CN111677868A - 一种密炼机的石墨烯密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种密炼机的石墨烯密封装置，包括动环、定环、石墨和迫紧单元，动环套装在密炼机的转子外周侧，动环与转子之间过渡配合且安装键销，转子转动时通过键销带动动环同步旋转，动环转动时定环不动，由于石墨镶嵌在定环内端部密封面上，在机械接触摩擦密封运动过程中动环与定环之间剥离出石墨烯，石墨烯有助于润滑从而达到无油自润滑目的；大大降低使用成本，还达到节能环保要求；满足实际使用需要。

Description

一种密炼机的石墨烯密封装置

技术领域

本发明涉及密炼机领域，具体涉及一种密炼机的石墨烯密封装置。

背景技术

密炼机，又称捏炼机，主要用于橡胶的塑炼和混炼，是一种设有一对特定形状并相对回转的转子、在可调温度和压力的密闭状态下间隙性地对聚合物材料进行塑炼和混炼的机械设备，主要由密炼室、转子、转子密封装置、加料压料装置、卸料装置、传动装置及机座等部分组成，密炼机是否环保、混炼的胶料质量好坏，主要取决于转子密封装置、混炼温度、填充量、转子转速、混炼时间、上顶拴压力和转子结构等，其中转子密封装置是重要的影响因素之一，主要是由于密炼机在长期运行过程中，转子受到轴向推力、径向力、圆周力、反复扭力、上顶栓给的压力、胶料摩擦力、撞击力、以及温度等影响，转子与机体结合面的密封装置如果不好就会发生漏粉漏料现象，不但影响混炼胶的质量还会污染周围环境，所以密炼机的密封性能好坏是衡量一台密炼机质量的重要指标之一。

目前密炼机密封装置用得最多的是扒叉外压式密封装置，是由一块扒叉钢板，一个支撑弹簧，一个小油缸，一个迫紧端盖，一个定环，一个动环组成；由于扒叉外压式密封装置，用在迫紧端盖外压力只有两个受力点，很难控制好外压力平衡使用在压迫端盖上，压迫端盖受力不均衡就会使定环与动环不能充分接触，转子旋转时动环与定环接触磨擦密封面有间隙就会有漏粉漏料现象发生；要是混炼胶受到的压力大过密封装置外迫压力也会发生泄漏现象，而且定环与动环之间只有一个密封接触面，容易磨损坏掉，再加上空间局限不好拆装维修。在运行中就会出现长期泄漏，既造成胶料的大量浪费、增加生产成本，又影响企业的现场管理，满足不了实际使用需要。为了解决上述问题，本申请人向国家知识产权局提交申请了申请号为201822216578.7，名称是一种双动环、单定环互锁内压式密封装置的专利申请，此所记载的技术方案可有效阻止粉料泄漏，无需经常维修和更换零件，做到完全密封不漏料，但在使用过程中发现缺点在于摩擦发热量非常大，要经常加润滑油润滑，增加使用成本。

发明内容

针对现有技术存在缺陷，本发明目的是如何解决密封装置发热温度高技术问题，为此提供了一种密炼机的石墨烯密封装置，具体技术方案如下：

一种密炼机的石墨烯密封装置，包括动环、定环、石墨和迫紧单元，动环套装在密炼机的转子外周侧，动环与转子之间过渡配合且安装键销，转子转动时通过键销带动动环同步旋转，定环固定不动，石墨镶嵌在定环端部密封面上，迫紧单元驱动动环顶紧定环，石墨被摩擦产生石墨烯。

作为本发明的一种优选方案，动环、定环各有1个，迫紧单元包括迫紧螺母和弹簧，定环固定安装在密炼机的密炼室侧壁眼镜墙板里，转子由内向外依次套装定环、动环、垫片，迫紧螺母套装在转子的外螺纹上，迫紧螺母内腔安装弹簧，弹簧一端顶着迫紧螺母内壁；另一端顶着垫片，调节迫紧螺母旋入转子的深度从而使动环压紧定环端部密封面。

作为本发明的一种优选方案，还包括耐磨钢套和硬质合金环，耐磨钢套、硬质合金环、动环、定环各有1个，耐磨钢套固定安装在密炼室侧壁眼镜墙板里，转子一端穿过耐磨钢套而外周侧套装动环，定环通过螺钉固定安装在耐磨钢套外露的端面上并套装压紧在动环外周侧，迫紧单元包括迫紧螺丝和弹簧，动环内腔安装弹簧、迫紧螺丝，弹簧一端顶着转子侧壁；另一端顶着迫紧螺丝，硬质合金环摩擦接触石墨。

作为本发明的一种优选方案，还包括耐磨钢套，耐磨钢套、定环各有1个，动环有2个分别为第一动环和第二动环，所述迫紧单元包括迫紧螺丝、弹簧和顶头，定环通过螺钉固定安装在耐磨钢套外露的端面上，耐磨钢套固定安装在密炼机的密炼室侧壁里，转子一端穿过耐磨钢套而外周侧依次向外套装第一动环、第二动环，定环压紧在第一动环、第二动环外周侧，石墨有两组，每组石墨有多个石墨，第一动环内腔安装弹簧，弹簧一端与第一动环内壁相接触；而另一端与顶头相接触，顶头一端安装于第一动环内腔；而另一端安装于第二动环内腔，第一动环内腔大于第二动环内腔，第二动环内腔安装迫紧螺丝，迫紧螺丝与顶头相接触，弹簧弹性驱动第一动环、第二动环相对反向移动，第一动环、第二动环摩擦接触石墨。

作为本发明的一种优选方案，还包括耐磨钢套和硬质合金环，耐磨钢套、定环各有1个，动环有2个分别为第一动环和第二动环，硬质合金环有2个分别为第一硬质合金环和第二硬质合金环，所述迫紧单元包括迫紧螺丝、弹簧和顶头，转子一端穿过耐磨钢套而外周侧依次向外套装第一动环、第二动环，定环压紧在第一动环、第二动环外周侧，定环内腔安装有两组石墨，每组石墨有多个石墨，第一动环与定环之间安装第一硬质合金环，第二动环与定环之间安装第二硬质合金环，第一动环内腔安装弹簧，弹簧一端与第一动环内壁相接触；而另一端与顶头相接触，顶头一端安装于第一动环内腔；而另一端安装于第二动环内腔，第一动环内腔大于第二动环内腔，第二动环内腔安装迫紧螺丝，迫紧螺丝与顶头相接触，弹簧弹性驱动第一动环、第二动环相对反向移动，第一动环、第二动环分别驱动第一硬质合金环、第二硬质合金环摩擦接触石墨。

作为本发明的一种优选方案，所述弹簧有多个且围绕动环中心轴等圆周排列。

本发明的有益效果：动环转动时定环不动，由于石墨镶嵌在定环内端部密封面上，在机械接触摩擦密封运动过程中动环与定环之间剥离出石墨烯（此为机械剥离法），石墨烯有助于润滑从而达到无油自润滑目的；大大降低使用成本，还达到节能环保要求；满足实际使用需要。

附图说明

图1是本发明密封装置实施方式一与转子配合的示意图；

图2是本发明密封装置实施方式一的结构示意图；

图3是图2中B处的放大视图；

图4是本发明密封装置实施方式一的分解示意图；

图5是本发明密封装置实施方式二与转子配合的示意图；

图6是本发明密封装置实施方式二的结构示意图；

图7是图6中C处的放大视图；

图8是本发明密封装置实施方式二的分解示意图；

图9是本发明密封装置实施方式三与转子配合的示意图；

图10是本发明密封装置实施方式三的结构示意图；

图11是图10中D处的放大视图；

图12是本发明密封装置实施方式三的分解示意图；

图13是本发明密封装置实施方式四与转子配合的示意图；

图14是本发明密封装置实施方式四的结构示意图；

图15是图14中E处的放大视图；

图16是本发明密封装置实施方式四的分解示意图；

图17是本发明密封装置的石墨分布位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式做进一步说明：

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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位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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1～17所示，一种密炼机的石墨烯密封装置，包括动环1、定环2、石墨3和迫紧单元，动环1套装在密炼机的转子4外周侧，动环1与转子4之间过渡配合且安装键销5，转子4转动时通过键销5带动动环1同步旋转，石墨3镶嵌在定环2端部密封面上，石墨3围绕定环2中心轴圆周排列，迫紧单元驱动动环1顶紧定环2产生密封效果，动环1转动过程中石墨3被摩擦会产生石墨烯，达到自润滑效果。

实施方式一：如图1～4所示，一种密炼机的石墨烯密封装置，包括动环1、定环2、石墨3和迫紧单元，动环1、定环2各有1个，迫紧单元包括迫紧螺母6和弹簧7，动环1与转子4之间过渡配合且安装键销5，转子4转动时通过键销5带动动环1同步转动，石墨3镶嵌在定环端部密封面，石墨有一组，每组石墨有多个石墨，定环2固定安装在密炼室侧壁眼镜墙板里，转子4由内向外依次套装定环2、动环1、垫片8，转子4螺纹连接迫紧螺母6，迫紧螺母内腔安装弹簧7，弹簧7一端顶着迫紧螺母6内壁；另一端顶着垫片8，扭转迫紧螺母6顺着转子轴向移动，迫紧螺母6驱动弹簧7、垫片8、动环1顺着轴向移动压紧定环2密封面产生摩擦密封作用防止胶料泄漏，同时由于定环密封面上镶嵌有石墨材料，在机械接触摩擦密封过程中动环与定环之间生产出石墨烯，密封装置A有两个对转子左右进行密封。

实施方式二：如图5～8所示，一种密炼机的石墨烯密封装置，包括动环1、定环2、石墨3、迫紧单元、耐磨钢套9和硬质合金环10，耐磨钢套9、硬质合金环10、动环1、定环2各有1个，耐磨钢套固定安装在密炼室侧壁眼镜墙板里，转子4一端穿过耐磨钢套9而外周侧套装动环1，定环2通过螺钉2a固定安装在耐磨钢套9外露的端面上并套装压紧在动环1外周侧，石墨3镶嵌在定环端部密封面，石墨有一组，每组石墨有多个石墨，动环1与转子4之间过渡配合且安装键销5，转子4转动时通过键销5带动动环1同步转动，迫紧单元包括迫紧螺丝11和弹簧7，动环1内腔安装弹簧7、迫紧螺丝11，弹簧7一端顶着转子4侧壁；另一端顶着迫紧螺丝11，转子4在高速转动工作时，转子4带动动环1、硬质合金环10同步旋转而耐磨钢套9、定环2固定不动，硬质合金环10摩擦接触石墨3，石墨3被摩擦会产生石墨烯，密封装置A有两个对转子左右进行密封，密封装置A有两个对转子左右进行密封。。

实施方式三：如图9～12所示，一种密炼机的石墨烯密封装置，包括动环、定环2、石墨3、迫紧单元、耐磨钢套9，耐磨钢套9、定环2各有1个，动环有2个分别为第一动环1a和第二动环1b，迫紧单元包括迫紧螺丝11、弹簧7和顶头12，定环2通过螺钉2a固定安装在耐磨钢套9外露的端面上，耐磨钢套固定安装在密炼室侧壁眼镜墙板里，石墨镶嵌在定环端部密封面上，转子4一端穿过耐磨钢套9而外周侧依次向外套装第一动环1a、第二动环1b，定环2压紧在第一动环1a、第二动环1b外周侧，第一动环、第二动环与转子之间过渡配合且安装键销，石墨3镶嵌在定环端部密封面，石墨3有两组，每组石墨3有多个石墨，第一动环1a内腔安装弹簧7，弹簧7一端与第一动环1a内壁相接触；而另一端与顶头12相接触，顶头12一端安装于第一动环1a内腔；而另一端安装于第二动环1b内腔，第一动环1a内腔大于第二动环1b内腔，第二动环1b内腔安装迫紧螺丝11，迫紧螺丝11与顶头12相接触，弹簧7弹性驱动第一动环1a、第二动环1b相对反向移动，即第一动环1a往左则第二动环1b往右，第一动环1a摩擦接触左侧一组石墨，第二动环1b摩擦接触右侧一组石墨，密封装置A有两个对转子左右进行密封。

实施方式四：如图13～16所示，一种密炼机的石墨烯密封装置，包括动环1、定环2、石墨3、迫紧单元、耐磨钢套9和硬质合金环，耐磨钢套9、定环2各有1个，动环有2个分别为第一动环1a和第二动环1b，硬质合金环有2个分别为第一硬质合金环10a和第二硬质合金环10b，石墨镶嵌在定环端部密封面上，耐磨钢套固定安装在密炼室侧壁眼镜墙板里，所述迫紧单元包括迫紧螺丝11、弹簧7和顶头12，转子4一端穿过耐磨钢套9而外周侧依次向外套装第一动环1a、第二动环1b，定环2通过螺钉2a固定安装在耐磨钢套9外露的端面上，定环2压紧在第一动环1a、第二动环1b外周侧，石墨3有两组，每组石墨3有多个石墨，第一动环1a与定环2之间安装第一硬质合金环10a，第二动环1b与定环2之间安装第二硬质合金环10b，第一动环1a内腔安装弹簧7，弹簧7一端与第一动环1a内壁相接触；而另一端与顶头12相接触，顶头12一端安装于第一动环1a内腔；而另一端安装于第二动环1b内腔，第一动环1a内腔大于第二动环1b内腔，第二动环1b内腔安装迫紧螺丝11，迫紧螺丝11与顶头12相接触，弹簧7弹性驱动第一动环1a、第二动环1b相对反向移动，第一动环1a、第二动环1b分别驱动第一硬质合金环10a、第二硬质合金环10b摩擦接触石墨3，即第一动环1a驱动第一硬质合金环10a向左摩擦接触左侧的石墨3，第二动环1b驱动第二硬质合金环10b向右摩擦接触右侧的石墨3，密封装置A有两个对转子左右进行密封。

具体的，上述实施方式中，弹簧都有多个且围绕动环1中心轴等圆周排列，保证有足够力驱动且受力均匀。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种密炼机的石墨烯密封装置，其特征在于：包括动环、定环、石墨和迫紧单元，动环套装在密炼机的转子外周侧，动环与转子之间过渡配合且安装键销，转子转动时通过键销带动动环同步旋转，定环固定不动，石墨镶嵌在定环端部密封面上，迫紧单元驱动动环顶紧定环，石墨被摩擦产生石墨烯。

2.根据权利要求1所述的一种密炼机的石墨烯密封装置，其特征在于：所述动环、定环各有1个，迫紧单元包括迫紧螺母和弹簧，定环固定安装在密炼机的密炼室侧壁眼镜墙板里，转子由内向外依次套装定环、动环、垫片，迫紧螺母套装在转子的外螺纹上，迫紧螺母内腔安装弹簧，弹簧一端顶着迫紧螺母内壁；另一端顶着垫片，调节迫紧螺母旋入转子的深度从而使动环压紧定环端部密封面。

3.根据权利要求1所述的一种密炼机的石墨烯密封装置，其特征在于：还包括耐磨钢套和硬质合金环，耐磨钢套、硬质合金环、动环、定环各有1个，耐磨钢套固定安装在密炼室侧壁眼镜墙板里，转子一端穿过耐磨钢套而外周侧套装动环，定环通过螺钉固定安装在耐磨钢套外露的端面上并套装压紧在动环外周侧，迫紧单元包括迫紧螺丝和弹簧，动环内腔安装弹簧、迫紧螺丝，弹簧一端顶着转子侧壁；另一端顶着迫紧螺丝，硬质合金环摩擦接触石墨。

4.根据权利要求1所述的一种密炼机的石墨烯密封装置，其特征在于：还包括耐磨钢套，耐磨钢套、定环各有1个，动环有2个分别为第一动环和第二动环，所述迫紧单元包括迫紧螺丝、弹簧和顶头，定环通过螺钉固定安装在耐磨钢套外露的端面上，耐磨钢套固定安装在密炼室侧壁眼镜墙板里，转子一端穿过耐磨钢套而外周侧依次向外套装第一动环、第二动环，定环压紧在第一动环、第二动环外周侧，石墨有两组，每组石墨有多个石墨，第一动环内腔安装弹簧，弹簧一端与第一动环内壁相接触；而另一端与顶头相接触，顶头一端安装于第一动环内腔；而另一端安装于第二动环内腔，第一动环内腔大于第二动环内腔，第二动环内腔安装迫紧螺丝，迫紧螺丝与顶头相接触，弹簧弹性驱动第一动环、第二动环相对反向移动，第一动环、第二动环摩擦接触石墨。

5.根据权利要求1所述的一种密炼机的石墨烯密封装置，其特征在于：还包括耐磨钢套和硬质合金环，耐磨钢套、定环各有1个，动环有2个分别为第一动环和第二动环，硬质合金环有2个分别为第一硬质合金环和第二硬质合金环，耐磨钢套固定安装在密炼室侧壁眼镜墙板里，所述迫紧单元包括迫紧螺丝、弹簧和顶头，转子一端穿过耐磨钢套而外周侧依次向外套装第一动环、第二动环，定环压紧在第一动环、第二动环外周侧，定环内腔安装有两组石墨，每组石墨有多个石墨，第一动环与定环之间安装第一硬质合金环，第二动环与定环之间安装第二硬质合金环，第一动环内腔安装弹簧，弹簧一端与第一动环内壁相接触；而另一端与顶头相接触，顶头一端安装于第一动环内腔；而另一端安装于第二动环内腔，第一动环内腔大于第二动环内腔，第二动环内腔安装迫紧螺丝，迫紧螺丝与顶头相接触，弹簧弹性驱动第一动环、第二动环相对反向移动，第一动环、第二动环分别驱动第一硬质合金环、第二硬质合金环摩擦接触石墨。

6.根据权利要求2～5所述的一种密炼机的石墨烯密封装置，其特征在于：所述弹簧有多个且围绕动环中心轴等圆周排列。

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