CN110307717A - 一种高效密封回转窑 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效密封回转窑，尾罩和回转窑内筒通过密封机构连接；密封机构包括提供轴向推力的轴向顶紧装置、轴向压紧重锤拉绳、轴向受压装置和密封筒；轴向顶紧装置和密封筒均固定连接在尾罩上，轴向压紧重锤拉绳穿过所述轴向顶紧装置和轴向受压装置并与轴向顶紧装置和轴向受压装置滑动连接；轴向受压装置固定连接有密封环，密封机构还包括固定连接在回转窑内筒的密封盘，密封环与密封筒和密封盘均贴合滑动连接，轴向顶紧装置通过轴向压紧重锤拉绳将轴向推力传递到轴向受压装置上使密封环与密封盘贴紧。本发明节省轴向安装空间的同时，实现了回转窑内筒与窑尾罩之间的有效密封，在不增加回转窑长度的情况下，给加热段更长的距离。

Description

一种高效密封回转窑

技术领域

本发明涉及回转窑技术领域，尤其涉及一种高效密封回转窑。

背景技术

回转窑设备在设计过程中，经常受到加工及运输的限制，内筒的长度有限，因此在有限的长度内加热段越长，热效率就会越高。内筒与尾罩之间的密封器除了密封作用，并不能提供热能，所以在保证密封性能的前提下能做到越短，加热段就能够更长。

回转窑在运行时，内筒旋转运动，尾罩固定不动，通常内筒的长度较大，无法整体上机床上加工，制造过程无法保证绝对同轴，在运行的过程中也会受到应力导致变形增大，通常内筒的径向跳动都在25mm以上，轴向窜动在15mm以上，回转窑的尺寸越大，跳动与窜动就越大，针对这种工况给密封器的设计带来非常大的难度。

在以往的设计中，回转窑内筒与尾罩有三种密封形式。第一种为复合鳞片密封，由众多鳞片依次叠加安装覆盖在尾罩与内筒之间的缝隙，像鱼鳞一样的结构，尽管鳞片有柔性，能够吸收内筒运行过程中的窜动和跳动，但是鳞片与鳞片叠加始终有间隙，密封效果较差，非常容易吸入空气或者内部气体泄漏，尽管结构相对紧凑，但是对密封性要求高的回转窑不适用。

第二种与第三种分别是柔性径向填料压紧密封器以及柔性补偿端面密封器，这两种形式的密封器均需要安装一个膨胀节来吸收回转窑运行过程中内筒的跳动与窜动，以保证密封器的可靠性，对于这种耐高温耐腐蚀的大型膨胀节，以外径为2m的回转窑内筒为例，安装柔性径向填料压紧密封器以及柔性补偿端面密封器，用于补偿内筒跳动的膨胀节最短长度为500mm，加上密封器自身的长度，最短也要800mm。会严重占用加热段的长度，给回转窑的热效率大打折扣。

因此需要一种既能适应大径向跳动和轴向窜动，又结构紧凑的回转窑密封器来满足市场的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效密封回转窑，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高效密封回转窑，包括尾罩和回转窑内筒，所述尾罩和回转窑内筒通过密封机构连接；所述密封机构包括提供轴向推力的轴向顶紧装置、轴向压紧重锤拉绳、轴向受压装置和密封筒；所述轴向顶紧装置和密封筒均固定连接在尾罩上，所述轴向压紧重锤拉绳穿过所述轴向顶紧装置和轴向受压装置并与轴向顶紧装置和轴向受压装置滑动连接；所述轴向受压装置固定连接有密封环，所述密封机构还包括固定连接在回转窑内筒的密封盘，所述密封环与密封筒和密封盘均贴合滑动连接，轴向顶紧装置通过轴向压紧重锤拉绳将轴向推力传递到轴向受压装置上使密封环与密封盘贴紧。

优选的，所述密封机构还包括圆周张紧重锤拉绳，所述密封环为多个弧形炭块组，多个所述炭块组组合成圆环形，其圆环内径与回转窑内筒的外径相同，多个炭块组通过圆周张紧重锤拉绳箍紧。

优选的，所述炭块组的侧壁上周向均匀固定连接有多个固定环，所述圆周张紧重锤拉绳穿过所述固定环。

优选的，所述炭块组两端内圈和外圈设有可配合使用的缺口结构。

优选的，所述轴向顶紧装置包括多个周向均匀布置的轴向弹簧顶紧滑轮组；轴向弹簧顶紧滑轮组包括第一滑轮、压簧、伸缩杆、第一支撑板和第二支撑板，所述伸缩杆的伸缩端端部设有穿过轴向压紧重锤拉绳的第一穿孔，第一滑轮设置在第一穿孔内并与伸缩杆的伸缩端转动连接，第一滑轮与轴向压紧重锤拉绳滑动连接；所述第一支撑板固定连接在伸缩杆的伸缩端上，第二支撑板固定连接在伸缩杆的伸缩端上；压簧套设在伸缩杆上，其两端分别压接在第一支撑板和第二支撑板上。

优选的，所述轴向受压装置包括多个轴向布置的轴向受压滑轮组，轴向受压滑轮组包括支撑杆和第二滑轮，所述支撑杆设有穿过轴向压紧重锤拉绳的第二穿孔，第二滑轮设置在第二穿孔内并与支撑杆转动连接，第二滑轮与轴向压紧重锤拉绳滑动连接。

优选的，所述轴向受压滑轮组的数量为轴向弹簧顶紧滑轮组的两倍，每个轴向弹簧顶紧滑轮组的两侧各设一个轴向受压滑轮组。

优选的，所述密封机构还包括一端铰接在尾罩上的多个支架，所述支架的另一端设有轴向的滑槽，所述密封环设有与支架数量一致的支撑柱，所述支撑柱插设在滑槽内并在滑槽内滑动

本发明的有益效果如下：

1、本发明通过轴向顶紧装置、轴向压紧重锤拉绳、轴向受压装置、密封筒、密封盘和密封环等结构，节省轴向安装空间的同时，实现了回转窑内筒与窑尾罩之间的有效密封，在不增加回转窑长度的情况下，给加热段更长的距离，提升回转窑的热效率。同时，通过柔性的轴向压紧重锤拉绳吸收回转窑内筒的跳动与窜动，不会对密封机构造成破坏。

2、本发明中的多个炭块组通过缺口结构贴合合并组成一个圆环，被圆周张紧重锤拉绳箍紧后，紧贴在密封筒上，实现了良好的密封效果。炭块组的主要成分为石墨，炭块组与密封盘和密封筒的摩擦系数小，有利于提高密封效果。

3、本发明中的轴向弹簧顶紧滑轮组和轴向受压滑轮组结构简单，制作方便，可靠性高。

4、本发明的每个轴向弹簧顶紧滑轮组配合两个轴向受压滑轮组一起使用，此结构使轴向弹簧顶紧滑轮组的轴向推力能更平稳有效地传递到弹簧顶紧滑轮组上，提高密封机构的密封效果。

附图说明

图1本发明的结构示意图；

图2是本发明中密封机构及部分回转窑的平面结构示意图；

图3是本发明中密封机构及部分回转窑的立体结构示意图；

图4是图2中部分轴端面结构示意图；

图5是图2中A处的结构放大示意图；

图6是图2中B处的结构放大示意图；

图7是本发明中单个炭块组的结构示意图；

图8是本发明中多个炭块组组合后的结构示意图。

图中所示：1-回转窑内筒，2-尾罩，3-轴向弹簧顶紧滑轮组，301-固定端，302-第一支撑板，303-压簧，304-第二支撑板，305-伸缩端，306-第一滑轮，307-第一穿孔，4-轴向压紧重锤拉绳，5-轴向受压滑轮组，501-第二滑轮，502-第二穿孔，503-支撑杆，6-炭块组，601-缺口结构， 7-圆周张紧重锤拉绳，8-固定环，9-支架，10-支撑柱，11-滑槽，12-密封盘，13-密封筒。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明的实施例。

如图1-4所示，一种高效密封回转窑，包括尾罩2和回转窑内筒1，所述尾罩2和回转窑内筒1通过密封机构连接；所述密封机构包括提供轴向推力的轴向顶紧装置、轴向压紧重锤拉绳4、轴向受压装置和密封筒13；所述轴向顶紧装置和密封筒13均固定连接在尾罩上，所述轴向压紧重锤拉绳4穿过所述轴向顶紧装置和轴向受压装置并与轴向顶紧装置和轴向受压装置滑动连接；所述轴向受压装置固定连接有密封环，所述密封机构还包括固定连接在回转窑内筒1的密封盘12，所述密封环与密封筒1和密封盘12均贴合滑动连接。轴向顶紧装置通过轴向压紧重锤拉绳4将轴向推力传递到轴向受压装置上使密封环与密封盘12贴紧。通过密封机构，回转窑内筒1与尾罩2之间得到了有效密封，在不增加回转窑长度的情况下，给加热段更长的距离，提升回转窑的热效率，避免因为回转窑内筒1的径向跳动或者轴向窜动产生密封泄露。

如图7-8所示，所述密封机构还包括圆周张紧重锤拉绳7，所述密封环为多个弧形炭块组6，多个所述炭块组6组合成圆环形，其圆环内径与回转窑内筒1的外径相同，多个炭块组6通过圆周张紧重锤拉绳4箍紧，所述炭块组6两端内圈和外圈设有可配合使用的缺口结构601。炭块组6的主要成分为石墨，石墨的摩擦系数只有0.1左右。所述炭块组6的侧壁上周向均匀固定连接有多个固定环8，所述圆周张紧重锤拉绳7穿过所述固定环8。

如图5所示，所述轴向顶紧装置包括多个周向均匀布置的轴向弹簧顶紧滑轮组3；轴向弹簧顶紧滑轮组3包括第一滑轮306、压簧303、伸缩杆、第一支撑板302和第二支撑板304，所述伸缩杆的伸缩端305端部设有穿过轴向压紧重锤拉绳4的第一穿孔307，第一滑轮306设置在第一穿孔307内并与伸缩杆的伸缩端305转动连接，第一滑轮306与轴向压紧重锤拉绳4滑动连接；所述第一支撑板302固定连接在伸缩杆的伸缩端305上，第二支撑板304固定连接在伸缩杆的伸缩端305上；压簧303套设在伸缩杆上，其两端分别压接在第一支撑板302和第二支撑板304上。

所述轴向受压装置包括多个轴向布置的轴向受压滑轮组5，轴向受压滑轮组5包括支撑杆503和第二滑轮，所述支撑杆503设有穿过轴向压紧重锤拉绳4的第二穿孔502，第二滑轮501设置在第二穿孔502内并与支撑杆503转动连接，第二滑轮501与轴向压紧重锤拉绳4滑动连接。

所述轴向受压滑轮组5的数量为轴向弹簧顶紧滑轮组3的两倍，每个轴向弹簧顶紧滑轮组3的两侧各设一个轴向受压滑轮组5。

如图6所示，所述密封机构还包括一端铰接在尾罩上的多个支架9，所述支架9的另一端设有轴向的滑槽11，所述密封环设有与支架9数量一致的支撑柱10，所述支撑柱10插设在滑槽11内并在滑槽11内滑动。

以外径为2m的回转窑内筒1为例，安装柔性径向填料压紧密封器以及柔性补偿端面密封器，用于补偿内筒跳动的膨胀节最短长度为500mm，加上密封器自身的长度，最短也要800mm，而安装本实施例中的密封机构，长度只有300mm。能够给加热段预留出更多宝贵的加热空间，提升回转窑的热效率。

此外，柔性径向填料压紧密封器以及柔性补偿端面密封器需要安装膨胀节以消除回转窑内筒1运行过程中的跳动和窜动实现有效密封，本实施例少了一个膨胀节，所以长度上又减少了一个膨胀节的距离，可以增加为加热段长度，实现不增加窑体总长的情况下，进一步提升回转窑的热效率。

相对鳞片密封器而言，鳞片数量太多，每两片鳞片之间都有间隙，密封效果差，泄露严重。本发明实施例中的炭块组在圆周方向始终被圆周张紧重锤拉绳7抱紧于密封筒13上，圆周方向不存在泄漏，炭块组6端面在轴向压紧重锤拉绳4和轴向弹簧顶紧滑轮组3的轴向作用力下也始终贴紧密封盘的端面，即使回转窑内筒1出现跳动窜动，由于压紧的是轴向压紧重锤拉绳4，能够柔性吸收跳动和窜动，实现自动补偿。

本发明的工作原理及过程如下：

图4-5所示，轴向压紧重锤拉绳4和圆周张紧重锤拉绳7均受到重锤拉紧力，处于拉紧状态。压簧303向左的轴向推力作用在第二支撑板304上，第二支撑板304带动伸缩杆的伸缩端305向左侧伸出，伸缩端305通过第一滑轮306将向左的轴向推力作用在轴向压紧重锤拉绳4上，轴向压紧重锤拉绳4通过第二滑轮501将炭块组6向左推动，使炭块组6的左侧壁贴紧密封盘12。圆周张紧重锤拉绳7将圆环型炭块组6箍紧，使其内环壁紧贴在密封筒13外壁上，实现回转窑内筒13与尾罩2之间的密封。

启动回转窑，回转窑内筒1旋转时，带动密封盘12一同旋转，与密封盘12贴紧的炭块组6会受到反向的摩擦力，炭块组6通过轴向压紧重锤拉绳4作用在轴向受压滑轮组5的反作用力克服摩擦力保持静止。

当回转窑内筒1径向跳动时，轴向受压滑轮组5通过轴向压紧重锤拉绳4上滑动和轴向压紧重锤拉绳4的柔性吸收径向跳动，当回转窑内筒1径向窜动时通过轴向压紧重锤拉绳4的柔性和压簧303吸收径向窜动，实现自动补偿。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种高效密封回转窑，包括尾罩和回转窑内筒，其特征在于所述尾罩和回转窑内筒通过密封机构连接；所述密封机构包括提供轴向推力的轴向顶紧装置、轴向压紧重锤拉绳、轴向受压装置和密封筒；所述轴向顶紧装置和密封筒均固定连接在尾罩上，所述轴向压紧重锤拉绳穿过所述轴向顶紧装置和轴向受压装置并与轴向顶紧装置和轴向受压装置滑动连接；所述轴向受压装置固定连接有密封环，所述密封机构还包括固定连接在回转窑内筒的密封盘，所述密封环与密封筒和密封盘均贴合滑动连接，轴向顶紧装置通过轴向压紧重锤拉绳将轴向推力传递到轴向受压装置上使密封环与密封盘贴紧。

2.根据权利要求1所述的一种高效密封回转窑，其特征在于，所述密封机构还包括圆周张紧重锤拉绳，所述密封环为多个弧形炭块组，多个所述炭块组组合成圆环形，其圆环内径与回转窑内筒的外径相同，多个炭块组通过圆周张紧重锤拉绳箍紧。

3.根据权利要求2求所述的一种高效密封回转窑，其特征在于所述炭块组的侧壁上周向均匀固定连接有多个固定环，所述圆周张紧重锤拉绳穿过所述固定环。

4.根据权利要求2或3中所述的一种高效密封回转窑，其特征在于，所述炭块组两端内圈和外圈设有可配合使用的缺口结构。

5.根据权利要求1所述的一种高效密封回转窑，其特征在于，所述轴向顶紧装置包括多个周向均匀布置的轴向弹簧顶紧滑轮组；轴向弹簧顶紧滑轮组包括第一滑轮、压簧、伸缩杆、第一支撑板和第二支撑板，所述伸缩杆的伸缩端端部设有穿过轴向压紧重锤拉绳的第一穿孔，第一滑轮设置在第一穿孔内并与伸缩杆的伸缩端转动连接，第一滑轮与轴向压紧重锤拉绳滑动连接；所述第一支撑板固定连接在伸缩杆的伸缩端上，第二支撑板固定连接在伸缩杆的伸缩端上；压簧套设在伸缩杆上，其两端分别压接在第一支撑板和第二支撑板上。

6.根据权利要求5所述的一种高效密封回转窑，其特征在于所述轴向受压装置包括多个轴向布置的轴向受压滑轮组，轴向受压滑轮组包括支撑杆和第二滑轮，所述支撑杆设有穿过轴向压紧重锤拉绳的第二穿孔，第二滑轮设置在第二穿孔内并与支撑杆转动连接，第二滑轮与轴向压紧重锤拉绳滑动连接。

7.根据权利要求6所述的一种高效密封回转窑，其特征在于所述轴向受压滑轮组的数量为轴向弹簧顶紧滑轮组的两倍，每个轴向弹簧顶紧滑轮组的两侧各设一个轴向受压滑轮组。

8.根据权利要求1所述的一种高效密封回转窑，其特征在于所述密封机构还包括一端铰接在尾罩上的多个支架，所述支架的另一端设有轴向的滑槽，所述密封环设有与支架数量一致的支撑柱，所述支撑柱插设在滑槽内并在滑槽内滑动。