CN110953348B - 搅拌机及其轴端密封结构、复合密封圈 - Google Patents

Abstract

本发明涉及搅拌机领域，公开了一种搅拌机及其轴端密封结构、复合密封圈(6)，所述搅拌机的轴端密封结构包括：转轴(1)；转毂(3)；过渡法兰盘(2)，所述过渡法兰盘(2)与所述转毂(3)之间形成环状间隙，所述过渡法兰盘(2)中设置有润滑油道；复合密封圈(6)包括刚性部(61)和弹性部(62)，所述刚性部(61)设置有环形凹槽，其中设置有第一密封圈(9)，弹性部(62)密封所述环状间隙和所述转毂(3)。通过上述技术方案，复合密封圈可以为转毂提供可调节密封，允许润滑油进入转毂复合密封圈之间以提供润滑，并可以防止润滑油从过渡法兰盘与复合密封圈之间的缝隙溢出泄漏。

Description

搅拌机及其轴端密封结构、复合密封圈

技术领域

本发明涉及搅拌机领域，具体地涉及一种搅拌机的轴端密封结构，并且涉及一种搅拌机，还涉及一种复合密封圈。

背景技术

混凝土搅拌机是把水泥、砂石骨料和水混合并拌制成混凝土混合料的机械。混凝土搅拌机包括搅拌转轴及搅拌腔室，搅拌转轴连接于搅拌腔室外部的驱动设备并延伸插入搅拌腔室中，以带动搅拌叶轮实现搅拌功能。

在搅拌转轴穿过搅拌腔室的位置，需要设置密封结构，以避免内部的混凝土泄漏，并且此外还设置有转轴的支撑结构，支撑结构与转轴之间需要提供润滑油及相应的密封结构，以避免润滑泄漏。然而，在剧烈、高速搅拌的工况下，搅拌转轴的轴端常有漏油现象发生，给设备的正常运行造成不良影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种搅拌机的轴端密封结构，以解决密封性能不足的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种搅拌机的轴端密封结构，其中，所述搅拌机的轴端密封结构包括：

转轴；

转毂，所述转毂固定套设于所述转轴上，所述转毂设置有朝向轴向内侧的渐缩的圆台面；

过渡法兰盘，所述过渡法兰盘套设于所述转毂上，所述过渡法兰盘与所述转毂之间形成环状间隙，所述过渡法兰盘中设置有从外周面延伸到内周面的润滑油道；

复合密封圈，所述复合密封圈包括环状的刚性部以及设置在所述刚性部的轴向外侧的内圈端面的弹性部，所述弹性部的轴向外侧设置有渐缩密封端面，所述刚性部的轴向外侧的外圈端面设置有用于容纳密封圈的环形凹槽；

其中，所述复合密封圈轴向外侧的外圈端面贴合于过渡法兰盘的轴向内侧端面，所述环形凹槽中设置有第一密封圈，所述渐缩密封端面贴合于所述圆台面并密封所述环状间隙。

可选择的，所述搅拌机的轴端密封结构包括压板，所述压板位于所述过渡法兰盘的轴向外侧；

其中，所述压板、所述过渡法兰盘和所述转毂围成与所述环状间隙连通的第一密封腔，所述第一密封腔中设置有截面为U型的第二密封圈，所述第二密封圈具有轴向向内朝向的开口，所述第二密封圈的外周面设置有夹持在所述压板和所述过渡法兰盘之间的环状凸起部。

可选择的，所述压板与所述转毂径向间隔而形成所述第一密封腔的缺口，所述缺口处设置有接合于所述第二密封圈的第一压力传感器。

可选择的，所述转毂包括管状的本体部及一体连接于所述本体部外周的支撑部，所述过渡法兰盘套设于所述支撑部，所述过渡法兰盘的轴向外侧的部分与所述支撑部径向间隔而容纳所述第二密封圈。

可选择的，所述过渡法兰盘的轴向外侧的端面形成容纳所述压板的圆形凹槽，所述压板的外周面与所述过渡法兰盘的端面之间的接缝处设置有第二压力传感器。

可选择的，所述轴端密封结构还包括压盘，所述压盘位于所述过渡法兰盘的轴向内侧，所述压盘套设于所述转毂的轴向内侧一端，所述压盘、所述过渡法兰盘和所述转毂围成连通于所述环状间隙的第二密封腔，所述复合密封圈位于所述第二密封腔中。

可选择的，所述轴端密封结构还包括套设于所述过渡法兰盘的轴向内侧的一部分和所述压盘的端盖，所述端盖的外周面和所述过渡法兰盘的外周面之间的接缝处设置有第三压力传感器。

可选择的，所述转毂设置有朝向所述压盘的渐缩的圆台面，所述复合密封圈包括压合于所述圆台面的弹性部以及支撑所述弹性部的刚性部，所述刚性部的一部分夹持在于所述压盘和所述过渡法兰盘之间，所述过渡法兰盘夹持所述刚性部的端面上设置有第一密封圈。

可选择的，所述端盖的端面与所述过渡法兰盘的端面之间设置有迷宫密封结构，并且所述过渡法兰盘抵压于所述端盖的端面设置有第四密封圈。

可选择的，所述轴端密封结构包括位于所述压盘和所述端盖的轴向内侧的轴端保护圈、穿过所述轴端保护圈并部分地插入所述转毂的轴套，所述轴套固定套设于所述转轴，所述轴套位于所述轴端保护圈的轴向内侧的部分套设有内方孔保护圈，所述内方孔保护圈与所述轴端保护圈的端面之间设置有迷宫密封结构。

可选择的，所述转毂套设于所述轴套的部分的内周面设置有第三密封圈。

可选择的，所述转毂的轴向外侧的一端连接有径向接合于所述转轴的键，所述键的轴向外侧设置有套设于所述转轴的垫圈和抵压于所述垫圈的密封压圈。

另一方面，本发明提供了一种复合密封圈，其中，所述复合密封圈包括环状的刚性部以及设置在所述刚性部的轴向外侧的内圈端面的弹性部，所述弹性部的轴向外侧设置有渐缩密封端面，所述刚性部的轴向外侧的外圈端面设置有至少一个用于容纳密封圈的环形凹槽。

可选择的，所述刚性部上设置有至少2个用于压盘与过渡法兰盘连接时便于紧固件穿过刚性部的安装孔。

另一方面，本发明还提供了一种搅拌机，其中，所述搅拌机设置有以上方案所述的搅拌机的轴端密封结构。

通过上述技术方案，复合密封圈可以为转毂提供可调节密封，允许润滑油进入转毂复合密封圈之间以提供润滑，并可以防止润滑油从过渡法兰盘与复合密封圈的缝隙中溢出泄漏；另外，针对润滑油的密封结构设置多个压力传感器来监测压力变化，可以及时地监测润滑油的泄漏情况，及时地提醒操作人员进行相应的修护工作，避免出现更大的损失。

附图说明

图1是本发明实施方式所述的搅拌机的轴端密封结构的剖视图；

图2是第二密封圈的截面图；

图3是图1中的其中一部分放大图；

图4是图1中另一部分的放大图；

图5是复合密封圈的部分剖视图。

附图标记说明

1 转轴 2 过渡法兰盘

3 转毂 4 端盖

5 第二压力传感器 6 复合密封圈

7 压板 8 第二密封圈

9 第一密封圈 10 第一压力传感器

11 密封压圈 12 垫圈

13 键 14 第四密封圈

15 第三密封圈 16 第三压力传感器

17 压盘 18 轴端保护圈

19 内方孔保护圈 20 轴套

61 弹性部 62 刚性部

81 环状凸起部

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本方案中，轴向内侧是指相对地靠近搅拌机的搅拌腔室的一侧，轴向外侧是指相对地远离搅拌机的搅拌腔室的一侧。

本发明提供了一种搅拌机的轴端密封结构，其中，所述搅拌机的轴端密封结构包括：

转轴1；

转毂3，所述转毂3固定套设于所述转轴1上，所述转毂3设置有朝向轴向内侧的渐缩的圆台面；

过渡法兰盘2，所述过渡法兰盘2套设于所述转毂3上，所述过渡法兰盘2与所述转毂3之间形成环状间隙，所述过渡法兰盘2中设置有从外周面延伸到内周面的润滑油道；

复合密封圈6，所述复合密封圈6包括环状的刚性部62以及设置在所述刚性部62的轴向外侧的内圈端面的弹性部61，所述弹性部61的轴向外侧设置有渐缩密封端面，所述刚性部62的轴向外侧的外圈端面设置有至少一个用于容纳密封圈的环形凹槽，优选为2个环形凹槽；

其中，所述复合密封圈6轴向外侧的外圈端面贴合于过渡法兰盘2的轴向内侧端面，所述环形凹槽中设置有第一密封圈9，所述渐缩密封端面贴合于所述圆台面并密封所述环状间隙。

所述转轴1为搅拌机的传动结构，其上设置有同步转动的转毂3，且转毂3设置于过渡法兰盘2内部，转毂3能够相对过渡法兰盘2转动并形成环形间隙，过渡法兰盘2中的润滑油道可以连通于该环状间隙；复合密封圈6套设于转轴1上，用于在轴向内侧密封转毂3与过渡法兰盘2之间的环状间隙，以防止通过润滑油道进入到环状间隙中的润滑油泄漏。具体的，参考图1和图5所示，复合密封圈6包括刚性部62和弹性部61，弹性部61具有位于轴向外侧的渐缩密封端面，可以贴合于所述环状间隙并密封所述圆台面，并且，刚性部62的轴向外侧的外圈端面上设置有环形凹槽，其中设置有第一密封圈9，可以提高刚性部62与过渡法兰盘2的轴向内侧端面间的密封效果。

在本方案中，复合密封圈6的弹性部61通过自身的弹性可以允许润滑油受挤压而进入到弹性部61与转毂3之间，为转毂3提供润滑的同时，也可以实现对转毂3的可调节密封，另外，刚性部62上的第一密封圈9可以防止所述环状间隙中的润滑油从过渡法兰盘2与复合密封圈6的缝隙中溢出、泄漏。同时，通过连接压盘17、复合密封圈6和过渡法兰盘2的紧固件调整压盘17与第一密封圈9之间的压紧力，从而可以调节弹性部61与转毂3之间的相对位置，弹性部61施加到转毂3上的压力发生变化，进而可以调节环状间隙中的油压。

可选择的，所述搅拌机的轴端密封结构包括压板7，所述压板7位于所述过渡法兰盘2的轴向外侧；

其中，所述压板7、所述过渡法兰盘2和所述转毂3围成与所述环状间隙连通的第一密封腔，所述第一密封腔中设置有截面为U型的第二密封圈8，所述第二密封圈8具有轴向向内朝向的开口，所述第二密封圈8的外周面设置有夹持在所述压板7和所述过渡法兰盘2之间的环状凸起部81。

过渡法兰盘2的轴向外侧设置有压板7，压板7大致为环状，如图1所示，压板7与过渡法兰盘2和转毂3围成第一密封腔，其中设置有第二密封圈8，参考图2所示，第二密封圈8的截面为U型，并且其开口朝向所述环状间隙，从而可以对该环状间隙密封，当所述环状间隙中的润滑油向第二密封圈8泄漏时，第二密封圈8的开口可以进一步扩张，以防止泄漏。

特别的，参考图2所示，第二密封圈8的外周上设置有环状凸起部81，其可以夹持在压板7和过渡法兰盘2之间，通过这种夹持作用，可以防止第二密封圈8发生翻滚，使得第二密封圈8保持为合适的状态，保证其密封效果。

另外，所述压板7与所述转毂3径向间隔而形成所述第一密封腔的缺口，所述缺口处设置有接合于所述第二密封圈8的第一压力传感器10。参考图1所示，压板7的内径大于转毂3的外径，压板7与转毂3径向地间隔，从而形成缺口，第二密封圈8在所述缺口处部分地暴露，并且所述缺口处设置有第一压力传感器10，当第二密封圈8的密封失效时，此处的压力增加，第一压力传感器10可以实时地感应第二密封圈8处的压力，以及时提醒操作人员压力超标、出现泄漏。

具体的，所述转毂3包括管状的本体部及一体连接于所述本体部外周的支撑部，所述过渡法兰盘2套设于所述支撑部，所述过渡法兰盘2的轴向外侧的部分与所述支撑部径向间隔而容纳所述第二密封圈8。参考图1所示，转毂3的形状较为复杂，主要包括本体部以及连接于本体部的支撑部，支撑部上套设有过渡法兰盘2，过渡法兰盘2轴向外侧的一部分与支撑部间隔，第二密封圈8即位于该间隔中。

可选择的，所述过渡法兰盘2的轴向外侧的端面形成容纳所述压板7的圆形凹槽，所述压板7的外周面与所述过渡法兰盘2的端面之间的接缝处设置有第二压力传感器5。参考图1所示，过渡法兰盘2的端面形成圆形凹槽，压板7位于该圆形凹槽中，压板7的外周面与圆形凹槽的内周面接合，压板7的外周面与过渡法兰盘2的端面的接缝处设置有第二压力传感器5，当第二密封圈8失效时，所述第一密封腔中的润滑油通过压板7与过渡法兰盘2间的缝隙泄漏，第二压力传感器5可以感应泄漏润滑油导致的压力变化，以提醒工作人员及时进行维修。其中，压板7可以与过渡法兰盘2通过螺栓连接，如图1所示。

此外，所述轴端密封结构还包括压盘17，所述压盘17位于所述过渡法兰盘2的轴向内侧，所述压盘17套设于所述转毂3的轴向内侧一端，所述压盘17、所述过渡法兰盘2和所述转毂3围成连通于所述环状间隙的第二密封腔，所述复合密封圈6位于所述第二密封腔中。参考图1所示，压盘17位于过渡法兰盘2的轴向内侧，并且压盘17、过渡法兰盘2和转毂3围成第二密封腔，第二密封腔与所述环状间隙连通，并且第二密封腔中设置有复合密封圈6，压盘17为复合密封圈6提供稳定支撑。优选的，复合密封圈6的刚性部62和压盘17上设置有若干个安装孔，过渡法兰盘2上设置有对应的螺纹孔，压盘17、复合密封圈6和过渡法兰盘2通过紧固件连接。通过调节此处紧固件的紧固深度，可以调节压盘17与第一密封圈9之间的压紧力，从而可以调节弹性部61与转毂3之间的相对位置，弹性部61施加到转毂3上的压力发生变化，进而可以调节环状间隙中的油压。

进一步的，所述轴端密封结构还包括套设于所述过渡法兰盘2的轴向内侧的一部分和所述压盘17的端盖4，所述端盖4的外周面和所述过渡法兰盘2的外周面之间的接缝处设置有第三压力传感器16。参考图1所示，压盘17与过渡法兰盘2之间形成与所述第二密封腔连通的间隙，端盖4覆盖于该间隙，并且端盖4与过渡法兰盘2之间的接缝处安装有第三压力传感器16，从而当所述第二密封腔中的复合密封圈6失效而润滑油泄漏时，第三压力传感器16可以实时地感应压力，特别是润滑油泄漏导致的压力变化，以提醒操作人员及时采取相应的补救措施。

通过以上三个位置的压力传感器，可以实时地对润滑油的密封情况进行监测，当压力超标时及时地提醒操作人员实施相应的维护工作，可以提前采取补救措施而避免更大的操作

另外，所述端盖4的端面与所述过渡法兰盘2的端面之间设置有迷宫密封结构和第四密封圈14。参考图4所示，端盖4与过渡法兰盘2彼此接合的端面上形成迷宫密封结构，并且过渡法兰盘2的端面上(或者是端盖4的端面上)形成有环形槽，其中设置有第四密封圈14，通过以上两个密封结构，可以进一步地提高密封性能。

此外，所述轴端密封结构包括位于所述压盘17和所述端盖4的轴向内侧的轴端保护圈18、穿过所述轴端保护圈18并部分地插入所述转毂3的轴套20，所述轴套20固定套设于所述转轴1，所述轴套20位于所述轴端保护圈18的轴向内侧的部分套设有内方孔保护圈19，所述内方孔保护圈19与所述轴端保护圈18的端面之间设置有迷宫密封结构。参考图1所示，轴端保护圈18位于端盖4的轴向内侧并连接于端盖4，轴端保护圈18套设于转轴1外周的轴套20上，轴套20位于轴端保护圈18内侧的部分上连接有内方孔保护圈19，内方孔保护圈19与轴端保护圈18彼此相对的端面上设置有迷宫密封结构，以防止内侧的物料向外侧泄漏，进入轴套20与轴端保护圈18之间。

进一步的，所述转毂3和所述轴套20之间设置有第三密封圈15。参考图1所示，转毂3的内周面上设置有环形槽以容纳第三密封圈15，实现转毂3与轴套20间的密封，防止来自内侧的泄漏物进入到外侧。当然，在其他实施方式中，第三密封圈15也可以设置在轴套20外周面上的环形槽中。

此外，所述转毂3的轴向外侧的一端连接有径向接合于所述转轴1的键13，所述键13的轴向外侧设置有套设于所述转轴1的垫圈12和抵压于所述垫圈12的密封压圈11。参考图1所示，键13通过螺栓连接于转毂3，从而可以将键13连接于转轴1，并且键13的外侧设置有垫圈12以及密封压圈11，垫圈12和密封压圈11可以保护键13。

此外，本发明还提供了一种复合密封圈6，其中，参考图5，所述复合密封圈6包括环状的刚性部62以及设置在所述刚性部62的轴向外侧的内圈端面的弹性部61，所述弹性部61的轴向外侧设置有渐缩密封端面，所述刚性部62的轴向外侧的外圈端面设置有用于容纳密封圈的环形凹槽。弹性部61的渐缩密封端面可以提供一定程度的弹性密封，允许润滑油在一定压力进入渐缩密封端面与其他结构之间，实现可调节密封，而刚性部62上的环形凹槽可以安装密封圈，以防止润滑油从刚性部62溢出、泄漏。

优选的，所述刚性部62上设置有至少2个用于压盘与过渡法兰盘连接时便于紧固件穿过刚性部的安装孔。所述安装孔能用于复合密封圈6固定于其他部件，从而方便调节对复合密封圈6的环形凹槽中密封圈的压紧力，进而调节弹性部的密封性能。

另外，本发明还提供了一种搅拌机，其中，所述搅拌机设置有以上方案所述的搅拌机的轴端密封结构。所述轴端密封结构可以实现搅拌机的搅拌腔室内侧和外侧间的密封，以防止内侧和外侧之间的泄漏。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种搅拌机的轴端密封结构，其特征在于，所述搅拌机的轴端密封结构包括：

转轴（1）；

转毂（3），所述转毂（3）固定套设于所述转轴（1）上，所述转毂（3）设置有朝向轴向内侧的渐缩的圆台面；

过渡法兰盘（2），所述过渡法兰盘（2）套设于所述转毂（3）上，所述过渡法兰盘（2）与所述转毂（3）之间形成环状间隙，所述过渡法兰盘（2）中设置有从外周面延伸到内周面的润滑油道；

复合密封圈（6），所述复合密封圈（6）包括环状的刚性部（62）以及设置在所述刚性部（62）的轴向外侧的内圈端面的弹性部（61），所述弹性部（61）的轴向外侧设置有渐缩密封端面，所述刚性部（62）的轴向外侧的外圈端面设置有环形凹槽；

其中，所述复合密封圈（6）轴向外侧的外圈端面贴合于过渡法兰盘（2）的轴向内侧端面，所述环形凹槽中设置有第一密封圈（9），所述渐缩密封端面贴合于所述圆台面并密封所述环状间隙。

2.根据权利要求1所述的搅拌机的轴端密封结构，其特征在于，所述轴端密封结构包括压板（7），所述压板（7）位于所述过渡法兰盘（2）的轴向外侧；

其中，所述压板（7）、所述过渡法兰盘（2）和所述转毂（3）围成与所述环状间隙连通的第一密封腔，所述第一密封腔中设置有截面为U型的第二密封圈（8），所述第二密封圈（8）具有轴向向内朝向的开口，所述第二密封圈（8）的外周面设置有夹持在所述压板（7）和所述过渡法兰盘（2）之间的环状凸起部（81）。

3.根据权利要求2所述的搅拌机的轴端密封结构，其特征在于，所述压板（7）与所述转毂（3）径向间隔而形成所述第一密封腔的缺口，所述缺口处设置有接合于所述第二密封圈（8）的第一压力传感器（10）。

4.根据权利要求3所述的搅拌机的轴端密封结构，其特征在于，所述转毂（3）包括管状的本体部及一体连接于所述本体部外周的支撑部，所述过渡法兰盘（2）套设于所述支撑部，所述过渡法兰盘（2）的轴向外侧的部分与所述支撑部径向间隔而容纳所述第二密封圈（8）。

5.根据权利要求2所述的搅拌机的轴端密封结构，其特征在于，所述过渡法兰盘（2）的轴向外侧的端面形成容纳所述压板（7）的圆形凹槽，所述压板（7）的外周面与所述过渡法兰盘（2）的端面之间的接缝处设置有第二压力传感器（5）。

6.根据权利要求2所述的搅拌机的轴端密封结构，其特征在于，所述轴端密封结构还包括压盘（17），所述压盘（17）位于所述过渡法兰盘（2）的轴向内侧，所述压盘（17）套设于所述转毂（3）的轴向内侧一端，所述压盘（17）、所述过渡法兰盘（2）和所述转毂（3）围成连通于所述环状间隙的第二密封腔，所述复合密封圈（6）位于所述第二密封腔中。

7.根据权利要求6所述的搅拌机的轴端密封结构，其特征在于，所述轴端密封结构还包括套设于所述过渡法兰盘（2）的轴向内侧的一部分和所述压盘（17）的端盖（4），所述端盖（4）的外周面和所述过渡法兰盘（2）的外周面之间的接缝处设置有第三压力传感器（16）。

8.根据权利要求7所述的搅拌机的轴端密封结构，其特征在于，所述端盖（4）的端面与所述过渡法兰盘（2）的端面之间设置有迷宫密封结构，并且所述过渡法兰盘（2）抵压于所述端盖（4）的端面设置有第四密封圈（21）。

9.根据权利要求7所述的搅拌机的轴端密封结构，其特征在于，所述轴端密封结构包括位于所述压盘（17）和所述端盖（4）的轴向内侧的轴端保护圈（18）、穿过所述轴端保护圈（18）并部分地插入所述转毂（3）的轴套（20），所述轴套（20）固定套设于所述转轴（1），所述轴套（20）位于所述轴端保护圈（18）的轴向内侧的部分套设有内方孔保护圈（19），所述内方孔保护圈（19）与所述轴端保护圈（18）的端面之间设置有迷宫密封结构。

10.根据权利要求9所述的搅拌机的轴端密封结构，其特征在于，所述转毂（3）套设于所述轴套（20）的部分的内周面设置有第三密封圈（15）。

11.根据权利要求1所述的搅拌机的轴端密封结构，其特征在于，所述转毂（3）的轴向外侧的一端连接有径向接合于所述转轴（1）的键（13），所述键（13）的轴向外侧设置有套设于所述转轴（1）的垫圈（12）和抵压于所述垫圈（12）的密封压圈（11）。

12.一种复合密封圈，其特征在于，所述复合密封圈（6）包括环状的刚性部（62）以及设置在所述刚性部（62）的轴向外侧的内圈端面的弹性部（61），所述弹性部（61）的轴向外侧设置有渐缩密封端面，所述刚性部（62）的轴向外侧的外圈端面设置有至少一个用于容纳密封圈的环形凹槽；

其中，所述刚性部（62）上设置有至少2个用于压盘（17）与过渡法兰盘（2）连接时便于紧固件穿过所述刚性部（62）的安装孔。

13.一种搅拌机，其特征在于，所述搅拌机设置有权利要求1-11中任意一项所述的搅拌机的轴端密封结构。

Images