CN110743466A - 叶轮动密封装置及其间歇式高效整形机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及整形机技术领域，尤其是一种叶轮动密封装置，此外本发明还涉及一种包括上述叶轮动密封装置的其间歇式高效整形机，该叶轮动密封装置包括沿径向排布的迷宫密封结构，所述叶轮相对靠近负压口的一端端面为密封面，所述迷宫密封结构布置在内腔中位于负压口所在侧的内壁与叶轮的密封面之间，本发明的叶轮动密封装置及其间歇式高效整形机通过在叶轮的密封面与内腔的内壁之间布置沿径向排布的迷宫密封结构，可防止内腔中的物料从叶轮的密封面与内腔之间直接经负压口流出，以此将物料保持在内腔中使之能够有效的被整形或融合，从而大幅度的提高物料利用率及整形率。

Description

叶轮动密封装置及其间歇式高效整形机

技术领域

本发明涉及整形机技术领域，尤其是一种叶轮动密封装置，此外本发明还涉及一种包括上述叶轮动密封装置的其间歇式高效整形机。

背景技术

整形机广泛应用于新能源行业正负极材料、食品、添加剂、涂料、特炭、磁性材料等行业，其具有改善物料颗粒粒度分布范围、提升物料颗粒振实密度、提升物料颗粒的形貌使之趋于呈球形及改善物料颗粒大小的均匀度等作用；

现有的整形机主要包括筒体、整形盘及位于筒体负压口处的叶轮，叶轮及整形盘均位于筒体的内腔中，且均通过电机驱动实现高速转动，其工作原理为：高速转动的整形盘带动内腔中的物料颗粒不断的产生碰撞、冲击、摩擦及剪切等，物料颗粒上的尖锐棱角会逐渐断裂或被磨平，且小物料颗粒也会填充融合进大物料颗粒的空隙内，使之趋于呈球形，并在小物料颗粒与大物料颗粒融合后随着继续的冲击，球形物料颗粒逐渐密实，从而达到整形的目的；

同时高速转动的叶轮会在内腔中产生一定的离心力，整形完成的较大或重的成品物料所受的离心力作用大，会被甩飞至分流环的外侧，并不再受离心力的影响，以待出料；细小或轻的物料所受离心力作用小，会在负压口所连的负压源作用下悬浮在叶轮的中间部位并从负压口到达下一工位；其余物料则会在内腔中继续整形；

然而现有的整形机普遍不注重叶轮与筒体之间的密封，通常会在筒体与叶轮之间留有很大的空间，致使内腔中的部分物料未经整形或融合就直接从叶轮与内腔内壁之间的空间处被负压源吸出，从而导致物料利用率不高、整形率低的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中整形机的叶轮与筒体之间留有较大空间，无密封措施，致使内腔中的部分物料未经整形或融合就直接从叶轮与内腔内壁之间的空间处被负压源吸出，从而导致物料利用率不高、整形率低的问题，现提供一种叶轮动密封装置，本发明的另一目的是提供一种包括上述叶轮动密封装置的间歇式高效整形机，尤其可适用于天然石墨、人造石墨颗粒的整形。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种叶轮动密封装置，用于整形机，所述整形机具有筒体及叶轮，所述筒体的内腔上设有负压口，所述叶轮配置在筒体的内腔中，且与负压口对置，该叶轮动密封装置包括沿径向排布的迷宫密封结构，所述叶轮相对靠近负压口的一端端面为密封面，所述迷宫密封结构布置在内腔中位于负压口所在侧的内壁与叶轮的密封面之间。

本方案中通过在叶轮的密封面与内腔的内壁之间布置沿径向排布的迷宫密封结构，可防止内腔中的物料从叶轮的密封面与内腔之间直接经负压口流出，以此将物料保持在内腔中使之能够有效的被整形或融合，从而大幅度的提高物料利用率及整形率。

如叶轮的密封面与内腔的内壁之间所留的间隙过小，会容易对叶轮的转动造成一定的阻力；如叶轮的密封面与内腔的内壁之间所留的间隙过大，又会造成物料容易卡在叶轮的密封面与内腔的内壁之间，密封效果也不佳；那么如何实现在不妨碍叶轮自由转动的情况下，提高密封性能，及防止物料卡在叶轮与内腔的内壁之间，实际上这也是本发明需要考虑的另一个重点及难点，鉴于此，本发明巧妙的通过以下技术方案以克服上述问题，具体如下：

进一步地，所述迷宫密封结构包括用于将外界和迷宫密封结构连通的气流通道；由于工作时内腔中为负压状态，因此气流通道会从外界吸入气流，从而利用气流通道中所吸入的气流进入到迷宫密封结构中，形成气密封，实现在不妨碍叶轮自由转动的情况下，提高密封性能。

进一步地，所述气流通道与迷宫密封结构的连接位置被设置呈气流从气流通道到达迷宫密封结构最外侧的阻力＜气流从气流通道到达迷宫密封结构最内侧的阻力；从而使气流通道中的气流能够朝向迷宫密封结构的外侧流动，以此阻碍物料进入迷宫密封结构，进而提高密封效果。

具体地，所述迷宫密封结构的最外侧与气流通道之间的径向间距h＜迷宫密封结构的最内侧与气流通道之间的径向间距H。

进一步地，所述迷宫密封结构包括密封板及开设在叶轮的密封面上的多个环形凹槽，多个所述环形凹槽由内至外依次间隔分布在叶轮的密封面上，所述密封板上设有与所述环形凹槽相匹配的环形凸起，所述环形凸起与环形凹槽一一对应，所述密封板固定在筒体上位于负压口的所在侧，所述环形凸起嵌入到与其对应的环形凹槽内，所述环形凸起和与其对应的环形凹槽之间，及密封板和叶轮的密封面之间均留有间隙。

进一步地，所述气流通道开设在密封板上，所述筒体上方具有封盖，所述负压口位于封盖上，所述密封板固定在封盖上，所述封盖上设有相互连通的连通槽和连通孔，所述气流通道和连通槽连通，所述连通孔和外界连通。

本发明还提供一种间歇式高效整形机，包括底座、筒体及叶轮，所述筒体固定在底座上，所述叶轮转动安装于筒体的内腔中，且与负压口对置，还包括上述的叶轮动密封装置。

进一步地，所述内腔的底端转动安装有整流盘，所述叶轮位于内腔的顶端，所述叶轮位于内腔中的分流环内，所述筒体的侧壁上开设有卸料口，所述卸料口处配置有卸料阀；通过卸料阀的设置，可实现自动打开或封堵卸料口。

进一步地，所述卸料阀包括阀体及固定于阀体上的气缸，所述阀体固定在筒体的外壁上，所述气缸的伸出端固定有与卸料口相匹配的出料塞，所述出料塞封堵在卸料口处，且出料塞的外周面为圆锥面；通过气缸拉动或推动出料塞，以便出料塞打开或封堵卸料口；其中，利用外周面为圆锥面的出料塞与卸料口相配合，实现周面密封，且出料塞越塞越紧，从而有效提高出料塞对卸料口的密封性能，避免卸料口处轻易的出现物料泄漏。

本发明的有益效果是：本发明的叶轮动密封装置及其间歇式高效整形机通过在叶轮的密封面与内腔的内壁之间布置沿径向排布的迷宫密封结构，可防止内腔中的物料从叶轮的密封面与内腔之间直接经负压口流出，以此将物料保持在内腔中使之能够有效的被整形或融合，从而大幅度的提高物料利用率及整形率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明叶轮动密封装置使用在间歇式高效整形机上的主视示意图；

图2是图1中A的局部放大示意图；

图3是本发明叶轮动密封装置使用在间歇式高效整形机上的侧视示意图；

图4是本发明中封盖的示意图。

图中：1、筒体，1-1、内腔，1-2、卸料口，2、叶轮，2-1、密封面，2-2、环形凹槽，3、负压口，4、气流通道，5、密封板，5-1、环形凸起，6、封盖，6-1、连通槽，6-2、连通孔，7、底座，8、整流盘，9、分流环，10、阀体，11、气缸，12、出料塞；

h：迷宫密封结构的最外侧与气流通道之间的径向间距；

H：迷宫密封结构的最内侧与气流通道之间的径向间距。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，方向和参照(例如，上、下、左、右、等等)可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此，并非在限制性意义上采用以下具体实施方式，并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。

实施例1

如图1-4所示，一种叶轮动密封装置，用于整形机，所述整形机具有筒体1及叶轮2，所述筒体1的内腔1-1上设有负压口3，所述叶轮2配置在筒体1的内腔1-1中，且与负压口3对置，该叶轮动密封装置包括沿径向排布的迷宫密封结构，所述叶轮2相对靠近负压口3的一端端面为密封面2-1，所述迷宫密封结构布置在内腔1-1中位于负压口3所在侧的内壁与叶轮2的密封面2-1之间。

所述迷宫密封结构包括用于将外界和迷宫密封结构连通的气流通道4；由于工作时内腔1-1中为负压状态，因此气流通道4会从外界吸入气流，从而利用气流通道4中所吸入的气流进入到迷宫密封结构中，形成气密封，实现在不妨碍叶轮2自由转动的情况下，提高密封性能。

所述气流通道4与迷宫密封结构的连接位置被设置呈气流从气流通道4到达迷宫密封结构最外侧的阻力＜气流从气流通道4到达迷宫密封结构最内侧的阻力；由于气流容易通过迷宫密封结构对其所造成的阻力较小的一侧，因此，气流通道4中的气流能够朝向迷宫密封结构的外侧流动，以此阻碍物料进入迷宫密封结构，进而提高密封效果。

所述迷宫密封结构的最外侧与气流通道4之间的径向间距h＜迷宫密封结构的最内侧与气流通道4之间的径向间距H。

所述迷宫密封结构包括密封板5及开设在叶轮2的密封面2-1的多个环形凹槽2-2，多个所述环形凹槽2-2由内至外依次间隔分布在叶轮2的密封面2-1上，所述密封板5上设有与所述环形凹槽2-2相匹配的环形凸起5-1，所述环形凸起5-1与环形凹槽2-2一一对应，所述密封板5固定在筒体1上位于负压口3的所在侧，所述环形凸起5-1嵌入到与其对应的环形凹槽2-2内，所述环形凸起5-1和与其对应的环形凹槽2-2之间，及密封板5和叶轮2的密封面2-1之间均留有间隙；

值得注意的是，环形凹槽2-2与环形凸起5-1均是相对的，也就是说环形凹槽2-2也可以开设在密封板5上，环形凸起5-1对应可以设置在叶轮2的密封面2-1上；另外，本实施例中环形凹槽2-2和环形凸起5-1均可设置三个，具体地，气流通道4位于最外侧的环形凸起5-1和中间的环形凸起5-1之间。

所述气流通道4开设在密封板5上，所述筒体1上方具有封盖6，所述负压口3位于封盖6上，所述密封板5固定在封盖6上，所述封盖6上设有相互连通的连通槽6-1和连通孔6-2，所述气流通道4和连通槽6-1连通，所述连通孔6-2和外界连通；也就是说密封板5与封盖6为分体式结构，可分别单独加工，此外本实施例中密封板5与封盖6也可设计为一体成型。

本实施例还提供一种间歇式高效整形机，包括底座7、筒体1及叶轮2，所述筒体1固定在底座7上，所述叶轮2转动安装于筒体1的内腔1-1中，且与负压口3对置，还包括上述的叶轮动密封装置。

所述内腔1-1的底端转动安装有整流盘8，所述叶轮2位于内腔1-1的顶端，所述叶轮2位于内腔1-1中的分流环9内，所述筒体1的侧壁上开设有卸料口1-2，所述卸料口1-2处配置有卸料阀；通过卸料阀的设置，可实现自动打开或封堵卸料口1-2。

所述卸料阀包括阀体10及固定于阀体10上的气缸11，所述阀体10固定在筒体1的外壁上，所述气缸11的伸出端固定有与卸料口1-2相匹配的出料塞12，所述出料塞12封堵在卸料口1-2处，且出料塞12的外周面为圆锥面；通过气缸11拉动或推动出料塞12，以便出料塞12打开或封堵卸料口1-2；其中，利用外周面为圆锥面的出料塞12与卸料口1-2相配合，实现周面密封，且出料塞12越塞越紧，从而有效提高出料塞12对卸料口1-2的密封性能，避免卸料口1-2处轻易的出现物料泄漏。

本实施例的工作原理如下：

负压口3具体可连接产生负压的布袋除尘器；

工作时，电机带动整流盘8及叶轮2高速转动，内腔1-1中的物料颗粒不断的产生碰撞、冲击、摩擦及剪切等，物料颗粒上的尖锐棱角会逐渐断裂或被磨平，且小物料颗粒也会填充融合进大物料颗粒的空隙内，使之趋于呈球形，并在小物料颗粒与大物料颗粒融合后随着继续的冲击，球形物料颗粒逐渐密实，从而达到整形的目的；

同时高速转动的叶轮2会在内腔1-1中产生一定的离心力，整形完成的较大或重的成品物料所受的离心力作用大，会被甩飞至分流9的外侧，并不再受离心力的影响，以待出料；细小或轻的物料所受离心力作用小，会在负压口3所连的布袋除尘器的作用下悬浮在叶轮2的中间部位并从负压口3到达布袋除尘器；其余物料则会在内腔1-1中继续整形；

物料整形后，通过打开卸料阀，使出料塞12从卸料口1-2中移除，便可将内腔1-1中位于分流环9外侧的整形完成的成品物料从卸料1-2处进行收集取出。

其中，内腔1-1中的细小或轻的物料颗粒基本只能从叶轮2自身中空隙(叶轮2中相邻两个叶片之间所形成的空隙)处进入到负压口3；

同时，由于工作时内腔1-1中为负压状态，因此气流通道4会从外界吸入气流，并进入到迷宫密封结构中，且气流容易通过迷宫密封结构对其所造成的阻力较小的一侧，因此，气流通道4中的气流能够朝向迷宫密封结构的外侧流动，以此阻碍物料进入迷宫密封结构，进而提高密封效果，实现大幅度的提高物料利用率及整形率。

上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种叶轮动密封装置，用于整形机，所述整形机具有筒体(1)及叶轮(2)，所述筒体(1)的内腔(1-1)上设有负压口(3)，所述叶轮(2)配置在筒体(1)的内腔(1-1)中，且与负压口(3)对置，其特征在于：该叶轮动密封装置包括沿径向排布的迷宫密封结构，所述叶轮(2)相对靠近负压口(3)的一端端面为密封面(2-1)，所述迷宫密封结构布置在内腔(1-1)中位于负压口(3)所在侧的内壁与叶轮(2)的密封面(2-1)之间。

2.根据权利要求1所述的叶轮动密封装置，其特征在于：所述迷宫密封结构包括用于将外界和迷宫密封结构连通的气流通道(4)。

3.根据权利要求2所述的叶轮动密封装置，其特征在于：所述气流通道(4)与迷宫密封结构的连接位置被设置呈气流从气流通道(4)到达迷宫密封结构最外侧的阻力＜气流从气流通道(4)到达迷宫密封结构最内侧的阻力。

4.根据权利要求3所述的叶轮动密封装置，其特征在于：所述迷宫密封结构的最外侧与气流通道(4)之间的径向间距h＜迷宫密封结构的最内侧与气流通道(4)之间的径向间距H。

5.根据权利要求2所述的叶轮动密封装置，其特征在于：所述迷宫密封结构包括密封板(5)及开设在叶轮(2)的密封面(2-1)上的多个环形凹槽(2-2)，多个所述环形凹槽(2-2)由内至外依次间隔分布在叶轮(2)的密封面(2-1)上，所述密封板(5)上设有与所述环形凹槽(2-2)相匹配的环形凸起(5-1)，所述环形凸起(5-1)与环形凹槽(2-2)一一对应，所述密封板(5)固定在筒体(1)上位于负压口(3)的所在侧，所述环形凸起(5-1)嵌入到与其对应的环形凹槽(2-2)内，所述环形凸起(5-1)和与其对应的环形凹槽(2-2)之间，及密封板(5)和叶轮(2)的密封面(2-1)之间均留有间隙。

6.根据权利要求5所述的叶轮动密封装置，其特征在于：所述气流通道(4)开设在密封板(5)上，所述筒体(1)上方具有封盖(6)，所述负压口(3)位于封盖(6)上，所述密封板(5)固定在封盖(6)上，所述封盖(6)上设有相互连通的连通槽(6-1)和连通孔(6-2)，所述气流通道(4)和连通槽(6-1)连通，所述连通孔(6-2)和外界连通。

7.一种间歇式高效整形机，包括底座(7)、筒体(1)及叶轮(2)，所述筒体(1)固定在底座(7)上，所述叶轮(2)转动安装于筒体(1)的内腔(1-1)中，且与负压口(3)对置，其特征在于：还包括如权利要求1-6任一项所述的叶轮动密封装置。

8.根据权利要求1所述的间歇式高效整形机，其特征在于：所述内腔(1-1)的底端转动安装有整流盘(8)，所述叶轮(2)位于内腔(1-1)的顶端，所述叶轮(2)位于内腔(1-1)中的分流环(9)内，所述筒体(1)的侧壁上开设有卸料口(1-2)，所述卸料口(1-2)处配置有卸料阀。

9.根据权利要求8所述的间歇式高效整形机，其特征在于：所述卸料阀包括阀体(10)及固定于阀体(10)上的气缸(11)，所述阀体(10)固定在筒体(1)的外壁上，所述气缸(11)的伸出端固定有与卸料口(1-2)相匹配的出料塞(12)，所述出料塞(12)封堵在卸料口(1-2)处，且出料塞(12)的外周面为圆锥面。

Images