CN102836668A

CN102836668A - 搪玻璃搅拌容器用可快速更换机械密封的传动装置

Info

Publication number: CN102836668A
Application number: CN2012103024013A
Authority: CN
Inventors: 钱建丰
Original assignee: SUZHOU XIELI CHEMICAL EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: SUZHOU XIELI CHEMICAL EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2012-08-23
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2032-08-23
Also published as: CN102836668B

Abstract

本发明提供一种搪玻璃搅拌容器用可快速更换机械密封的传动装置，包括搅拌器、机架本体、减速机、联轴器以及套设于所述搅拌器上的机械密封，所述机械密封内设有套设于所述搅拌器上并承受其转动时的径向力和弯矩力的轴承和固定轴套；所述机座板上固设有支撑法兰，所述机架本体固设于所述机座上，所述搅拌器活动贯穿所述支撑法兰，所述搅拌器上对应所述支撑法兰的位置设有直径小于所述搅拌器的公称直径的限位段，所述支撑法兰上还可拆卸地设有用于支撑所述搅拌器的限位活套法兰，所述限位段的上部卡设于所述限位活套法兰上；所述搅拌器的轴头的上端面与所述减速机的输出轴的下端面之间的距离大于所述机械密封的轴向总高度。

Description

搪玻璃搅拌容器用可快速更换机械密封的传动装置

技术领域

本发明涉及一种搪玻璃设备的传动装置，尤其涉及一种搪玻璃搅拌容器用可快速更换机械密封的传动装置。

背景技术

请参阅图1至图3，目前的搪玻璃搅拌容器用传动装置一般按照中国化工行业标准HG/T2052-2007《搪玻璃设备传动装置》进行制作，其主要包括搅拌器10、机架本体20、安装于所述机架本体20上端的减速机30、传动连接所述减速机30的输出轴31与搅拌器10的轴头11的联轴器（图中未示），以及套设于所述搅拌器10上的机械密封40，所述机架本体20的中部还固设有轴承组21，所述机架本体20的下端法兰固定于搪玻璃搅拌容器盖体的机座板52上，搪玻璃搅拌容器的搅拌孔50通过活套法兰51与所述机械密封40的下端法兰41相连接。所述搅拌器10的轴头11依次穿过所述机械密封40以及所述轴承组24后通过所述联轴器与所述减速机30的输出轴31传动连接。

请参阅图3，其绘示现有技术搪玻璃搅拌容器用传动装置的力学模型示意图，所述搅拌器10上端的轴头11与所述减速机30的输出轴31通过所述联轴器传动连接后，所述减速机30的输出轴31与所述机架本体20的上上端面接触的截面位置A-A为承受轴向力、径向力和弯矩力的固定支点，所述搅拌器10的中部与所述轴承组21的下端面接触的截面位置B-B为承受径向力和弯矩力的活动支点。所述固定支点和所述活动支点之间的距离为a，所述固定支点和所述搅拌器下端之间的距离为L1。由于按照目前中国的相关标准和本领域技术人员所熟知的设计理论，业界普遍认为所述搅拌器的活动支点应该设于所述机架本体中部的轴承组的位置，这样才能够使所述搅拌器在高速旋转时更加稳定。因此，目前搪玻璃搅拌容器用传动装置中，机架本体均是采用中部固设有轴承组的结构，然而这种结构的机架本体给机械密封的安装和更换带来了诸多不便。

由于所述机械密封为易损件，当机械密封失效后需要更换新的机械密封，而按目前的中国化工行业标准HG/T2052-2007标准制造的搪玻璃设备的传动装置和按配套的中国化工行业标准HG/T2051.1-2051.4-2007《搪玻璃搅拌器》制作的搅拌器，使得更换机械密封的过程较为繁琐，主要通过以下作业方式更换：

对于带人孔的搪玻璃设备，先将反应釜清洗干净，维修人员通过人孔先进入釜内，将软物在釜底铺垫好，然后将搅拌器降到釜底（或用软物垫塞住搅拌器，防止搅拌器下沉），然后将机架本体（包括减速机和电机）移走，将失效的机械密封取出，将新的机械密封定位在搅拌孔上，将机架安装固定在反应釜的釜盖上，上移搅拌轴使其穿过机械密封及轴承组与减速电机通过联轴器相连接；对于没有人孔的搪玻璃设备，需要清洗干净反应釜后，将反应釜的釜盖连同其上的传动装置一起吊离反应釜釜身，然后再将机架移开后更换机械密封。

由于现有技术搪玻璃搅拌容器用传动装置的上述结构特点，决定了其机械密封的更换作业存在以下缺点：

1）维修人员在进入反应釜内时，若反应釜内残留具有毒性的化学品或氧气不足，则存在一定的安全风险和健康危害；

2）更换机械密封时劳动强度大，特别是对于大型搪玻璃设备，更换时需要3~5个工人，还需要吊车等专用工具；

3）更换过程繁琐，更换时间长，造成搪玻璃设备停产检修时间较长，停产损失较大；

4）更换时需要移动机架本体，重新安装机架本体后，其定位基准面易产生变动，使得搅拌器运转的稳定性受到影响；

5）由于搪玻璃为脆性材料，更换机械密封时搅拌器和反应釜的相对移动，容易造成搪玻璃工作面碰撞破损。

而以上这些缺点，究其原因，归根到底主要是因为按照目前中国的相关标准和本领域技术人员所熟知的设计理论以及惯用设计，搪玻璃容器用传动装置的机架本体必然是中部固设有作为搪玻璃搅拌器的中部活动支点的轴承组结构，本领域技术人员普遍存在搪玻璃搅拌器的中部活动支点不能设在机械密封内的技术偏见，使得搪玻璃搅拌容器用传动装置的结构过于单一，从而阻碍了本领域技术人员对于设计一种可快速更换机械密封的搪玻璃搅拌容器用传动装置的研究和开发。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术的缺陷和本领域的技术偏见，提供一种结构简单、安全可靠、可快速更换机械密封的搪玻璃搅拌容器用传动装置。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种搪玻璃搅拌容器用可快速更换机械密封的传动装置，包括搅拌器、机架本体、安装于所述机架本体上端的减速机、传动连接所述减速机的输出轴与所述搅拌器的轴头的联轴器，以及套设于所述搅拌器上的机械密封，其特征在于：

所述机架本体包括上顶板、下端法兰以及固定连接于所述上顶板与所述下端法兰之间的若干支架，所述机架本体通过所述下端法兰固设于机座板上；

所述机械密封内设有套设于所述搅拌器上并承受其转动时的径向力和弯矩力的轴承；

所述机座板上还固设有支撑法兰，所述机械密封下端的法兰固定连接于所述支撑法兰上，所述搅拌器活动贯穿所述支撑法兰，所述搅拌器上对应所述支撑法兰的位置设有直径小于所述搅拌器的公称直径的限位段，所述支撑法兰上还可拆卸地设有用于支撑所述搅拌器的限位活套法兰，所述限位段的上部卡设于所述限位活套法兰上；

所述搅拌器的轴头的上端面与所述减速机的输出轴的下端面之间的距离大于所述机械密封的轴向总高度。

较佳地，所述机械密封内还设有用于径向固定所述轴承的固定轴套。

较佳地，所述支撑法兰的下端面与搪玻璃搅拌容器的搅拌孔密封连接。

较佳地，所述支撑法兰为内径由上到下逐渐变大的搪玻璃异径法兰。更佳地，所述搪玻璃异径法兰的最小内径大于所述搅拌器的公称直径4-5mm。

较佳地，所述限位活套法兰上与所述搅拌器的限位段相接触的内表面上设有软橡胶垫。由于所述限位活套法兰固定夹紧所述搅拌器时易损坏搪玻璃面，所述软橡胶垫可以避免限位活套法兰将所述搅拌器上的搪玻璃面损坏。

通过采用上述技术方案，所述机械密封可通过以下操作进行快速更换：关闭搪玻璃搅拌容器的电机，所述搅拌器停止转动后，先将所述机械密封从所述支撑法兰上拆下并将其沿搅拌器的轴向向上移动到所述联轴器下端面，这样所述机械密封的下端法兰与所述支撑法兰面之间有大约100~150mm的高度空间（规格越大，空间也越大），将所述限位活套法兰固定于所述支撑法兰上，并套设夹紧所述搅拌器的限位段上，然后所述联轴器拆除，使所述搅拌器固定悬挂于所述支撑法兰上，此时由于所述搅拌器的轴头的上端面与所述减速机的输出轴的下端面之间的距离大于所述机械密封的轴向总高度，因此所述机械密封可从所述搅拌器的轴头与所述减速机的输出轴之间取出；将新的机械密封从所述搅拌器的轴头上套入并向下移动，将所述联轴器固定连接于所述搅拌器的轴头与所述减速机的输出轴上，然后将所述限位活套法兰拆除取出，最后将所述机械密封固定连接于所述机架本体的支撑法兰上。

因此，相较于现有技术，本发明提供的一种搪玻璃搅拌容器用可快速更换机械密封的传动装置具有以下优点：维修人员更换机械密封时不需要进入搪玻璃搅拌容器的反应釜内部，操作更加安全；本发明结构简单，制作成本较低；机械密封的更换过程简便，更换时间短，对于设备停产损失影响较小；采用空心机架结构，所述机架本体不需要固定轴承组，更换机械密封时不需要移动机架本体，而且原机架本体中部的轴承组位置的活动支点下移到机械密封内，使得搅拌器运转更加稳定；搅拌器与反应釜基本不产生相对运动，从而避免二者产生碰撞而破坏搪玻璃表面。

附图说明

图1为现有技术的搪玻璃搅拌容器用传动装置的结构示意图。

图2为现有技术的搪玻璃搅拌容器用传动装置的局部剖面结构示意图。

图3为现有技术的搪玻璃搅拌容器用传动装置的力学模型示意图。

图4为本发明搪玻璃搅拌容器用可快速更换机械密封的传动装置的结构示意图。

图5为本发明搪玻璃搅拌容器用可快速更换机械密封的传动装置的局部剖面结构示意图。

图6为本发明搪玻璃搅拌容器用可快速更换机械密封的传动装置的力学模型示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

请参阅图4至图6，本发明提供一种搪玻璃搅拌容器用可快速更换机械密封的传动装置，包括搅拌器100、机架本体200、安装于所述机架本体200上端的减速机300、传动连接所述减速机300的输出轴310与所述搅拌器100的轴头110的联轴器（图中未示），以及套设于所述搅拌器100上的机械密封400。

所述机架本体200包括上顶板210、下端法兰220以及固定连接于所述上顶板210与所述下端法兰220之间的若干支架230，所述机架本体通过所述下端法兰220固设于机座板530上。

所述机械密封400内设有套设于所述搅拌器100上并承受其转动时的径向力和弯矩力的轴承410和用于径向固定所述轴承410的固定轴套（图中未示）。

所述机座板530上固设有支撑法兰510，所述机械密封400下端的法兰固定于所述支撑法兰510上，所述搅拌器100活动贯穿所述支撑法兰510，所述搅拌器100上对应所述支撑法兰510的位置设有直径小于所述搅拌器100的公称直径的限位段120，所述支撑法兰510上还可拆卸地设有用于支撑所述搅拌器100的限位活套法兰520，所述限位段120的上部卡设于所述限位活套法兰520上。

所述搅拌器100的轴头110的上端面与所述减速机300的输出轴310的下端面之间的距离H大于所述机械密封400的轴向总高度h。因此，本实施例中所采用的联轴器为长联轴器，其能够连接轴向距离为H的减速机输出轴与搅拌器轴头。

于本实施例中，所述支撑法兰510的下端面与搪玻璃搅拌容器的搅拌孔500密封连接。所述支撑法兰510为内径由上到下逐渐变大的搪玻璃异径法兰。更佳地，所述搪玻璃异径法兰的最小内径大于所述搅拌器的公称直径4-5mm。所述限位活套法兰520上与所述搅拌器100的限位段120相接触的内表面上设有软橡胶垫521。所述软橡胶垫521可以避免所述限位活套法兰520将所述搅拌器100上的搪玻璃表面夹坏。

请参阅图6，其绘示本发明搪玻璃搅拌容器用可快速更换机械密封的传动装置的力学模型示意图，所述搅拌器100上端的轴头110与所述减速机300的输出轴310通过所述联轴器传动连接后，所述减速机300的输出轴310与所述机架本体200的上端面接触的截面位置C-C为承受轴向力、径向力和弯矩力的固定支点，所述搅拌器100与所述机械密封400内的轴承410位置的截面位置D-D为承受径向力和弯矩力的活动支点。所述固定支点和所述活动支点之间的距离为b，所述固定支点和所述搅拌器100下端之间的距离为P1。当采用与现有技术同样高度的机架本体，且搅拌器100下端进入搪玻璃搅拌容器内的长度一样的情况下，相较于现有技术，本发明搪玻璃搅拌容器用可快速更换机械密封的传动装置将活动支点由机架本体中部的固定轴承组下移至机械密封内部，从而使活动支点与上端固定支点的距离增大，因此固定支点至活动支点之间的距离与活动支点至搅拌器下端的距离比值增大了，即的比值大于现有技术中的比值。因此搅拌器100在转动更加稳定。

所述机械密封400可通过以下操作进行快速更换：关闭搪玻璃搅拌容器的电机，所述搅拌器100停止转动后，先将所述机械密封400从所述支撑法兰510上拆下并将其沿搅拌器100的轴向向上移动到所述联轴器的下端面，这样所述机械密封400的下端法兰与所述支撑法兰510面之间有100~150mm的高度空间（规格越大，空间也越大），将所述限位活套法兰520固定于所述支撑法兰510上并套设于所述搅拌器100的限位段120上，然后所述联轴器拆除，所述搅拌器100通过所述限位活套法兰520悬挂于所述支撑法兰510上，此时由于所述搅拌器100的轴头110的上端面与所述减速机300的输出轴310的下端面之间的距离H大于所述机械密封的轴向总高度h，因此所述机械密封400可从所述搅拌器100的轴头110与所述减速机300的输出轴310之间取出；将新的机械密封从所述搅拌器100的轴头110上套入并向下移动，将所述联轴器固定连接于所述搅拌器100的轴头110与所述减速机300的输出轴310上，然后将所述限位活套法兰520拆除取出，最后将新的机械密封固定连接于所述支撑法兰510上。

相较于现有技术，本发明提供的一种搪玻璃搅拌容器用可快速更换机械密封的传动装置结构简单，制作成本较低，维修人员更换机械密封时不需要进入搪玻璃搅拌容器的反应釜内部，机械密封的更换过程简便，操作更加安全，更换时间短，对于设备停产损失影响较小。另外，搅拌器与搪玻璃搅拌容器的反应釜基本不产生相对运动，从而避免二者产生碰撞而破坏搪玻璃表面，搅拌器的运转也更加稳定。

本发明不仅达到了快速更换机械密封的技术效果，而且克服了本领域长期存在的技术偏见，采用空心机架，去除了传统机架中部的轴承组，而采用位置较低的机械密封中的轴承来代替作为搅拌器旋转时承受径向力和弯矩力的活动支点，搅拌器的运转更加稳定，从而使搪玻璃搅拌容器用传动装置获得了显著的技术进步。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种搪玻璃搅拌容器用可快速更换机械密封的传动装置，包括搅拌器、机架本体、安装于所述机架本体上端的减速机、传动连接所述减速机的输出轴与所述搅拌器的轴头的联轴器，以及套设于所述搅拌器上的机械密封，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的搪玻璃搅拌容器用可快速更换机械密封的传动装置，其特征在于：所述机械密封内还设有用于径向固定所述轴承的固定轴套。

3.根据权利要求1所述的搪玻璃搅拌容器用可快速更换机械密封的传动装置，其特征在于：所述支撑法兰的下端面与搪玻璃搅拌容器的搅拌孔密封连接。

4.根据权利要求1所述的搪玻璃搅拌容器用可快速更换机械密封的传动装置，其特征在于：所述支撑法兰为内径由上到下逐渐变大的搪玻璃异径法兰。

5.根据权利要求4所述的搪玻璃搅拌容器用可快速更换机械密封的传动装置，其特征在于：所述搪玻璃异径法兰的最小内径大于所述搅拌器的公称直径4-5mm。

6.根据权利要求1所述的搪玻璃搅拌容器用可快速更换机械密封的传动装置，其特征在于：所述限位活套法兰上与所述搅拌器的限位段相接触的内表面上设有软橡胶垫。