CN107387455A - 高温炉窑风机传动主轴的密封装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高温炉窑风机传动主轴的密封装置，包括套接在主轴上的密封管，密封管的一端密封连接有第一法兰和第二法兰，另一端密封连接有封板，第一法兰上设置有第一轴孔，第二法兰上设置有第二轴孔，第二轴孔内设置有密封圈，封板上设置有第三轴孔，第三轴孔内设置有密封圈，封板位于密封管内的一面固定连接有一个内轴承座，内轴承座内设置有内轴承，第二法兰上设置有一个外轴承座，外轴承座内设置有外轴承，所述密封管管壁上设置有进气管。利用上述密封装置可通过向密封管内注入氮气使密封管内的气压大于炉窑内的压力，从而使得炉窑内的气体不能进入密封管内，确保密封管内的温度不受炉窑内高热气体的影响，保证轴承的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种高温炉窑风机传动主轴的密封装置。
背景技术
高温炉窑风机主要应用于玻璃、金属件回火等行业，其主要包括驱动装置、传动主轴以及风叶，风叶必须安装于炉窑内部，由于驱动装置(主要是电机)难以经受炉窑内的高温，因此，通常将驱动装置设置于炉窑外部，于是传动主轴则必然要通过轴承座的固定，穿过炉窑壁，插入炉窑内，由于轴承是转动的，因此轴承与炉窑之间难以实现密封连接，则炉窑内的高热、高压气流会随着轴承溢出，直接影响到固定传动主轴的轴承座，使轴承温度上升，导致润滑脂融化，轴承在高速转动下磨损。
另外，传动主轴自身具有导热能力，也会在工作中将部分热能从炉窑内传递给最接近风叶的轴承座，导致轴承温度上升。
因此，有必要提供一种高温炉窑风机传动主轴的密封装置，可避免炉窑内部高热高压气流溢出，影响轴承的正常工作。
并进一步提供一种高温炉窑风机传动主轴的密封装置，可进一步避免炉窑内部热量通过传动主轴传递给轴承。
发明内容
本发明首先要解决的技术问题是：提供一种能有效避免炉窑内部高热高压气流溢出的高温炉窑风机传动主轴的密封装置。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：高温炉窑风机传动主轴的密封装置，包括同轴套接在主轴上的密封管，密封管的一端密封连接有第一法兰，第一法兰背对密封管的一面密封连接有第二法兰，密封管的另一端密封连接有封板，所述第一法兰上设置有供主轴穿过的第一轴孔，第二法兰上设置有供主轴穿过的第二轴孔，第二轴孔内设置有用于密封主轴与第二轴孔之间的间隙的密封圈，所述封板上设置有供主轴穿过的第三轴孔，第三轴孔内设置有用于密封主轴与第三轴孔之间的间隙的密封圈，所述封板位于密封管内的一面固定连接有一个套设在主轴上的内轴承座，内轴承座内设置有与主轴配合的内轴承，所述第二法兰背对第一法兰的一面固定连接有一个套设在主轴上的外轴承座，外轴承座内设置有与主轴套接的外轴承，所述密封管管壁上设置有连通密封管内部的进气管。
作为一种优选的方案，所述密封管的侧壁上还设置有內轴承注油嘴，该内轴承注油嘴通过位于密封管内的内油管与内轴承座上的加油孔连接，所述第二法兰的外缘设置有一块油嘴固定板，该油嘴固定板上设置有外轴承注油嘴，该外轴承注油嘴与外轴承座上的加油孔通过外油管连接。
作为一种优选的方案，所述位于密封管内的主轴上还固定连接有一个冷却风叶。
作为一种优选的方案，所述第一法兰和第二法兰之间通过O型密封圈密封连接，所述第二轴孔内的密封圈为唇形密封圈，所述第三轴孔内的密封圈为唇形密封圈。
作为一种优选的方案，所述第二轴孔由两个直径不同但同轴设置的第二大孔和第二小孔构成，第二大孔直径大于第二小孔直径，第二大孔与第二法兰背对第一法兰的一面相接，所述第二轴孔内的密封圈设置在第二大孔内；所述第三轴孔同样由两个直径不同但同轴设置的第三大孔和第三小孔构成，第三大孔直径大于第三小孔直径，第三大孔与封板位于密封管内的一面相接，所述第三轴孔内的密封圈设置在第三大孔内。
本发明的有益效果是：利用上述密封装置，可通过进气管向密封管内注入氮气，使密封管内的氮气气压大于炉窑内高热气体的压力，从而使得炉窑内的气体不能进入密封管内，确保密封管内的温度不受炉窑内高热气体的影响，从而确保密封管内的内轴承座及內轴承的实际工作温度处于其正常工作温度范围内，保证轴承的使用寿命。
本发明进一步要解决的技术问题是：提供一种能有效避免炉窑内部热量通过传动主轴传递给轴承的高温炉窑风机传动主轴的密封装置。
为解决上述技术问题，本发明进一步采用的技术方案是，所述密封管外部位于封板的一端套接有一个筒体，所述封板位于筒体内，所述筒体与密封管外壁正对的一端设置有一环形盖板，该环形盖板的外缘与筒体端部密封连接，环形盖板的內缘与密封管的外壁密封连接，所述筒体的另一端设置有一块底板，该底板与封板相对且相互分离，底板上开设有供主轴穿过的通孔，底板和封板之间设置有一根连接管，该连接管沿主轴的轴向设置，连接管的一端密封连接在通孔的外围，另一端密封连接在第三轴孔的外围，所述筒体、环形盖板、底板、密封管、封板以及连接管共同构成了一个密闭的冷却水箱，所述筒体的侧壁上还设置有一个连通筒体内部的进水管和一个连通筒体内部的出水管。
作为一种优选的方案，所述底板为高温炉窑的外层壁板。
作为一种优选的方案，所述进水管位于筒体接近底板的一端，所述出水管位于筒体接近环形盖板的一端，所述进水管和出水管分别位于筒体的两侧。
本发明的有益效果是：通过进水管向冷却水箱内注入冷却水，对封板、连接管、以及密封管内部进行降温，然后将升温的水从出水管引出，进行循环冷却，可对从炉窑内进入连接管与主轴之间的间隙内的高热气体进行快速降温，并对主轴的升温形成抑制，避免免炉窑内部热量通过传动主轴传递给轴承。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中的A部放大图；
图3是图1中的B部放大图。
图1～图3中：1、主轴，2、密封管，3、第一法兰，4、第二法兰，5、封板，6、第一轴孔，7、第二轴孔，7-1、第二大孔，7-2、第二小孔，8、密封圈，9、第三轴孔，9-1、第三大孔，9-2、第三小孔，10、内轴承座，11、内轴承，12、外轴承座，13、外轴承，14、进气管，15、筒体，16、环形盖板，17、底板，18、通孔，19、连接管，20、进水管，21、出水管，22、内轴承注油嘴，23、内油管，24、加油孔，25、油嘴固定板，26、外轴承注油嘴，27、冷却风叶，28、外油管，29、O形密封圈。
具体实施方式
下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。
如图1～图3所示的高温炉窑风机传动主轴的密封装置，包括同轴套接在主轴1上的密封管2，密封管2的一端密封连接有第一法兰3，第一法兰3背对密封管2的一面密封连接有第二法兰4，密封管2的另一端密封连接有封板5，所述第一法兰3上设置有供主轴1穿过的第一轴孔6，第二法兰4上设置有供主轴1穿过的第二轴孔7，第二轴孔7内设置有用于密封主轴1与第二轴孔7之间的间隙的密封圈8，所述封板5上设置有供主轴1穿过的第三轴孔9，第三轴孔9内设置有用于密封主轴1与第三轴孔9之间的间隙的密封圈8，所述封板5位于密封管2内的一面固定连接有一个套设在主轴1上的内轴承座10，内轴承座10内设置有与主轴1配合的内轴承11，所述第二法兰4背对第一法兰3的一面固定连接有一个套设在主轴1上的外轴承座12，外轴承座12内设置有与主轴1套接的外轴承13，所述密封管2管壁上设置有连通密封管2内部的进气管14。
利用上述密封装置，可通过进气管14向密封管2内注入氮气，使密封管2内的氮气气压大于炉窑内高热气体的压力，从而使得炉窑内的气体不能进入密封管2内，确保密封管2内的温度不受炉窑内高热气体的影响，从而确保密封管2内的内轴承座10及內轴承11的实际工作温度处于其正常工作温度范围内，保证内轴承11的使用寿命。
所述密封管2的侧壁上还设置有內轴承注油嘴22，该内轴承注油嘴22通过位于密封管2内的内油管23与内轴承座10上的加油孔24连接，所述第二法兰4的外缘设置有一块油嘴固定板25，该油嘴固定板25上设置有外轴承注油嘴26，该外轴承注油嘴26与外轴承座12上的加油孔24通过外油管28连接。
通过在密封管2的侧壁上设置有內轴承注油嘴22，用于向內轴承11进行注油，使得內轴承11的维护更加方面，同理，由于外轴承座12的位置处于主轴1的端部位置，因此加油可能会受到连接在主轴1端部的皮带轮的影响，而将外轴承注油嘴26设置在远离主轴1的第二法兰4的外缘，则避免了上述问题，使得对外轴承13进行维护更加方便。
所述位于密封管2内的主轴1上还固定连接有一个冷却风叶27，冷却风叶27加大密封管2内的气体流动性，加速内轴承座10、內轴承11以及主轴1的热量散发，降低內轴承11的工作温度。
所述第一法兰3和第二法兰4之间通过O型密封圈29密封连接，所述第二轴孔7内的密封圈8为唇形密封圈，所述第三轴孔9内的密封圈8为唇形密封圈。
所述第二轴孔7由两个直径不同但同轴设置的第二大孔7-1和第二小孔7-2构成，第二大孔7-1直径大于第二小孔7-2直径，第二大孔7-1与第二法兰4背对第一法兰3的一面相接，所述第二轴孔7内的密封圈8设置在第二大孔7-1内；所述第三轴孔9同样由两个直径不同但同轴设置的第三大孔9-1和第三小孔9-2构成，第三大孔9-1直径大于第三小孔9-2直径，第三大孔9-1与封板5位于密封管2内的一面相接，所述第三轴孔9内的密封圈8设置在第三大孔9-1内。
当密封管2内的气压越大，则气压对位于第三轴孔9内的密封圈8的压力会促使密封圈8内圈与主轴1紧紧相贴，从而加强密封效果，避免密封管2内外气体的互换，而密封管2内的气压越大，气压对位于第二轴孔7内的密封圈8的压力会使密封圈8内圈与主轴1之间的结合力降低，当密封管2内的气压足够大时，甚至会发生气体泄漏，这样可以确保密封管2内的气体压力不超过一定的压力值，以确保密封管2的稳定工作。
所述密封管2外部位于封板5的一端套接有一个筒体15，所述封板5位于筒体15内，所述筒体15与密封管2外壁正对的一端设置有一环形盖板16，该环形盖板16的外缘与筒体15端部密封连接，环形盖板16的內缘与密封管2的外壁密封连接，所述筒体15的另一端设置有一块底板17，该底板17与封板5相对且相互分离，底板17上开设有供主轴1穿过的通孔18，底板17和封板5之间设置有一根连接管19，该连接管19沿主轴1的轴向设置，连接管19的一端密封连接在通孔18的外围，另一端密封连接在第三轴孔9的外围，所述筒体15、环形盖板16、底板17、密封管2、封板5以及连接管19共同构成了一个密闭的冷却水箱，所述筒体15的侧壁上还设置有一个连通筒体15内部的进水管20和一个连通筒体15内部的出水管21。
通过进水管20向冷却水箱内注入冷却水，对封板5、连接管19、以及密封管2内部进行降温，然后将升温的水从出水管21引出，进行循环冷却，可对从炉窑内进入连接管19与主轴1之间的间隙内的高热气体进行快速降温，并对主轴1的升温形成抑制，避免炉窑内部热量通过主轴1传递给内轴承11。
所述底板17为炉窑的外层壁板，所谓高温炉窑的外层壁板，是指构成炉窑的最外层的壳体，通过将炉窑的外层壁板作为底板，实际上对炉窑的外层壁板进行局部降温，并对位于冷却水箱区域的炉窑内部气体进行预降温，从而进一步提高对内轴承11的保护。
所述进水管20位于筒体15接近底板17的一端，所述出水管21位于筒体15接近环形盖板16的一端，所述进水管20和出水管21分别位于筒体15的两侧。利用热对流原理，使得排出的水为温度最高的水，而冷水进入冷却水箱后，能够得到充分的利用，降低连接管19内的气体的温度和内轴承座10、内轴承11的温度。
本发明的工作原理是：首先将本发明所述的密封装置完成安装，然后从进气管14处向密封管2内充入氮气，充入氮气的量以密封管2内的气压不小于炉窑内部气压为准，可利用气压计进行测量，为了便于控制，进气管14上可安装阀门，由于密封管2内的气压不小于炉窑内部气压，因此炉窑内部的气体便不能进入密封管2内，从而实现了主轴1的密封，同时确保了內轴承11不受到炉窑内部高温气体的影响。
然后从进水管20处向冷却水箱内注入冷却水，冷却水的温度根据实际情况可调节，比如当发现出水管21处流出的水温在稳定一段时间后，呈持续上升的趋势，则需要对冷却水的初始水温进行调整，降低初始水温，以使得从出水管21处流出的水温重新回到稳定状态。
通过水冷的方式，降低了炉窑内部高热气体对密封管2的影响，抑制了主轴1的温度上升，将內轴承11的工作温度控制在安全温度范围内，以保证高温炉窑风机的正常运转。
利用本发明所述的密封装置对炉窑风机传动主轴进行密封，可确保炉窑风机的长时间稳定工作，降低内轴承11、外轴承13的损耗率，而且拆装方便，便于维修。
上述实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.高温炉窑风机传动主轴的密封装置，其特征在于，包括同轴套接在主轴(1)上的密封管(2)，密封管(2)的一端密封连接有第一法兰(3)，第一法兰(3)背对密封管(2)的一面密封连接有第二法兰(4)，密封管(2)的另一端密封连接有封板(5)，所述第一法兰(3)上设置有供主轴(1)穿过的第一轴孔(6)，第二法兰(4)上设置有供主轴(1)穿过的第二轴孔(7)，第二轴孔(7)内设置有用于密封主轴(1)与第二轴孔(7)之间的间隙的密封圈(8)，所述封板(5)上设置有供主轴(1)穿过的第三轴孔(9)，第三轴孔(9)内设置有用于密封主轴(1)与第三轴孔(9)之间的间隙的密封圈(8)，所述封板(5)位于密封管(2)内的一面固定连接有一个套设在主轴(1)上的内轴承座(10)，内轴承座(10)内设置有与主轴(1)配合的内轴承(11)，所述第二法兰(4)背对第一法兰(3)的一面固定连接有一个套设在主轴(1)上的外轴承座(12)，外轴承座(12)内设置有与主轴(1)套接的外轴承(13)，所述密封管(2)管壁上设置有连通密封管(2)内部的进气管(14)。
2.根据权利要求1所述的高温炉窑风机传动主轴的密封装置，其特征在于，所述密封管(2)的侧壁上还设置有內轴承注油嘴(22)，该内轴承注油嘴(22)通过位于密封管(2)内的内油管(23)与内轴承座(10)上的加油孔(24)连接，所述第二法兰(4)的外缘设置有一块油嘴固定板(25)，该油嘴固定板(25)上设置有外轴承注油嘴(26)，该外轴承注油嘴(26)与外轴承座(12)上的加油孔(24)通过外油管(28)连接。
3.根据权利要求1所述的高温炉窑风机传动主轴的密封装置，其特征在于，所述位于密封管(2)内的主轴(1)上还固定连接有一个冷却风叶(27)。
4.根据权利要求1所述的高温炉窑风机传动主轴的密封装置，其特征在于，所述第一法兰(3)和第二法兰(4)之间通过O型密封圈密封连接，所述第二轴孔(7)内的密封圈(8)为唇形密封圈，所述第三轴孔(9)内的密封圈(8)为唇形密封圈。
5.根据权利要求1所述的高温炉窑风机传动主轴的密封装置，其特征在于，所述第二轴孔(7)由两个直径不同但同轴设置的第二大孔(7-1)和第二小孔(7-2)构成，第二大孔(7-1)直径大于第二小孔(7-2)直径，第二大孔(7-1)与第二法兰(4)背对第一法兰(3)的一面相接，所述第二轴孔(7)内的密封圈(8)设置在第二大孔(7-1)内；所述第三轴孔(9)同样由两个直径不同但同轴设置的第三大孔(9-1)和第三小孔(9-2)构成，第三大孔(9-1)直径大于第三小孔(9-2)直径，第三大孔(9-1)与封板(5)位于密封管(2)内的一面相接，所述第三轴孔(9)内的密封圈(8)设置在第三大孔(9-1)内。
6.根据权利要求1所述的高温炉窑风机传动主轴的密封装置，其特征在于，所述密封管(2)外部位于封板(5)的一端套接有一个筒体(15)，所述封板(5)位于筒体(15)内，所述筒体(15)与密封管(2)外壁正对的一端设置有一环形盖板(16)，该环形盖板(16)的外缘与筒体(15)端部密封连接，环形盖板(16)的內缘与密封管(2)的外壁密封连接，所述筒体(15)的另一端设置有一块底板(17)，该底板(17)与封板(5)相对且相互分离，底板(17)上开设有供主轴(1)穿过的通孔(18)，底板(17)和封板(5)之间设置有一根连接管(19)，该连接管(19)沿主轴(1)的轴向设置，连接管(19)的一端密封连接在通孔(18)的外围，另一端密封连接在第三轴孔(9)的外围，所述筒体(15)、环形盖板(16)、底板(17)、密封管(2)、封板(5)以及连接管(19)共同构成了一个密闭的冷却水箱，所述筒体(15)的侧壁上还设置有一个连通筒体(15)内部的进水管(20)和一个连通筒体(15)内部的出水管(21)。
7.根据权利要求2所述的高温炉窑风机传动主轴的密封装置，其特征在于，所述底板(17)为高温炉窑的外层壁板。
8.根据权利要求2所述的高温炉窑风机传动主轴的密封装置，其特征在于，所述进水管(20)位于筒体(15)接近底板(17)的一端，所述出水管(21)位于筒体(15)接近环形盖板(16)的一端，所述进水管(20)和出水管(21)分别位于筒体(15)的两侧。
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