接觸式密封在大功率半直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)應(yīng)用探討123

尤佰朋 馮姣

摘要：電機(jī)大流量稀油潤(rùn)滑軸承室密封結(jié)構(gòu)，包括軸承室、軸承、外軸承蓋、內(nèi)封環(huán)、內(nèi)軸承蓋、擋油環(huán)，內(nèi)軸承蓋和內(nèi)封環(huán)之間設(shè)有迷宮密封結(jié)構(gòu);所述的迷宮密封結(jié)構(gòu)為階梯式迷宮密封結(jié)構(gòu)，即內(nèi)封環(huán)的外柱面和內(nèi)軸承蓋的內(nèi)柱面從外向內(nèi)方向呈階梯上升且相互咬合，以此延長(zhǎng)密封回路，更充分地使?jié)櫥捅凰θ朊詫m密封槽內(nèi)。

關(guān)鍵詞：接觸式密封環(huán);1：1模擬試驗(yàn);油膜;摩擦;流場(chǎng)

Abstract：thesealingstructureofbearingroomwithlargeflowofthinoillubricationofmotor，includingbearingroom，bearing，outerbearingcover，innersealingring，innerbearingcover，oilretainingring，labyrinthsealingstructureissetbetweentheinnerbearingcoverandinnersealingring;Thelabyrinthsealingstructureisasteppedlabyrinthsealingstructure，thatis，theoutercylinderoftheinnersealingringandtheinnercylinderoftheinnerbearingcoverrisestepbystepfromtheoutsidetotheinsidedirectionandoccludeeachother，soastoextendthesealingloopandmakethelubricatingoilbethrownintothelabyrinthsealinggroovemorefully.

Keywords：contactsealingring;1：1simulationtest;Theoilfilm;Friction;Theflowfield

0引言

隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組性能的逐步提高，風(fēng)力發(fā)電會(huì)越來越高效，越來越經(jīng)濟(jì)，隨著國(guó)家政策的調(diào)整，風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)成本和運(yùn)行費(fèi)用正在逐步降低，在風(fēng)電傳動(dòng)系統(tǒng)中采用集成化設(shè)計(jì)和緊湊型結(jié)構(gòu)是未來大型風(fēng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，隨著半直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的完善和成熟，其在風(fēng)電領(lǐng)域?qū)⒌玫綇V泛應(yīng)用，具有巨大的市場(chǎng)需求。

半直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的軸承與齒輪箱采用同一套稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)，因此軸承室的密封結(jié)構(gòu)成為電機(jī)重要結(jié)構(gòu)之一。目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)的軸承室密封結(jié)構(gòu)包括與電機(jī)端蓋固定的軸承室，軸承室內(nèi)套固定有位于轉(zhuǎn)軸軸端的軸承，軸承室外端面固定有外軸承蓋，軸承內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)軸上套固有內(nèi)封環(huán)，內(nèi)封環(huán)上套有與軸承室內(nèi)端面固定的內(nèi)軸承蓋，內(nèi)軸承蓋與軸承之間設(shè)有套于內(nèi)封環(huán)上且固定于內(nèi)軸承蓋上的擋油環(huán)，內(nèi)軸承蓋的與內(nèi)封環(huán)接觸的內(nèi)圓柱面上開有多個(gè)軸向排列的迷宮密封槽，從而在內(nèi)軸承蓋和內(nèi)封環(huán)之間形成迷宮密封結(jié)構(gòu)。目前只依靠迷宮密封的方式，容易造成潤(rùn)滑油的滲漏，潤(rùn)滑油進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部，最終會(huì)影響電機(jī)的絕緣性能，降低電機(jī)的使用壽命。

1半直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸系密封系統(tǒng)方案

本文章著重分析我公司為3MW半直驅(qū)發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)的一種軸承密封結(jié)構(gòu)。該軸承室密封結(jié)構(gòu)包括軸承室、軸承、外軸承蓋、內(nèi)封環(huán)、內(nèi)軸承蓋、擋油環(huán)，內(nèi)軸承蓋和內(nèi)封環(huán)之間設(shè)有階梯式迷宮密封結(jié)構(gòu)，即內(nèi)封環(huán)的外柱面和內(nèi)軸承蓋的內(nèi)柱面從外向內(nèi)方向呈階梯上升且相互咬合;內(nèi)軸承蓋上開有與任一迷宮密封槽相通的泄壓孔，泄壓孔上連接有泄壓管;在內(nèi)封環(huán)與內(nèi)軸承蓋接觸面靠外端增加接觸式密封環(huán);外軸承蓋與軸承之間、擋油環(huán)與軸承之間、內(nèi)軸承蓋與軸承室之間裝有O型密封圈。詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖1所示：

2模型建立

2.1原理分析

電機(jī)大流量稀油潤(rùn)滑軸承室密封結(jié)構(gòu)，包括軸承室、軸承、外軸承蓋、內(nèi)封環(huán)、內(nèi)軸承蓋、擋油環(huán)，內(nèi)軸承蓋和內(nèi)封環(huán)之間設(shè)有迷宮密封結(jié)構(gòu);所述的迷宮密封結(jié)構(gòu)為階梯式迷宮密封結(jié)構(gòu)，即內(nèi)封環(huán)的外柱面和內(nèi)軸承蓋的內(nèi)柱面從外向內(nèi)方向呈階梯上升且相互咬合，以此延長(zhǎng)密封回路，更充分地使?jié)櫥捅凰θ朊詫m密封槽內(nèi)。進(jìn)一步地，內(nèi)軸承蓋上開有與任一迷宮密封槽相通的泄壓孔，泄壓孔上連接有泄壓管，泄壓管引至電機(jī)外側(cè)，以此可使軸承室內(nèi)的壓力保持與外界平衡，有力阻止?jié)櫥偷臐B漏。再進(jìn)一步，在內(nèi)封環(huán)與內(nèi)軸承蓋接觸面靠外端增加接觸式密封環(huán)，有效地阻擋大部分潤(rùn)滑油進(jìn)入內(nèi)軸承蓋的迷宮密封槽內(nèi)，降低了內(nèi)軸承蓋回油孔回油的壓力;外軸承蓋與軸承之間、擋油環(huán)與軸承之間、內(nèi)軸承蓋與軸承室之間裝有O型密封圈，對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行防滲漏密封。更進(jìn)一步，內(nèi)軸承蓋的外側(cè)端面下部且位于軸承與內(nèi)軸承蓋之間的位置開有分別與各迷宮密封槽相通的泄油