CN103438217B - 一种万向旋转动密封装置及回转设备 - Google Patents

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Abstract

一种万向旋转动密封装置及回转设备，包括动环和静环，所述动环固定在旋转部上并与旋转部一起做回转运动；所述静环通过万向杆与静止部连接，静环的密封面与动环的密封面贴合；所述万向杆由球头组件和螺杆组成，球头端与静止部连接，螺杆与静环连接，万向杆上装有弹簧和紧固螺母，紧固螺母将弹簧压紧在静环上。本发明能有效解决旋转部径向跳动及热膨胀引起的轴向窜动导致密封失效的问题，具有密封效果好，耐高温等特点。

Description

一种万向旋转动密封装置及回转设备
技术领域
本发明涉及一种动密封装置，适用于回转类设备回转筒体与固定装置之间的密封，可用于密封气体、液体和固体，尤其适用于高温介质，还涉及一种回转设备，其旋转的筒体和固定装置的连接处设置有所述万向旋转动密封装置。
背景技术
回转设备，例如回转圆筒干燥机，广泛应用于冶金、石油化工、环保建材等领域，回转的筒体及部件和固定装置的连接处不可避免存在间隙，为防止外界空气被吸入筒内或防止筒内介质外泄污染环境，必须在这些部位设置动密封装置。
随着化工工业的迅速发展，易燃、易爆、剧毒和高温的介质增多，对动密封性能的要求更加严格：动密封性能不好不仅会使工艺技术指标难以实现，而且有可能会造成环境污染和严重的安全事故。目前常用的动密封装置有迷宫密封、机械密封、填料密封等，其中迷宫密封结构简单，没有接触面，不受筒体窜动及热膨胀的影响，但是密封效果较差；填料密封的填料磨损较为严重，需要频繁检修更换，且在高温（高于600℃）下工作时，填料的选材较为困难；机械密封受筒体窜动的影响较大，容易产生偏磨现象。
发明内容
本发明的目的是提供一种万向旋转动密封装置及回转设备，该装置能有效解决筒体径向跳动及热膨胀引起的轴向筒体窜动导致密封失效的问题，具有密封效果好，耐高温等特点。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种万向旋转动密封装置，包括动环2和静环4，所述动环2固定在旋转部1上并与旋转部1一起做回转运动；所述静环4通过万向杆9与静止部10连接，静环4的密封面与动环2的密封面贴合；所述万向杆9由球头组件和螺杆组成，球头端与静止部10连接，螺杆与静环4连接，万向杆9上装有弹簧7和紧固螺母8，紧固螺母8将弹簧7压紧在静环4上。
如上所述的万向旋转动密封装置，其特征在于，还包括波纹管11，所述波纹管11一端与静止部10连接、另一端与静环4连接。
如上所述的万向旋转动密封装置，其特征在于，所述波纹管11为多层结构，内层为隔热层，外层为橡胶或聚四氟乙烯。
如上所述的万向旋转动密封装置，其特征在于，所述动环2与静环4的密封面为同心球面、锥面、平面中的任意一种。
如上所述的万向旋转动密封装置，其特征在于，所述动环2与静环4的密封面上设有油槽3，静环4上设有与油槽3连通的注油孔5。
如上所述的万向旋转动密封装置，其特征在于，所述动环2与静环4的密封面上设有油槽3，静环4上设有与油槽3连通的注油孔5。
如上所述的万向旋转动密封装置，其特征在于，所述油槽3为设置在动环2的密封面上、静环4的密封面上、动环2和静环4的密封面上中的任意一种。
如上所述的万向旋转动密封装置，其特征在于，所述油槽3为设置在动环2的密封面上、静环4的密封面上、动环2和静环4的密封面上中的任意一种。
如上所述的万向旋转动密封装置，其特征在于，所述静环4上设有冷却水槽6及进出水口。
如上所述的万向旋转动密封装置，其特征在于，所述静环4上设有冷却水槽6及进出水口。
一种回转设备，其特征在于，其旋转的筒体和固定装置的连接处设置有上述的万向旋转动密封装置。
动环2与静环4在密封面的中间开有油槽3，静环4上设有与油槽3连通的注油孔5，工作时从注油孔5将润滑油注入油槽3，起到润滑作用。
静环4上设有冷却水槽6及进出水口，用于工作时注入循环冷却水。
波纹管11可以吸收由制造、安装偏差以及动环2摆动所引起的静环4的摆动；波纹管11可以轴向伸缩及径向偏摆。
万向杆9的球头端与罩体12、17连接，球头为一球面副，可在垂直于回转筒体的平面内360°转动；螺杆与静环4连接，起支撑与导向作用；由球头与螺杆组成的万向杆9，可以支撑静环4，保证静环4可在一定范围内随动环2摆动而摆动，在压紧弹簧7作用下保证密封面始终贴合。
万向杆9上装有弹簧7和紧固螺母8，安装时用紧固螺母8把处在压缩状态下的弹簧7压紧在静环4上，弹簧7的弹力使动环2和静环4的密封面紧密的贴合。
由于静环2和动环4结构的复杂性，选择铸钢材质；弹簧7及波纹管11的选型，应根据筒体在工作温度下的膨胀量来决定。
本发明的有益效果是：
1. 静环部分可随动环部分的摆动而摆动，保证静动摩擦密封面有效紧密结合。
2. 万向旋转动密封装置的波纹管选用多层非金属材质，适合高温工况，且因非金属材质易于发生伸缩及摆动等形变，能有效保证与波纹管连接的静环能随动换的摆动而摆动。
3. 万向旋转动密封装置既可以补偿热膨胀产生的位移，又可以吸收筒体径向跳动，密封效果好；
4. 万向旋转动密封装置设有润滑油槽，使密封面磨损小，使用寿命长。
5. 万向旋转动密封装置设有冷却水槽，可以降低密封件的温度，防止高温失效。
附图说明
图1是应用本发明万向旋转动密封装置的回转类设备示意图；
其中，21.进料溜管，22.进料罩，23. 进料端万向旋转动密封，24.承托装置，25.传动装置，26. 出料端万向旋转动密封，27.出料罩。
图2是本发明的万向旋转动密封装置的轴向剖面示意图；
图3是本发明的万向旋转动密封装置密封面为球面的剖面示意图；
图4是本发明的万向旋转动密封装置密封面为锥面的剖面示意图；
图5是本发明的万向旋转动密封装置密封面为平面的剖面示意图；
其中，1.旋转部，2.动环，3油槽，4.静环，5.注油孔，6.冷却水槽，7.弹簧，8.紧固螺母，9.万向杆，10.静止部，11.波纹管。
具体实施方式
下面结合附图详细描述本发明的实施方式。
图2是本发明的万向旋转动密封装置的示意图，如图2所示，该装置包括动环2和静环4，其中动环2固定在旋转部1上，本发明中的旋转部以筒体为例，动环2与筒体一起做回转运动；静环4通过波纹管11及万向杆9与静止部10连接，本发明中的静止部10以罩体为例，罩体可以为进料罩22或出料罩27，静环4的密封面与动环2的密封面贴合；波纹管11一端与罩体连接，一端与静环4连接，保证静环4部分与静止部10之间软连接，静止部10可以是进料罩22或出料罩27；万向杆9由球头组件和螺杆组成，球头端与静止部10即罩体连接，螺杆与静环4连接；万向杆9上装有弹簧7和紧固螺母8，紧固螺母8将弹簧7压紧在静环4上，球头组件用于支撑静环4且可360度摆动，即保证静环4可随动环2动作而随动，弹簧7的作用是保证动环2和静环4之间的密封面紧密贴合。
如图3所示，所述动环2与静环4的密封面为同心球面。
如图4所示，所述动环2与静环4的密封面为锥面。
如图5所示，所述动环2与静环4的密封面为平面。
上述动环2与静环4在密封面的中间开有一环形油槽3，静环4上设有与油槽连通的注油孔5，工作时从注油孔5将润滑油注入油槽3，起到润滑作用；上述油槽3可以单独开设在动环2的密封面上，也可以单独开设在静环4的密封面上，还可以同时开设在动环2和静环4的密封面上。
上述静环4上设有冷却水槽6及进出水口，冷却水槽6为一截面为长方形的环形槽，用于工作时注入循环冷却水。
如图1所示，为设有上述万向旋转动密封装置的回转设备，包括一可以旋转的筒体，支撑该筒体的承托装置24，驱动该筒体旋转的传动装置25，固定设置并与筒体两端分别连接的进料罩22和出料罩27，物料从进料溜管21进入旋转的筒体内腔后从出料罩27排出，在筒体两端与进料罩22和出料罩27之间设有本发明所述的万向旋转动密封装置。
由于采用本发明上述的技术方案，本发明具有以下有益效果：静环部分可随动环部分的摆动而摆动，保证静动摩擦密封面有效紧密结合；万向旋转动密封装置的波纹管选用多层非金属材质，适合高温工况，且因非金属材质易于发生伸缩及摆动等形变，能有效保证与波纹管连接的静环能随动换的摆动而摆动；万向旋转动密封装置既可以补偿热膨胀产生的位移，又可以吸收筒体径向跳动，密封效果好；万向旋转动密封装置设有润滑油槽，使密封面磨损小，使用寿命长；万向旋转动密封装置设有冷却水槽，可以降低密封件的温度，防止高温失效。
本发明可应用到一种回转设备，其旋转的筒体和固定装置的连接处设置有所述万向旋转动密封装置。

Claims (11)

1.一种万向旋转动密封装置，包括动环（2）和静环（4），所述动环（2）固定在旋转部（1）上并与旋转部（1）一起做回转运动；所述静环（4）通过万向杆（9）与静止部（10）连接，静环（4）的密封面与动环（2）的密封面贴合；所述万向杆（9）由球头组件和螺杆组成，球头端与静止部（10）连接，螺杆与静环（4）连接，万向杆（9）上装有弹簧（7）和紧固螺母（8），紧固螺母（8）将弹簧（7）压紧在静环（4）上。
2.根据权利要求1所述的万向旋转动密封装置，其特征在于，还包括波纹管（11），所述波纹管（11）一端与静止部（10）连接、另一端与静环（4）连接。
3.根据权利要求2所述的万向旋转动密封装置，其特征在于，所述波纹管（11）为多层结构，内层为隔热层，外层为橡胶或聚四氟乙烯。
4.根据权利要求1-3任一项权利要求所述的万向旋转动密封装置，其特征在于，所述动环（2）与静环（4）的密封面为同心球面、锥面、平面中的任意一种。
5.根据权利要求1-3任一项权利要求所述的万向旋转动密封装置，其特征在于，所述动环（2）与静环（4）的密封面上设有油槽（3），静环（4）上设有与油槽（3）连通的注油孔（5）。
6.根据权利要求4所述的万向旋转动密封装置，其特征在于，所述动环（2）与静环（4）的密封面上设有油槽（3），静环（4）上设有与油槽（3）连通的注油孔（5）。
7.根据权利要求5所述的万向旋转动密封装置，其特征在于，所述油槽（3）为设置在动环（2）的密封面上、静环（4）的密封面上、动环（2）和静环（4）的密封面上中的任意一种。
8.根据权利要求6所述的万向旋转动密封装置，其特征在于，所述油槽（3）为设置在动环（2）的密封面上、静环（4）的密封面上、动环（2）和静环（4）的密封面上中的任意一种。
9.根据权利要求1-3任一项权利要求所述的万向旋转动密封装置，其特征在于，所述静环（4）上设有冷却水槽（6）及进出水口。
10.根据权利要求5所述的万向旋转动密封装置，其特征在于，所述静环（4）上设有冷却水槽（6）及进出水口。
11.一种回转设备，其特征在于，其旋转的筒体和固定装置的连接处设置有权利要求1-10任意一项所述的万向旋转动密封装置。
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