CN108443510A - 旋转轴封 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种旋转轴封，包括安装板、轴封室、静环、动环、轴套和卡箍；安装板和轴封室构成轴封座；静环包括内侧静环和外侧静环，所述安装板上设有用于容置内侧静环并与内侧静环固定连接的第一槽体，所述轴封室上设有用于容置外侧静环并与外侧静环固定连接的第二槽体；所述卡箍安装在设备的旋转主轴上，所述动环和轴套套设在卡箍外，设备的旋转主轴通过卡箍带动动环与轴套同步转动；所述动环位于内侧静环与外侧静环之间，所述动环与所述内侧静环的接触面、以及与外侧静环的接触面均构成径向密封摩擦面。本发明的旋转轴封是填料密封的升级替代产品，密封效果好，可靠性高，效益显著，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种旋转轴封，属于轴密封技术领域。
背景技术
目前，粉体、半干物料和浆液处理设备的密封主要采用填料密封。填料密封不同程度的具有摩擦阻力大，工作可靠性低，损伤轴径，安装维护困难等问题。
填料装入填料腔以后，经压盖螺丝对填料作轴向压缩，使填料产生径向力，并与轴紧密接触。与此同时，填料中浸渍的润滑剂被挤出，在接触面之间形成油膜。良好的填料密封在于保持良好的润滑和适当的压紧。若润滑不良，或压得过紧都会使油膜中断，造成填料与轴之间出现干摩擦，最后导致烧轴和出现严重磨损。
为此，需要经常对填料的压紧程度进行调整，以便填料中的润滑剂在运行一段时间流失之后，再挤出一些润滑剂，同时补偿填料因体积变化所造成的压紧力松弛。这样经常挤压填料，又会最终导致浸渍剂枯竭，所以定期更换填料是必要的。此外，为了维持液膜和带走摩擦热，甚至有意让填料处有少量泄漏。
当填料密封用以密封粉体时，因润滑和散热更加困难，进而加速填料失效，对密封的维护也会更加困难
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种旋转轴封，以有效解决粉体、半干物料和浆液密封的存在的技术难题，且不伤害轴径，安装维护极为简单。
为了解决上述技术问题，本发明目的的技术方案是：一种旋转轴封，包括安装板、轴封室、静环、动环、轴套和卡箍；安装板和轴封室构成轴封座；
静环包括内侧静环和外侧静环，所述安装板上设有用于容置内侧静环并与内侧静环固定连接的第一槽体，所述轴封室上设有用于容置外侧静环并与外侧静环固定连接的第二槽体；
所述卡箍安装在设备的旋转主轴上，所述动环和轴套套设在卡箍外，设备的旋转主轴通过卡箍带动动环与轴套同步转动；
所述动环位于内侧静环与外侧静环之间，所述动环与所述内侧静环的接触面、以及与外侧静环的接触面均构成径向密封摩擦面。
进一步，所述内侧静环、外侧静环、动环、轴套、卡箍和轴封室均为剖分式结构。
进一步，所述卡箍为由两个箍体构成的剖分式结构，所述两个箍体通过螺栓装配为一体，所述两个箍体的连接处设置有连接凸耳，所述连接凸耳伸入所述轴套以及动环内，通过该连接凸耳驱动轴套、动环同步转动。
进一步，所述动环设置有两个，分别为内侧动环和外侧动环，所述内侧动环与内侧静环的接触面上设有用于容纳颗粒物或杂质的凹槽，所述外侧动环与外侧静环的接触面上设有用于容纳颗粒物或杂质的凹槽。
进一步，所述内侧动环与外侧动环的接触处开有空腔，空腔内安装有压力调节弹簧，压力调节弹簧的两端分别抵接在内侧动环与外侧动环上，以使动环与静环之间保持适当接触并补偿动环或静环磨损产生的间隙。
进一步，所述轴封室与动环之间设有用于流通压缩空气或润滑脂的流通腔，所述轴封室上开有用于接入压缩空气或润滑脂的接入孔，所述接入孔与流通腔连通，该流通腔内的压缩空气或润滑脂可流向所述径向密封摩擦面。
进一步，所述轴封室上还开有接入压力表的接入孔以及接入排污阀的接入孔。
进一步，所述安装板也为剖分式结构。
进一步，所述动环和所述静环采用高性能耐磨材料制成，
采用了上述技术方案后，本发明具有以下有益效果：
1)本发明的轴套套装在卡箍外，动环套设在轴套外，并与轴套过盈压接，以实现轴向密封，动环位于内侧静环与外侧静环之间，动环与内侧静环的接触面、以及与外侧静环的接触面均构成径向密封摩擦面，实现径向密封，从而阻止物料从动环与静环之间逃逸；本发明的旋转轴封是填料密封的升级替代产品，在食品、制药、化工、锂电等行业的应用案例证明本发明的旋转轴封的密封效果好，可靠性高，效益显著，具有良好的应用前景；
2)本发明的内侧静环、外侧静环、动环、轴套和轴封室均为剖分式结构，可采用螺栓进行连接装配为一体，采用剖分结构的旋转轴封的安装维护极为简单，即使需要更换轴封内部组件，都无需拆卸轴承室、联轴器、减速机等，仅将本旋转轴封的轴封室打开，对相应的组件进行更换即可，尤其适合需要经常拆装清洗的场合；
3)采用轴套作为设备旋转主轴的轴向密封，轴套与旋转主轴之间无相对运动，所以不会损伤轴径；
4)动环、轴套、卡箍安装在旋转主轴上，卡箍的连接凸耳伸入轴套以及动环内，通过该连接凸耳直接驱动轴套、动环同步转动，连接更可靠；
5)内侧动环与外侧动环之间安装压力调节弹簧，使动环与静环之间保持适当接触并补偿动环或静环磨损产生的间隙，动环工作过程中处于浮动状态，因而对径向跳动误差具有良好的补偿能力，对旋转主轴的加工精度、表面粗糙度，径向跳动公差要求不高，可有效降低主轴的制造精度要求，降低加工成本；
6)动环和静环采用高性能耐磨材料制成，使得摩擦副的摩擦系数小，能有效减少轴功率损失，经济效益显著。
附图说明
图1为本发明旋转轴封的爆炸图；
图2为本发明旋转轴封的主视图，局部进行剖视；
图3为本发明旋转轴封的使用状态图；
图4为本发明的旋转轴封与外部设备的连接视图。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
除非别作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。
如图1至图3所示，一种旋转轴封，包括安装板1、轴封室2、静环、动环、轴套5和卡箍6；安装板1和轴封室2构成轴封座，安装板1和轴封室2通过螺栓11固定连接；
静环包括内侧静环3和外侧静环3＇，所述安装板1上设有用于容置内侧静环3并与内侧静环3固定连接的第一槽体，所述轴封室2上设有用于容置外侧静环3＇并与外侧静环3＇固定连接的第二槽体；内侧静环3与第一槽体通过螺栓12固定连接，外侧静环3＇与第二槽体通过螺栓12固定连接；
所述卡箍6安装在设备的旋转主轴17上，用于与旋转主轴17实现可靠连接，所述轴套5套装在卡箍6外，动环套设在轴套5外，并与轴套5过盈压接，以实现轴向的密封，设备的旋转主轴17通过卡箍6带动动环与轴套5同步转动；所述轴套5优选为硅胶轴套；
所述动环位于内侧静环3、外侧静环3＇之间，所述动环与所述内侧静环3的接触面、以及与外侧静环3＇的接触面均构成径向密封摩擦面，以实现径向密封，该径向密封摩擦面为动密封。动环也设置有两个，分别为内侧动环4和外侧动环4＇，所述内侧动环4与所述内侧静环3的接触面，以及外侧动环4＇与外侧静环3＇的接触面均构成径向密封摩擦面；所述内侧动环4与内侧静环3的接触面上设有用于容纳颗粒物或杂质的凹槽，所述外侧动环4＇与外侧静环3＇的接触面上设有用于容纳颗粒物或杂质的凹槽。
所述内侧静环3、外侧静环3＇、内侧动环4、外侧动环4＇、轴套5、卡箍6、轴封室2均为剖分式结构，内侧静环3由上环体31和下环体32通过静环螺栓8连接为一体，外侧静环3＇由上环体31＇和下环体32＇通过静环螺栓8连接为一体；内侧动环4由上环体41和下环体42通过动环螺栓9连接为一体，外侧动环4＇由上环体41＇和下环体42＇通过动环螺栓9连接为一体；轴封室2的两个盖体通过压盖螺栓10连接为一体。
采用剖分结构的旋转轴封的安装维护极为简单，即使需要更换轴封内部组件，都无需拆卸轴承室、联轴器、减速机等，仅将本旋转轴封的轴封室打开，对相应的组件进行更换即可，尤其适合需要经常拆装清洗的场合。
优选地，如图1所示，所述卡箍6为由两个箍体构成的剖分式结构，所述两个箍体通过螺栓装配为一体。使用时，如图3所示，通过安装螺栓14将安装板1安装在设备箱体16上，卡箍6固定在设备的旋转主轴17上，随着旋转主轴17的转动即可实现轴向密封。
所述两个箍体的连接处设置有连接凸耳61，连接凸耳61一方面通过螺栓实现两个箍体的连接，另一方面，所述连接凸耳61伸入所述轴套5以及内侧动环4、外侧动环4＇内，通过该连接凸耳61驱动轴套5、以及两个动环4、4＇同步转动。轴套5作为设备旋转主轴17的轴向密封，轴套5与旋转主轴17之间无相对运动，形成静密封，所以不会损伤轴径；内侧动环4、外侧动环4＇通过轴套5、卡箍6安装在旋转主轴17上，卡箍6的连接凸耳61伸入轴套5以及内侧动环4、外侧动环4＇内，通过该连接凸耳61直接驱动轴套5、内侧动环4、外侧动环4＇同步转动，使连接更可靠。
优选地，如图2所示，所述内侧动环4与外侧动环4＇上开有空腔，空腔内安装有压力调节弹簧7，压力调节弹簧7的两端分别抵接在内侧动环4与外侧动环4＇上，以使内侧动环4与内侧静环3、外侧动环4＇与外侧静环3＇之间保持适当接触并补偿动环或静环磨损产生的间隙，工作时动环可沿径向浮动，对径向跳动误差具有良好的补偿能力，对旋转主轴的加工精度、表面粗糙度，径向跳动公差要求不高，可有效降低主轴的制造精度要求，降低加工成本。
如图2所示，所述轴封室2与动环之间设有用于流通压缩空气或润滑脂的流通腔15，所述轴封室2上开有用于接入压缩空气或润滑脂的接入孔13，所述接入孔13与流通腔15连通，该流通腔15内的压缩空气或润滑脂可流向所述径向密封摩擦面。接入孔13上安装进气节流阀18。
工作时，须向流通腔15内接入高于腔体物料工作压力0.3-0.5Bar以上，流量大于推荐流量的压缩空气或充分的润滑脂，压缩空气的气压大于物料的压强，压缩空气对径向密封摩擦面起到不间断的吹扫作用，带走摩擦副摩擦产生的热量并阻止物料进入径向密封摩擦面。
如图4所示，所述轴封室2上还开有接入压力表的接入孔以及接入排污阀的接入孔，通过对应的接入孔安装压力表19、排污阀20。
所述安装板1可根据需要采用剖分式结构。
优选地，所述动环和所述静环采用高性能耐磨材料制成，摩擦系数小，磨耗低，能有效减少轴功率损失，经济效益显著。所有与物料接触的材料均可采用食品级材质制成，从而可以广泛用于食品、制药行业。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种旋转轴封，其特征在于：包括安装板(1)、轴封室(2)、静环、动环、轴套(5)和卡箍(6)；安装板(1)和轴封室(2)构成轴封座；
静环包括内侧静环(3)和外侧静环(3＇)，所述安装板(1)上设有用于容置内侧静环(3)并与内侧静环(3)固定连接的第一槽体，所述轴封室(2)上设有用于容置外侧静环(3＇)并与外侧静环(3＇)固定连接的第二槽体；
所述卡箍(6)安装在设备的旋转主轴(17)上，所述动环和轴套(5)套设在卡箍(6)外，设备的旋转主轴(17)通过卡箍(6)带动动环(4、4＇)与轴套(5)同步转动；
所述动环位于内侧静环(3)与外侧静环(3＇)之间，所述动环与所述内侧静环(3)的接触面、以及与外侧静环(3＇)的接触面均构成径向密封摩擦面。
2.根据权利要求1所述的旋转轴封，其特征在于：所述内侧静环(3)、外侧静环(3＇)、动环、轴套(5)、卡箍(6)和轴封室(2)均为剖分式结构。
3.根据权利要求2所述的旋转轴封，其特征在于：所述卡箍(6)为由两个箍体构成的剖分式结构，所述两个箍体通过螺栓装配为一体，所述两个箍体的连接处设置有连接凸耳(61)，所述连接凸耳(61)伸入所述轴套(5)以及动环内，通过该连接凸耳(61)驱动轴套(5)、动环同步转动。
4.根据权利要求1所述的旋转轴封，其特征在于：所述动环设置有两个，分别为内侧动环(4)和外侧动环(4＇)，所述内侧动环(4)与内侧静环(3)的接触面上设有用于容纳颗粒物或杂质的凹槽，所述外侧动环(4＇)与外侧静环(3＇)的接触面上设有用于容纳颗粒物或杂质的凹槽。
5.根据权利要求4所述的旋转轴封，其特征在于：所述内侧动环(4)与外侧动环(4＇)的接触处开有空腔，空腔内安装有压力调节弹簧(7)，压力调节弹簧(7)的两端分别抵接在内侧动环(4)与外侧动环(4＇)上，以使动环与静环之间保持适当接触并补偿动环或静环磨损产生的间隙。
6.根据权利要求1所述的旋转轴封，其特征在于：所述轴封室(2)与动环之间设有用于流通压缩空气或润滑脂的流通腔(15)，所述轴封室(2)上开有用于接入压缩空气或润滑脂的接入孔(13)，所述接入孔(13)与流通腔(15)连通，该流通腔(15)内的压缩空气或润滑脂可流向所述径向密封摩擦面。
7.根据权利要求1所述的旋转轴封，其特征在于：所述轴封室(2)上还开有接入压力表的接入孔以及接入排污阀的接入孔。
8.根据权利要求1所述的旋转轴封，其特征在于：所述安装板(1)也为剖分式结构。
9.根据权利要求1所述的旋转轴封，其特征在于：所述动环和所述静环采用高性能耐磨材料制成。
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