CN101862033B - 一种用于过滤嘴棒气力输送机中的密封块端面密封装置 - Google Patents

Abstract

一种用于过滤嘴棒气力输送机中的密封块端面密封装置，包括发射鼓轮、前定位轮和后定位轮，法兰安装在后定位轮的左端，法兰的左端面与后支架贴合，在法兰的下方，安装有弧形块，弧形块左端面与法兰的下半周的凸缘部分的右端面紧密贴合。在密封块右端，在前支架下部的小支架上，安装有致动器，致动器的水平顶杆向左端伸出时，其有效工作行程能够保证完全消除密封块左端面与弧形块右端面之间的间隙。本发明的优点是：1、用弧形块和法兰替代密封环，降低了制造难度，改善了发射鼓轮部件的装配工艺性；2、弧形块磨损后可以很方便的更换；3、密封块驱动方式由“拉”改成“推”，最大限度的简化了机构，减少了装配和调试工作量。

Description

一种用于过滤嘴棒气力输送机中的密封块端面密封装置

技术领域

本发明涉及烟草机械，即烟草机械中的过滤嘴棒气力输送机,本机器使用压缩空气作为动力,将卷烟用过滤嘴棒通过密封管道输送到卷烟机组的过滤嘴棒接收站。本发明中的密封块是指过滤嘴棒气力输送机中的一个不可缺少的重要部件。

背景技术

过滤嘴棒气力输送机是一种用于将卷烟用过滤嘴棒从过滤嘴棒储存库远距离输送到下游卷烟机组的专用设备。 保证密封块端面与后定位轮之间的可靠密封，是过滤嘴棒气力输送机正常运行的必要条件之一。

本发明之前，市场上同类设备是在后定位轮2外圆的过滤嘴棒出口处装有一个密封环1，该密封环左端面与后定位轮2的左端面平齐，密封块9在气缸17的作用下向左移动，使得密封块9的左端面与密封环1的右端面贴合，从而实现密封块9与后定位轮2之间的端面密封。其结构如图1所示：密封块9的内圆弧面紧贴在前定位轮5和后定位轮2的外圆柱面的下半部分，前定位轮5与后定位轮2的外圆柱面直径相等，发射鼓轮4的外径略小于前定位5或后定位轮2的外圆柱面直径，因此发射鼓轮4与密封块9之间存在一定的间隙，确保发射鼓轮4在旋转时与密封块9不会产生摩擦，同时发射用压缩空气的泄漏量也非常少，形成非接触密封结构。密封块9与密封块底板10通过螺钉连接，密封块底板10通过螺钉11与升降气缸14的活塞杆末端相连，前锁紧气缸13和后锁紧气缸15的活塞杆没有与密封块底板10联接，当升降气缸14的活塞杆伸出和缩回时，密封块底板10和密封块9跟着上升和下降，前锁紧气缸13和后锁紧气缸只是在密封块9上升到最上位置并且密封块9左端面与密封环1右端面贴合后，才将活塞杆伸出直至顶住密封块底板10的底面。密封块底板10的下表面靠近后定位轮2的一端安装有一槽块16，当升降气缸14的活塞杆处于上升位置时，拉钩24伸入槽块16的槽内，拉钩24安装在拉杆27的末端，拉杆27的另一端固定在连接板26上，连接板26通过套25与气缸17的活塞杆相连，导向杆28对连接板26左右移动时起导向作用，防止拉钩27绕其轴线旋转。气缸17伸出和缩回时，连接板26带动拉杆27在直线轴承23内滑动，拉钩24随拉杆27一起动作，当拉钩24朝左边运动时，拉动槽块16朝左边运动，密封块底板10和密封块9跟着一起朝左边运动，当密封块9的左端面与密封环1的右端面贴合时，运动停止，此时已实现密封块9端面与后定位轮2之间的密封。

但是，如图1这种密封块端面密封方法存在如下缺点：

1、密封环1与后定位轮2采用过盈联接，联接完成后再加工密封环1和后定位轮2共同的左端平面，但是受结构的限制密封环1只能做成薄壁零件，过盈联接时易出现密封环1被拉断或者易从后定位轮2松脱等问题，造成制造工艺难度大、成本高；

2、密封环1在整个圆周方向突出后定位轮2的外圆柱面，造成包括后定位轮2在内的发射鼓轮部件装配不便；

3、密封环1在使用过程中存在由于密封块冲击造成的磨损，但密封环1与后定位轮2装配完后成为一体件，密封环1不可单独更换；

4、驱动密封块9做水平方向运动的机构组成零件很多，结构复杂，装配调试麻烦；

5、密封块9一端的槽块16上下运动时形成的包络要占用一个空间通道，过滤嘴棒气力输送机在剔除残次过滤嘴棒时，有部分残次过滤嘴棒及碎末进入密封块底板10与中底板12之间的空隙，阻碍密封块底板10下降到待机位置。

发明内容

为了克服目前同类设备的上述缺点，本发明的目的在于：

1、取消后定位轮上的密封环，在满足密封要求的前提下，尽可能降低制造难度；

2、消除后定位轮外圆柱面上的大部分突出物体，仅允许突出物体存在于后定位轮的下半部分，改善发射鼓轮组件的装配工艺性；

3、改善密封块端面密封部分相关零件的可更换和可维护性；

4、简化用于密封块水平运动的驱动机构的结构，防止残次过滤嘴棒及碎屑落入密封块底板与中底板之间。

本发明上述目的的实现方法：

这种用于过滤嘴棒气力输送机中的密封块端面密封装置，包括发射鼓轮、前定位轮和后定位轮，发射鼓轮部件两端分别通过轴承支承在前支架和后支架上，后支架上安装有输送管，输送管口与后定位轮正下方的过滤嘴棒输出口对齐，后支架的左侧有传动箱部件，前定位轮通过轴承安装在发射鼓轮的前伸出轴上，后定位轮通过轴承安装在发射鼓轮的后伸出轴上，前定位轮和后定位轮的外径相等，中间的发射鼓轮的直径比前后两个定位轮的外径小0.01-5mm，发射鼓轮外周有若干个均匀分布的轮槽和与之对应且连通的配气槽，其特征在于，法兰安装在后定位轮的左端，法兰的左端面与后支架贴合，在法兰的下方，安装有弧形块，弧形块左端面与法兰的下半周的凸缘部分的右端面紧密贴合。

弧形块的内弧面直径与后定位轮外圆直径相等，弧形块的两个端面平行且与内圆柱面的轴线垂直，弧形块内弧面的轴线与后定位轮的轴线重合，内弧面对应的圆心角介于60～180°之间，弧形块通过圆柱销和螺钉安装在法兰上，法兰下面的突出部分水平方向的宽度等于弧形块的宽度，该宽度尺寸等于密封块的宽度，小于后定位轮的外圆柱面直径，密封块左端面与弧形块右端面之间有0.5-5mm的间隙。

弧形块的内弧面与右端面的交线的中段有一倒角，该倒角贯通整个交线的1/3-2/3，弧形块右端面与其外圆弧面的交界处有一贯通整个弧形块圆周方向的倒角，弧形块上后一个倒角的半径比前一个倒角的半径大。

在发射鼓轮下部有密封块和密封块底板，密封块底板中部有螺钉与其下方的升降气缸杆的上端相连，与下部的前锁紧气缸、后锁紧气缸没有联接，其中密封块是一个带有内圆弧面的零件，内圆弧的直径与前定位轮或后定位轮的外径相等，过滤嘴棒气力输送机处于工作状态时密封块的内圆弧面与前定位轮和后定位轮的外圆柱面的下半周紧密贴合，密封块中央靠近右端位置有气孔和发射鼓轮中的配气槽与轮槽相连通，在密封块右端，在前支架下部的小支架上，安装有致动器，致动器的水平顶杆向左端伸出时，其有效工作行程能够保证完全消除密封块左端面与弧形块右端面之间的间隙。

致动器可以是气动、电动或手动的。

在工作中，实现密封块的端面密封，没有必要在后定位轮的外围包络形成一个完整的圆环结构，如图2所示，结构上只需要将后定位轮下方的过滤嘴棒出口通道的一段封闭，并且提供一个能够与密封块端面贴合且能保证密封块水平方向准确定位的平面。用一个带有内圆柱面的“C”形零件替代图1中的密封环1，该零件即图2中的弧形块30，该零件结构非常简单，密封可靠，制造工艺性很好。

为实现弧形块30的精密定位和可靠联接，在后定位轮2的左端面与后支架21之间增加一个法兰29，该法兰主体部分外圆弧直径大致与后定位轮2外圆柱面直径相等，法兰下半部分有突出部分用于固定弧形块30，法兰29通过右侧突出的止口安装在后定位轮2的左端面，法兰29与后定位轮2之间有螺钉联接。法兰29下面的突出部分有小孔和螺纹孔用于定位和联接弧形块30，弧形块30定位精确，安装和拆卸都很方便。不会对发射鼓轮部件装配造成阻碍。

改变密封块9做水平向左运动时的驱动方式，由如图1所示的传统过滤嘴棒气力输送机采用的“拉”，改成图3所示的“推”，可以省略包括槽块16、拉钩24、拉杆27、连接板26、套26等零件在内的多个零件。如图3所示，在前支架7的下方增加一个用于安装致动器32的小支架31。整个驱动机构的零件数量由图1的不少于9个，减少到图3中的2个，并且减少了装配时的调整工作量。致动器32不限于气缸，还可以是其它有足够输出力和工作行程的部件。当致动器32的顶杆伸出时，密封块9被推向后定位轮方向，直至密封块9左端面与弧形块30的右端面紧密贴合。

取消槽块16后，可以消除密封块9左端面与其左侧的废棒导料罩（图中已省略）过大的间隙，可以有效阻止残次过滤嘴棒及碎屑进入密封块9底部的空间。

图3的断面视图A-A中,弧形块30的内圆弧面与右端面的交线的中段有一处较小的倒角，其作用是保证弧形块30的内圆弧面与密封块9的内圆弧面光顺过渡，利于过滤嘴棒无障碍的通过。弧形块30外圆面与其右端面的交角处有一较大的倒角，其作用是在极限情况下辅助引导密封块9上升，以保证密封块9顺利上升到工作位置。

本发明的优点是：

1、用弧形块30和法兰29替代密封环1，降低了制造难度，改善了发射鼓轮部件的装配工艺性；

2、弧形块30磨损后可以很方便的更换，提高了过滤嘴棒气力输送机的可维护性；

3、密封块驱动方式由“拉”改成“推”，最大限度的简化了机构，减少了装配和调试工作量，残次过滤嘴棒及碎屑不再进入密封块9的底部空间，提高了设备运行可靠性；

4、降低了过滤嘴棒气力输送机的整体成本，提高了该产品市场竞争力。

附图说明

图1是传统的过滤嘴棒气力输送机的密封块端面密封方法示意图

图2是图1中的局部放大图

图3是本发明的过滤嘴棒气力输送及的密封块端面密封方法示意图

图4是图3中的A-A断面图

图5是图3中的D-D断面图

图中：1，密封环，2，后定位轮，3，轴承，4，发射鼓轮，5，前定位轮，6，轴承，7，前支架，8，轴承，9，密封块，10，密封块底板，11，螺钉，12，中底板，13，前锁紧气缸，14，升降气缸，15，后锁紧气缸，16，槽块，17，气缸，18，气缸支架，19，输送管，20, 轴承，21，后支架，22，拉杆支架，23，直线轴承，24，拉钩，25，套，26，连接板，27，拉杆，28，导向杆，29，法兰，30, 弧形块，31，致动器，32，小支架，33，圆柱销，34，螺钉。                          

具体实施方式

    下面结合附图对本发明详细说明如下：

在图3中，由发射鼓轮4、前定位轮5、后定位轮2、等零件构成的发射鼓轮部件位于过滤嘴棒气力输送机的上部，发射鼓轮部件两端分别通过轴承8和轴承20 支承在前支架7和后支架21上，前定位轮5通过轴承6安装在发射鼓轮4的前伸出轴上，后定位轮2通过轴承3安装在发射鼓轮4的后伸出轴上。前定位轮5和后定位轮2的外径相等，中间的发射鼓轮4的直径略小于前后两个定位轮的外径。发射鼓轮4外周有若干个均布的轮槽和与之对应且连通的配气槽。法兰29安装在后定位轮2的左端，右端面与后支架21贴合，弧形块30右端面与法兰29的下半周的凸缘部分的左端面紧密贴合。后支架21上安装有管19，管口与后定位轮2正下方的过滤嘴棒输出口对齐。后支架21的左侧有传动箱部件（图2中已省略）用于驱动发射鼓轮4旋转。

图3中的主视图的下半部分是中底板部件，主要由中底板12和安装在其上的3个气缸组成，从前往后依次是前锁紧气缸13、升降气缸14和后锁紧气缸15。

密封块部件位于发射鼓轮部件和中底板部件之间，主要由密封块9、密封块底板10、致动器32和小支架31构成。密封块底板10中部有螺钉11与其下方的升降气缸杆端相连，与前锁紧气缸13、后锁紧气缸15没有联接。其中密封块9是一个带有内圆弧面的精密零件，内圆弧的直径与前定位轮5（或后定位轮2）的外径相等，过滤嘴棒气力输送机处于工作状态时密封块9的内圆弧面与前定位轮5和后定位轮2的外圆柱面的下半周紧密贴合。密封块9中央靠近右端位置有气孔用于输送发射气，当发射鼓轮4右端的配气槽扫过该气孔时，发射气由配气槽进入发射鼓轮4上的轮槽。

过滤嘴棒气力输送机的一项关键技术就是要在发射鼓轮4的轮槽、密封块9、后定位轮2下方的滤棒输出口之间形成一个密封腔，该密封腔通过管19与过滤嘴棒气力输送机外部的输送管路相连。当过滤嘴棒气力输送机处于初始状态时，中底板上的3个气缸的活塞杆均处于缩回状态，密封块处于最下方的非工作位置，致动器32左端的顶杆也处于缩回状态。当过滤嘴棒气力输送机收到控制系统发出的启动信号后，升降气缸14首先动作，将密封块部件向上托起至近似与前定位轮5和后定位轮2接触的位置，此时密封块9左端面与弧形块30之间还留有0.5～5㎜的间隙；随后致动器32的顶杆伸出，推动密封块9向左运动，直至密封块9左端面与弧形块30右端面紧密贴合；最后是前锁紧气缸13和后锁紧气缸15同时动作，是密封块9的内弧面与两个定位轮的外圆柱面紧密贴合。当上述的动作完成后，发射气开启，发射鼓轮4转动，过滤嘴棒气力输送机进入运行状态。

为保证人身和机件安全，升降气缸的输出气仅能够克服密封块部件的重力和相关的其它阻力。升降气缸14的活塞杆是一根具有一定弹性的挠性细长杆件，当活塞杆处于伸出位置时，允许杆端有一定的垂直于升降气缸14中心轴线的位移（位移量小于弹性变形量），当外力撤出后活塞杆中心线可回复到直线状态。

致动器32的输出力应该能克服升降气缸14活塞杆的变形反力，致动器顶杆伸出的速度可调节，以免造成过大的冲击而损坏机件。致动器32可以是气动、电动或其它装置，其有效工作行程能够保证完全消除密封块9左端面与弧形块30右端面之间的间隙。

为保证可靠的密封，弧形块30的内弧面直径与后定位轮2外圆直径相等，弧形块30安装后内弧面的轴线与后定位轮2的轴线重合，内弧面对应的圆心角介于60～180°之间。如图3中的断面A-A所示，弧形块30通过圆柱销33和螺钉34安装在法兰29上。如图3中的详视图Ⅱ-Ⅱ所示，弧形块30的内弧面与右端面的交线的中段有一较小的倒角，且该倒角没有贯通整个交线，其作用是保证该处与密封块9内弧面底部的分界表面光顺，以利于过滤嘴棒无障碍的通过。弧形块30右端面与其外圆弧面的交界处有一贯通整个弧形块圆周方向的较大倒角，其作用在极限情况下辅助引导密封块9上升到工作位置。

Claims (4)

1.一种用于过滤嘴棒气力输送机中的密封块端面密封装置，包括发射鼓轮、前定位轮和后定位轮，发射鼓轮部件两端分别通过轴承支承在前支架和后支架上，后支架上安装有输送管，输送管口与后定位轮正下方的过滤嘴棒输出口对齐，后支架的左侧有传动箱部件，前定位轮通过轴承安装在发射鼓轮的前伸出轴上，后定位轮通过轴承安装在发射鼓轮的后伸出轴上，前定位轮和后定位轮的外径相等，中间的发射鼓轮的直径比前后两个定位轮的外径小0.01-5mm，发射鼓轮外周有若干个均匀分布的轮槽和与之对应且连通的配气槽，其特征在于，法兰安装在后定位轮的左端，法兰的左端面与后支架贴合，在法兰的下方，安装有弧形块，弧形块左端面与法兰的下半周的凸缘部分的右端面紧密贴合；在发射鼓轮下部有密封块和密封块底板，密封块底板中部有螺钉与其下方的升降气缸杆的上端相连，与下部的前锁紧气缸、后锁紧气缸没有联接，其中密封块是一个带有内圆弧面的零件，内圆弧的直径与前定位轮或后定位轮的外径相等，过滤嘴棒气力输送机处于工作状态时密封块的内圆弧面与前定位轮和后定位轮的外圆柱面的下半周紧密贴合，密封块中央靠近右端位置有气孔和发射鼓轮中的配气槽与轮槽相连通，在密封块右端，在前支架下部的小支架上，安装有致动器，致动器的水平顶杆向左端伸出时，其有效工作行程能够保证完全消除密封块左端面与弧形块右端面之间的间隙。

2.根据权利要求1所述的一种用于过滤嘴棒气力输送机中的密封块端面密封装置，其特征在于，弧形块的内弧面直径与后定位轮外圆直径相等，弧形块的两个端面平行且与内圆柱面的轴线垂直，弧形块内弧面的轴线与后定位轮的轴线重合，内弧面对应的圆心角介于60～180°之间，弧形块通过圆柱销和螺钉安装在法兰上，法兰下面的突出部分水平方向的宽度等于弧形块的宽度，小于后定位轮的外圆柱面直径，密封块左端面与弧形块右端面之间有0.5-5mm的间隙。

3.根据权利要求1所述的一种用于过滤嘴棒气力输送机中的密封块端面密封装置，其特征在于，弧形块的内弧面与右端面的交线的中段有一倒角，该倒角贯通整个交线的1/3-2/3，弧形块右端面与其外圆弧面的交界处有一贯通整个弧形块圆周方向的倒角，弧形块上后一个倒角的半径比前一个倒角的半径大。

4.根据权利要求1所述的一种用于过滤嘴棒气力输送机中的密封块端面密封装置，其特征在于，致动器可以是气动、电动或手动的。

Images