CN113389903B - 一种同心双轴搅拌釜的密封结构 - Google Patents
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Abstract
为解决现有的常规密封结构中密封气进气管线无法连接而采用干磨密封又影响产品质量的技术问题，本发明实施例公开了一种同心双轴搅拌釜的密封结构，所述密封结构包括：设于密封腔体与空心轴之间的第一干气密封结构；设于密封腔体与实心轴之间的第二干气密封结构；设于空心轴与实心轴之间的第三干气密封结构；以及进气孔；所述密封腔体固定在外部静止件上。本发明实施例将密封腔体固定在外部静止件上，使密封腔体相对外部静止件静止，从而便于密封气进气管线的连接，又通过密封气进入第一干气密封结构、第二干气密封结构和第三干气密封结构，实现了同心双轴搅拌釜的密封。
Description
技术领域
本发明涉及一种同心双轴搅拌釜的密封结构。
背景技术
同心双轴搅拌釜是一种集高速分散剪切和低速搅拌于一身的化工设备。同心双轴搅拌釜在高速分散机基础上研制而成，解决了高粘度物料流动性差的问题。
同心双轴搅拌釜的特点是釆用内外轴相套的结构，通常外轴为空心轴，内轴为实心轴，外轴的转速一般较内轴的转速低，二者的转速比可根据实际生产情况进行调整以适应各类物料的溶解、分散、反应、乳化、凝聚等复杂工艺过程，其广泛应用于石化、农药、精细化工等行业。
由于同心双轴搅拌釜的实心轴(即高速轴)安装在空心轴(即低速轴)内，常规的密封结构采用低速旋转件连接在低速轴上，高速旋转件连接在高速轴上，从而导致密封气进气管线无法连接。
故目前，同心双轴搅拌釜采用的密封基本上为不带冲洗的干磨式密封，但由于高速轴转速较高，干磨密封使用寿命一般较短；且干磨密封会不可避免的产生粉末，从而粉末进入工艺介质影响产品质量。
发明内容
本发明为解决现有的常规密封结构中密封气进气管线无法连接而采用干磨密封又影响产品质量的技术问题，提供一种同心双轴搅拌釜的密封结构。
本发明通过下述技术方案实现：
一种同心双轴搅拌釜的密封结构，所述密封结构包括：
设于密封腔体与空心轴之间的第一干气密封结构；
设于密封腔体与实心轴之间的第二干气密封结构；
设于空心轴与实心轴之间的第三干气密封结构；以及
进气孔，设于密封腔体上，以使密封气进入第一干气密封结构、第二干气密封结构和第三干气密封结构内；
所述密封腔体固定在外部静止件上。
可选地，所述外部静止件为机架。
可选地，所述第一干气密封结构包括：设于空心轴上的第一动环和设于密封腔体上的第一静环；所述第一动环上设有第一密封槽；所述第一密封槽和第一静环通过密封气密封。
可选地，所述第一动环的材质为碳化硅，第一静环的材质为石墨。
可选地，所述第一密封槽为单向内侧进气螺旋槽；所述单向内侧进气螺旋槽的螺旋方向与空心轴的旋转方向一致。
可选地，所述第二干气密封结构包括设于实心轴上的第二动环和设于密封腔体上的第二静环；所述第二动环上设有第二密封槽；所述第二密封槽和第二静环通过密封气密封。
可选地，所述第二动环的材质为碳化硅，第二静环的材质为石墨。
可选地，所述第二密封槽为单向内侧进气螺旋槽；所述单向内侧进气螺旋槽得螺旋方向与实心轴的旋转方向一致。
可选地，所述第三干气密封结构包括设于实心轴上的第三动环和设于空心轴上的第四动环；所述第四动环上设有第三密封槽；所述第三密封槽和第三动环通过密封气密封；所述第三动环的材质为石墨，第四动环的材质为碳化硅。
可选地，所述第三密封槽为双向外侧进气槽。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明的一种同心双轴搅拌釜的密封结构，通过密封腔体与静止状态的外部静止件固定连接，实现了密封腔体的静止；同时密封腔体通过第一干气密封结构、第二干气密封结构和第三干气密封结构与同心双轴搅拌釜的空心轴与实心轴实现了干气密封，从而，避免了采用干磨密封导致的寿命短且产生粉末影响产品质量的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为实施例1的结构示意图。
图2为图1中A向的第四动环的第三密封槽的结构示意图。
图3为图1中B向的第二动环的第二密封槽的结构示意图。
图4为图1中C向的第一动环的第一密封槽的结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-密封腔体；2-第一螺钉；3-第一动环；4-第二螺钉；5-第一静环；6-第二静环；7-第二动环；8-传动销；9-第一高速动环座；10-第一紧定螺钉；11-防转块；12-传动块；13-第二高速动环座；14-第三动环；15-第四动环；16-低速动环座；17-第二紧定螺钉；18-机架；19-空心轴；20-实心轴；21-密封气进口。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
发明人发现，常规的密封结构密封气进气管线无法连接，是因为常规的密封结构缺乏完全处于静止的零件导致。
为解决现有的常规密封结构中密封气进气管线无法连接而采用干磨密封又影响产品质量的技术问题，发明人提供一种同心双轴搅拌釜的密封结构，通过密封腔体与静止状态的外部静止件固定连接，实现了密封腔体的静止；同时密封腔体通过第一干气密封结构、第二干气密封结构和第三干气密封结构与同心双轴搅拌釜的空心轴与实心轴实现了干气密封，从而，避免了采用干磨密封导致的寿命短且产生粉末影响产品质量的问题。
具体地，参考图1所示，一种同心双轴搅拌釜的密封结构，所述密封结构包括：
设于密封腔体与空心轴之间的第一干气密封结构；
设于密封腔体与实心轴之间的第二干气密封结构；
设于空心轴与实心轴之间的第三干气密封结构；以及
进气孔，设于密封腔体上，以使密封气进入第一干气密封结构、第二干气密封结构和第三干气密封结构内；
所述密封腔体固定在外部静止件上。外部静止件可以为任何使密封腔体保持静止状态的部件，可以为重物，也可以将密封腔体与建筑物如墙体连接。
可选地，所述外部静止件为机架。所述机架可以为同心双轴搅拌釜的机架，也可以是其它框架型的重物。
参考图1所示，同心双轴搅拌釜包括实心轴20和空心轴19，空心轴在实心轴外，实心轴的转速高于空心轴，即实心轴为高速轴，空心轴为低速轴，同心双轴搅拌釜的密封结构为连通密封腔体与空心轴之间、密封腔体与实心轴之间和空心轴与实心轴之间的密封结构。
参考图1所示，同心双轴搅拌釜上设有密封腔体1；密封腔体1通过第一螺钉2固定在机架18上；密封腔体1上设有密封气进口21，密封气通过密封气进口21进入到密封腔体内，密封腔体内的密封气又进入到第一干气密封结构、第二干气密封结构和第三干气密封结构中实现干气密封。
所述密封结构包括密封腔体与空心轴之间的第一干气密封结构、密封腔体与实心轴之间的第二干气密封结构和空心轴与实心轴之间的第三干气密封结构。
实现轴为高速轴，空心轴为低速轴，密封腔体为静止状态。
为实现密封腔体与空心轴之间的密封，可选地，所述第一干气密封结构包括：设于空心轴上的第一动环3和设于密封腔体上的第一静环5；所述第一动环上设有第一密封槽；所述第一密封槽和第一静环5通过密封气密封。
可选地，所述第一动环的材质为碳化硅，第一静环的材质为石墨。
可选地，所述第一密封槽为单向内侧进气螺旋槽；所述单向内侧进气螺旋槽的螺旋方向与空心轴的旋转方向一致。单向内侧进气螺旋槽的结构，参考图4所示。
当实心轴如图1所示方向转动时，空心轴与实心轴的转动方向一致；单向内侧进气螺旋槽的螺旋方向与空心轴和实心轴的转动方向一致。所述螺旋方向指的是单向内侧进气螺旋槽得槽宽从大逐渐缩小的方向。参考图4可知，单向内侧进气螺旋槽由若干个单元槽组成，每个单元槽的槽宽的螺旋方向与空心轴的转动方向一致。从而，实现在空心轴转动状态下与密封腔体的密封。
为实现密封腔体与实心轴之间的密封，可选地，所述第二干气密封结构包括设于实心轴上的第二动环7和设于密封腔体上的第二静环6；所述第二动环7上设有第二密封槽；所述第二密封槽和第二静环通过密封气密封。
可选地，第二静环6还通过安装腔与密封腔体连接；所述安装腔由防转块11与密封腔体形成。
参考图1所示，实心轴通过第一紧定螺钉10连接有第一高速动环座9，第一高速动环座9通过传动销8与第二动环7连接；第二动环7上设有第二密封槽，第二密封槽与固定在密封腔体上的第二静环6密封连接。
可选地，所述第二密封槽为单向内侧进气螺旋槽；当实心轴如图1所示方向转动时，空心轴与实心轴的转动方向一致；第二密封槽的单向内侧进气螺旋槽的螺旋方向和实心轴的转动方向一致；所述螺旋方向指的是单向内侧进气螺旋槽得槽宽从大逐渐缩小的方向。参考图4可知，单向内侧进气螺旋槽由若干个单元槽组成，每个单元槽的槽宽的螺旋方向与空心轴的转动方向一致。从而，实现在实心轴转动状态下与密封腔体的密封。
可选地，所述第二动环7的材质为碳化硅，第二静环6的材质为石墨。
为实现实心轴与空心轴之间的密封，可选地，所述第三干气密封结构包括设于实心轴上的第三动环14和设于空心轴上的第四动环15；所述第四动环上设有第三密封槽；所述第三密封槽和第三动环通过密封气密封。
参考图1所示，实心轴20通过第二紧定螺钉17第二高速动环座13的一侧；第二高速动环座13另一侧与传动块12连接；第二高速动环座13与传动块12形成安装槽；所述第三动环14的一端与安装槽连接；第四动环15的另一端上的第三密封槽与第三动环14密封连接。第四动环15通过低速动环座16与空心轴19连接；所述低速动环座16通过第二螺钉4固定在空心轴上。
由于实心轴与空心轴均为运动部件，实心轴的转动速率高于空心轴的转动速率，且实心轴和空心轴的转动方向可以转换。因此，为了便于在转动速率转换的情况下，满足实心轴与空心轴之间的密封，考虑到实心轴与空心轴的启停顺序并不一定，可选地，所述第三密封槽为双向外侧进气槽。参考图4可知，双向外侧进气槽可以由若干个单元进气槽组成；每个单元进气槽的结构包括三角形槽和梯形槽；所述三角形槽与梯形槽为一体结构。
可选地，所述第三动环14的材质为石墨，第四动环15的材质为碳化硅。
从而，当密封气从密封气进口进入密封腔体，进一步进入各个干气密封结构后，能够起到较好的密封作用。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种同心双轴搅拌釜的密封结构，其特征在于，所述密封结构包括：
设于密封腔体与空心轴之间的第一干气密封结构；
设于密封腔体与实心轴之间的第二干气密封结构；
设于空心轴与实心轴之间的第三干气密封结构；以及
进气孔，设于密封腔体上，以使密封气进入第一干气密封结构、第二干气密封结构和第三干气密封结构内；
所述密封腔体固定在外部静止件上；
所述第一干气密封结构包括：设于空心轴上的第一动环和设于密封腔体上的第一静环；所述第一动环上设有第一密封槽；所述第一密封槽和第一静环通过密封气密封；
所述第二干气密封结构包括设于实心轴上的第二动环和设于密封腔体上的第二静环；所述第二动环上设有第二密封槽；所述第二密封槽和第二静环通过密封气密封；
所述第三干气密封结构包括设于实心轴上的第三动环和设于空心轴上的第四动环；所述第四动环上设有第三密封槽；所述第三密封槽和第三动环通过密封气密封；所述第三动环的材质为石墨，第四动环的材质为碳化硅。
2.如权利要求1所述同心双轴搅拌釜的密封结构，其特征在于，所述外部静止件为机架。
3.如权利要求1所述同心双轴搅拌釜的密封结构，其特征在于，所述第一动环的材质为碳化硅，第一静环的材质为石墨。
4.如权利要求3所述同心双轴搅拌釜的密封结构，其特征在于，所述第一密封槽为单向内侧进气螺旋槽；所述单向内侧进气螺旋槽的螺旋方向与空心轴的旋转方向一致。
5.如权利要求1所述同心双轴搅拌釜的密封结构，其特征在于，所述第二动环的材质为碳化硅，第二静环的材质为石墨。
6.如权利要求5所述同心双轴搅拌釜的密封结构，其特征在于，所述第二密封槽为单向内侧进气螺旋槽；所述单向内侧进气螺旋槽的螺旋方向与实心轴的旋转方向一致。
7.如权利要求1所述同心双轴搅拌釜的密封结构，其特征在于，所述第三密封槽为双向外侧进气槽。
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