CN110259952A - 一种离心机旋转动密封装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种离心机旋转动密封装置，包括第一密封动环通过连接转轴的配合端的限位与连接转轴组成共同旋转体，与第一密封动环形成对磨副的第一密封静环内嵌在后端盖内，并通过弹性圆柱销进行限位止转，第一密封静环与后端盖之间具有弹性补偿组以进行磨损补偿；第二密封动环通过连接转轴的配合端的限位与连接转轴组成共同旋转体，与第二密封动环形成对磨副的第二密封静环热镶在密封垫块内，密封垫块热镶在后端盖内，第二密封动环与连接转轴之间设置有弹簧以对第二密封动环进行磨损补偿。本发明采用双动旋转密封配对的结构形式且完全独立互不影响，使得高速运行的情况下也能保证密封的可靠性和超长的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及动密封技术领域，具体地说，涉及一种离心机旋转动密封装置。
背景技术
由于目前市场上拉袋式离心机所用的普通旋转接头适用性差，使用寿命短，一般在1至3个月内，使得整体的维护成本居高不下，而进口的旋转接头价格昂贵且使用寿命一般也只是在6个月左右，造成普通旋转接头使用寿命短的根本原因在于拉袋离心机在正常生产过程中电机会带动主轴产生很高的转数，大多数可以达到1000转/分钟，在这样的转数下旋转接头的密封面容易因摩擦而产生很高的热量，密封面的温度在无压力的情况下可以达到100℃以上，而拉袋离心机一般通的介质为空气，压力正常会在7kg左右，在这种高转数、有压力、干磨擦的情况下旋转接头的密封面温度甚至可以达到180℃。
目前装在拉袋式离心机上的普通旋转接头，如图4所示，采用的大多是平面式密封形式，而密封摩擦副采用的是普通碳石墨和碳化硅，轴承采用的是深沟球轴承，弹簧内置装配，其缺点在于：1、由于拉袋式离心机在正常生产过程中会由电机带动主轴进行较高转数的旋转运动，而采用平面密封的旋转接头适用于高转数的同时也对整个设备的同心度有很高的要求，若旋转接头和主轴采用螺纹的方式进行连接，那么在高速旋转的过程中往往会出现跳动，并且旋转接头内部的密封摩擦副碳石墨和碳化硅这两种材质脆性较大，当跳动量过大时极容易造成普通旋转接头内密封摩擦副碳石墨和碳化硅的碎裂，从而旋转接头出现泄漏，至使整台连铸机设备密封失效，另外深沟球轴承起钢性支撑平行作用，同样对同心度要求较高，这种跳动也易造成轴承内外圈错位或轴承滚珠脱落，至轴承卡死，从而影响设备的运转；2、在拉袋式离心机运行中旋转接头内部的密封摩擦副碳石墨和碳化硅基本处于干摩擦的状态，加上当转数不断提高和内部压力持续变化的情况下，均会使密封面的温度不断增加，加快密封副的磨损，这样的高温会造成旋转接头内部弹簧疲软和碳石墨变形，甚至直接导致旋转接头内的滚珠轴承因润滑脂老化而卡死导致旋转接头密封失效；3、普通的旋转接头内部与拉袋式离心机之间有一根单独的内管进行连接，这样在高转数下对内管就有很高的同心度要求，如果同心度不好则很容易出现碰壁、碰伤旋转接头内的密封环，影响旋转接头的使用寿命。这些设计已经很难满足旋转接头在连铸机上恶劣的工况要求。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种离心机旋转动密封装置，以克服现有技术中的缺陷。
为了实现上述目的，本发明提供了一种离心机旋转动密封装置，所述离心机旋转动密封装置包括连接转轴，在连接转轴的中心轴上设有一内侧介质流通通道，连接转轴的轴头通过第一弹性密封圈形成第一道施力对介质密封，在连接转轴的中心轴与连接转轴的外壁之间环设有外侧介质流通通道，连接转轴的轴头通过第二弹性密封圈形成第二道施力对介质密封；连接转轴的轴头定位通过螺栓与拉袋式离心机的主轴连接，连接转轴与拉袋式离心机的主轴同步运转；第一密封动环通过连接转轴的配合端的限位与连接转轴组成共同旋转体，与第一密封动环形成对磨副的第一密封静环内嵌在后端盖内，第一密封静环通过弹性圆柱销进行限位止转，第一密封静环与后端盖之间设置有第三弹性密封圈以形成静密封，且第一密封静环与后端盖之间还设有弹性补偿组接触以对第一密封静环进行磨损补偿，第一密封动环与连接转轴之间设置有第五弹性密封圈；第二密封动环通过连接转轴的配合端的限位与连接转轴组成共同旋转体，与第二密封动环形成对磨副的第二密封静环热镶在密封垫块内，密封垫块热镶在后端盖内，第二密封动环与连接转轴之间设置有弹簧以对第二密封动环进行磨损补偿，弹簧与第二密封动环之间设置有平行挡片和保护垫片以对第二密封动环进行保护，并防止弹簧将第二密封动环顶坏。
通过上述技术方案，将内外侧的介质通道都设计在了连接转轴上，并在动旋转密封装置内设计了双动旋转密封配对的结构形式，确保了动密封装置的密封可靠性，且两密封结构之间完全独立互不影响，使得高速运行的情况下也能绝对保证密封的可靠性和超长的使用寿命，可大大的节省生产成本。
作为对本发明所述的离心机旋转动密封装置的进一步说明，优选地，内侧介质流通通道由连接转轴的轴头的中心圆孔的内腔、第二密封动环的内孔、第二密封静环的内孔、密封垫块的内孔和后端盖的中心孔道构成，整个内侧循环由后端盖的中心孔道与连接转轴上的中心圆孔相联；外侧介质流通通道由连接转轴的轴头环设的多个小圆孔的内腔、第五弹性密封圈的内孔、第一密封动环的内孔、第一密封静环的内孔和后端盖的侧边孔道构成，整个外侧循环由后端盖的侧边孔道与连接转轴上的多个小圆孔相联。
通过上述技术方案，将内外侧的介质通道都设计在了连接转轴上，并且双动旋转密封配对的结构形式使得内外两侧的独立的介质流体通道做到了完全的隔离，解决了传统旋转接头在高速运行状态下动旋转密封装置因内管的同心度问题造成内管与外管刮碰。
作为对本发明所述的离心机旋转动密封装置的进一步说明，优选地，第一密封弹性圈环设在连接转轴的中心圆孔与多个小圆孔之间；第二密封弹性圈环设在连接转轴的多个小圆孔外侧。
通过上述技术方案，采用第一弹性密封圈和第二弹性密封圈将内外侧的介质通道进行密封，使介质流体通道做到了完全的隔离。
作为对本发明所述的离心机旋转动密封装置的进一步说明，优选地，连接转轴外套设有轴承壳体，轴承壳体通过外六角螺栓与后端盖连接，连接转轴与轴承壳体之间套设有两个滚珠轴承，两个滚珠轴承之间套设有轴承隔套。
通过上述技术方案，采用两个滚珠轴承降低连接转轴在转动过程中的摩擦力，采用轴承隔套以增加两个滚珠轴承支撑平行的间隙。
作为对本发明所述的离心机旋转动密封装置的进一步说明，优选地，轴承壳体上设置有油杯，油杯朝向两个滚珠轴承之间的间隙处。
通过上述技术方案，通过设置油杯以对滚珠轴承添加润滑油脂。
作为对本发明所述的离心机旋转动密封装置的进一步说明，优选地，后端盖一侧的滚珠轴承侧面设置有轴用弹性挡圈，轴用弹性挡圈卡设在连接转轴上。
通过上述技术方案，通过设置轴用弹性挡圈以限制滚珠轴承的轴向移动。
作为对本发明所述的离心机旋转动密封装置的进一步说明，优选地，保护垫片与第二密封动环之间设置有第四弹性密封圈。
通过上述技术方案，采用第四弹性密封圈以增加第二密封动环的密封性。
作为对本发明所述的离心机旋转动密封装置的进一步说明，优选地，第一密封动环和第一密封静环套设在连接转轴外，第三弹性密封圈环设在第一密封静环上，第一密封静环卡设在后端盖的内壁上。
作为对本发明所述的离心机旋转动密封装置的进一步说明，优选地，弹性圆柱销和弹性补偿组分别位于第一密封静环的轴线两侧。
本发明的有益效果如下：
1)本发明通过更改旋转动密封装置的结构，采用双动旋转密封配对的结构形式，确保了动密封装置的密封可靠性，且两密封结构之间完全独立互不影响，使得高速运行的情况下也能绝对保证密封的可靠性和超长的使用寿命，可大大的节省生产成本。
2)本发明在动旋转密封装置的高速平稳性上采用了介质通道一体支撑的形式，即将内外侧的介质通道都设计在了连接转轴上，取消了传统旋转接头的内管作为内侧介质通道的形式，解决了在高速运行状态下动旋转密封装置因内管的同心度问题造成内管与外管刮碰，以及内管碰伤密封环，方便了用户对动旋转密封装置的安装，使得安装更为方便和简单，便于客户维护，提高生产效率；并且内外两侧的独立的介质流体通道做到了完全的隔离，确保了生产设备的实际效果，动密封装置端做到了零资源浪费。
附图说明
图1为本发明的离心机旋转动密封装置的结构示意图；
图2为本发明的离心机旋转动密封装置的两个独立的介质流体通道的示意图；
图3为本发明的离心机旋转动密封装置的左视图；
图4为现有技术中拉袋式离心机上安装的普通旋转接头的结构示意图。
具体实施方式
为了能够进一步了解本发明的结构、特征及其他目的，现结合所附较佳实施例附以附图详细说明如下，本附图所说明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。
如图1所示，图1为本发明的离心机旋转动密封装置的结构示意图；一种离心机旋转动密封装置，所述离心机旋转动密封装置包括连接转轴3，其中，在连接转轴3的中心轴上设有一内侧介质流通通道B，连接转轴3的轴头通过第一弹性密封圈1形成第一道施力对介质密封，在连接转轴3的中心轴与连接转轴3的外壁之间环设有外侧介质流通通道A，连接转轴3的轴头通过第二弹性密封圈2形成第二道施力对介质密封；连接转轴3的轴头定位通过螺栓与拉袋式离心机的主轴连接，连接转轴3与拉袋式离心机的主轴同步运转。
连接转轴3的配合端外套设有第一密封动环10和第一密封静环12，第一密封动环10卡设在连接转轴3上，以使第一密封动环10通过连接转轴3的配合端的限位与连接转轴3组成共同旋转体，且第一密封动环10与连接转轴3之间设置有第五弹性密封圈9，第五弹性密封圈9卡设在连接转轴3上，与第一密封动环10形成对磨副的第一密封静环12内嵌在后端盖16内，第一密封静环12通过弹性圆柱销13与后端盖16连接以进行限位止转，第一密封静环12与后端盖16之间设置有第三弹性密封圈14以形成静密封，第三弹性密封圈14环设在第一密封静环12上，且第一密封静环12与后端盖16之间还设有弹性补偿组23以对第一密封静环12进行磨损补偿，弹性补偿组23连接在后端盖16上，弹性圆柱销13和弹性补偿组23分别位于第一密封静环12的轴线两侧。
第二密封动环19嵌设在连接转轴3的配合端的尾部，以使第二密封动环19通过连接转轴3的配合端的限位与连接转轴3组成共同旋转体，与第二密封动环19形成对磨副的第二密封静环18热镶在密封垫块17内，密封垫块17热镶在后端盖16内，第二密封动环19与连接转轴3之间设置有弹簧15以对第二密封动环19进行磨损补偿，弹簧15与第二密封动环19之间设置有平行挡片22和保护垫片21以对第二密封动环19进行保护，并防止弹簧15将第二密封动环19顶坏，保护垫片21与第二密封动环19之间设置有第四弹性密封圈20。
在动旋转密封装置内设计了双动旋转密封配对的结构形式，确保了动密封装置的密封可靠性，且两密封结构之间完全独立互不影响，使得高速运行的情况下也能绝对保证密封的可靠性和超长的使用寿命，可大大的节省生产成本，内外两侧的介质通道做到了完全的隔离，确保了生产设备的实际效果，动密封装置端做到了零资源浪费。
请参看图2和图3，图2为本发明的离心机旋转动密封装置的两个独立的介质流体通道的示意图；图3为本发明的离心机旋转动密封装置的左视图；连接转轴3的轴头具有中心圆孔，所述中心圆孔的外侧环设有多个小圆孔，所述中心圆孔和多个小圆孔贯穿连接转轴3形成供介质流通的内腔，第一密封弹性圈1环设在连接转轴3的中心圆孔与多个小圆孔之间；第二密封弹性圈2环设在连接转轴3的多个小圆孔外侧其中，内侧介质流通通道B由连接转轴3的轴头的中心圆孔的内腔、第二密封动环19的内孔、第二密封静环18的内孔、密封垫块17的内孔和后端盖16的中心孔道构成，整个内侧循环由后端盖16的中心孔道D与连接转轴3上的中心圆孔相联；外侧介质流通通道A由连接转轴3的轴头环设的多个小圆孔的内腔、第五弹性密封圈9的内孔、第一密封动环10的内孔、第一密封静环12的内孔和后端盖16的侧边孔道构成，整个外侧循环由后端盖16的侧边孔道C与连接转轴3上的多个小圆孔相联。在动旋转密封装置的高速平稳性上采用了介质通道一体支撑的形式，即将内外侧的介质通道都设计在了连接转轴上，取消了传统旋转接头的内管作为内侧介质通道的形式，解决了在高速运行状态下动旋转密封装置因内管的同心度问题造成内管与外观刮碰，以及内管碰伤密封环，并且介质通道一体支撑的形式大大的方便了用户对动旋转密封装置的安装，使得安装更为方便和简单，便于客户维护，提高生产效率。
请参看图1，连接转轴3外还套设有轴承壳体4，轴承壳体4的右端通过外六角螺栓11与后端盖16连接，轴承壳体4的左端卡设在连接转轴3上，连接转轴3与轴承壳体4之间套设有两个滚珠轴承5，两个滚珠轴承5之间套设有轴承隔套6以增加支撑平行的间隙，其中一个滚珠轴承5抵接在轴承壳体4的垂直平面处，另一个滚珠轴承5与轴用弹性挡圈8抵接，轴用弹性挡圈8卡设在连接转轴3上，以限制滚珠轴承5的轴向移动，并且在轴承壳体4上设置有油杯7，油杯7朝向两个滚珠轴承5之间的间隙处，以对滚珠轴承5添加润滑油脂。
本发明的离心机旋转动密封装置使用的参数如下：1、介质：空气、水和小颗粒硬物；2、最高转数：3500转/分钟；3、最高温度：200℃；4、最高压力：1.0Mpa。
需要声明的是，上述发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换或改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。
Claims (9)
1.一种离心机旋转动密封装置，所述离心机旋转动密封装置包括连接转轴(3)，其特征在于，
在连接转轴(3)的中心轴上设有一内侧介质流通通道(B)，连接转轴(3)的轴头通过第一弹性密封圈(1)形成第一道施力对介质密封，在连接转轴(3)的中心轴与连接转轴(3)的外壁之间环设有外侧介质流通通道(A)，连接转轴(3)的轴头通过第二弹性密封圈(2)形成第二道施力对介质密封；
连接转轴(3)的轴头定位通过螺栓与拉袋式离心机的主轴连接，连接转轴(3)与拉袋式离心机的主轴同步运转；
第一密封动环(10)通过连接转轴(3)的配合端的限位与连接转轴(3)组成共同旋转体，与第一密封动环(10)形成对磨副的第一密封静环(12)内嵌在后端盖(16)内，第一密封静环(12)通过弹性圆柱销(13)进行限位止转，第一密封静环(12)与后端盖(16)之间设置有第三弹性密封圈(14)以形成静密封，且第一密封静环(12)与后端盖(16)之间还设有弹性补偿组(23)以对第一密封静环(12)进行磨损补偿，第一密封动环(10)与连接转轴(3)之间设置有第五弹性密封圈(9)；
第二密封动环(19)通过连接转轴(3)的配合端的限位与连接转轴(3)组成共同旋转体，与第二密封动环(19)形成对磨副的第二密封静环(18)热镶在密封垫块(17)内，密封垫块(17)热镶在后端盖(16)内，第二密封动环(19)与连接转轴(3)之间设置有弹簧(15)以对第二密封动环(19)进行磨损补偿，弹簧(15)与第二密封动环(19)之间设置有平行挡片(22)和保护垫片(21)以对第二密封动环(19)进行保护，并防止弹簧(15)将第二密封动环(19)顶坏。
2.如权利要求1所述的离心机旋转动密封装置，其特征在于，
内侧介质流通通道(B)由连接转轴(3)的轴头的中心圆孔的内腔、第二密封动环(19)的内孔、第二密封静环(18)的内孔、密封垫块(17)的内孔和后端盖(16)的中心孔道构成，整个内侧循环由后端盖(16)的中心孔道(D)与连接转轴(3)上的中心圆孔相联；
外侧介质流通通道(A)由连接转轴(3)的轴头环设的多个小圆孔的内腔、第五弹性密封圈(9)的内孔、第一密封动环(10)的内孔、第一密封静环(12)的内孔和后端盖(16)的侧边孔道构成，整个外侧循环由后端盖(16)的侧边孔道(C)与连接转轴(3)上的多个小圆孔相联。
3.如权利要求2所述的离心机旋转动密封装置，其特征在于，第一密封弹性圈(1)环设在连接转轴(3)的中心圆孔与多个小圆孔之间；第二密封弹性圈(2)环设在连接转轴(3)的多个小圆孔外侧。
4.如权利要求2所述的离心机旋转动密封装置，其特征在于，连接转轴(3)外套设有轴承壳体(4)，轴承壳体(4)通过外六角螺栓(11)与后端盖(16)连接，连接转轴(3)与轴承壳体(4)之间套设有两个滚珠轴承(5)，两个滚珠轴承(5)之间设置有轴承隔套(6)以增加支撑平行的间隙。
5.如权利要求4所述的离心机旋转动密封装置，其特征在于，轴承壳体(4)上设置有油杯(7)，油杯(7)朝向两个滚珠轴承(5)之间的间隙处，以对滚珠轴承(5)添加润滑油脂。
6.如权利要求5所述的离心机旋转动密封装置，其特征在于，后端盖(16)一侧的滚珠轴承(5)侧面设置有轴用弹性挡圈(8)，轴用弹性挡圈(8)卡设在连接转轴(3)上，以限制滚珠轴承(5)的轴向移动。
7.如权利要求1所述的离心机旋转动密封装置，其特征在于，保护垫片(21)与第二密封动环(19)之间设置有第四弹性密封圈(20)。
8.如权利要求1所述的离心机旋转动密封装置，其特征在于，第一密封动环(10)和第一密封静环(12)套设在连接转轴(3)外，第三弹性密封圈(14)环设在第一密封静环(12)上，第一密封静环(12)卡设在后端盖(16)的内壁上。
9.如权利要求1所述的离心机旋转动密封装置，其特征在于，弹性圆柱销(13)和弹性补偿组(23)分别位于第一密封静环(12)的轴线两侧。
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