CN102699987B - 炭素挤压机加料室的垂直密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种炭素挤压机加料室的垂直密封装置，所述炭素挤压机的加料室上端为加料斗，而所述加料斗开口向上，通过所述加料斗将糊料加入所述加料室中，所述密封装置包括：动力装置，通过支架装设于所述加料斗上方；以及，密封塞，连接于该动力装置下方，能沿垂直方向塞入并密封所述加料斗；其中，所述动力装置沿垂直方向推拉所述密封塞，控制所述密封塞密封或开启所述加料斗的开口。本发明简化了挤压机系统的操作过程，操作时间缩短，动力装置驱动密封塞上下运动即可实现加料和可靠密封，大大地提高了挤压机的生产效率；采用耐热橡胶裹在密封塞上具有良好的密封性能，并随着压力的增加能自动提高密封性能，提高了产品的合格率。

Description

炭素挤压机加料室的垂直密封装置

技术领域

本发明涉及电极生产技术，特别涉及一种能提供方便稳定密封效果的炭素挤压机加料室的垂直密封装置。

背景技术

随着我国和世界钢铁行业和铝行业的发展，炼钢用的电极和电解铝用的电极的需求量将增大。尤其是冶炼特种钢所需要的超高功率电极的需求量将增加，目前我国自制的超高功率电极短缺，需要大量进口，因此近年来生产电极用的炭素挤压机在国内外将有广阔的市场。

炭素挤压机为炭素行业的关键设备，与炭素挤压机配套的加料室的垂直密封装置，它的结构性能对成品料的质量和挤压机的生产效率具有很大的影响。现有技术的垂直密封装置为油缸推拉式结构，加料室的上端有加料口，带有橡胶密封的盖板配有导向柱和固体润滑导轨，加料时，该盖板由油缸带动水平运动，此时皮带运输机可通过加料口将糊料加入加料室，加料完毕可通过油缸驱动的盖板将加料口盖住，当挤压机在压实和预压料时，由垂直安装在加料室上的两个油缸驱动盖板垂直运动进行密封。此结构复杂、使用和维护困难、成本高、密封性能差，因真空度不好挤压出的材料容易产生裂纹，影响了产品的成品率。

发明内容

本发明要解决现有技术中的技术问题，本发明的目的在于，提供一种炭素挤压机加料室的垂直密封装置，简化了挤压机系统的操作过程，结构简单、使用和维护方便、成本低、具有良好的密封性能，提高更多的优质产品。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种炭素挤压机加料室的垂直密封装置，所述炭素挤压机的加料室上端为加料斗，而所述加料斗开口向上，通过所述加料斗将糊料加入所述加料室中，所述密封装置包括：动力装置，通过支架装设于所述加料斗上方；以及，密封塞，连接于该动力装置下方，能垂直方向塞入并密封所述加料斗；其中，所述动力装置垂直方向推拉所述密封塞，控制所述密封塞密封或开启所述加料斗的开口。

根据上述构思，所述密封塞为金属材质，外形为圆柱体，其外环面接合一层耐热密封材料，耐热密封材料外环面为密封面；而所述加料斗具有适配所述密封塞形状的密封段。

根据上述构思，所述密封塞为金属材质，外形为圆柱体，其外环面开有环槽，耐热密封材料结合于该环槽内，耐热密封材料外环面为密封面；而所述加料斗具有适配所述密封塞形状的密封段。

根据上述构思，所述密封段与所述密封面具有相同的锥度，所述锥度为相对垂直方向顶部向外侧倾斜5至7度。

根据上述构思，所述密封塞环槽内侧开设有至少一个小槽，所述耐热密封材料通过所述小槽与所述密封塞结合。

根据上述构思，所述耐热密封材料为耐热橡胶，所述密封塞与耐热橡胶硫化粘接为一体。

根据上述构思，所述动力装置前端与密封塞连接处采用连接角度能微调的活动式连接。

根据上述构思，所述活动式连接为：通过压板把动力装置前端的球面接头和所述密封塞活动式连接在一起；该压板底部形成有容置部，而该容置部上端又连通一个供球面接头连接至动力装置前端的通孔，该压板组装于所述密封塞顶面，所述容置部与所述密封塞顶面共同围成一个能容置该球面接头的容室，所述密封塞顶面对应该容室形成一个固定环形球面垫的圆形落槽；所述容置部及与其连通的通孔与所述球面接头具有活动间距，所述球面接头下侧为球面状，且所述球面接头座于球面垫上方。

根据上述构思，所述加料斗从上到下依次为：顶部直段、扩口段、密封段和底部直段。

根据上述构思，所述动力装置为液压缸，该液压缸的缸头法兰和所述支架连接，所述液压缸活塞杆通过所述球面接头与所述密封塞连接。

本发明相对于现有技术的有益效果在于，简化了挤压机系统的操作过程，操作时间缩短，动力装置驱动密封塞上下运动即可实现加料和可靠密封，大大地提高了挤压机的生产效率；采用耐热橡胶裹在密封塞上具有良好的密封性能，并随着压力的增加能自动提高密封性能，提高了产品的合格率。同时结构简单，使用和维护方便，减少了外购件的数量，降低了成本。

附图说明

图1是本发明的垂直密封装置结构主视示意图；

图2是本发明的垂直密封装置结构俯视示意图；

图3是本发明的垂直密封装置的密封塞与加料斗处放大示意图。

其中，附图标记说明如下：1-液压缸、11-活塞杆、110-前端、2-缸支架、3-球面接头、30-螺孔、31-主体、32-固定端、4-球面垫、5-压板、51-通孔、52-螺栓、53-容置部、54-通孔、6-密封塞、61-环槽、62-小槽、63-中空部、7-耐热橡胶、71-凸处、72-密封面、8-加料斗、80进料口、8-1-顶部直段、8-2-扩口段、8-3-密封段、8-4-底部直段、9-螺钉、A-平台。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

如图1-3所示，本发明提供一种炭素挤压机加料室的垂直密封装置，所述炭素挤压机的加料室上端为加料斗8，而所述加料斗8开口向上，通过所述加料斗8将糊料加入所述加料室中，所述加料斗8从上到下依次为：顶部直段8-1、扩口段8-2、密封段8-3和底侧直段8-4。本发明的主要构思在于，提供一种新式垂直密封手段，这里的密封装置主要包括：动力装置1，其通过支架2装设于所述加料斗8上方；以及，密封塞6，连接于该动力装置1下方，能沿垂直方向塞入并密封所述加料斗8；其中，所述动力装置1通过垂直方向推拉所述密封塞6，控制所述密封塞6密封或开启所述加料斗8的开口。

如图1所示，利用上述密封装置的操作过程为：加料时，固定在支架2上的动力装置1垂直向上运动带动密封塞6上升到一定高度，皮带运输机即可通过加料斗8将糊料加入加料室中。当挤压机在压实和预压料时，固定在支架2上的动力装置1垂直向下运动带动密封塞6下降到一定高度，使其与加料斗8可靠密封，以保证挤压机内部的真空状态，从而提高产品合格率。

如下结合附图，对具体实施例详细介绍如下：

如图1至图3所示，该顶部直段8-1和V型扩口段8-2一体构成方便进料的集料及防溅的结构；而底部直段8-4下部是糊料进入进料室（图中未示出）的进料口80，底部直段8-4通过法兰结构密封连接在进料室上方；而在底部直段8-4和扩口段8-2之间，具有一段能与密封塞形成密封的密封段8-3，密封段8-3和底部直段8-4较佳为采用较厚的金属结构材料一体成型。较佳的一种方式，所述密封段8-3与所述密封塞6的密封面72最好具有相同的锥度，所述锥度为相对垂直方向顶部向外侧倾斜5至7度，本例中以较佳的6度示出；这样的设计可便于密封塞6下降时的对齐，同时更有利于密封段8-3与密封塞6的可靠密封，也使密封塞6向上提起阻力更小，并随着压力的增加还能自动提高密封性能。

如图1及图2所示，所述支架2焊于加料室上方的平台A上，以架设所述动力装置1于加料斗8上方适当位置，如图所示，支架2优选为龙门架式的结构，其将动力装置1架高在加料斗8上方，提供了密封塞6足够的提升行程H。

如图1、图3所示，本发明所述密封塞6较佳为金属材质，可为底部有开口且内部中空的铸钢件，而外形则可为对应加料斗8形式的空心圆柱体，内部为中空部63，以节省材料，同时也为增设配重块提供空间。并且，本发明提供一种实施方式，是在密封塞6外环面接合一层耐热密封材料7（这种情形图中未示出），以这种耐热密封材料7外环面再加工为密封面72，而所述加料斗8以密封段8-3适配所述密封塞6，从而利用耐热密封材料7有效密封加料斗8。

当然，本发明对于密封面72还提供另一种实施方式，如图1、图3所示，该密封塞6外环面开有环槽61，以耐热密封材料7结合于该环槽61内，并将耐热密封材料7外环面再加工为密封面72；而更好的一种方式是，在所述密封塞6环槽61内侧还开设有如图所示的三个小槽62，所述耐热密封材料7也对应会形成凸处71以与所述密封塞6结合，当然这两种槽也可为截面为燕尾式的槽，以达到更好的结合效果。

如图3所示，前述密封段8-3与所述密封面72具有相同的锥度。如此，可实现更佳的密合效果，并且方便密封塞6的对位。且，以耐热密封材料7来成型有锥度的密封面72，可避免对密封塞6这样的铸钢件再进行精加工，同样可减少生产成本提升效率。并且，前面所述耐热密封材料7最佳为耐热橡胶，所述密封塞6与耐热橡胶较佳是通过硫化粘接为一体，而金属与橡胶的硫化粘接技术为本领域成熟技术，在此不再赘述。且本发明中耐热橡胶的材料较佳是选用HⅡ类（符合HG2021-91标准）：以低压缩变形氟橡胶为代表，工作温度一般为-25--+250度，短期300度，例如型号为HⅡ6445的橡胶材料。

如图1所示，本发明中所述动力装置1可为液压缸，液压缸缸头法兰通过螺钉9和支架2连接，所述液压缸活塞杆11向下穿过支架2上的通孔，且所述活塞杆11通过球面接头3与密封塞6连接，而连接方式较佳采用连接角度能微调的活动式连接。

如图3所示，所述活动式连接较佳通过一个压板5把球面接头3和所述密封塞6活动式连接在一起。具体结构为：该压板5底部中心形成有能容置球面接头3的容置部53，而容置部53上端又形成有一个较小的通孔54，所述容置部53与通孔54整体形成为落槽孔的形式，且压板5外周较佳形成有至少两个供螺栓52通过的通孔51，螺栓52可固定于密封塞6对应设置的数个螺孔60，以此将压板5通过螺栓52固定于密封塞6。

如图3所示，所述活塞杆11下端的球面接头3的主体31形状呈圆柱体，主体31上端另形成一个半径较小的圆柱式固定端32，固定端32具有一个与活塞杆11前端110螺接的螺孔30；主体31位于固定端32外的顶面可卡抵于压板5，该活塞杆11以此能带动密封塞6向上提起。而所述主体31下侧形成为球面状，且所述主体31的球面部分恰对位座装于球面垫4的上面，所述球面垫4为金属材料，较佳为铸铜合金，所述球面接头3为钢材质。所述压板5的容置部53与密封塞6顶面共同围成一个容室。较佳的一种情况，密封塞6顶面对应该容室形成一个圆形落槽64，以固定环形球面垫4。上述结构中，该主体31的顶面与周面及固定端32的周面较佳都与压板5适配的部位留有活动间隙，因此，该球面接头3能在压板5内在一个比较小的范围内微调位置。以在球面接头3的中心线与压板5的中心线、密封塞6的中心线和密封段8-3的中心线不共线时达到微调的作用，保护这些零件不被损坏，使本发明的垂直密封装置可靠地工作。

上述活动式连接结构件装配时，先将主体31对位安装于容置部53，固定端32穿过通孔54，球面垫4则放置于落槽64中，然后将活塞杆11前端110固定于螺孔30，最后将压板5通过螺栓52固定于密封塞6。

本发明给出的前述密封装置，详细使用过程为：加料时，固定在支架2上的动力装置1的活塞杆11垂直向上运动，与其连接的球面接头3的主体31顶面则卡抵带动压板5，以此带动密封塞6上升到一定高度（行程H），此时，加料斗8的进料口80便呈开启状态，皮带运输机即可通过加料斗8将糊料加入加料室中。当挤压机准备压实和预压料，需要密封抽真空时，固定在支架2上的动力装置1的活塞杆11垂直向下运动，密封塞6以自身重力及球面接头3的主体31底面的压抵，推动密封塞6下降到一定高度，而当各部分因公差或热效应导致对位不准时，该球面接头3能在压板5内在一个比较小的范围内微调位置，并且，密封面82及密封段8-3自身的斜度也能辅助这个较正，从而，使密封面82其在加料斗8的密封段8-3可靠密封。

本发明相比现有技术的有益效果在于，简化了挤压机系统的操作过程，操作时间缩短，动力装置驱动密封塞上下运动即可实现加料和可靠密封，大大地提高了挤压机的生产效率；采用耐热橡胶裹在密封塞上具有良好的密封性能，并随着压力的增加能自动提高密封性能，提高了产品的合格率。同时结构简单，使用和维护方便，减少了外购件的数量，降低了成本。

虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种炭素挤压机加料室的垂直密封装置，所述炭素挤压机的加料室上端为加料斗，而所述加料斗开口向上，通过所述加料斗将糊料加入所述加料室中，其特征在于，所述密封装置包括：

动力装置，通过支架装设于所述加料斗上方；以及

密封塞，连接于该动力装置下方，能沿垂直方向塞入并密封所述加料斗；

其中，所述动力装置沿垂直方向推拉所述密封塞，控制所述密封塞密封或开启所述加料斗的开口。

2.如权利要求1所述的炭素挤压机加料室的垂直密封装置，其特征在于，所述密封塞为金属材质，外形为圆柱体，其外环面接合一层耐热密封材料，而所述耐热密封材料外环面为密封面；所述加料斗具有适配所述密封面的密封段。

3.如权利要求1所述的炭素挤压机加料室的垂直密封装置，其特征在于，所述密封塞为金属材质，外形为圆柱体，其外环面开有环槽，一耐热密封材料结合于该环槽内，所述耐热密封材料外环面为密封面；而所述加料斗具有适配密封面的密封段。

4.如权利要求3所述的炭素挤压机加料室的垂直密封装置，其特征在于，所述环槽内侧开设有至少一个小槽，所述耐热密封材料结合于该小槽内。

5.如权利要求2、3或4所述的炭素挤压机加料室的垂直密封装置，其特征在于，所述密封段与所述密封面具有相同的锥度，所述锥度为相对垂直方向顶部向外侧倾斜5至7度。

6.如权利要求5所述的炭素挤压机加料室的垂直密封装置，其特征在于，所述耐热密封材料为耐热橡胶，所述密封塞与耐热橡胶硫化粘接为一体。

7.如权利要求5所述的炭素挤压机加料室的垂直密封装置，其特征在于，所述动力装置前端位置能够微调地与密封塞进行活动式连接；所述活动式连接为：通过压板把动力装置前端的球面接头和所述密封塞活动式连接在一起；该压板底部形成有容置部，而该容置部上端又连通一个供球面接头连接至动力装置前端的通孔，该压板组装于所述密封塞顶面，所述容置部与所述密封塞顶面共同围成一个能容置该球面接头的容室，所述密封塞顶面对应该容室形成一个固定环形球面垫的圆形落槽；所述容置部及与其连通的通孔与所述球面接头具有活动间距，所述球面接头下侧为球面状，且所述球面接头座于球面垫上方。

8.如权利要求7所述的炭素挤压机加料室的垂直密封装置，其特征在于，所述加料斗从上到下依次为：顶部直段、扩口段、密封段和底部直段。

9.如权利要求7所述的炭素挤压机加料室的垂直密封装置，其特征在于，所述动力装置为液压缸，该液压缸的缸头法兰和所述支架连接，所述液压缸活塞杆通过所述球面接头与所述密封塞连接。

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