减速箱输出轴密封装置、减速箱及其输出轴密封方法

技术领域

本发明涉及采油工程技术领域，特别涉及一种减速箱输出轴密封装置、具有该减速箱输出轴密封装置的减速箱以及减速箱的输出轴密封方法。

背景技术

减速箱是抽油机的重要组成部分，且在采油生产中易损坏。减速箱的质量问题对原油正常生产影响较大。在抽油机的运转过程中，减速箱漏油现象较普遍，会导致减速箱底座漏油严重，脏污井场，造成环境污染，严重影响设备现场管理水准；也可能导致在长时间缺油状况下齿轮干磨，磨损严重，缩短其使用寿命；还可能会导致润滑油等零部件更换频次增加，生产成本升高。

减速箱的主要漏油部位集中于输出轴端，由于零部件磨损和变形，在长期使用的过程中，或者操作不当、保养不到位的情况下，造成的密封失效或者无法压紧密封件等造成输出轴泄漏。目前现场常采用的处理方法是用毛毡、胶条等密封材料代替，其缺点是使用的时间有限，经常在6～8天左右就失效，并且漏油频次增加，给修理和环保带来大量的工作量。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种在保证安全的前提下，能够确保减速箱不再漏油的减速箱输出轴密封装置。

本发明的另一个目的是提供一种具有上述减速箱输出轴密封装置的减速箱。

本发明的再一个目的是提供一种减速箱的输出轴密封方法。

为达到上述目的，本发明提供了一种减速箱输出轴密封装置，其包括能套设于输出轴的外部且依次连接的：

静环，其能与减速箱的箱体相接；

弹性动环，其第一端与所述静环相抵接；

填料压盖，其能沿所述输出轴的轴向移动的连接于所述弹性动环的第二端，且所述填料压盖与所述弹性动环的第二端之间设有弹性密封环，所述弹性密封环能与所述输出轴紧密贴合，且在所述弹性密封环与所述输出轴紧密贴合的状态下，所述填料压盖能与所述输出轴固定连接。

如上所述的减速箱输出轴密封装置，其中，所述弹性动环包括摩擦环板、连接环板以及连接于所述摩擦环板与所述连接环板之间的弹性件，所述摩擦环板与所述静环相抵接，所述连接环板与所述填料压盖相接。

如上所述的减速箱输出轴密封装置，其中，所述连接环板上与所述弹性件相背的表面设有环凸，所述环凸的内环面设有内螺纹，所述填料压盖的外周面设有外螺纹，通过所述内螺纹与所述外螺纹的旋接配合，所述填料压盖与所述连接环板相接。

如上所述的减速箱输出轴密封装置，其中，所述环凸的外部旋接有调整环板，通过所述调整环板与所述环凸的配合移动，驱动所述连接环板朝向或者远离所述静环移动。

如上所述的减速箱输出轴密封装置，其中，所述减速箱输出轴密封装置还包括密封护罩，所述密封护罩套设于所述静环和所述弹性动环的外部，所述密封护罩的第一端能与所述减速箱的箱体相接，所述密封护罩的第二端抵接于所述弹性动环的第二端。

如上所述的减速箱输出轴密封装置，其中，所述密封护罩上开设有观察窗口，所述密封护罩上对应于所述观察窗口的位置连接有观察窗盖板。

如上所述的减速箱输出轴密封装置，其中，所述密封护罩上设有泄油孔，所述泄油孔通过导流管与所述减速箱的箱体密封相连通，所述导流管上设有泄油阀。

如上所述的减速箱输出轴密封装置，其中，所述静环和所述弹性动环的表面粗糙度小于或者等于1.6μm。

如上所述的减速箱输出轴密封装置，其中，所述静环与所述减速箱的箱体之间设有密封环。

本发明还提供了一种减速箱，其包括箱体、输出轴和上述的减速箱输出轴密封装置，所述减速箱输出轴密封装置套设于所述输出轴的外部，所述减速箱输出轴密封装置的静环与所述箱体相接。

本发明还提供了一种减速箱的输出轴密封方法，其采用上述的减速箱输出轴密封装置，所述减速箱的输出轴密封方法包括：

将静环套设于所述减速箱的输出轴的外部，并使所述静环与所述减速箱的箱体密封连接；

将弹性动环套设于所述输出轴的外部，并使所述弹性动环的第一端抵接所述静环；

将弹性密封环套设于所述输出轴的外部，并使所述弹性密封环抵接所述弹性动环的第二端；

将填料压盖套设于所述输出轴的外部，并使所述填料压盖与所述弹性动环的第二端相接，使所述填料压盖沿所述输出轴的轴向移动以挤压所述弹性密封环，当所述弹性密封环被压缩紧密贴合所述输出轴时，将所述填料压盖与所述输出轴相连接。

如上所述的减速箱的输出轴密封方法，其中，当所述弹性动环的第一端与所述静环之间产生间隙时，调整弹性动环的位置，使所述弹性动环的第一端抵接所述静环，并使所述填料压盖与所述输出轴分离，调整所述填料压盖的位置，以使所述弹性密封环被压缩紧密贴合所述输出轴，再将所述填料压盖与所述输出轴相连接。

如上所述的减速箱的输出轴密封方法，其中，所述减速箱输出轴密封装置包括套设于所述静环和所述弹性动环的外部的密封护罩，所述密封护罩上开设有观察窗口，通过观察窗口观察是否有齿轮油。

如上所述的减速箱的输出轴密封方法，其中，所述密封护罩上设有泄油孔，所述泄油孔通过导流管与所述减速箱的箱体密封相连通，所述导流管上设有泄油阀，当通过观察窗口发现齿轮油泄露时，打开所述泄油阀，使泄露的所述齿轮油通过所述导流管通回所述减速箱的箱体内。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明的减速箱输出轴密封装置，通过弹性动环与静环之间配合，实现了机械密封的功能，且保证了密封性能，在保证安全的前提下，确保了减速箱不再漏油，从根本上降低了工人的劳动强度，提高了工作效率；

本发明的减速箱输出轴密封装置，摩擦环板和连接环板通过弹性件连接，能够有效解决抽油机运转时造成的振动，带来密封的快速失效的问题；

本发明的减速箱输出轴密封装置，通过设置调整环板，使得工作人员能够省时省力的调整机械密封，以防止漏失失效；

本发明的减速箱输出轴密封装置，通过设置导流管，可将密封漏失的齿轮油重新导入减速箱，以避免造成浪费以及环境污染；

本发明的减速箱输出轴密封装置，通过设置密封护罩，既能对静环和弹性动环起到保护作用，防止外界灰尘进入密封面，以保证密封面的清洁，也能防止漏失油对外界机体造成污染；

本发明的减速箱具有上述减速箱输出轴密封装置，因此，该减速箱具有上述减速箱输出轴密封装置的全部优点；

本发明的减速箱的输出轴密封方法能够有效的密封输出轴，且操作简单方便，降低了工人的劳动强度和工作时间，并避免了现有技术因装置不合理造成的工人操作工作量。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明的减速箱输出轴密封装置安装于减速箱上的结构示意图；

图2是图1所示的减速箱输出轴密封装置的侧视结构示意图；

图3是图1所示的减速箱输出轴密封装置中观察窗盖板的结构示意图；

图4是本发明的减速箱的输出轴密封方法的流程图。

附图标号说明：

1、静环；

2、弹性动环；21、摩擦环板；22、连接环板；221、环凸；23、压簧；24、调整环板；

3、填料压盖；31、弹性密封环；

4、密封护罩；41、观察窗口；42、泄油孔；

5、观察窗盖板；51、观察玻璃；

6、导流管；61、泄油阀；

7、紧固螺栓；

8、密封环；

9、锁紧螺栓；

100、箱体；101、输出轴孔；102、机油观察孔；

200、输出轴。

具体实施方式

为了对本发明的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本发明的具体实施方式。其中，形容词性或副词性修饰语“内”和“外”的使用仅是为了便于多组术语之间的相对参考，且并非描述对经修饰术语的任何特定的方向限制。

如图1所示，本发明提供了一种减速箱输出轴密封装置，其包括能套设于输出轴200的外部且依次连接的静环1、弹性动环2和填料压盖3，静环1和弹性动环2的内径均大于输出轴200的外径，其中：

静环1能与减速箱的箱体100相接，以使减速箱输出轴密封装置与箱体100相接，具体的，减速箱的箱体100上设有输出轴孔101，静环1通过紧固螺栓7与输出轴孔101周边的箱体100相接；

弹性动环2具有一定的弹性，弹性动环2的第一端与静环1相抵接，即弹性动环2的第一端的端面与静环1的背向箱体100的表面相贴合，以实现机械密封的功能；

填料压盖3能沿输出轴200的轴向移动的连接于弹性动环2的第二端，填料压盖3能够挤压弹性动环2并对弹性动环2起到限位作用，以防止弹性动环2发生轴向窜动，且由于弹性动环2本身具有一定的弹性，在填料压盖3的挤压和限位作用下，使得弹性动环2的第一端在未磨损的情况下能够始终与静环1相抵接，从而确保机械密封的可靠性，填料压盖3与弹性动环2的第二端之间设有弹性密封环31，弹性密封环31能与输出轴200紧密贴合，具体的，弹性密封环31为盘根，盘根夹设于填料压盖3与弹性动环2之间，在填料压盖3挤压弹性动环2的过程中，盘根也会被挤压而产生膨胀，从而使得盘根的内表面与输出轴200的外周面紧密贴合；且在弹性密封环31与输出轴200紧密贴合的状态下，填料压盖3能与输出轴200固定连接，具体的，当弹性密封环31与输出轴200紧密贴合时，弹性动环2的第一端的端面在填料压盖3的挤压作用下与静环1的背向箱体100的表面相贴合，且弹性动环2能够随输出轴200相对静环1转动，也即，在工作时，弹性动环2与静环1之间为旋转摩擦运动，此时，通过锁紧螺栓9将填料压盖3固定连接于输出轴200上，使得填料压盖3不能相对输出轴200移动，从而避免了弹性动环2发生轴向窜动，保证了密封效果。

本发明的减速箱输出轴密封装置，通过弹性动环2与静环1之间配合，实现了机械密封的功能，通过弹性密封环实现与输出轴的紧密密封，有效保证了密封性能，在保证安全的前提下，确保了减速箱不再漏油，从根本上降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。

进一步，考虑到弹性动环2会随输出轴200同步转动，而静环1与弹性动环2之间的摩擦阻力可能会影响输出轴200的转动，为了避免上述问题，静环1和弹性动环2的表面粗糙度小于或者等于1.6μm，优选的，可以仅使静环1的背向箱体100的端面和弹性动环2的第一端的端面的表面粗糙度不大于1.6μm，即静环1的背向箱体100的端面和弹性动环2的第一端的端面为镜面，以有效降低摩擦阻力，从而在最大程度上减小了对输出轴200的影响。

进一步，静环1与减速箱的箱体100之间设有密封环8，密封环8能够对静环1与箱体100的连接处进行密封，以确保减速箱输出轴密封装置与箱体100之间连接的密封性。

在本发明的一种实施方式中，如图1所示，弹性动环2包括摩擦环板21、连接环板22以及连接于摩擦环板21与连接环板22之间的弹性件，具体的，弹性件为压簧23，压簧23的两端分别固定连接于摩擦环板21和连接环板22的端面上，摩擦环板21、连接环板22和压簧23均能套设于输出轴200的外部，摩擦环板21与静环1相抵接，连接环板22与填料压盖3相接，通过填料压盖3挤压连接环板22，使连接环板22挤压压簧23，压簧23被挤压产生弹力，由于填料压盖3限制了连接环板22的轴向位移，因此，压簧23产生的弹力只能作用于摩擦环板21上，使摩擦环板21朝向静环1移动，从而使得摩擦环板21在未磨损的情况下能够与静环1始终处于抵接贴合的状态，以确保密封效果。

当然，弹性件也可以采用弹性较好的波纹管或者弹簧片。

其中，静环1和摩擦环板21均采用ZGMn13高猛耐磨钢淬火制作，以保证静环1与摩擦环板21的耐磨性能。

进一步，连接环板22的背向压簧23的表面设有环凸221，环凸221位于连接环板22的中部，环凸221的内环面设有内螺纹，填料压盖3的外周面设有外螺纹，通过内螺纹与外螺纹的旋接配合，填料压盖3与连接环板22相接，且填料压盖3、连接环板22、环凸221的内环面以及输出轴200的外周面能围合成容置空间，弹性密封环31(盘根)容置于容置空间内，通过填料压盖3相对连接环板22的配合移动，能够挤压弹性密封环31，使弹性密封环31被压缩产生膨胀而与输出轴200的外周面紧密贴合，进一步保证了减速箱输出轴密封装置的密封效果。

进一步，为了便于调整弹性动环2，以使摩擦环板21与静环1刚好相贴合，且不会发生泄露，在环凸221的外部旋接有调整环板24，通过调整环板24与环凸221的配合移动，驱动连接环板22朝向或者远离静环1移动，从而带动摩擦环板21朝向或者远离静环1移动，以确保摩擦环板21与静环1刚好相贴合，既不会影响弹性动环2随输出轴200转动，又不会发生泄露。

在本发明的一种实施方式中，如图1和图2所示，减速箱输出轴密封装置还包括密封护罩4，密封护罩4套设于静环1和弹性动环2的外部，密封护罩4的第一端能与减速箱的箱体100相接，密封护罩4的第二端抵接于弹性动环2的第二端，具体的，密封护罩4大体呈截锥状，密封护罩4的大径端能通过螺栓与减速箱的箱体100固定连接，密封护罩4的小径端搭接于调整环板24上，密封护罩4能对静环1和弹性动环2起到保护作用，防止外界灰尘进入密封面，以保证密封面的清洁，同时也可以防止漏失油对外界机体造成污染。

进一步，密封护罩4上开设有观察窗口41，密封护罩4上对应于观察窗口41的位置连接有观察窗盖板5，观察窗盖板5通过螺栓与密封护罩4固定连接，如图3所示，观察窗盖板5上安装有便于观察的观察玻璃51，工作人员能够通过观察玻璃51查看机械密封处是否有漏油，以便于及时调整弹性动环2的位置，从而确保机械密封的密封效果。

当然，观察窗盖板5也可以直接采用便于工作人员观察密封护罩4内部的材质制成，如透明塑料等，在此不再赘述。

进一步，密封护罩4上设有泄油孔42，泄油孔42通过导流管6与减速箱的箱体100密封相连通，具体的，减速箱的箱体100上设有机油观察孔102，导流管6的两端分别与泄油孔42和机油观察孔102密封连通，导流管6上设有泄油阀61，当工作人员发现由于密封面摩损，或者摩擦环板21承受的压力不够，导致造成齿轮油漏出时，调整弹性动环2的位置，使摩擦环板21重新与静环1相贴合形成良好的机械密封，同时打开泄油阀61，以使密封护罩4内的齿轮油从导流管6、经机油观察孔102，流入到减速箱的箱体100内，避免齿轮油漏失造成浪费以及环境污染。

下面结合附图具体说明本发明的减速箱输出轴密封装置的安装以及使用过程：

如图1所示，先将本发明的减速箱输出轴密封装置套设于减速箱的输出轴200的外部，并使静环1通过固定螺栓与箱体100相接，密封护罩4的大径端通过螺栓与箱体100相接，并将带有泄油阀61的导流管6分别与泄油孔42和机油观察孔102密封连通；再旋动调整环板24，使连接环板22朝向静环1移动并挤压压簧23，压簧23被挤压产生弹力推动摩擦环板21朝向静环1移动，当摩擦环板21恰好与静环1相贴合形成高精度密封，且不会发生泄漏时，停止旋动调整环板24；之后旋动填料压盖3，使填料压盖3朝向静环1移动以挤压盘根，以使盘根被挤压产生膨胀紧密贴合于输出轴200的外部，从而实现与输出轴200的紧密密封；然后通过锁紧螺栓9将填料压盖3与输出轴200固定连接，以防止弹性动环2发生轴向窜动，影响密封效果，至此即可完成安装；

在工作过程中，当密封面摩损后，或摩擦环板21承受的压力不够，造成齿轮油漏出时，可从观察窗盖板5观察密封情况，如发现齿轮油漏出时，可及时调整旋动调整环板24，以进一步挤压压簧23，使摩擦环板21承受更大压力，从而确保摩擦环板21与静环1相贴合形成高精度密封，并及时调整填料压盖3的位置，以使填料压盖3既能挤压盘根，实现与输出轴200的紧密密封，又能对弹性动环2起到限位的作用，以防止弹性动环2发生轴向窜动，影响密封效果，同时，同时打开泄油阀61，以使密封护罩4内的齿轮油从导流管6、经机油观察孔102，流入到减速箱的箱体100内，避免齿轮油漏失造成浪费以及环境污染。

需要说明的是，本发明的静环1和摩擦环板21均采用ZGMn13高猛耐磨钢淬火制作，引流管采用PVC(Polyvinyl chloride聚氯乙烯)材质；其余部分采用45#碳素钢制作。

本发明还提供了一种减速箱(图中未示出)，其包括箱体100、输出轴200和上述的减速箱输出轴密封装置，减速箱输出轴密封装置套设于输出轴200的外部，减速箱输出轴密封装置的静环1与箱体100相接。

本发明的减速箱具有上述减速箱输出轴密封装置，因此，该减速箱具有上述减速箱输出轴密封装置的全部优点，在此不再赘述。

在现有技术中，在密封减速箱的输出轴时，操作前，需要先擦净外部渗露的油污，再卸下压盖螺丝，取出压环(压板)；随后用螺丝刀抠出旧的密封填料，取净密封物，不得有遗露；之后，制作新填料：将填料量好尺寸，要求长度、高度和宽度均采用正偏差+5mm，确保有过盈的余量，并将填料斜口切开40度角，与填料孔呈垂直90度，加入；然后，上紧填料盖，确保居中，并在对角上紧六条螺栓，松紧度适宜；最后，运行后24小时，检查填料松紧度才能完成密封操，该操作过程复杂，且人员劳动强度大，操作一次两到三个小时。

为了解决上述问题，如图4所示，本发明还提供了一种减速箱的输出轴密封方法，其采用上述的减速箱输出轴密封装置，减速箱的输出轴密封方法包括：

步骤210：将静环套设于减速箱的输出轴的外部，并使静环与减速箱的箱体密封连接，具体的，静环通过固定螺栓与箱体相接，且静环与箱体之间夹设有密封环；

步骤220：将弹性动环套设于输出轴的外部，并使弹性动环的第一端抵接静环，具体的，弹性动环的第一端恰好与静环相贴合形成高精度密封；

步骤230：将弹性密封环套设于输出轴的外部，并使弹性密封环抵接弹性动环的第二端；

步骤240：将填料压盖套设于输出轴的外部，并使填料压盖与弹性动环的第二端相接，使填料压盖沿输出轴的轴向移动以挤压弹性密封环，当弹性密封环被压缩紧密贴合输出轴时，即弹性密封环被挤压产生膨胀紧密贴合于输出轴的外部，以实现与输出轴的紧密密封，将填料压盖通过锁紧螺栓与输出轴相连接，以防止弹性动环发生轴向窜动，影响密封效果。

其中，上文已详述了弹性动环的具体结构，在此不再赘述。

本发明的减速箱的输出轴密封方法能够有效的密封输出轴，且操作简单方便，降低了工人的劳动强度和工作时间，并避免了现有技术因装置不合理造成的工人操作工作量。

进一步，当弹性动环的第一端与静环之间产生间隙时，即当弹性动环与静环相接触的端面摩损后，或弹性动环的第一端承受的压力不够，造成齿轮油漏出时，调整弹性动环的位置，使弹性动环的第一端抵接静环，通过两个端面的高精度密封以重新实现机械密封的功能，并使填料压盖与输出轴分离，调整填料压盖的位置，以使弹性密封环被压缩紧密贴合输出轴，从而实现与输出轴的紧密密封，再将填料压盖通过锁紧螺栓与输出轴相连接，以防止弹性动环发生轴向窜动，影响密封效果。

进一步，减速箱输出轴密封装置包括套设于静环和弹性动环的外部的密封护罩，密封护罩上开设有观察窗口，通过观察窗口观察是否有齿轮油，以便于及时调整弹性动环的位置，从而确保机械密封的密封效果。

进一步，密封护罩上设有泄油孔，泄油孔通过导流管与减速箱的箱体密封相连通，导流管上设有泄油阀，当通过观察窗口发现齿轮油泄露时，打开泄油阀，使泄露的齿轮油通过导流管通回减速箱的箱体内，以避免齿轮油漏失造成浪费以及环境污染。

综上所述，本发明的减速箱输出轴密封装置，通过弹性动环与静环之间配合，实现了机械密封的功能，且保证了密封性能，在保证安全的前提下，确保了减速箱不再漏油，从根本上降低了工人的劳动强度，提高了工作效率；

本发明的减速箱输出轴密封装置，摩擦环板和连接环板通过弹性件连接，能够有效解决抽油机运转时造成的振动，带来密封的快速失效的问题；

本发明的减速箱输出轴密封装置，通过设置调整环板，使得工作人员能够省时省力的调整机械密封，以防止漏失失效；

本发明的减速箱输出轴密封装置，通过设置导流管，可将密封漏失的齿轮油重新导入减速箱，以避免造成浪费以及环境污染；

本发明的减速箱输出轴密封装置，通过设置密封护罩，既能对静环和弹性动环起到保护作用，防止外界灰尘进入密封面，以保证密封面的清洁，也能防止漏失油对外界机体造成污染；

本发明的减速箱具有上述减速箱输出轴密封装置，因此，该减速箱具有上述减速箱输出轴密封装置的全部优点；

本发明的减速箱的输出轴密封方法能够有效的密封输出轴，且操作简单方便，降低了工人的劳动强度和工作时间，并避免了现有技术因装置不合理造成的工人操作工作量。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。而且需要说明的是，本发明的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本发明的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本发明理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。