CN108757947A - 一种转动设备用气体密封装置及搅拌器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种转动设备用气体密封装置及搅拌器，包括设备密封箱，穿装在设备密封箱上的设备转轴，所述设备密封箱和转轴之间设有密封装置，其特征在于：所述密封装置为气体密封装置，包括安装在设备转轴上的轴套、密封套、动密封构件以及停车密封组件，上述的轴套、密封套、动密封构件以及停车密封组件形成气体密封腔，在设备密封箱内所述轴套连接安装在设备转轴上的定位构件，轴套外端面与定位构件端面之间设有第一橡胶密封圈；所述在设备密封箱的外侧所述轴套连接拆卸环，所述拆卸环套装在所述的设备旋转轴上；所述密封套通过紧固件安装在设备密封箱上。还公开应用上述气体密封装置的封搅拌器，本发明具有结构简单、安装使用方便、维修方便、使用寿命长、成本低廉、密封效果好等优点。

Description

一种转动设备用气体密封装置及搅拌器

技术领域

本发明属于设备密封技术领域，特别是涉及一种转速低于300rpm，压力低于0.4Mpa的转动设备用气体密封装置及搅拌器。

背景技术

目前，国内外的机械密封(包括干气密封)结构与密封原理基本相同，由一对或数对密封环相互贴合形成密封端面，其中随轴旋转的密封环称作动环或旋转环，不随轴旋转的密封环称作静环或静止环，由弹簧及相关零件组成的补偿机构给密封环施加弹簧力从而起到密封环的轴向补偿功能，其余泄露点使用密封胶圈密封。

机械密封结构复杂，泄露点多，对装配精度要求很高，而且受现场使用条件、设备精度、安装人员技术水平等因素影响，导致密封使用效果不稳定，极易发生泄漏，使用寿命多为半年至一年左右。

机械密封的更换也极其困难，机械密封都是环形零件，这些零件一般不能做成剖分式，因此在更换时就需要部分或全部拆开机器设备的传动部分，才能从传动轴端取出密封零件。大型设备拆装困难，降低了设备利用率，不但耗费大量的维修资金，还耗费大量的人力物力。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单、安装使用方便、维修方便、使用寿命长、成本低廉、密封效果好的一种转动设备用气体密封装置及搅拌器。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种转动设备用气体密封装置，包括设备密封箱，穿装在设备密封箱内的设备转轴，所述设备密封箱和转轴之间设有密封装置，其特征在于：所述密封装置为气体密封装置，包括安装在设备转轴上的轴套、密封套、动密封构件以及停车密封组件，上述的轴套、密封套、第一动密封构件以及停车密封组件形成气体密封腔，在设备正常运转时，气体密封腔内密封气体的压力大于设备密封箱内的压力；在设备密封箱内所述轴套连接安装在设备转轴上的定位构件，所述轴套外端面与定位构件端面之间设有第一橡胶密封圈；所述在设备密封箱的外侧所述轴套连接拆卸环，所述拆卸环套装在所述的设备旋转轴上；所述密封套通过紧固件安装在设备密封箱上。在实际使用时，通过进气口向气体密封腔内注入压力稳定的空气，空气通过停车密封构件进入到设备密封箱内，空气压力要大于设备密封箱浆液压力0.01～0.2MPa，以保证泵运转时浆液不会流入到气体密封腔内，停止设备运转后5分钟再关闭进气口的进气控制阀，进气控制阀关闭后气体密封腔内的空气压力骤降，容器内的介质压力会将停车密封构件紧紧压制在耐磨的轴套上，起到对介质的密封，此时即可进行密封装置的拆卸和检修。省去了传统机械密封装的密封环及弹簧补偿结构，零件较少且组装简便，大大节省了人力成本及经济成本；上述技术方案除了动密封构件和停车密封组件的密封结构外，在密封套盒设备箱体之间、轴套与定位构件之间、气体密封室端面与停车密封支撑板之间均设有橡胶密封圈，起到了辅助密封的作用，有效避免了泄漏，提高了密封性能。

本发明还可以采用如下技术措施：

上述的密封套包括设备密封箱连接部、气体密封室以及动密封安装部；所述设备密封箱连接部通过紧固件固定在安装设备密封箱内壁的密封套安装槽内，设备密封箱连接部的外圆周壁上设有第二橡胶密封圈；在气体密封室的底部所述动密封安装部上设有动密封安装槽，所述动密封安装槽内安装第一动密封构件；在设备密封箱的外侧所述气体密封室上设有进气口和排泄口，所述进气口上安装进气控制阀；所述排泄口上安装有密封堵；在设备密封箱内所述密封套的气体密封室端面上设有停车密封组件安装槽，在停车密封组件安装槽内安装停车密封组件；所述停车密封组件与气体密封室形成气体密封腔。

上述的密封套包括设备密封箱连接部、气体密封室、动密封安装部以及支撑部；所述设备密封箱连接部通过紧固件固定安装在设备密封箱内壁的密封套安装槽内，设备密封箱连接部的外圆周壁上设有第二橡胶密封圈；

在密封套内气体密封室和支撑部之间设有隔环，朝向支撑部侧所述隔环上设有安装槽，所述安装槽内安装有第二动密封构件；

所述支撑部内的轴承室上安装有支撑轴承，所述支撑轴承与隔环之间设有挡板；在支撑轴承的外端支撑部的端面上通过紧固件安装轴承压盖，所述轴承压盖上设有与轴承室连通的润滑油路，在轴承压盖上润滑油路的入口处安装油嘴；轴承压盖与轴套之间安装第三动密封构件；所述第一动密封构件和第二动密封构件将轴承室围合成油封密封腔；

在设备密封箱的外侧所述气体密封室上设有进气口和排泄口，所述进气口上安装进气控制阀；所述排泄口上安装有密封堵；在设备密封箱内所述密封套的气体密封室端面上设有停车密封组件安装槽，在停车密封组件安装槽内安装停车密封组件；所述第二动密封构件和停车密封组件将气体密封室围合成密闭的气体密封腔。

所述停车密封组件包括停车密封支撑板、密封压盖、停车密封构件以及连接件，所述停车密封支撑板位于停车密封组件安装槽内，且与轴套外壁间隙配合，在停车密封组件安装槽的底面与停车密封支撑板之间设有第三橡胶密封圈；所述密封压盖位于停车密封支撑板的外侧，所述密封压盖的内侧设有停车密封构件安装槽，在动密封构件安装槽内安装停车密封构件，所述停车密封构件与轴套的外壁密封贴合；所述连接件依次穿过密封压盖和停车密封支撑板与气体密封室紧固连接。

所述轴套、密封套、动密封构件以及停车密封组件形成的气体密封腔内密封气体的压力大于设备密封箱内浆液的压力0.01～0.2MPa。

在密封套的外壁所述气体密封室的结合处动密封安装部设有圆锥面，所述进气口和排泄口设置在圆锥面上。

所述密封套由设备密封箱内向外安装，气体密封室上的进气口和排气口位于设备密封箱的外侧；连接密封套的紧固件由设备密封箱外侧穿过设备密封箱与设备密封箱连接部紧固连接，并且紧固件不伸出设备密封箱连接部。

所述轴套的外壁设有耐磨涂层。

所述耐磨涂层为碳化硅涂层，涂层的厚度优选0.2～1mm。

一种应用上述气体密封装置的气体密封搅拌器。

本发明具有的优点和积极效果是：由于本发明采用上述技术方案，具有以下优点：

1、结构简单；气体密封装置省去了传统机械密封装的密封环及弹簧补偿结构，零件较少且组装简便，大大节省了人力成本及经济成本。

2、安装方便：仅需将此密封装置安装在设备转轴上，将密封套与设备密封箱连接即完成整个密封的组装过程，方便快捷。

3、维修成本低；本发明的气体密封装置的易损件为动密封构件与停车密封组件，如果发生泄漏，只需视情况最多更换这两个配件即可，大大降低了维护成本。

4、使用寿命长，即在轴套的外壁设有耐磨涂层，延长了使用寿命，另外连接密封套的紧固件采用由外向内安装大大降低了设备密封箱内浆液的腐蚀和磨损，延长了紧固件的使用寿命。

5、密封性能好，除了动密封构件和停车密封组件的密封结构外，在密封套盒设备箱体之间、轴套与定位构件之间、气体密封室端面与停车密封支撑板之间均设有橡胶密封圈，起到了辅助密封的作用，有效避免了泄漏，提高了密封性能。

6、采用向罐内吹填空气的方式实现密封和传统机械密封相比结构更加简单，而且对于罐内需要氧化空气时，可以大大促进化学反应。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是本发明实施例2的结构示意图。

图3是气体密封搅拌器结构示意图。

图中：1、设备密封箱；1-1、密封套安装槽；2、设备转轴；3、密封装置；3-1、轴套；3-2、密封套；3-20、设备密封箱连接部；3-21、气体密封室；3-210、停车密封组件安装槽；3-22、动密封安装部；3-220、动密封安装槽；3-23、进气口；3-24、排泄口；3-240、密封堵；3-25、进气控制阀；3-26、支撑部；3-27、隔环；3-28、安装槽；3-29、第二动密封构件；3-30、支撑轴承；3-31、挡板；3-32、轴承压盖；3-33、润滑油路；3-34、油嘴；3-35、第三动密封构件；3-36、油封密封腔；3-3、第一动密封构件；3-4、停车密封组件；3-40、停车密封支撑板；3-41、密封压盖；3-410、停车密封构件安装槽；3-42、停车密封构件；3-43、连接件；3-44、第三橡胶密封圈；3-5、第一橡胶密封圈；3-6、拆卸环；3-7、紧固件；3-8、第二橡胶密封圈；3-9、气体密封腔；4、定位构件；5、浆液；6、罐体；7、动力单元；8、搅拌轴；9、搅拌叶轮。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

实施例1，请参阅图1，一种转动设备用气体密封装置，包括设备密封箱1，穿装在设备密封箱内的设备转轴2，所述设备密封箱和转轴之间设有密封装置3，所述密封装置为气体密封装置，包括安装在设备转轴上的轴套3-1、密封套3-2、第一动密封构件3-3以及停车密封组件3-4，上述的轴套、密封套、动密封构件以及停车密封组件形成气体密封腔，在设备正常运转时，气体密封腔内密封气体的压力大于设备密封箱内的压力；在设备密封箱1内所述轴套3-1连接安装在设备转轴2上的定位构件4，例如，设备如果是搅拌设备，那么定位构件为安装在设备转轴上的叶片轮毂，所述轴套3-1外端面与定位构件端面之间设有第一橡胶密封圈3-5；所述在设备密封箱1的外侧所述轴套连接拆卸环3-6，所述拆卸环3-6套装在所述的设备旋转轴2上；所述密封套3-2通过紧固件3-7安装在设备密封箱1上。上述的轴套3-1与设备转轴2间隙配合，并依靠定位构件与拆卸环之间的夹持力，并随设备转轴旋转而转动。

本发明还可以采用如下技术措施：

上述的密封套3-2包括设备密封箱连接部3-20、气体密封室3-21以及动密封安装部3-22；所述设备密封箱连接部3-20通过紧固件3-7固定安装在设备密封箱1内壁的密封套安装槽1-1内，设备密封箱连接部3-20的外圆周壁上设有第二橡胶密封圈3-8；在气体密封室3-21的底部所述动密封安装部3-22上设有动密封安装槽3-220，所述动密封安装槽3-220内安装第一动密封构3-3，在设备转轴2转动时依靠第一动密封构件3-3与轴套3-1外壁相互摩擦而起到密封作用；在设备密封箱的外侧所述气体密封室上设有进气口3-23和排泄口3-24，所述进气口上安装进气控制阀3-25，用于控制进气；所述排泄口上安装有密封堵3-240，用于排放检修时泄漏的浆液；在设备密封箱内所述密封套的气体密封室端面上设有停车密封组件安装槽3-210，在停车密封组件安装槽内安装停车密封组件3-4；所述停车密封组件与气体密封室形成气体密封腔3-9；

所述停车密封组件3-4包括停车密封支撑板3-40、密封压盖3-41、停车密封构件3-42以及连接件3-43，所述停车密封支撑板3-40位于停车密封组件安装槽3-210内，且与轴套3-1外壁间隙配合，在停车密封组件安装槽3-210的底面与停车密封支撑板3-40之间设有第三橡胶密封圈3-44；所述密封压盖3-41位于停车密封支撑板3-40的外侧，所述密封压盖3-41的内侧设有停车密封构件安装槽3-410，在动密封构件安装槽3-410内安装停车密封构件3-42，所述停车密封构件3-42与轴套3-1的外壁密封贴合；所述连接件3-43依次穿过密封压盖3-41和停车密封支撑板3-40与气体密封室3-21紧固连接；所述连接件采用六角螺栓。

优选的，所述轴套、密封套、动密封构件以及停车密封组件形成的气体密封腔内密封气体的压力大于设备密封箱内浆液的压力0.01～0.2MPa。

优选的，在密封套的外壁所述气体密封室的结合处动密封安装部设有圆锥面，所述进气口和排泄口设置在圆锥面上。

优选的，所述密封套由设备密封箱内向外安装，气体密封室上的进气口和排气口位于设备密封箱的外侧；连接密封套的紧固件由设备密封箱外侧穿过设备密封箱与设备密封箱连接部紧固连接，并且紧固件不伸出设备密封箱连接部。

优选的，所述轴套的外壁设有耐磨涂层，所述耐磨涂层优选碳化硅涂层，涂层的厚度优选0.2～1mm。

在实际使用时，通过进气口3-23向气体密封腔3-9内注入压力稳定的空气，空气通过停车密封构件3-42进入到设备密封箱1内，空气压力要大于设备密封箱1浆液压力0.01～0.2MPa，以保证泵运转时浆液5不会流入到气体密封腔3-9内，停止设备运转后5分钟再关闭进气口3-23的进气控制阀3-25，进气控制阀3-25关闭后气体密封腔3-9内的空气压力骤降，浆液5内的压力会将停车密封构件3-42紧紧压制在耐磨的轴套3-1上，起到对浆液5的密封，如果有少量浆液流入空气腔室可通过排泄孔3-24流出。此时即可进行密封装置的拆卸和检修。

实施例2，请参阅图2，为了进一步提高密封效果，在实施例1的基础上增加了辅助油封结构；具体来说，所述密封套3-2包括设备密封箱连接部3-20、气体密封室3-21、动密封安装部3-22以及支撑部3-26；所述设备密封箱连接部3-20通过紧固件固定安装在设备密封箱1内壁的密封套安装槽1-1内，设备密封箱连接部的外圆周壁上设有第二橡胶密封圈3-8；

在密封套3-2内气体密封室3-21和支撑部3-26之间设有隔环3-27，朝向支撑部侧所述隔环上设有安装槽3-28，所述安装槽内安装有第二动密封构件3-29；

所述支撑部3-26内的轴承室上安装有支撑轴承3-30，所述支撑轴承与隔环之间设有挡板3-31；在支撑轴承的外端支撑部的端面上通过紧固件安装轴承压盖3-32，所述轴承压盖上设有与轴承室连通的润滑油路3-33，在轴承压盖上润滑油路的入口处安装油嘴3-34；轴承压盖与轴套之间安装第三动密封构件3-35；所述第一动密封构件和第二动密封构件将轴承室围合成油封密封腔3-36；

在设备密封箱的外侧所述气体密封室上设有进气口3-23和排泄口3-24，所述进气口上安装进气控制阀3-25；用于控制进气；所述排泄口上安装有密封堵3-26，用于排放检修时泄漏的浆液；在设备密封箱内所述密封套的气体密封室端面上设有停车密封组件安装槽3-27，在停车密封组件安装槽内安装停车密封组件3-4；所述第二动密封构件和停车密封组件将气体密封室围合成密闭的气体密封腔3-9。

在实际使用时，首先向轴承室内注满润滑油；然后通过进气口3-23向气体密封腔3-9内注入压力稳定的空气，空气通过停车密封构件3-42进入到设备密封箱1内，空气压力要大于设备密封箱1浆液压力0.01～0.2MPa，以保证泵运转时浆液5不会流入到气体密封腔3-9内，停止设备运转后5分钟再关闭进气口3-23的进气控制阀3-25，进气控制阀3-25关闭后气体密封腔3-9内的空气压力骤降，浆液5内的压力会将停车密封构件3-42紧紧压制在耐磨的轴套3-1上，起到对浆液5的密封，如果有少量浆液流入空气腔室可通过排泄孔3-24流出。

本发明还公开一种应用上述气体密封装置的气体密封搅拌器，请参阅图3，气体密封搅拌器包括罐体6、动力单元7、搅拌轴8、搅拌叶轮9，搅拌轴与罐体之间设有气体密封装置。

本发明采用上述技术方案，具有以下优点：

1、结构简单；气体密封装置省去了传统机械密封装的密封环及弹簧补偿结构，零件较少且组装简便，大大节省了人力成本及经济成本。

2、安装方便：仅需将此密封装置安装在设备转轴上，将密封套与设备密封箱连接即完成整个密封的组装过程，方便快捷。

3、维修成本低；本发明的气体密封装置的易损件为动密封构件与停车密封组件，如果发生泄漏，只需视情况最多更换这两个配件即可，大大降低了维护成本。

4、使用寿命长，即在轴套的外壁设有耐磨涂层，延长了使用寿命，另外连接密封套的紧固件采用由外向内安装大大降低了设备密封箱内浆液的腐蚀和磨损，延长了紧固件的使用寿命。

5、密封性能好，除了动密封构件和停车密封组件的密封结构外，在密封套盒设备箱体之间、轴套与定位构件之间、气体密封室端面与停车密封支撑板之间均设有橡胶密封圈，起到了辅助密封的作用，有效避免了泄漏，提高了密封性能。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种转动设备用气体密封装置，包括设备密封箱，穿装在设备密封箱内的设备转轴，所述设备密封箱和转轴之间设有密封装置，其特征在于：所述密封装置为气体密封装置，包括安装在设备转轴上的轴套、密封套、动密封构件以及停车密封组件，上述的轴套、密封套、第一动密封构件以及停车密封组件形成气体密封腔，在设备正常运转时，气体密封腔内密封气体的压力大于设备密封箱内的压力；在设备密封箱内所述轴套连接安装在设备转轴上的定位构件，所述轴套外端面与定位构件端面之间设有第一橡胶密封圈；所述在设备密封箱的外侧所述轴套连接拆卸环，所述拆卸环套装在所述的设备旋转轴上；所述密封套通过紧固件安装在设备密封箱上。

2.根据权利要求1所述的转动设备用气体密封装置，其特征在于：上述的密封套包括设备密封箱连接部、气体密封室以及动密封安装部；所述设备密封箱连接部通过紧固件固定在安装设备密封箱内壁的密封套安装槽内，设备密封箱连接部的外圆周壁上设有第二橡胶密封圈；在气体密封室的底部所述动密封安装部上设有动密封安装槽，所述动密封安装槽内安装第一动密封构件；在设备密封箱的外侧所述气体密封室上设有进气口和排泄口，所述进气口上安装进气控制阀；所述排泄口上安装有密封堵；在设备密封箱内所述密封套的气体密封室端面上设有停车密封组件安装槽，在停车密封组件安装槽内安装停车密封组件；所述停车密封组件与气体密封室形成气体密封腔。

3.根据权利要求1所述的转动设备用气体密封装置，其特征在于：上述的密封套包括设备密封箱连接部、气体密封室、动密封安装部以及支撑部；所述设备密封箱连接部通过紧固件固定安装在设备密封箱内壁的密封套安装槽内，设备密封箱连接部的外圆周壁上设有第二橡胶密封圈；

在密封套内气体密封室和支撑部之间设有隔环，朝向支撑部侧所述隔环上设有安装槽，所述安装槽内安装有第二动密封构件；

所述支撑部内的轴承室上安装有支撑轴承，所述支撑轴承与隔环之间设有挡板；在支撑轴承的外端支撑部的端面上通过紧固件安装轴承压盖，所述轴承压盖上设有与轴承室连通的润滑油路，在轴承压盖上润滑油路的入口处安装油嘴；轴承压盖与轴套之间安装第三动密封构件；所述第一动密封构件和第二动密封构件将轴承室围合成油封密封腔；

在设备密封箱的外侧所述气体密封室上设有进气口和排泄口，所述进气口上安装进气控制阀；所述排泄口上安装有密封堵；在设备密封箱内所述密封套的气体密封室端面上设有停车密封组件安装槽，在停车密封组件安装槽内安装停车密封组件；所述第二动密封构件和停车密封组件将气体密封室围合成密闭的气体密封腔。

4.根据权利要求1所述的转动设备用气体密封装置，其特征在于：所述停车密封组件包括停车密封支撑板、密封压盖、停车密封构件以及连接件，所述停车密封支撑板位于停车密封组件安装槽内，且与轴套外壁间隙配合，在停车密封组件安装槽的底面与停车密封支撑板之间设有第三橡胶密封圈；所述密封压盖位于停车密封支撑板的外侧，所述密封压盖的内侧设有停车密封构件安装槽，在动密封构件安装槽内安装停车密封构件，所述停车密封构件与轴套的外壁密封贴合；所述连接件依次穿过密封压盖和停车密封支撑板与气体密封室紧固连接。

5.根据权利要求1所述的转动设备用气体密封装置，其特征在于：所述轴套、密封套、动密封构件以及停车密封组件形成的气体密封腔内密封气体的压力大于设备密封箱内浆液的压力0.01～0.2MPa。

6.根据权利要求1所述的转动设备用气体密封装置，其特征在于：在密封套的外壁所述气体密封室的结合处动密封安装部设有圆锥面，所述进气口和排泄口设置在圆锥面上。

7.根据权利要求1所述的转动设备用气体密封装置，其特征在于：所述密封套由设备密封箱内向外安装，气体密封室上的进气口和排气口位于设备密封箱的外侧；连接密封套的紧固件由设备密封箱外侧穿过设备密封箱与设备密封箱连接部紧固连接，并且紧固件不伸出设备密封箱连接部。

8.根据权利要求1所述的转动设备用气体密封装置，其特征在于：所述轴套的外壁设有耐磨涂层。

9.根据权利要求8所述的转动设备用气体密封装置，其特征在于：所述耐磨涂层为碳化硅涂层，涂层的厚度优选0.2～1mm。

10.一种应用上述权利要求1至9任一所述的气体密封装置的气体密封搅拌器。