CN110081174A - 一种高温旋转轴的组合油封装置 - Google Patents

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周俊文
李润萍
刘建华
邵娅敏
崔凯辉
李熙腾
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
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    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
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Abstract

本发明涉及一种高温旋转轴的组合油封装置，属于油液密封技术领域。该装置包括轴盖、柔性密封圈、轴座、耐高温油、旋转轴、轴套、冷却水槽、轴承盖和轴承，旋转轴从炉体顶部穿过，炉体顶面上通过轴承盖和轴承固定连接并穿过旋转轴的冷却水槽，冷却水槽顶部固定设有穿过旋转轴的轴座，轴座顶部穿过轴套且轴套底部位于轴座内部的下方，轴套位于轴座内部的部分长度为L且通过耐高温油浸泡，L值大于根据热膨胀系数计算出旋转轴具体的热膨胀量，轴套内部穿过旋转轴，轴套顶部设有穿过旋转轴的轴盖，轴盖和轴套间设有柔性密封圈。本发明高温旋转轴的组合油封装置用于生物质裂解气化微波加热炉上，以克服高温引起的旋转轴的膨胀，提高密封可靠性。

Description

一种高温旋转轴的组合油封装置
技术领域
本发明涉及一种高温旋转轴的组合油封装置，属于油液密封技术领域。
背景技术
随着现代技术的不断发展，轴用密封技术也在逐步改进和提高，以适应各种使用条件（温度、压力、线速度、腐蚀介质、磨蚀介质等）和机械设备连续化、自动化要求。目前普遍使用的轴承密封有：盘根密封、密封圈密封、迷宫式密封、机械密封和磁力密封等。密封方式多种多样，但密封性较差。
传统的轴封是整体结构，很多设备的转动箱体积大，或安装部位紧凑拆卸困难，在维修时耗时耗力；对轴的实际适应性较差，尤其在转动轴与壳体之间不同轴度较大时，密封面的间隙会发生变化，从而造成密封不稳定。于是提出了一种由动静结合的端面密封结构的机械密封，但这种密封的摩擦配合材料一般为硬质合金，存在密封结构复杂，制造和安装精度高，成本较高，维修不便等问题。另外，很多传统轴封只能在低温下使用，很少考虑高温引起的各种膨胀量的影响。
生物质裂解气化是指生物质在完全缺氧或有限氧供给的条件下，热降解为生物油、可燃气体和固体生物质炭三种产品的过程。生物质气化是在较高温度（700-900℃）下以及缺氧条件下进行。由于是在高温条件下进行反应，所以需要克服高温引起的膨胀量；又因为要在缺氧或有限氧的条件下进行，所以要求旋转轴要具有一定的密封性。但是目前没有这种对于旋转轴进行密封的装置。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种高温旋转轴的组合油封装置。本发明高温旋转轴的组合油封装置用于生物质裂解气化微波加热炉上，以克服高温引起的旋转轴的膨胀，提高密封可靠性。本发明通过以下技术方案实现。
一种高温旋转轴的组合油封装置，包括轴盖1、柔性密封圈2、轴座3、耐高温油4、旋转轴6、轴套7、冷却水槽8、轴承盖10和轴承11，旋转轴6从炉体12顶部穿过，炉体12顶面上通过轴承盖10和轴承11固定连接并穿过旋转轴6的冷却水槽8，冷却水槽8顶部固定设有穿过旋转轴6的轴座3，轴座3顶部穿过轴套7且轴套7底部位于轴座3内部的下方，轴套7位于轴座3内部的部分长度为L且通过耐高温油4浸泡，L值大于根据热膨胀系数计算出旋转轴6具体的热膨胀量，轴套7内部穿过旋转轴6，轴套7顶部设有穿过旋转轴6的轴盖1，轴盖1和轴套7间设有柔性密封圈2。
所述轴盖1、轴座3、旋转轴6和轴套7材质均为不锈钢。
所述柔性密封圈2为石墨材质。
所述冷却水槽8一端设有冷却水进口5，另一端设有冷却水出口9，冷却水进口5连接进水管，冷却水出口9连接出水管。
该装置的工作原理为：压紧轴盖1，通过柔性密封圈2紧紧固定在旋转轴6上；轴座3和冷却水槽8仅是套在旋转轴6并没有紧密贴紧旋转轴6，且通过轴承盖10和轴承11固定在炉体12上，而轴盖1和轴套7紧密贴紧旋转轴6，所以当旋转轴6发生膨胀时，轴盖1和轴套7会随旋转轴6膨胀向上移动，很好的克服了高温引起的旋转轴6的膨胀；通过旋转轴6的热膨胀系数可以计算出旋转轴6具体的热膨胀量，通过控制L的长度，使轴套7能始终浸在耐高温油4中油封，确保装置的密封性。冷却水槽8底端与轴承盖10连接在一起，既能对耐高温油4起冷却作用，避免高温旋转过程中耐高温油4的温度过高；又能对轴承盖10及轴承11起冷却保护作用，降低轴承盖10及轴承11的温度，确保装置的安全性。
本发明的有益效果是：
本装置整体分为三部分，采用动静结合的方式，克服了高温引起的旋转轴的膨胀，密封可靠性高；装置采用不锈钢为原材料，价格便宜，节约了成本；本装置结构简单，操作简便，易于维修；轴套与轴座之间的转动空间较大，不易发生碰撞，减小了旋转阻力；此外，使用油封，密封效果较好，而且能克服轴套与轴座在旋转过程中的摩擦力，提高转动速度，延长使用寿命。
附图说明
图1是本发明剖面结构示意图；
图2是本发明装置结构示意图。
图中：1-轴盖，2-柔性密封圈，3-轴座，4-耐高温油，5-冷却水进口，6-旋转轴，7-轴套，8-冷却水槽，9-冷却水出口，10-轴承盖，11-轴承，12-炉体。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1至2所示，该高温旋转轴的组合油封装置，包括轴盖1、柔性密封圈2、轴座3、耐高温油4、旋转轴6、轴套7、冷却水槽8、轴承盖10和轴承11，旋转轴6从炉体12顶部穿过，炉体12顶面上通过轴承盖10和轴承11固定连接并穿过旋转轴6的冷却水槽8，冷却水槽8顶部固定设有穿过旋转轴6的轴座3，轴座3顶部穿过轴套7且轴套7底部位于轴座3内部的下方，轴套7位于轴座3内部的部分长度为L且通过耐高温油4浸泡，L值大于根据热膨胀系数计算出旋转轴6具体的热膨胀量，轴套7内部穿过旋转轴6，轴套7顶部设有穿过旋转轴6的轴盖1，轴盖1和轴套7间设有柔性密封圈2。
其中轴盖1、轴座3、旋转轴6和轴套7材质均为不锈钢；柔性密封圈2为石墨材质；当温度在20~500℃之间时，不锈钢热膨胀系数约为17.1×10-6℃/m，通过计算得不锈钢旋转轴的热膨胀量约为8.2mm，所以L＞8.2mm，轴套才能始终浸在耐高温油中，确保装置的密封性。
实施例2
如图1至2所示，该高温旋转轴的组合油封装置，包括轴盖1、柔性密封圈2、轴座3、耐高温油4、旋转轴6、轴套7、冷却水槽8、轴承盖10和轴承11，旋转轴6从炉体12顶部穿过，炉体12顶面上通过轴承盖10和轴承11固定连接并穿过旋转轴6的冷却水槽8，冷却水槽8顶部固定设有穿过旋转轴6的轴座3，轴座3顶部穿过轴套7且轴套7底部位于轴座3内部的下方，轴套7位于轴座3内部的部分长度为L且通过耐高温油4浸泡，L值大于根据热膨胀系数计算出旋转轴6具体的热膨胀量，轴套7内部穿过旋转轴6，轴套7顶部设有穿过旋转轴6的轴盖1，轴盖1和轴套7间设有柔性密封圈2。
其中轴盖1、轴座3、旋转轴6和轴套7材质均为不锈钢；柔性密封圈2为石墨材质；当温度在20~1000℃之间时，不锈钢热膨胀系数约为18.9×10-6℃/m，通过计算得不锈钢旋转轴的热膨胀量约为18.5mm，所以L＞18.5mm，轴套才能始终浸在耐高温油中，确保装置的密封性。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (4)

1.一种高温旋转轴的组合油封装置，其特征在于：包括轴盖（1）、柔性密封圈（2）、轴座（3）、耐高温油（4）、旋转轴（6）、轴套（7）、冷却水槽（8）、轴承盖（10）和轴承（11），旋转轴（6）从炉体（12）顶部穿过，炉体（12）顶面上通过轴承盖（10）和轴承（11）固定连接并穿过旋转轴（6）的冷却水槽（8），冷却水槽（8）顶部固定设有穿过旋转轴（6）的轴座（3），轴座（3）顶部穿过轴套（7）且轴套（7）底部位于轴座（3）内部的下方，轴套（7）位于轴座（3）内部的部分长度为L且通过耐高温油（4）浸泡，L值大于根据热膨胀系数计算出旋转轴（6）具体的热膨胀量，轴套（7）内部穿过旋转轴（6），轴套（7）顶部设有穿过旋转轴（6）的轴盖（1），轴盖（1）和轴套（7）间设有柔性密封圈（2）。
2.根据权利要求1所述的高温旋转轴的组合油封装置，其特征在于：所述轴盖（1）、轴座（3）、旋转轴（6）和轴套（7）材质均为不锈钢。
3.根据权利要求1所述的高温旋转轴的组合油封装置，其特征在于：所述柔性密封圈（2）为石墨材质。
4.根据权利要求1所述的高温旋转轴的组合油封装置，其特征在于：所述冷却水槽（8）一端设有冷却水进口（5），另一端设有冷却水出口（9），冷却水进口（5）连接进水管，冷却水出口（9）连接出水管。
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