專利名稱：非能動無預(yù)潤滑高速齒輪裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種齒輪傳動裝置，尤其涉及一種非能動無預(yù)潤滑高速齒輪裝置。屬 于應(yīng)用于核電系統(tǒng)二級上充泵配套的齒輪傳動裝置。
背景技術(shù)：
核電作為安全、清潔、高效的能源，目前已成為世界上僅次于火電的第二大能源。 為此國家計劃在2020年達到4000萬千瓦核電裝機容量的基礎(chǔ)上，再建1800萬千瓦核電機 組。在核電站各系統(tǒng)中有各種級別的類型泵在運行。與上充泵配套的高速齒輪傳動裝置是 核電工業(yè)中不可缺少的齒輪傳動裝置之一。該產(chǎn)品不同于其它工業(yè)領(lǐng)域的齒輪傳動裝置。 由于該齒輪裝置應(yīng)用在核二級設(shè)備上，在專設(shè)安全設(shè)施中的核二級上充泵在接到啟動信號 后，需立即投入運行，沒有預(yù)先提供齒輪與滑動軸承潤滑油的過程，這是核安全的需要。所 以，絲毫不應(yīng)有的遲疑，稍有遲疑，就能造成不堪設(shè)想的核災(zāi)難。原蘇聯(lián)“切爾諾貝利”核電 站的事故就是例證。此后，核電發(fā)展進入長達20多年的低潮。對切爾諾貝利核電站事故的 起因查明；主要是人為操作失誤所致。目前非能動無預(yù)潤滑齒輪傳動裝置是核二級上充泵 配套關(guān)鍵設(shè)備，在世界上也只有美國、法國、日本等少數(shù)幾家齒輪制造廠能夠設(shè)計與制造。 但是，國外這些掌握無預(yù)潤滑齒輪裝置制造廠家都以核機密、壟斷為壁壘，不肯出售這種技 術(shù)含量高的齒輪裝置，因此它直接影響我國核二級上充泵的配套應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決目前國外非能動無預(yù)潤滑齒輪裝置制造廠商，由于對外實行技術(shù) 封鎖，為此直接影響我國核二級上充泵的配套應(yīng)用以及為了實現(xiàn)核電系統(tǒng)二級上充泵在接 到啟動信號后能立即投入運行，無預(yù)先提供齒輪與滑動軸承潤滑油的過程，避免人為操作 所致的失誤等技術(shù)問題，提供了一種非能動無預(yù)潤滑高速齒輪傳動裝置，它主要由齒輪箱 及潤滑油站組成，所述齒輪箱設(shè)有兩處儲油腔，一處是滑動軸承儲油腔，另一處是齒輪潤滑 的儲油腔；所述潤滑油站通過進油管路與滑動軸承儲油腔連通；所齒輪潤滑的儲油腔位于 滑動軸承儲油腔下方，并通過回油池上的回油管路與潤滑油站的油箱形成回路；在所述潤 滑油站的進油管路與儲油腔之間的管路上還設(shè)有電加熱器。本發(fā)明的特點及有益效果①本裝置用于安全系統(tǒng)，符合第三代核電站的核心設(shè)計思想，它是利用地球引力、 物質(zhì)重力引起的自然的物理現(xiàn)象，在遭遇緊急情況下實現(xiàn)無預(yù)潤滑齒輪與軸承；②減少和避免了人為操作所造成的操作失誤；③齒輪與軸承采取非能動方式來實現(xiàn)無預(yù)潤滑的啟動，確保齒輪與軸承安全可 靠、平穩(wěn)運行。



圖1-1至圖1-3為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖
圖2本發(fā)明中的齒輪箱結(jié)構(gòu)示意3本發(fā)明中的非能動無預(yù)潤滑滑動軸承結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施例方式參看圖1-1至圖1-3，非能動無預(yù)潤滑高速齒輪傳動裝置，它主要由齒輪箱1及潤 滑油站2組成，所述齒輪箱1設(shè)有兩處儲油腔，一處是滑動軸承儲油腔3，另一處是齒輪潤滑 的儲油腔4 ；所述潤滑油站2通過進油管路5與滑動軸承儲油腔3連通；所齒輪潤滑的儲油 腔4位于滑動軸承儲油腔3下方，并通過回油池10上的回油管路6與潤滑油站2的油箱形 成回路；在所述潤滑油站2的進油管路5與儲油腔4之間的管路上還設(shè)有電加熱器7。所 述潤滑油站2的油箱作為齒輪箱1的底座。所述齒輪箱1分為上下兩層，上層為齒輪潤滑儲油層，下層為總回油層；所述滑動 軸承儲油腔3由位于齒輪箱1兩側(cè)的小齒輪軸承儲油槽8和大齒輪軸承儲油槽9組成；所 述齒輪箱1中的小齒輪的齒面設(shè)有鍍銅層。所述滑動軸承的下瓦11設(shè)有主油腔12和付油腔13，通過節(jié)流口與水平方向潤滑 進油孔14連通。工作原理本發(fā)明應(yīng)用在核二級設(shè)備上，當專設(shè)安全設(shè)施中的核二級上充泵在接到啟動信號 后，需立即投入運行，沒有齒輪與滑動軸承預(yù)先潤滑過程，這是核安全設(shè)施的需要。本發(fā)明 就是針對當專設(shè)安全設(shè)施中的核二級上充泵在接到緊急啟動信號后，大、小齒輪軸在滑動 軸承內(nèi)旋轉(zhuǎn)以及大、小齒輪相對運行時，產(chǎn)生大量的熱需要潤滑油冷卻把大量的熱帶走。應(yīng) 用齒輪箱1預(yù)設(shè)的滑動軸承儲油腔3中位于兩側(cè)的小齒輪軸承儲油槽8和大齒輪軸承儲油 槽9儲存的潤滑油以及滑動軸承下瓦11上的主油腔12和付油腔13儲存的潤滑油，通過利 用啟動時大、小齒輪旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的的泵效應(yīng)，再加上物質(zhì)的微重力作用下，將靜止的潤滑油 吸進軸承的油腔中，形成油膜，將軸與滑動軸承以油膜隔開，實現(xiàn)非能動無預(yù)潤滑。齒輪的 潤滑是利用齒輪潤滑儲油腔4中所儲存的潤滑油，當啟動時大齒輪旋轉(zhuǎn)將儲油腔4中的潤 滑油帶起，產(chǎn)生飛賤，大、小齒輪整體得到了全面地潤滑，故達到上充泵的齒輪箱采購技術(shù) 條件要求。實施例非能動無預(yù)潤滑齒輪傳動裝置是核二級上充泵配套的關(guān)鍵設(shè)備。在世界也只有少 數(shù)幾家齒輪箱傳動裝置制造廠能夠制造。本發(fā)明為核二級上充泵配套的非能動無預(yù)潤滑 齒輪傳動裝置從緊急啟動直到齒輪箱正常運行，在這段時間里完全是靠自然現(xiàn)象非能動潤 滑，絕無人為參與，所以把人為操作失誤的風險降低到最低、避免人為操作失誤、確保核措 施有效的安全為設(shè)計目標。由于該齒輪傳動裝置應(yīng)用在核二級設(shè)備上，當專設(shè)安全設(shè)施中 的核二級上充泵在接到啟動信號后，需立即投入運行，沒有齒輪與滑動軸承預(yù)先潤滑過程， 這是核安全設(shè)施的需要。參看圖2-圖3，非能動無預(yù)潤滑高速齒輪傳動裝置的總體結(jié)構(gòu)，是由齒輪箱1及潤 滑油站2組成。齒輪箱1分為上下兩層，上層為齒輪潤滑儲油層，下層為總回油層?；瑒虞S 承儲油腔3中的小齒輪軸承儲油槽8和大齒輪軸承儲油槽9位于齒輪箱1的兩側(cè)。在滑動 軸承的下瓦11設(shè)有主、付油腔12、13，通過節(jié)流口與水平方向潤滑進油孔14連通。潤滑油站2的油箱作為齒輪箱1的底座，使油箱的結(jié)構(gòu)緊湊適合于在核設(shè)施裝備中應(yīng)用。潤滑油 站2通過進油管路5與滑動軸承儲油腔3連通；并通過回油池10上的回油管路6與潤滑油 站2的油箱形成回路；在潤滑油站2的進油管路與儲油腔4之間還設(shè)有電加熱器7。油箱 要求采用低碳合金鋼剛性高不易變形的材質(zhì)制備。非能動無預(yù)潤滑啟動的滑動軸承與普通滑動軸承不同。水平方向的滑動軸承的潤 滑進油孔，其進油阻力小，有一定液位高度差，在物質(zhì)的微重力作用下，很容易實現(xiàn)無預(yù)潤 滑。大、小齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計不但能夠傳動所需動力，而且還要抗住任何等級的地震所產(chǎn) 生的附加加速度，齒輪不至于引起各種形式的損傷而造成失效，所以在齒輪設(shè)計時，應(yīng)做到 提高抗膠合能力，防止齒面擦傷；提高齒面粗糙度。減少動摩擦系數(shù)①在基本參數(shù)選擇上，采用大壓角，增強齒根厚度，提高齒根彎曲疲勞強度；②滲碳齒輪齒根經(jīng)噴丸處理，使輪齒的彎曲強度提高近一倍；③將小齒輪齒面鍍銅。潤滑油站的油箱(兼作齒輪箱的底座)結(jié)構(gòu)設(shè)計，該油箱設(shè)計不能按常規(guī)設(shè)計，因 為按常規(guī)設(shè)計出來的油箱又高又大，超過上充泵“齒輪箱采購技術(shù)條件要求，所以不能按常 規(guī)設(shè)計。要對油箱的結(jié)構(gòu)形式進一步優(yōu)化及對油箱的強度與剛性進行詳細的計算，即①油箱兼作齒輪箱的底座要求結(jié)構(gòu)緊湊、中心高度低、強度與剛性好；②齒輪箱與油箱進、出油管路走向、布置的設(shè)計合理。即進油管路的進油口要高于 小齒輪軸承儲油槽和大齒輪軸承儲油槽的中分面。利用齒輪箱體與軸承體的空間儲油以實 現(xiàn)非能動無預(yù)潤滑。在預(yù)防與抗擊地震方面，對齒輪的處理采用大壓力角、硬化齒面的工藝 使其齒輪具有極強的運行能力。使其具有優(yōu)良的動力學(xué)性能，它的大、小齒輪的一階臨界值 數(shù)量級都是它們工作轉(zhuǎn)速的倍數(shù)，齒輪的線速度達到32m/s，制造精度達到GB10095-5級， 確保非能動無預(yù)潤滑高速齒輪傳動裝置運行平穩(wěn)和極長使用壽命。采用上述設(shè)計，是本發(fā)明具有優(yōu)良的非能動無預(yù)潤滑啟動特性。核設(shè)施一旦遭遇 緊急情況，它利用大自然的物質(zhì)重力作為驅(qū)動來實現(xiàn)非能動無預(yù)潤滑，確保齒輪與軸承安 全啟動投入運行；避免人為操作失誤。非能動無預(yù)潤滑高速齒輪傳動裝置，能適應(yīng)各種復(fù)雜 緊急情況，無論啟動時間的長短，無預(yù)潤滑均可以已實現(xiàn)。
權(quán)利要求
非能動無預(yù)潤滑高速齒輪裝置，它主要由齒輪箱(1)及潤滑油站(2)組成，其特征在于所述齒輪箱(1)設(shè)有兩處儲油腔，一處是滑動軸承儲油腔(3)，另一處是齒輪潤滑的儲油腔(4)；所述潤滑油站(2)通過進油管路(5)與滑動軸承儲油腔(3)連通；所齒輪潤滑的儲油腔(4)位于滑動軸承儲油腔(3)下方，并通過回油池(10)上的回油管路(6)與潤滑油站(2)的油箱形成回路；在所述潤滑油站(2)的進油管路(5)與儲油腔(4)之間的管路上還設(shè)有電加熱器(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非能動無預(yù)潤滑高速齒輪裝置，其特征在于所述齒輪箱(1) 分為上下兩層，上層為齒輪潤滑儲油層，下層為總回油層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非能動無預(yù)潤滑高速齒輪裝置，其特征在于所述滑動軸承 儲油腔⑶由位于齒輪箱⑴兩側(cè)的小齒輪軸承儲油槽⑶和大齒輪軸承儲油槽(9)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非能動無預(yù)潤滑高速齒輪裝置，其特征在于所述潤滑油站 (2)的油箱作為齒輪箱(1)的底座。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非能動無預(yù)潤滑高速齒輪裝置，其特征在于所述齒輪箱(1) 中的小齒輪的齒面設(shè)有鍍銅層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非能動無預(yù)潤滑高速齒輪裝置，其特征在于所述滑動軸承 的下瓦(11)設(shè)有主、付油腔(12) (13)，通過節(jié)流口與水平方向潤滑進油孔(14)連通。
全文摘要
非能動無預(yù)潤滑高速齒輪裝置，針對國外企業(yè)對非能動無預(yù)潤滑裝置的技術(shù)封鎖，直接影響我國核二級上充泵的配套應(yīng)用以及為實現(xiàn)核電系統(tǒng)二級上充泵在遇險后立即啟動，無預(yù)先提供齒輪與滑動軸承潤滑油的過程及避免人為操作所致的失誤等技術(shù)問題而設(shè)計的。它主要由齒輪箱及潤滑油站組成，齒輪箱設(shè)有兩處儲油腔，即齒輪軸承潤滑的儲油腔池和齒輪潤滑的出油腔；潤滑油站通過進油管路與齒輪軸承潤滑儲油腔池連通；齒輪軸承潤滑儲油腔池與齒輪潤滑出油腔連通，并通過回油池上的回油管路與作為齒輪箱底座的潤滑油站的油箱形成回路。本發(fā)明的特點及有益效果利用地球引力、物質(zhì)重力的物理現(xiàn)象，在緊急情況下實現(xiàn)非能動無預(yù)潤滑齒輪與軸承，減少和避免人為操作所造成的操作失誤；確保齒輪與軸承安全可靠、平穩(wěn)運行。
文檔編號F16C33/04GK101865278SQ201010213469
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者霍福貴 申請人:沈陽申克動力機械有限公司