，使所述密封圈採用迷宮密封方式與所述輸出軸連接，採用螺紋密封方式與箱殼連接。輸出軸通過迷宮密封防止漏油；箱殼通過螺紋密封防止漏油，提高了整機的密封性。

在一種優選的實施方式中，還包括透氣管道，所述透氣管道的排氣孔連接至箱殼內部，將所述箱殼內部的高氣壓排放至大氣中。

在一種優選的實施方式中，所述輸入軸的兩端分別與位於箱殼內部的輸入軸軸承裝配，所述輸入軸通過密封圈與箱殼連接，所述輸出軸的兩端分別與位於箱殼內部的輸出軸軸承裝配；所述透氣管道包括透氣管道一和透氣管道二，所述透氣管道一的排氣孔設置在所述輸入軸軸承與密封圈之間，所述透氣管道二的排氣孔設置在所述輸出軸軸承與密封圈之間。輸出軸以及輸入軸在高速運轉過程中，箱殼內部的氣壓會升高。現有的高速齒輪箱中，都是在箱殼的頂部開設通氣器，從箱殼的頂部將氣體排出。但是這種透氣方式會使箱殼內部的高氣壓、熱量以及油霧向上升，導致箱殼內部的散熱不均勻。本實用新型中，設置多個透氣管道，使輸出軸、輸入軸產生高氣壓以及熱量能夠及時通過透氣管道排至箱殼外部，使箱殼的表面溫度大大降低，且箱殼內部的氣流流動均衡。

在一種優選的實施方式中，還包括齒輪導流罩，所述齒輪導流罩固定在所述高速齒輪的下方，所述齒輪導流罩上開設多個導流孔，使高速齒輪的噴油通過齒輪導流罩上的導流孔流至箱殼底部，並通過箱殼上的排油孔排出。

在一種優選的實施方式中，所述齒輪導流罩為弧形，所述弧形能夠將所述高速齒輪的底部圍住。

在一種優選的實施方式中，所述高速齒輪與所述低速齒輪的嚙合處設置噴油管路的噴口；在所述高速齒輪的兩端分別通過擋油法蘭與箱殼連接，在所述低速齒輪的兩端分別通過擋油法蘭與箱殼連接。

本實用新型的有益效果為：

軸向力沿著輸出軸的軸線傳遞時，軸向力帶動推力盤向斜面間隙擠壓。斜面間隙內的油受到壓力，並將此壓力傳遞給低速齒輪。油壓擠壓低速齒輪，使低速齒輪擠壓另一個推力盤。此時另一個推力盤與低速齒輪間的斜面間隙中的油受到壓力。兩個推力盤與低速齒輪之間都產生壓力。兩個斜面間隙中油壓相互作用調節，直到達到平衡，從而抵消軸向力，從而解決了採用推力軸承容易產生箱殼振動的問題，提高了輸出軸的穩定性。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型一種實施方式的俯視結構圖；

圖2是圖1的A處的放大圖；

圖3是電機安裝板的零件圖；

圖4是一種實施方式的側視圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型的附圖，對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

結合圖1-2所示，本實施例的適用多級離心壓縮機的高速齒輪箱，包括輸入軸1和輸出軸2。在輸出軸2外部通過鍵安裝高速齒輪21，輸出軸2的兩端安裝在輸出軸軸承22上。輸入軸1通過鍵安裝低速齒輪11，兩端安裝在輸入軸軸承12上。低速齒輪11與高速齒輪21嚙合。為了抵消輸出軸2在轉動過程中受到的軸向力，在輸出軸2上安裝兩個推力盤23。兩個推力盤23分別固定在高速齒輪21的兩個端面，並使推力盤23與低速齒輪11的端面形成斜面間隙配合20。輸出軸21在高速轉動的過程中，沿著輸出軸21的軸向產生軸向力時，軸向力帶動推力盤23向低速齒輪11擠壓，使推力盤23與低速齒輪11之間斜面間隙配合20的潤滑油產生油壓。油壓推動低速齒輪11向另一個推力盤23擠壓。由於兩個推力盤23之間的距離是固定的，另一個斜面間隙配合20中的潤滑油產生的油壓反作用在低速齒輪11上，通過調節兩個斜面間隙配合20中的油壓，當其達到平衡時，抵消軸向力。

優選地，推力盤23上開設推力斜面230。沿徑向，推力斜面230成環形，且其中心與推力盤23的軸線重合。推力斜面230位於推力盤23與低速齒輪11配合的端面，且推力斜面230的斜面底部為端面與側面的連接處，斜面頂部位於該端面上。在低速齒輪11的兩個端面車出斜面110。斜面110成環形，且其中心與低速齒輪11的軸線重合。斜面110的底部靠近低速齒輪11的中心，頂部靠近低速齒輪11的齒，是斜面110與推力斜面230之間形成間隙配合。

為了提高整機的密封性，實現零漏油，在一種實施方式中，如圖1，輸出軸軸承22以及輸入軸軸承12通過支架固定在箱殼4的內部。輸出軸2的兩端從輸出軸軸承22伸出，並通過密封圈3與箱殼4連接。輸入軸1的兩端從輸入軸軸承12伸出，並通過密封圈5與箱殼4連接。密封圈3的內外壁分別設置環形密封齒31和螺紋32。輸出軸2的末端側壁車出與環形密封齒31配合的密封齒，使密封圈3採用迷宮密封方式與輸出軸2連接。箱殼4的側壁上開設螺紋孔，密封圈3採用螺紋密封方式與箱殼4連接。由於輸出軸2的轉速較高，其表面的潤滑油容易滲漏，通過這種雙重密封的方式，使箱殼4內部的油不會從箱殼4的縫隙或轉軸的縫隙向外部滲漏，提高了整機的密封性。密封圈5的結構也可以採用一樣的雙重密封方式。同時在箱殼4的外部通過螺釘固定氣封7，使氣封7固定在輸入軸2與箱殼4連接位置的外部，進一步提高箱殼4的密封性。

為了實現潤滑，還包括噴油管路8。如圖4，噴油管路8的噴口設置在高速齒輪21與低速齒輪11的嚙合處。通過噴油管路將潤滑油噴射在嚙合處，以實現定時潤滑，減少摩擦。在箱殼4的內側壁上固定擋油法蘭40。高速齒輪21的兩端分別通過擋油法蘭40固定在箱殼4的側壁上。同樣地，低速齒輪11的兩端分別通過擋油法蘭與箱殼4連接。

現有的高速齒輪箱中，都是在箱殼的頂部開設通氣器，從箱殼的頂部將氣體排出。但是這種透氣方式會使箱殼內部的高氣壓、熱量以及油霧向上升，導致箱殼內部的散熱不均勻。為了現象及時排放高氣壓，實現散熱均勻，在一種實施方式中，如圖3，還包括透氣管道61和透氣管道62。透氣管道61的排氣孔伸入箱殼4的內部，並固定在輸入軸軸承12與密封圈5之間。通過透氣管道61將輸入軸1與輸入軸承12之間產生的高氣壓以及熱量迅速排出。透氣管道62的排氣孔固定在輸出軸軸承22與密封圈3之間。通過透氣管道62將輸入軸2與輸入軸承22之間產生的高氣壓以及熱量迅速排出。通過多個透氣管道實現分層排出，及時排除箱殼4內的氣壓及熱量，使箱殼表面溫度大大降低，且內部的氣流流動均衡。

高速齒輪箱的高速齒輪在轉動過程中，過量的潤滑油會隨著齒輪的轉動而產生外噴。潤滑油的外噴會導致齒輪轉動需要克服攪油風阻。為了降低攪油風阻的功耗，在一種實施方式中，如圖4，還包括齒輪導流罩9。齒輪導流罩9通過螺釘固定在高速齒輪21的豎直下方。齒輪導流罩9為弧形，其圓心與高速齒輪21的軸線重合，且半徑大於高速齒輪21的半徑，使齒輪導流罩9能夠將高速齒輪21的底部圍住。齒輪導流罩9上開設多個導流孔。高速齒輪21向噴油時，噴油被齒輪導流罩9擋住，並通過齒輪導流罩9上的導流孔流至箱殼4底部。箱殼4底部設置具有坡度的斜面板41，使噴油流至斜面板41的底部，並通過箱殼4上的排油孔排出。採用齒輪導流罩9使箱殼4內過量的潤滑油能夠及時排出，減少其在箱殼內的留存時間，降低了回油溫度。同時，及時排出潤滑油，能夠減少潤滑油在噴射過程中對轉子產生的風阻，降低輸出軸2的風阻功耗。根據高速齒輪箱的運行功率，需要時也可在低速齒輪的下方設置齒輪導流罩。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應以所述權利要求的保護範圍為準。