CN109027246B - 一种高粘度球磨机的机械密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高粘度球磨机的机械密封装置，其包括：轴套，主密封组件，隔离液泵送组件，次级密封组件。轴套套设于转轴上；主密封组件包括第一动环组件、第一静环组件；第一动环组件包括第一动环、用于镶嵌第一动环的第一动环座、第一弹簧；第一静环组件包括第一静环、密封压盖；密封压盖、第一静环、第一动环与轴套之间形成第一通道；隔离液泵送组件用于向第一通道内输送隔离液；次级密封组件用于对泵送环进行密封。本发明通过向主密封组件的摩擦付通入隔离液，隔离液将进入密封面附近的高粘度介质冲入介质容器内，有效地防止高粘度介质在密封摩擦付附近粘结固化，并且，隔离液同时实现对主、次级密封面进行润滑、冲洗和冷却的功能。

Description

一种高粘度球磨机的机械密封装置

技术领域

本发明涉及一种高粘度球磨机的机械密封装置。

背景技术

机械密封装置是一种旋转机械的轴封装置，常用于比如离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备。机械密封装置由一对或数对垂直于旋转轴作相对滑动的密封面在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。

但是，在高粘度球磨机中，球磨机内的介质为高粘度的介质材料，例如石墨烯和碳纳米管，其高粘度的特性，使得其在固体表面容易粘结固化，其通常与介质溶液混合后在球磨机中研磨，一旦高粘度介质进入到机械密封处，其没有介质溶液的混合，则很容易在摩擦付粘结固化，从而影响摩擦付的密封性能和效果，使得传统的机械密封装置在高粘度介质情况下难以适用。

因此，如何提供一种能适应高粘度介质材料的机械密封装置成为了业界需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种高粘度球磨机的机械密封装置，其通过向主密封组件的摩擦付通入隔离液，隔离液将进入密封面附近的高粘度介质冲入介质容器内，有效地防止高粘度介质在密封摩擦付附近粘结固化，并且，隔离液同时实现对主、次级密封面进行润滑、冲洗和冷却的功能。

为了实现上述目的，本发明提供了一种高粘度球磨机的机械密封装置，其包括：

轴套，轴套套设于转轴上，轴套的前端设有第一阶梯式凸台，第一阶梯式凸台的第一台阶侧面设有圆孔；

主密封组件，主密封组件包括第一动环组件、第一静环组件；第一动环组件包括第一动环、用于镶嵌第一动环的第一动环座、第一弹簧；第一动环座的内侧设有第二阶梯式凸台，第一动环座的底座套设于第一阶梯式凸台的第二台阶外侧；第一弹簧安装于圆孔内，并与第二阶梯式凸台的第二台阶侧面固定连接；第一静环组件包括第一静环、密封压盖，密封压盖与第一静环通过卡簧连接；密封压盖、第一静环、第一动环与轴套之间形成第一通道；

隔离液泵送组件，隔离液泵送组件设置于主密封组件的后端，其用于向第一通道内输送隔离液；隔离液泵送组件包括泵送环、设于泵送环上的进液管和出液管、以及设于泵送环外侧的密封腔体；密封腔体与密封压盖通过联接螺钉联接；泵送环将隔离液通过进液管泵送至密封腔体和轴套之间形成的第二通道；第二通道与第一通道联通；

用于泵送环的次级密封组件，次级密封组件包括第二动环组件、第二静环组件。

本发明中，主密封组件对球磨机进行密封，为防止高粘度介质在密封摩擦付附近粘结固化，通过隔离液泵送组件的泵送环产生的强制循环，在密封过程中，将隔离液泵送至第一通道，从而对主、次级密封面进行润滑、冲洗和冷却。高粘度石墨烯、碳纳米管介质对密封的影响基本被消除。主密封组件优化为动环补偿弹簧式结构，将主密封组件的第一弹簧置于洁净的隔离密封液中，同时第一动环随轴套高速转动，将高粘度介质对密封的影响降至最低。

本发明中，隔离液为介质溶液或者可以与介质溶液相溶的其他液体。隔离液的压力高于介质侧压力1-3kg/cm²。

根据本发明另一具体实施方式，第一阶梯型凸台的第二台阶与第二阶梯型凸台的第一台阶之间设有轴向浮动式O型圈。轴向浮动式O型圈与第一动环的第一弹簧形成双向平衡，主密封组件的密封适应内外压力的变化。

根据本发明另一具体实施方式，第一阶梯式凸台的第二台阶上设有阻隔环，对应地，第一动环座的底座内侧设有用于容纳阻隔环的环形凹槽。阻隔环有效地防止轴向浮动式O型圈粘接在第一阶梯型凸台上，同时也使主密封组件在密封过程的动态平衡中具有挠性。

本发明中，第一静环通过静环O型圈安装在密封压盖上；第一静环上设有静环压板，第一静环压板与密封压盖通过卡簧连接，第一静环压板对第一静环进行限位保护，防止第一静环被压力高于介质的隔离液推出。

根据本发明另一具体实施方式，第二动环组件包括第二动环、第二动环O型圈、第二动环、第二弹簧、用于安装第二弹簧的第二弹簧座；第二动环座套设于轴套上，第二弹簧座套设于轴套上。

根据本发明另一具体实施方式，轴套的后端设有传动键和第一传动销钉。传动键在高粘度介质中提供可靠的扭矩传递，并通过第一传动销钉和第二弹簧座上的紧定螺钉驱动第二动环转动。

根据本发明另一具体实施方式，泵送环固定于第二弹簧座上，减少连接部件，同时，节省机械密封装置的空间，减轻重量。

根据本发明另一具体实施方式，轴套的前端通过若干径向的抱紧螺钉固定于转轴上，若干抱紧螺钉中至少有两个为面接触式螺钉。通过面接触式螺钉，将轴套更牢牢地抱紧转轴，固定更稳定。

根据本发明另一具体实施方式，轴套的内侧设有两段配合面，两段配合面设置于轴套的两端；轴套内套有两个定位O型圈。轴套的后端与转轴之间允许一定的间隙，并通过两个定位O型圈定位，可方便安装和拆卸、检修。双定位O型圈的设置，可提升轴套密封点的可靠性，和提高整体密封装置的精度。

根据本发明另一具体实施方式，轴套的前端设有驱动环。驱动环，通过抱紧螺钉确定可靠的轴向定位，实现扭矩传递。

根据本发明另一具体实施方式，机械密封装置还包括限位板，限位板固定于驱动环和密封压盖的前侧。

本发明中，各个部件之间通过O型圈来预组装，不存在刚性接触，保证了密封摩擦付的完美贴合，提高密封装置的可靠性和适应能力。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1是实施例1的高粘度球磨机的机械密封装置的结构示意图；

图2是实施例1的高粘度球磨机的机械密封装置的局部放大示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种高粘度球磨机的机械密封装置，如图1-2所示，其包括轴套301，主密封组件，隔离液泵送组件。

轴套301套设于转轴上，轴套301的前端设有第一阶梯式凸台，第一阶梯式凸台的第一台阶51侧面设有圆孔(图中未示出)。为将轴套301固定套设于转轴上，轴套301的前端通过若干径向的抱紧螺钉303固定于转轴上，若干抱紧螺钉303中至少有两个为面接触式螺钉，通过面接触式螺钉，将轴套301更牢牢地抱紧转轴，固定更稳定。轴套301的前端设有驱动环304，驱动环304通过抱紧螺钉303确定可靠的轴向定位，实现扭矩传递。同时，考虑到便于安装和拆卸、检修，轴套301的后端与转轴之间有一定的间隙，轴套301的内侧设有两段配合面(图中未示出)，两段配合面(图中未示出)设置于轴套301的两端端；轴套内有两个定位O型圈302，双定位O型圈302的设置，可提升轴套301密封点的可靠性，和提高整体密封装置的精度。

主密封组件用于对球磨机实现密封，主密封组件包括第一动环121组件、第一静环111组件。第一动环121组件包括第一动环121、用于镶嵌第一动环121的第一动环座122、第一弹簧123；第一动环座122的内侧设有第二阶梯式凸台，第一动环座122的底座41套设于第一阶梯式凸台的第二台阶52外侧；第一弹簧123镶嵌于圆孔(图中未示出)内，并与第二阶梯式凸台的第二台阶43侧面固定连接；第一动环座122和轴套301之间设有第二传动销钉126，第二传动销钉126在第一阶梯式凸台的第一台阶51和第二阶梯式凸台的第二台阶43之间连接。第一阶梯型凸台的第二台阶52与第二阶梯型凸台的第一台阶42之间设有轴向浮动式O型圈124。轴向浮动式O型圈124与动环的第一弹簧123形成双向平衡，主密封组件的密封适应内外压力的变化。第一阶梯式凸台的第二台阶52上设有阻隔环313，对应地，第一动环座122的底座41内侧设有用于容纳阻隔环313的环形凹槽125。阻隔环313有效地防止轴向浮动式O型圈粘接在第一阶梯型凸台上，同时也使主密封组件在密封过程的动态平衡中具有挠性。第一静环111组件包括第一静环111、密封压盖113，密封压盖113与第一静环111通过卡簧116连接。密封压盖113、第一静环111、第一动环121与轴套301之间形成第一通道，便于隔离液流入。第一静环111通过第一静环O型圈112安装在密封压盖113上；第一静环111上设有静环压板115，第一静环111压板与密封压盖113通过卡簧116连接，第一静环111压板对第一静环111进行限位保护，防止第一静环111被压力高于介质的隔离液推出。第一静环111与密封压盖113之间还设有防转销钉114，防转销钉114设置于卡簧116的相对侧。

机械密封装置还包括限位板305，限位板305固定于驱动环304和密封压盖113的前侧，并通过固定螺钉306，将限位板305固定于密封压盖113前侧。

隔离液泵送组件设置于主密封组件的后端，其用于向第一通道内输送隔离液；隔离液泵送组件包括泵送环231、设于泵送环231上的进液管234和出液管232、以及设于泵送环231外侧的密封腔体233，进液管234和出液管232上均设有转接头235固定，进液管234、出液管232、转接头235均固定于密封腔体233内。泵送环231将隔离液通过进液管234泵送至密封腔体233和轴套301之间形成的第二通道；第二通道与第一通道联通；隔离液为介质溶液或者可以与介质溶液相溶的其他液体。隔离液的压力高于介质侧压力1-3kg/cm²。密封腔体233与密封压盖113通过联接螺钉309联接。

用于泵送环231的次级密封组件，次级密封组件采用传统的密封结构，次级密封组件包括第二动环组件、第二静环组件。第二动环组件包括第二动环221、第二动环O型圈222、用于镶嵌第二动环221的第二动环座224、第二弹簧223、用于镶嵌第二弹簧的第二弹簧座225；第二动环座224套设于轴套301上，第二弹簧座225套设于轴套301上。第二静环组件包括第二静环211、第二静环O型圈212。轴套301的后端设有传动键310和第一传动销钉311。传动键310在高粘度介质中提供可靠的扭矩传递，并通过第一传动销钉311和第二弹簧座225上的紧定螺钉312驱动第二动环221转动。泵送环231固定于第二弹簧座225上，减少连接部件，同时，节省机械密封装置的空间，减轻重量。

本实施例中，还设有第一O型圈307、第二O型圈308构成辅助密封组件，各个部件之间通过O型圈来预组装，不存在刚性接触，保证了密封摩擦付的完美贴合，提高密封装置的可靠性和适应能力。

本实施例中，主密封组件对球磨机进行密封，为防止高粘度介质在密封摩擦付附近粘结固化，通过隔离液泵送组件的泵送环231产生的强制循环，在密封过程中，将隔离液泵送至第一通道，从而对主、次级密封面进行润滑、冲洗和冷却。高粘度石墨烯、碳纳米管介质对密封的影响基本被消除。主密封组件优化为动环补偿弹簧式结构，将主密封组件的第一弹簧123置于洁净的隔离密封液中，同时动环随轴套301高速转动，将高粘度介质对密封的影响降至最低。

虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种高粘度球磨机的机械密封装置，其特征在于，所述机械密封装置包括：

轴套，所述轴套套设于转轴上，所述轴套的前端设有第一阶梯式凸台，所述第一阶梯式凸台的第一台阶侧面设有圆孔；

主密封组件，所述主密封组件包括第一动环组件、第一静环组件；所述第一动环组件包括第一动环、用于镶嵌所述第一动环的第一动环座、第一弹簧；所述第一动环座的内侧设有第二阶梯式凸台，所述第一动环座的底座套设于所述第一阶梯式凸台的第二台阶外侧；所述第一弹簧安装于所述圆孔内，并与所述第二阶梯式凸台的第二台阶侧面固定连接；所述第一静环组件包括第一静环、密封压盖，所述密封压盖与所述第一静环通过卡簧连接；所述密封压盖、所述第一静环、所述第一动环与所述轴套之间形成第一通道；

隔离液泵送组件，所述隔离液泵送组件设置于所述主密封组件的后端，其用于向所述第一通道内输送隔离液；所述隔离液泵送组件包括泵送环、设于所述泵送环上的进液管和出液管、以及设于所述泵送环外侧的密封腔体；所述密封腔体与所述密封压盖通过联接螺钉联接；所述泵送环将隔离液通过所述进液管泵送至所述密封腔体和所述轴套之间形成的第二通道；所述第二通道与所述第一通道联通；

用于所述泵送环的次级密封组件，所述次级密封组件包括第二动环组件、第二静环组件。

2.如权利要求1所述的机械密封装置，其特征在于，所述第一阶梯型凸台的第二台阶与所述第二阶梯型凸台的第一台阶之间设有轴向浮动式O型圈。

3.如权利要求1所述的机械密封装置，其特征在于，所述第一阶梯式凸台的第二台阶上设有阻隔环，对应地，所述第一动环座的底座内侧设有用于容纳所述阻隔环的环形凹槽。

4.如权利要求1所述的机械密封装置，其特征在于，所述第二动环组件包括第二动环、第二动环O型圈、第二动环、第二弹簧、用于镶嵌所述第二弹簧的第二弹簧座；所述第二动环座套设于所述轴套上，所述第二弹簧座套设于所述轴套上。

5.如权利要求4所述的机械密封装置，其特征在于，所述轴套的后端设有传动键和第一传动销钉。

6.如权利要求4所述的机械密封装置，其特征在于，所述泵送环固定于所述第二弹簧座上。

7.如权利要求1所述的机械密封装置，其特征在于，所述轴套的前端通过若干径向的抱紧螺钉固定于转轴上，若干所述抱紧螺钉中至少有两个为面接触式螺钉。

8.如权利要求1所述的机械密封装置，其特征在于，所述轴套的内侧设有两段定位面，两段定位面设置于所述轴套的两端；所述轴套内套有两个定位O型圈。

9.如权利要求1所述的机械密封装置，其特征在于，所述轴套的前端还设有驱动环。

10.如权利要求9所述的机械密封装置，其特征在于，所述机械密封装置还包括限位板，所述限位板固定于所述驱动环和所述密封压盖的前侧。