CN109780215B - 一种双动环、单定环互锁内压式密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双动环、单定环互锁内压式密封装置，包括中空结构的耐磨钢套、第一动环、第二动环和定环，转子一端穿过耐磨钢套而外周侧依次向外套装第一动环、第二动环，第一动环内腔安装弹簧，顶头一端安装于第一动环内腔；而另一端安装于第二动环内腔，第二动环内腔安装沉头螺丝，转子在高速转动工作时，第一动环、第二动环同步旋转而耐磨钢套、定环固定不动，第一动环、第二动环在弹簧作用下反向移动分别触碰到定环左右内侧而产生压力摩擦密封作用，耐磨钢套、第一动环、第二动环、定环之间形成多层台阶互锁内压式密封结构，密封性更好，不留间隙可有效阻止粉料泄漏，无需经常维修和更换零件，节约成本，满足实际使用需要。

Description

一种双动环、单定环互锁内压式密封装置

技术领域

本发明涉及密炼机领域，具体涉及一种双动环、单定环互锁内压式密封装置。

背景技术

密炼机，又称捏炼机，主要用于橡胶的塑炼和混炼，是一种设有一对特定形状并相对回转的转子、在可调温度和压力的密闭状态下间隙性地对聚合物材料进行塑炼和混炼的机械设备，主要由密炼室、转子、转子密封装置、加料压料装置、卸料装置、传动装置及机座等部分组成，密炼机是否环保、混炼的胶料质量好坏，主要取决于转子密封装置、混炼温度、填充量、转子转速、混炼时间、上顶拴压力和转子结构等，其中转子密封装置是重要的影响因素之一，主要是由于密炼机在长期运行过程中，转子受到轴向推力、径向力、圆周力、反复扭力、上顶栓给的压力、胶料磨擦力、撞击力、以及温度等影响，转子与机体结合面的密封装置如果不好就会发生漏粉漏料现象，不但影响混炼胶的质量还会污染周围环境，所以密炼机的密封性能好坏是衡量一台密炼机质量的重要指标之一。

目前密炼机密封装置用得最多的是扒叉外压式密封装置，是由一块扒叉钢板，一个支撑弹簧，一个小油缸，一个迫紧端盖，一个定环，一个动环组成；由于扒叉外压式密封装置，用在迫紧端盖外压力只有两个受力点，很难控制好外压力平衡使用在压迫端盖上，压迫端盖受力不均衡就会使定环与动环不能充分接触，转子旋转时动环与定环接触磨擦密封面有间隙就会有漏粉漏料现象发生；要是混炼胶受到的压力大过密封装置外迫压力也会发生泄漏现象，而且定环与动环之间只有一个密封接触面，容易磨损坏掉，再加上空间局限不好拆装维修。在运行中就会出现长期泄漏，既造成胶料的大量浪费、增加生产成本，又影响企业的现场管理，满足不了实际使用需要。为了解决上述问题，本申请人向国家知识产权局提交申请了申请号为201720229144.3，名称是一种密炼机的转子密封装置的发明专利，此所记载的技术方案可有效阻止粉料泄漏，无需经常维修和更换零件，但在实际使用中发现此单动环单定环密封装置的密封性能还可进一步提升，做到完全密封不漏料。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种密封效果更好的密炼机的双动环、单定环互锁内压式密封装置，能实现完全不漏料，具体技术方案如下：

一种双动环、单定环互锁内压式密封装置，包括中空结构的耐磨钢套、第一动环、第二动环和定环，耐磨钢套固定安装在密炼机的密炼室侧壁里，转子一端穿过耐磨钢套而外周侧依次向外套装第一动环、第二动环，第一动环、第二动环位于耐磨钢套内周侧和转子外周侧之间，定环通过螺钉固定安装在耐磨钢套外露的端面上并套装压紧在第一动环、第二动环外周侧，第一动环、第二动环与转子之间过盈安装键销，转子转动时通过键销带动第一动环、第二动环同步转动，第一动环内腔安装弹簧，弹簧一端与第一动环内壁相接触；而另一端与顶头相接触，顶头一端安装于第一动环内腔；而另一端安装于第二动环内腔，第一动环内腔大于第二动环内腔，第二动环内腔安装沉头螺丝，沉头螺丝与顶头相接触，弹簧弹性驱动第一动环、第二动环相对反向移动，第一动环、第二动环分别触碰到定环左右内侧而产生压力摩擦密封作用防止转子漏料。

作为本发明的一种优选方案，所述第一动环外周侧设有外凸的第一台阶和第二台阶，第一台阶和第二台阶之间相隔开形成第一凹槽，第二动环外周侧设有外凸的第三台阶，定环内周侧设有内凸的第四台阶和第五台阶，第四台阶和第五台阶之间相隔开形成第二凹槽，定环套装第一动环、第二动环时，第一台阶嵌入第四台阶和耐磨钢套内周侧之间，第四台阶嵌入第一凹槽中，第二台阶、第三台阶嵌入第二凹槽中，第五台阶嵌入第二动环尾端。

作为本发明的一种优选方案，所述耐磨钢套、第一动环、第二动环和定环各有两个且分别安装在转子的左右两端。

作为本发明的一种优选方案，所述弹簧有多个且围绕第一动环中心轴等圆周排列。

作为本发明的一种优选方案，所述耐磨钢套设有冷却水道。

作为本发明的一种优选方案，所述定环设有垂直的工艺油入孔，润滑油从工艺油入孔注入定环与第一动环、第二动环摩擦部位。

作为本发明的一种优选方案，所述第一动环、第二动环、定环采用高硬度、高耐磨材料制成。

本发明的有益效果：双动环、单定环互锁内压式密封装置通过相互配合的耐磨钢套、第一动环、第二动环、定环获得良好的密封效果，转子在高速转动工作时，第一动环、第二动环同步旋转而耐磨钢套、定环固定不动，第一动环、第二动环在弹簧作用下反向移动分别摩擦接触定环，耐磨钢套、第一动环、第二动环、定环之间形成多层台阶互锁内压式密封结构，密封性更好，不留间隙可有效阻止粉料泄漏，无需经常维修和更换零件，节约成本，满足实际使用需要。

附图说明

图1是本发明密封装置与转子配合的示意图；

图2是本发明密封装置的结构示意图；

图3是图2中A处的放大视图；

图4是本发明的耐磨钢套、第一动环、第二动环、定环分解示意图；

图5是本发明的第一动环内弹簧的分布示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式做进一步说明：

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1～3所示，一种双动环、单定环互锁内压式密封装置，包括中空结构的耐磨钢套1、第一动环2、第二动环3和定环4，所述耐磨钢套1、第一动环2、第二动环3和定环4各有两个且分别安装在转子5的左右两端，耐磨钢套1一端面与胶料直接接触，另一端面露出外面，耐磨钢套1通过螺钉固定安装在密炼机的密炼室侧壁里，转子5一端穿过耐磨钢套1而外周侧依次向外套装第一动环2、第二动环3，第一动环2、第二动环3位于耐磨钢套1内周侧和转子3外周侧之间，定环4通过螺钉固定安装在耐磨钢套1外露的端面上并套装压紧在第一动环2、第二动环3外周侧，第一动环2、第二动环3与转子3之间过盈安装键销6，转子5转动时通过键销6带动第一动环2、第二动环3同步转动，第一动环2内腔安装弹簧7，弹簧7一端与第一动环2内壁相接触；而另一端与顶头8相接触，顶头8一端安装于第一动环2内腔；而另一端安装于第二动环3内腔，第一动环2内腔大于第二动环3内腔，第二动环3内腔安装沉头螺丝9，沉头螺丝9与顶头8相接触，弹簧7弹性驱动第一动环2、第二动环3相对反向移动，即第一动环2往左则第二动环3往右，第一动环2、第二动环3分别摩擦触碰到定环4左右内侧而产生压力摩擦密封作用防止转子漏料，第一动环2、第二动环3、定环4相互摩擦密封配合防止转子5漏料。

如图3和4所示，第一动环2外周侧设有外凸的第一台阶21和第二台阶22，第一台阶21和第二台阶22之间相隔开形成第一凹槽23，第二动环3外周侧设有外凸的第三台阶31，定环4内周侧设有内凸的第四台阶41和第五台阶42，第四台阶41和第五台阶42之间相隔开形成第二凹槽43，定环4套装第一动环2、第二动环3时，第一台阶21嵌入第四台阶41和耐磨钢套1内周侧之间，第四台阶41嵌入第一凹槽23中，第二台阶22、第三台阶31嵌入第二凹槽43中，第五台阶42嵌入第二动环3尾端，弹簧7一端驱动第一动环2内移；另一端通过顶头8驱动第二动环3外移，第二台阶22与第四台阶41相接触、第三台阶31与第五台阶42相接触，上述嵌入配合为间隙配合，第一动环2、第二动环3可压缩弹簧7水平移动0.5mm不留缝隙完全密封。

如图5所示，弹簧7有多个且围绕第一动环2中心轴等圆周排列，保证第一动环2、第二动环3受力平衡均匀且能摩擦顶紧定环4，在本实施例中弹簧7优选有8个，弹簧7的数量根据机器规格进行灵活增加，以8～16个为佳，耐磨钢套1设有冷却水道11，防止耐磨钢套1温度过高损坏，所述定环4设有垂直的工艺油入孔44，润滑油从工艺油入孔44注入定环4与第一动环2、第二动环3的摩擦部位，减少摩擦力。

具体的，第一动环2、第二动环3、定环4采用高硬度、高耐磨材料制成，并且均为半环形组合可拆卸式结构，方便维修更换，优点是在于a.密封性能好，不漏粉漏胶污染周围环境；b.使用润滑油很少，每套密封装置只有一个注油孔；c.使用的润滑油不需要指定油脂，一般使用干净不含杂质混炼胶软化油即可；d.使用过的软化油回收后还可以继续作软化油使用，不造成浪费；e.无论转子有多大的轴向串动，密封性能依然有效。

以转子5高速转动时的工作状态，具体说明本发明的工作原理，转子5高速转动时，粉料一旦泄漏就会进入耐磨钢套1与转子5之间的间隙中，第一动环2、第二动环3与转子5同步旋转而耐磨钢套1、定环4固定不动，第一动环2的第一台阶21左端面顶着耐磨钢套1间隙处形成第一层防漏结构防止粉料泄漏，若当粉料继续进入第一动环2与耐磨钢套1之间时，第一动环2的第一台阶21右端面顶着定环4的第四台阶41的左端面形成第二层防漏结构防止粉料继续泄漏；而当粉料进入第一动环2与定环4之间时，弹簧7驱动第一动环2、第二动环3反向移动，第一动环2第二台阶22左端面摩擦接触定环4的第四台阶41右端面形成第三层防漏结构，第二动环3的第三台阶31摩擦接触第五台阶42右端面形成第四层防漏结构，无论转子有轴向串动（被定环限位）或径向轻微跳动（动环、定环间隙配合）密封性能依然有效，通过上述密封结构的阻挡，有效防止漏粉漏胶污染周围环境，无需经常维修和更换零件，节约成本。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种双动环、单定环互锁内压式密封装置，其特征在于：包括中空结构的耐磨钢套、第一动环、第二动环和定环，耐磨钢套固定安装在密炼机的密炼室侧壁里，转子一端穿过耐磨钢套而外周侧依次向外套装第一动环、第二动环，第一动环、第二动环位于耐磨钢套内周侧和转子外周侧之间，定环通过螺钉固定安装在耐磨钢套外露的端面上并套装压紧在第一动环、第二动环外周侧，第一动环、第二动环与转子之间过盈安装键销，转子转动时通过键销带动第一动环、第二动环同步转动，第一动环内腔安装弹簧，弹簧一端与第一动环内壁相接触；而另一端与顶头相接触，顶头一端安装于第一动环内腔；而另一端安装于第二动环内腔，第一动环内腔大于第二动环内腔，第二动环内腔安装沉头螺丝，沉头螺丝与顶头相接触，弹簧弹性驱动第一动环、第二动环相对反向移动，第一动环、第二动环分别触碰到定环左右内侧而产生压力摩擦密封作用防止转子漏料，所述第一动环外周侧设有外凸的第一台阶和第二台阶，第一台阶和第二台阶之间相隔开形成第一凹槽，第二动环外周侧设有外凸的第三台阶，定环内周侧设有内凸的第四台阶和第五台阶，第四台阶和第五台阶之间相隔开形成第二凹槽，定环套装第一动环、第二动环时，第一台阶嵌入第四台阶和耐磨钢套内周侧之间，第四台阶嵌入第一凹槽中，第二台阶、第三台阶嵌入第二凹槽中，第五台阶嵌入第二动环尾端，弹簧一端驱动第一动环内移；另一端通过顶头驱动第二动环外移，第二台阶与第四台阶相接触、第三台阶与第五台阶相接触。

2.根据权利要求1所述的一种双动环、单定环互锁内压式密封装置，其特征在于：所述耐磨钢套、第一动环、第二动环和定环各有两个且分别安装在转子的左右两端。

3.根据权利要求1所述的一种双动环、单定环互锁内压式密封装置，其特征在于：所述弹簧有多个且围绕第一动环中心轴等圆周排列。

4.根据权利要求1所述的一种双动环、单定环互锁内压式密封装置，其特征在于：所述耐磨钢套设有冷却水道。

5.根据权利要求1所述的一种双动环、单定环互锁内压式密封装置，其特征在于：所述定环设有垂直的工艺油入孔，润滑油从工艺油入孔注入定环与第一动环、第二动环摩擦部位。

6.根据权利要求1所述的一种双动环、单定环互锁内压式密封装置，其特征在于：所述第一动环、第二动环、定环采用高硬度、高耐磨材料制成。