CN116020633A - 一种高温气流磨 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温气流磨，在两个轴承之间轴套内设置第一轴承密封挡圈，在位于下方的第二轴承处设置一组相互配合使用的用于密封的轴承密封环和轴承外圈，并且在轴承密封环上设置有开口向下的环形插槽，所述轴承外圈上设置有可插入至所述环形插槽内且与其形状尺寸相配合的环形密封插片，在回料气密封环的第一密封环和第二密封环的顶面为波浪形或锯齿状结构。避免了旋转轴组件的渗油情况，解决了气密封的问题，保证了高温气流磨满足物料精细化研磨要求的前提下能够长时间稳定运行。

Description

一种高温气流磨

技术领域

本发明涉及了一种高温气流磨，属于气流磨技术领域。

背景技术

气流磨是指高压气流使物料在腔体内发生碰撞从而对其进行粉碎的一种设备，现已广泛应用于多个不用领域。

与传统的采用压缩空气进行对物料粉碎相比，采用高温气流对物料进行研磨粉碎时，对物料颗粒的冲击力甚至可达传统压缩空气的3-4倍以上，大大提高了研磨的细度，粉碎强度高、产能大、能耗低，单位能耗仅为普通气流磨的1/6~1/8。同时，在高温气流的作用下，分级轮可以达到的切割点较之压缩空气更小，从而使得更精细的分级成为了可能；而且由于在高温状态下，腔体内完全是干燥的状态，不仅不会对物料带来额外的水分，而且还能起到干燥的作用。

但是采用高温气流进行对物料研磨粉碎时，同样会带来相应的技术问题。首先，在高温环境下，用于驱动分级轮转动的主轴温度也会相应增加，如不对其进行有效降温，很难保证其使用寿命，常规的方式是采用润滑油循环冷却的方式对主轴进行降温，但是采用这种方式后，对于旋转轴组件与粉碎腔体之间的密封显得尤为重要，必须保证旋转轴组件内的润滑油不能进入研磨腔体内，否则物料将会收到污染而导致无法在后期使用，同时还得保证腔体内的粉碎后的物料不能进入旋转轴组件内，否则会影响到主轴的正常运行；其次，由于研磨后的物料更加精细了，即研磨后的物料粒径更小了，在分级轮与气密封回料腔体之间如果采用常规的气密封结构，很难保证还未经过分级轮筛选后的不满足粒径要求大颗粒物料不会直接从分级轮与气密封回料腔体的连接处直接进入气密封回料腔体内进入到最后的回收装置，导致最终物料的精细度不达标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高温气流磨，通过在旋转轴组件内设置特殊的油封结构，通过在分级轮与气密封回料腔体的连接处设置多道气密封结构，保证了高温气流磨满足物料精细化研磨要求的前提下能够长时间稳定运行。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种高温气流磨，包括粉碎腔体，所述粉碎腔体内的上端部设置有分级轮组件，所述分级轮组件的出料口下方设置有气密封回料腔体，所述粉碎腔体的顶部设置有用于驱动所述分级轮组件转动的旋转轴组件和电机组件，所述粉碎腔体的下端部设置有投料口、底部设置有高温气流喷嘴，所述气密封回料腔体处的粉碎腔体上设置有收料口，所述旋转轴组件包括主轴和轴套，所述主轴上设置有第一轴承和第二轴承；

位于所述第一轴承上下处的轴套上分别设置有第一进油孔和第一回油孔，位于所述第二轴承的上下处的轴套上分别设置有第二进油孔和第二回油孔；

所述第一回油孔处的主轴与轴套之间设置有用于密封的第一轴承密封挡圈；

所述第二回油孔处的主轴与轴套之间设置有用于密封的轴承密封环和轴承外圈，所述轴承密封环上设置有开口向下的环形插槽，所述轴承外圈上设置有可插入至所述环形插槽内且与其形状尺寸相配合的环形密封插片，且所述轴承密封环的外表面设置有螺旋向上的螺纹槽；

所述环形插槽底部的最高点的安装位置不低于所述第二回油孔的最高位置。

前述的一种高温气流磨，其特征在于：所述气密封回料腔体的顶部沿其周线设置有环状气流腔体，所述粉碎腔体上设置有多个与所述环状气流腔体连通的第一进气孔；

所述分级轮组件与所述气密封回料腔体之间设置有回料气密封环，所述分级轮组件底部为台阶状结构，所述回料气密封环的截面为L型结构，所述分级轮组件底部与所述回料气密封环之间形成第一气密封腔体；

所述回料气密封环包括环形底座，所述环形底座的边缘处设置有第一密封环，所述环形底座上设置有第二密封环；

所述第一密封环与第二密封环之间的环形底座上设置有多个用于连通所述环状气流腔体和第一气密封腔体的第一通孔，所述第一密封环和第二密封环的顶面为波浪形或锯齿状结构。

前述的一种高温气流磨，其特征在于：所述第二密封环处设置有多个与所述环状气流腔体连通的第二通孔。

前述的一种高温气流磨，其特征在于：所述回料气密封环的底部与所述气密封回料腔体之间还设置有气密封调节板，所述气密封调节板通过多个穿过所述第二密封环的螺栓组件与所述回料气密封环固定连接。

前述的一种高温气流磨，其特征在于：所述第一轴承下方处的主轴上设置有台阶面，所述台阶面上设置有第二轴承密封挡圈，且第一轴承密封挡圈的顶面与所述台阶面齐平，所述第二轴承密封挡圈的底部位于所述第一轴承密封挡圈与主轴的接触缝隙处设置有O型圈；

所述第一轴承密封挡圈和第二轴承密封挡圈沿其周线均设置有向下倾斜状导向面结构，且所述第一轴承密封挡圈倾斜状导向面结构的末端与所述第一回油孔底部的位置相一致。

前述的一种高温气流磨，其特征在于：所述轴套的底部连接有开孔状底板，所述底板的开孔内过盈安装有分级轮密封块，所述分级轮密封块与所述主轴的连接处设置有第二气密封腔体，所述底板的侧面设置有与所述第二气密封腔体连通的第二进气孔。

前述的一种高温气流磨，其特征在于：所述轴承密封环和轴承外圈之间设置有至少两组骨架油封。

前述的一种高温气流磨，其特征在于：所述轴套上还设置有用于检测所述主轴温度的温度传感器。

本发明的有益效果是：

1、通过在两个轴承之间轴套内设置第一轴承密封挡圈，将轴套内的空间分成两个独立的空间，采用两个进油孔和两个回油孔分别对两个轴承进行循环润滑，可以实现快速回油，避免因轴套内的润滑油过多而导致渗油的情况发生，同时可以根据轴套内温度的变化，调节润滑油的循环速度和油温，便于控制主轴的温度；

2、在位于下方的第二轴承处设置一组相互配合使用的用于密封的轴承密封环和轴承外圈，并且在轴承密封环上设置有开口向下的环形插槽，所述轴承外圈上设置有可插入至所述环形插槽内且与其形状尺寸相配合的环形密封插片，采用这种字母配合的结构，在同等空间内加长了此处渗油所需行走的路径长度，能够有效防止渗油；

3、轴承密封环的外表面设置有螺旋向上的螺纹槽，在主轴旋转带动轴承密封环转动的过程中，旋转的螺纹槽能够带动其所在储油腔体内的润滑油向上运动，便于留存在该腔体内的润滑油快速的从第二回油孔中排出，同时螺纹槽转动产生的向上作用力也会降低腔体内的油压，从而减缓润滑油从环形插槽与环形密封插片的间隙内渗油的速度；

4、环形插槽底部的最高点的安装位置不低于所述第二回油孔48的最高位置，由水平原理可知，在正常情况下，即使第二轴承处的储油腔体内被注满了润滑油，润滑油也不会越过环形插槽底部的最高点导致渗油的情况；

5、通过在分级轮组件设置一个截面为L型的回料气密封环与其台阶状底部向配合，在两处接触面均形成气密封环，并且在回料气密封环的第一密封环和第二密封环的顶面为波浪形或锯齿状结构，在该结构的每一个凹槽内均可以形成一个气流回旋，相当于形成了多道气流密封环，完全满足了气密封的要求。

附图说明

图1是本发明一种高温气流磨的主视图；

图2是本发明一种高温气流磨的旋转轴组件的主视图；

图3是本发明一种高温气流磨的旋转轴组件的正视图；

图4是本发明一种高温气流磨的旋转轴组件的侧视图；

图5是图4的A-A剖视图；

图6是本发明一种高温气流磨的轴承密封环的正视图；

图7是图6的B-B剖视图；

图8是本发明一种高温气流磨的正视图；

图9是图8的C-C剖视图；

图10是图9中D的放大示意图；

图11是本发明一种高温气流磨的回料气密封环的主视图。

实施方式

下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。

如图1-图11所示，一种高温气流磨，包括粉碎腔体10，所述粉碎腔体10内的上端部设置有分级轮组件20，所述分级轮组件20的出料口下方设置有气密封回料腔体30，所述粉碎腔体10的顶部设置有用于驱动所述分级轮组件20转动的旋转轴组件40和电机组件60，所述粉碎腔体10的下端部设置有投料口11、底部设置有高温气流喷嘴12，所述气密封回料腔体30处的粉碎腔体10上设置有收料口31，所述旋转轴组件40包括主轴41和轴套42，主轴41与分级轮组件20连接，所述主轴41上设置有第一轴承43和第二轴承44；位于所述第一轴承43上下处的轴套42上分别设置有第一进油孔45和第一回油孔46，位于所述第二轴承44的上下处的轴套42上分别设置有第二进油孔47和第二回油孔48；所述第一回油孔46处的主轴41与轴套42之间设置有用于密封的第一轴承密封挡圈50；所述第二回油孔48处的主轴41与轴套42之间设置有用于密封的轴承密封环51和轴承外圈52，所述轴承密封环51上设置有开口向下的环形插槽511，所述轴承外圈52上设置有可插入至所述环形插槽511内且与其形状尺寸相配合的环形密封插片521，且所述轴承密封环51的外表面设置有螺旋向上的螺纹槽512；所述环形插槽511底部的最高点的安装位置不低于所述第二回油孔48的最高位置。

如图1、图8、图9所示，待粉碎的物料从投料口11投入到粉碎腔体10内，利用高温气流喷嘴12对粉碎腔体10内喷射高温气流（一般采用氮气），使物料在腔体内发生碰撞研磨，同时利用电机组件60和旋转轴组件40带动分级轮组件20快速旋转产生用于分选物料的离型力，当粉碎后的物料粒径满足要求时会通过分级轮组件20进入到气密封回料腔体30中并通过收料口31进行收料，未满足要求的大颗粒物料会在分级轮组件20的作用下再次进入到粉碎腔体10内进行粉碎研磨。

为了保证旋转轴组件40的正常运行，需要对第一轴承43和第二轴承44润滑的同时，对主轴41的温度进行控制。本发明采用两组循环润滑油的方式实现，同时两个进油孔均连接具有制冷功能的油源。

如图2-图7所示，为了保证旋转轴组件40的密封性，首先通过在两个轴承之间轴套内设置第一轴承密封挡圈50，将轴套42内的空间分成两个独立的空间，对两个轴承采用单独供油和回油的方式可以实现快速回油，避免因轴套内的润滑油过多而导致渗油的情况发生，同时可以根据轴套内温度的变化，调节润滑油的循环速度和油源内润滑油的油温，便于控制主轴的温度，本发明主要是通过在轴套42上设置有温度传感器59用于检测主轴41的温度，当检测到其温度超过设定值时，触发油源对润滑油进行制冷，通过循环供油的方式对主轴进行降温。当然也可以其他方式检测主轴的温度，例如通过检测回油温度实现等。

为了防止第二轴承44处的渗油，首先，通过在第二轴承44处设置一组相互配合使用的用于密封的轴承密封环51和轴承外圈52，并且在轴承密封环51上设置有开口向下的环形插槽511，轴承外圈52上设置有可插入至所述环形插槽内且与其形状尺寸相配合的环形密封插片521，采用这种字母配合的结构，在同等空间内加长了此处渗油所需行走的路径长度，即在同等情况下，延迟了发生渗油的时间，为第二回油孔48完成回油争取了更多的时间，能够有效防止渗油。根据实际需要，可以在设置轴承密封环51上设置多个开口向下环形插槽，在轴承外圈52上设置与环形插槽相对应的环形密封插片，进一步加长渗油路径。

其次，轴承密封环51的外表面设置有螺旋向上的螺纹槽512，在主轴41旋转带动轴承密封环51转动的过程中，旋转的螺纹槽512能够带动其所在储油腔体内的润滑油向上运动，便于留存在该腔体内的润滑油快速的从第二回油孔48中排出，同时螺纹槽512转动所产生的向上作用力也会降低该储油腔体内的油压，从而减缓润滑油从环形插槽与环形密封插片的间隙内渗油的速度，即在同等情况下，延迟了发生渗油的时间，为第二回油孔48完成回油争取了更多的时间，能够有效防止渗油。

最后，环形插槽511底部的最高点的安装位置不低于所述第二回油孔48的最高位置，由水平原理可知，在正常情况下，即使第二轴承处的储油腔体内被注满了润滑油，润滑油也不会越过环形插槽底部的最高点导致渗油的情况，除非发生第二回油孔48堵塞的情况，但是对设备定期检修，能有效避免该情况的发生。轴承密封环51和轴承外圈52之间设置有至少两组骨架油封56，进一步保证了该处的密封性。

理论上来说，位于上方的第一轴承43处的第一轴承密封挡圈50与主轴41、轴套42之间允许有一定量的渗油，通过下方的密封件依然可以弥补。因此，本实例中，着重对第二轴承44处的密封性进行了多重设计。而对第一轴承43处的密封，所述第一轴承43下方处的主轴41上设置有台阶面，所述台阶面上设置有第二轴承密封挡圈49，且第一轴承密封挡圈50的顶面与所述台阶面齐平，所述第二轴承密封挡圈49的底部位于所述第一轴承密封挡圈50与主轴41的接触缝隙处设置有O型圈58，从而保证了第一轴承密封挡圈50与主轴41之间的间隙被O型圈58密封，同时第一轴承密封挡圈50下端部与主轴41、轴套42的连接处也均设置有密封圈进行密封。

所述第一轴承密封挡圈50和第二轴承密封挡圈49沿其周线均设置有向下倾斜状导向面结构，且所述第一轴承密封挡圈50倾斜状导向面结构的末端与所述第一回油孔46底部的位置相一致。通过在第一轴承密封挡圈50和第二轴承密封挡圈49上的倾斜角度一致的倾斜状导向面，可以保证进入该处储油腔内的润滑油能够较为顺畅的方式从第一回油孔46中进行回油。

如图9-图11所示，所述气密封回料腔体30的顶部沿其周线设置有环状气流腔体32，所述粉碎腔体10上设置有多个与所述环状气流腔体32连通的第一进气孔13；所述分级轮组件20与所述气密封回料腔体30之间设置有回料气密封环33，所述分级轮组件20底部为台阶状结构，所述回料气密封环33的截面为L型结构，所述分级轮组件20底部与所述回料气密封环33之间形成第一气密封腔体34；所述回料气密封环33包括环形底座331，所述环形底座331的边缘处设置有第一密封环332，所述环形底座331上设置有第二密封环333；所述第一密封环332与第二密封环333之间的环形底座331上设置有多个用于连通所述环状气流腔体32和第一气密封腔体34的第一通孔35，所述第一密封环332和第二密封环333的顶面为波浪形或锯齿状结构。

通过第一进气孔13对环状气流腔体32内进行不断充气，环状气流腔体32内的气体通过第一通孔35进入至第一气密封腔体34内，随后分别进入第一密封环332、第二密封环333与分级轮组件20底面的间隙处形成两道气密封，能有效避免物料未经过分级轮组件20的分选直接进入到气密封回料腔体30内。

并且，回料气密封环33的第一密封环332和第二密封环333的顶面为波浪形或锯齿状结构，从第一气密封腔体34进入至该结构处的气流，会在每一个波浪形或锯齿状的凹槽内均形成一个气流回旋，相当于在两道气密封的基础上再次形成了多道气流密封环，从而完全满足了高精细度粉碎研磨的气密封要求。

为了防止第二密封环333远离第一气密封腔体34的一端处的波浪形或锯齿状的凹槽内不足的情况，所述第二密封环333处设置有多个与所述环状气流腔体32连通的第二通孔38，通过第二通孔38能够有效保证整个第二密封环333与分级轮组件20的连接处均可以形成强度稳定的气流密封环。

所述回料气密封环33的底部与所述气密封回料腔体30之间还设置有气密封调节板37，所述气密封调节板37通过多个穿过所述第二密封环333的螺栓组件36与所述回料气密封环33固定连接，根据不同的加工温度，各部件之间会因热胀冷缩等因素的影响尺寸发生细微的变化，可以通过螺栓组件36对具有弹性的气密封调节板37调节锁紧力进行补偿。

所述轴套42的底部连接有开孔状底板57，所述底板57的开孔内过盈安装有分级轮密封块53，所述分级轮密封块53与所述主轴41的连接处设置有第二气密封腔体54，所述底板57的侧面设置有与所述第二气密封腔体54连通的第二进气孔55，通过在主轴41与分级轮密封块53之间形成一道气密封结构，能够有效避免大颗粒物料进入到旋转轴组件40内。

综上所述，本发明提供的一种高温气流磨，通过在旋转轴组件内设置特殊的油封结构，通过在分级轮与气密封回料腔体的连接处设置多道气密封结构，保证了高温气流磨满足物料精细化研磨要求的前提下能够长时间稳定运行。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界。

Claims (8)

1.一种高温气流磨，包括粉碎腔体（10），所述粉碎腔体（10）内的上端部设置有分级轮组件（20），所述分级轮组件（20）的出料口下方设置有气密封回料腔体（30），所述粉碎腔体（10）的顶部设置有用于驱动所述分级轮组件（20）转动的旋转轴组件（40）和电机组件（60），所述粉碎腔体（10）的下端部设置有投料口（11）、底部设置有高温气流喷嘴（12），所述气密封回料腔体（30）处的粉碎腔体（10）上设置有收料口（31），其特征在于：所述旋转轴组件（40）包括主轴（41）和轴套（42），所述主轴（41）上设置有第一轴承（43）和第二轴承（44）；

位于所述第一轴承（43）上下处的轴套（42）上分别设置有第一进油孔（45）和第一回油孔（46），位于所述第二轴承（44）上下处的轴套（42）上分别设置有第二进油孔（47）和第二回油孔（48）；

所述第一回油孔（46）处的主轴（41）与轴套（42）之间设置有用于密封的第一轴承密封挡圈（50）；

所述第二回油孔（48）处的主轴（41）与轴套（42）之间设置有用于密封的轴承密封环（51）和轴承外圈（52），所述轴承密封环（51）上设置有开口向下的环形插槽（511），所述轴承外圈（52）上设置有可插入至所述环形插槽（511）内且与其形状尺寸相配合的环形密封插片（521），且所述轴承密封环（51）的外表面设置有螺旋向上的螺纹槽（512）；

所述环形插槽（511）底部的最高点的安装位置不低于所述第二回油孔（48）的最高位置。

2.根据权利要求1所述的一种高温气流磨，其特征在于：所述气密封回料腔体（30）的顶部沿其周线设置有环状气流腔体（32），所述粉碎腔体（10）上设置有多个与所述环状气流腔体（32）连通的第一进气孔（13）；

所述分级轮组件（20）与所述气密封回料腔体（30）之间设置有回料气密封环（33），所述分级轮组件（20）底部为台阶状结构，所述回料气密封环（33）的截面为L型结构，所述分级轮组件（20）底部与所述回料气密封环（33）之间形成第一气密封腔体（34）；

所述回料气密封环（33）包括环形底座（331），所述环形底座（331）的边缘处设置有第一密封环（332），所述环形底座（331）上设置有第二密封环（333）；

所述第一密封环（332）与第二密封环（333）之间的环形底座（331）上设置有多个用于连通所述环状气流腔体（32）和第一气密封腔体（34）的第一通孔（35），所述第一密封环（332）和第二密封环（333）的顶面为波浪形或锯齿状结构。

3.根据权利要求2所述的一种高温气流磨，其特征在于：所述第二密封环（333）处设置有多个与所述环状气流腔体（32）连通的第二通孔（38）。

4.根据权利要求3所述的一种高温气流磨，其特征在于：所述回料气密封环（33）的底部与所述气密封回料腔体（30）之间还设置有气密封调节板（37），所述气密封调节板（37）通过多个穿过所述第二密封环（333）的螺栓组件（36）与所述回料气密封环（33）固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种高温气流磨，其特征在于：所述第一轴承（43）下方处的主轴（41）上设置有台阶面，所述台阶面上设置有第二轴承密封挡圈（49），且第一轴承密封挡圈（50）的顶面与所述台阶面齐平，所述第二轴承密封挡圈（49）的底部位于所述第一轴承密封挡圈（50）与主轴（41）的接触缝隙处设置有O型圈（58）；

所述第一轴承密封挡圈（50）和第二轴承密封挡圈（49）沿其周线均设置有向下倾斜状导向面结构，且所述第一轴承密封挡圈（50）倾斜状导向面结构的末端与所述第一回油孔（46）底部的位置相一致。

6.根据权利要求1所述的一种高温气流磨，其特征在于：所述轴套（42）的底部连接有开孔状底板（57），所述底板（57）的开孔内过盈安装有分级轮密封块（53），所述分级轮密封块（53）与所述主轴（41）的连接处设置有第二气密封腔体（54），所述底板（57）的侧面设置有与所述第二气密封腔体（54）连通的第二进气孔（55）。

7.根据权利要求1所述的一种高温气流磨，其特征在于：所述轴承密封环（51）和轴承外圈（52）之间设置有至少两组骨架油封（56）。

8.根据权利要求1所述的一种高温气流磨，其特征在于：所述轴套（42）上还设置有用于检测所述主轴（41）温度的温度传感器（59）。

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