CN111365461A - 一种热力压紧密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了轴端密封结构技术领域的一种热力压紧密封装置。该装置包括设置在调质器壳体上的密封座以及活动套装在密封座中心的转轴，转轴外壁与密封座的内壁之间压紧有密封填料，所述密封座的外侧端设有对密封填料外侧面进行压紧的压盖，所述密封座的内侧端伸入调质器壳体内部并设有密封槽，所述密封槽的槽口设有对密封填料内侧面进行压紧的动压盖，动压盖周向定位在密封座上并能够沿密封座轴向移动，所述动压盖与密封槽之间形成内部中空的密封腔室结构。本发明的优点是保证密封填料的内外侧同时对转轴进行压紧，适用于饲料调质器的转轴端密封，提高密封效果。

Description

一种热力压紧密封装置

技术领域

本发明涉及轴端密封结构技术领域，特别涉及一种热力压紧密封装置。

背景技术

调质器是食品、饲料、粮油等行业生产工艺中的关键设备，其调质过程是气相物质(蒸汽)、液相物质(冷凝蒸汽的水分和添加水分)的热量、质量向固相物质(粉状物料)传递热量和质量的过程，是蒸汽中的热量和质量通过粉状颗粒的外表面向内部转移的过程。调质的过程中，对调质器的密封要求较高，不允许有漏料和漏气的现象。而现有调质的轴端密封普遍采用单一填料的结构形式，在生产过程中时常发生轴端漏料或者漏水的现象，降低轴端的轴承的使用寿命，同时影响车间的清洁和卫生。为防止轴伸处产生粉尘泄漏，通常在轴伸与壳体接合面外露处设置密封装置，一般为轴或壳体旋转。

常见一种调质设备转轴端部结构为密封座固定在壳体上，内有密封填料，外面设有压紧件，压紧件通过紧固件与密封座连接，通过紧固件对压紧件施加轴向压紧力使密封件产生径向变形包覆在轴上产生密封作用，通过密封填料变形逐层向内传递，而真正需要起密封作用的是密封填料内侧与转轴的径向抱紧力，抱住转轴接合面的压紧力会沿压紧件接触的密封填料由外侧向内侧逐步衰减，密封填料内侧实际得到的抱紧转轴的力会很小，往往调质设备在工作时，需要向腔体内添加大量的高温蒸汽，导致转轴全长的中间段高温变形产生挠曲，在旋转时密封填料接触部分跳动加大，引起内部粉料进入密封填料与转轴的接合面，因而会大大降低密封装置的实际使用效果。

另外一种调质设备转轴端部常见密封结构为密封座固定在壳体上，密封座内有弹性密封件，外面设有压紧件，压紧件通过紧固件与密封座连接，通过紧固件对压紧件施加轴向压紧力使弹性密封件产生径向变形包覆在轴上产生密封作用，弹性密封件与转轴之间的压紧力随着使用时间的延长因磨损而减小，导致密封失效，降低了弹性密封件的实际使用效果，还有一个原因是弹性密封件的硬度比填料硬，自适应转轴跳动的能力较大，有一些延时性，粉料容易进入到弹性密封件与转轴跳动产生的缝隙中，降低了弹性密封件在实际中的使用时间。

比如，现有技术公开的一种新型调质器轴端密封结构，授权公告号CN204677765U，授权公告日20150930，该结构采用迷宫式与填料密封相结合的密封结构形式，通过迷宫与填料的双重作用提高调质器轴端密封效果，但是在实际生产过程中填料会出现渗水的问题，对车间的清洁和卫生带来挑战。

现有技术还公开了一种调质器轴端密封，授权公告号CN202301948U，授权公告日20120704，该轴端密封通过密封转盘形成的迷宫进行密封，防止物料和水汽进入轴承，对轴承起到一定的保护作用，但在迷宫间存在间隙，不可避免会造成蒸汽的外溢，因此现场蒸汽比较多，特别是冬天时，还会形成冷凝水，对生产环境的清洁带来难度。

由此可以看出，目前的饲料调质装备的转轴端密封采用外部单向内压紧填料，使密封填料变形产生抱紧转轴进行密封。工作时，决定密封效果的是密封填料内侧与转轴的接合面抱紧力，而从外部施加的轴向压紧力通过挤压密封填料变形逐层向内传递，使得密封填料内侧抱住转轴接合面的压紧力会逐步衰减，从而会大大降低密封装置的使用效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种保证密封填料的内外侧同时对转轴进行压紧的热力压紧密封装置，适用于饲料调质器的转轴端密封，提高密封效果。

为了实现上述发明目的，本发明热力压紧密封装置采用的如下技术方案：

一种热力压紧密封装置，包括设置在调质器壳体上的密封座以及活动套装在密封座中心的转轴，转轴外壁与密封座的内壁之间压紧有密封填料，所述密封座的外侧端设有对密封填料外侧面进行压紧的压盖，所述密封座的内侧端伸入调质器壳体内部并设有密封槽，所述密封槽的槽口设有对密封填料内侧面进行压紧的动压盖，动压盖周向定位在密封座上并能够沿密封座轴向移动，所述动压盖与密封槽之间形成内部中空的密封腔室结构。

优选的，所述密封座设有对动压盖进行周向定位的防转螺钉，所述动压盖设有便于防转螺钉插装的腰型槽，腰型槽沿动压盖的轴向延伸。防转螺钉伸入到动压盖的腰形槽内，防止动压盖工作时转动和限制动压盖的移动行程。

优选的，所述密封槽设置为环形，所述动压盖与密封槽内圆的槽壁之间设有内密封圈。

优选的，所述动压盖与密封槽外圆的槽壁之间设有外密封圈。通过外密封圈和内密封圈的设置，保证动压盖与密封槽之间形成内部中空的密封腔室，保证密封腔室的密封性，便于调质器工作时根据理想气体状态方程的原理推动动压盖压紧密封填料。

优选的，所述密封填料的内侧端设置为与动压盖相抵压的锥面。通过将动压盖的压紧面设置为锥面，提供了密封填料抱紧转轴的径向分力，增强密封效果。

优选的，所述密封填料的外侧端设置为与压盖相抵压的锥面。通过将压盖的压紧面设置为锥面，提供了密封填料抱紧转轴的径向分力，增强密封效果。

优选的，所述压盖包括抵压密封填料的抵压部，还包括穿装紧固件并将其固定在密封座上的安装部，所述安装部与密封座端部之间留有调节间距。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明的热力压紧密封装置设置在调质器壳体上，根据理想气体状态方程的原理，调质器工作时，调质器壳体内部添加蒸汽产生高温，使得动压盖与密封槽之间形成的密封腔室内的空气受热膨胀，空气膨胀产生的压紧力推动动压盖轴向运动，从而对密封填料内侧端进行压紧，提高密封效果，在调质器正常工作状态下提高对密封填料内侧端的压紧，协同压盖对密封填料外侧端的压紧，保证密封填料内外两端对转轴的压紧力，密封效果显著提高；

2、本发明通过将动压盖与密封槽之间形成的密封腔室设置在调质器壳体的内部，通过理想气体状态方程的原理，在调质器停止工作，调质器壳体内部停止蒸汽添加，此时，温度下降，密封腔室内的空气因温度降低而收缩，动压盖对填料的压紧力变小，减少了空载运行情况下对密封填料的磨损，延长了密封填料的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A部放大图；

图3为图1的B部放大图。

其中，1调质器壳体，2外密封圈，3内密封圈，4动压盖，5密封座，6密封填料，7调节间距，8压盖，801安装部，802抵压部，9转轴，10防转螺钉，11腰型槽，12密封槽。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1-3所示，一种热力压紧密封装置，包括设置在调质器壳体1上的密封座5以及活动套装在密封座5中心的转轴9，转轴9外壁与密封座5的内壁之间压紧有密封填料6，密封座5的外侧端设有对密封填料6外侧面进行压紧的压盖8，密封填料6的外侧端设置为与压盖8相抵压的锥面，压盖8包括抵压密封填料6的抵压部802，还包括穿装紧固件并将其固定在密封座5上的安装部801，安装部801与密封座5端部之间留有调节间距7；密封座5的内侧端伸入调质器壳体1内部并设有密封槽12，密封槽12的槽口设有对密封填料6内侧面进行压紧的动压盖4，密封填料6的内侧端设置为与动压盖4相抵压的锥面，动压盖4周向定位在密封座5上并能够沿密封座5轴向移动，密封座5设有对动压盖4进行周向定位的防转螺钉10，动压盖4设有便于防转螺钉10插装的腰型槽11，腰型槽11沿动压盖4的轴向延伸；动压盖4与密封槽12之间形成内部中空的密封腔室结构，密封槽12设置为环形，动压盖4与密封槽12内圆的槽壁之间设有内密封圈3，动压盖4与密封槽12外圆的槽壁之间设有外密封圈2。

本发明的具体工作过程与原理：利用调质器工作时添加在壳体内的蒸汽，使得调质器壳体1内部的温度升高，由于动压盖4与密封槽12之间形成的密封腔室设置在调质器壳体1的内部，从而使得密封腔室内部的空气受热膨胀，空气膨胀产生的压紧力压紧密封填料6的内侧端，同时动压盖4压紧面设置为锥面，从而提供密封填料6抱紧转轴9的径向分力，增强密封效果，此时，协同压盖8对密封填料6外侧端的压紧，保证密封填料6内外两端对转轴9的压紧力，从而阻止壳体内的粉尘外泄，密封效果显著提高；当调质器停止工作后，调质器壳体1内部停止蒸汽添加，此时，温度下降，密封腔室内的空气因温度降低而收缩，动压盖4对填料的压紧力变小，减少了空载运行情况下对密封填料的磨损，延长了密封填料6的使用寿命。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种热力压紧密封装置，其特征在于：包括设置在调质器壳体上的密封座以及活动套装在密封座中心的转轴，转轴外壁与密封座的内壁之间压紧有密封填料，所述密封座的外侧端设有对密封填料外侧面进行压紧的压盖，所述密封座的内侧端伸入调质器壳体内部并设有密封槽，所述密封槽的槽口设有对密封填料内侧面进行压紧的动压盖，动压盖周向定位在密封座上并能够沿密封座轴向移动，所述动压盖与密封槽之间形成内部中空的密封腔室结构。

2.根据权利要求1所述的热力压紧密封装置，其特征在于：所述密封座设有对动压盖进行周向定位的防转螺钉，所述动压盖设有便于防转螺钉插装的腰型槽，腰型槽沿动压盖的轴向延伸。

3.根据权利要求1所述的热力压紧密封装置，其特征在于：所述密封槽设置为环形，所述动压盖与密封槽内圆的槽壁之间设有内密封圈。

4.根据权利要求3所述的热力压紧密封装置，其特征在于：所述动压盖与密封槽外圆的槽壁之间设有外密封圈。

5.根据权利要求1所述的热力压紧密封装置，其特征在于：所述密封填料的内侧端设置为与动压盖相抵压的锥面。

6.根据权利要求1所述的热力压紧密封装置，其特征在于：所述密封填料的外侧端设置为与压盖相抵压的锥面。

7.根据权利要求1所述的热力压紧密封装置，其特征在于：所述压盖包括抵压密封填料的抵压部，还包括穿装紧固件并将其固定在密封座上的安装部，所述安装部与密封座端部之间留有调节间距。

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