CN1300493C - 轴封装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及类似醋酸棉制造工艺中、酸化机的回转设备上使用的轴封装置。其特征是,在贯穿本体结构的回转轴上靠贯穿部位处,安装外周有螺旋状沟槽,当所述回转轴转动时,使所述本体结构内部的内容物在机器内侧被挤压回去的螺旋轴套;所述螺旋轴套包括在圆周方向被分割的多个零件,这些圆周方向分割零件在圆周方向被相互紧固在一起,在所述回转轴外周上组装成一个近似圆筒状的结构。这种轴封装置在进行安装作业时,可以在支撑回转轴的轴承装置和本体结构之间回转轴的径向外围进行,因此可以在不拆卸轴承装置等的情况下轻松容易的进行组装,从而提高机器使用效率和生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及类似醋酸棉制造工艺中、酸化机的回转设备上使用的轴封装置。
背景技术
图11(a)(b)和图12中所表示的是、醋酸棉制造工艺中酸化机上使用的有2个轴的搅拌机图样。在这个搅拌机里,围绕搅拌室设置了2根贯穿本体结构1的回转轴2,电动机3的驱动力通过减速机4和齿轮盒5内排列的齿轮组6传递给回转轴2。在本体结构1内的搅拌叶片7转动,使向本体结构1内投入的纤维素诱导体的高粘度溶液(以下通称为粘稠液)开始搅拌。
所述的两个回转轴2夹着本体结构1分布于两侧、由它们各自的轴承装置8提供支撑。所以本体结构1上,两个回转轴2的贯穿部位9共计有4处。以前的技术中,如图13所示,设置了可收纳密封压环10的密封箱11,用它来密封回转轴2和本体结构1之间的空隙。
回转轴2和本体结构1之间的轴封,以前的结构就是使用如上所述的密封压环10来实现的。这个密封压环10很容易摩损,因此必须频繁进行更换。也就是说,在搅拌高粘度的粘稠液的回转装置中,由于粘稠液而使密封压环啮合的很紧密,从而加剧了摩损,密封压环10会在短时间内被摩损。为了要更换密封压环,就要频繁停机、使生产效率下降。
现在,有了一种可以取代上述密封压环10轴封装置的机械式密封装置。它是在回转轴上本体结构一侧安装回转环、及与之相对应的静止环。该密封装置通常是用类似超硬合金或陶瓷等耐磨性非常好的材料制成。该回转环和静止环在轴线方向上相互接触,随着回转轴的转动以端面的相对滑动形成密封。
但是,如果上述酸化机的回转设备里安装这样的机械式密封装置,如前述相同,当它的回转环与静止环之间附着有高粘度的粘稠液时,会破坏它的相对震动状态,这样就会造成密封性降低。因此,只是使用这种机械式密封装置也不能保证密封性能的稳定。
于是我们考虑另一种方法,即在使用这种机械式密封装置的时候,在机械式密封装置一侧的机械内侧回转轴上,安装外周有螺旋状沟槽的圆筒形螺旋轴套,在机器内侧流向机械式密封装置的粘稠液,利用和回转轴一起转动的螺旋轴套上的螺旋状沟槽,被挤压回机器内。这种螺旋式轴套与机械式密封装置一起使用的轴封装置与单纯使用机械式密封装置、由于粘稠液而达不到密封效果的轴封装置相比,就能达到完全彻底的密封效果。
然而,如前所述的搅拌高粘度物质的搅拌器等回转设备中,如果在回转轴上安装螺旋轴套的话,它的安装作业和维护设备时的拆卸作业就会由于需要较大劳动量而产生问题。以螺旋轴套的安装作业为例来说明,此螺旋轴套套在回转轴的一端外嵌在回转轴上。然而,它必须固定在回转轴上且能够移动到贯穿本体结构的位置。这就会造成螺旋轴套的安装、拆卸作业很烦杂。而且,如果机器中还有齿轮和轴承时,组装好后还需要大量的时间和劳动力进行调整工作。这样也会使生产效率下降。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是提供一种轴封装置,具有方便安装拆卸的回转轴套,从而提高回转机器的使用效率,进而提高生产效率。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的:一种轴封装置,包括安装在贯穿本体结构的回转轴上靠贯穿部位处的螺旋轴套,所述螺旋轴套的外周有螺旋状沟槽,当所述螺旋轴套与所述回转轴一起转动时,通过所述螺旋状沟槽使所述本体结构内部的内容物在机器内侧被挤压回去;所述螺旋轴套在圆周方向被分割成多个圆周方向分割零件,沿圆周方向被相互紧固在一起,在所述回转轴外周上组装成一个近似圆筒状的结构;所述螺旋轴套还在轴线方向被分割成多个轴线方向分割组件,沿轴线方向被彼此接合在一起;每个所述轴线方向分割组件分别包含各自的圆周方向分割零件,且相邻两个轴线方向分割组件的对应圆周方向分割零件的圆周方向接合面的位置相互交错。
本发明所述的轴封装置中,所述螺旋轴套在圆周方向被分割成2个圆周方向分割零件,在轴线方向被分割成3个轴线方向分割组件,共由6个半圆筒状分割件组成。
本发明所述的轴封装置中,所述螺旋轴套的内圆周面和回转轴的外圆周面之间设有间隙,同时在所述间隙处安装弹性材料制成的环状垫圈,所述螺旋轴套通过所述环状垫圈组装在回转轴的外周上。
本所述的轴封装置中,在所述螺旋轴套所在机器外测面,设有用于保证本体结构和回转轴之间气密性的机械式密封贴,所述机械式密封贴包含有回转环和静止环,所述回转环和静止环在圆周方向上形成分割并在轴线方向上相互衔接,包围组装在回转轴的外周上。
实施本发明的轴封装置,具有如下技术效果:
本发明的这种结构,由于螺旋轴套是在圆周方向多次分割形成的,向回转轴上安装螺旋轴套时,就可以在靠近本体结构的位置,从圆周各个方向将分割零件沿回转轴径向外侧,与回转轴组装在一起。因此,这种在本体结构外侧有支撑回转轴的轴承装置,就不必将本体拆开,一样可以简单方便的进行安装拆卸作业。由此能提高回转机械的使用率,进而提高生产效率。
本发明的轴封装置结构,使一个轴线方向分割组件的多个圆周方向分割零件间的接合面,与相邻的轴线方向分割组件的圆周方向分割零件间的接合面呈相互交错的位置关系,并且各分割组件在轴线方向上是相互紧固在一起的。这种情况下,虽然在转动过程中离心力的作用下,各圆周方向分割零件受到径向向外的作用力,但由于相邻的轴线方向分割组件是通过各圆周方向分割零件相互连结形成的结构,因此不会因为离心力的作用而发生位置偏差,从而维持了回转轴位置精确的良好组合状态。也就是说,各个轴线方向分割组件在圆周方向上是由多个分割零件形成的结构,由于各圆周方向分割组件的圆周方向接合面的位置如上所述是相互错开的,并且它们在轴线方向相互固接。那么各个轴线方向分割组件之间的连接就能抵抗各个圆周方向分割组件相互间的离心力。比如在转速增大时,也能保证回转轴整体的良好组装精确度。这样就可以防止由于震动使螺旋轴套和回转轴之间产生轴心偏差。以此来保证回转装置稳定的工作状态。
本发明如上所述的轴封装置,在螺旋轴套的内圆周面和回转轴的外圆周面之间设有间隙。这样的话,螺旋轴套在本体结构外侧回转轴外周上组装成圆筒状后,可以在机器内侧本体结构的位置上,沿着回转轴线方向任意移动。
本发明在所述间隙中安装弹性材料制成的环状垫圈。当各圆周方向分割零件在回转轴上组装好后,如果这个环状垫圈在回转轴外周面和螺旋轴套的内周面之间受到径向适度的挤压时,则通过该弹性垫圈向全周上传递基本相同的弹性回复力。这样就能保证螺旋轴套和回转轴基本处于同心状态。同时在此状态下,螺旋轴套可以沿回转轴线方向压回到机器内侧。
假定不安装上述弹性垫圈,而使螺旋轴套和回转轴之间的间隙尽量小。这时伴随转动,螺旋轴套和回转轴之间就会反复发生局部性轻微接触,在这个接触位置上容易发生磨损,这样就会产生同心偏差,使组装精度下降。
针对这一点,如果安装了上述弹性垫圈,就可以避免螺旋轴套与回转轴之间随轻微震动造成的局部接触,因此可防止上述磨损的发生。它在保证安装有螺旋轴套的回转轴的组装精确度的同时,还能保证安装有此类轴封装置的回转设备在运转状态下的工作稳定性,从而使生产效率提高。
本发明轴封装置,还在螺旋轴套所在机器外侧面安装了机械式密封贴。在回转设备的本体结构中,即使投放前面提到的高粘度物质进行搅拌,螺旋轴套也会防止这些高粘度物质到达机械式密封贴的位置。同时,因为有了机械式密封贴,它能切实防止机器内部气体和搅拌蒸发气体泄漏到本体结构外面,从而保证机械整体密封性的稳定。另外,包含有回转环和静止环的机械式密封贴,在圆周方向形成分割,与螺旋轴套同样,支撑回转轴的轴套装置可以不用拆卸,也一样能轻松容易的进行机械式密封贴的安装、拆卸作业。
附图说明
图1表示采用本发明一种实例的轴封装置上的螺旋轴套,其中(a)为斜视图,(b)为切割断面图;
图2表示上述螺旋轴套上的大气侧环,其中(a)为正视图,(b)为图(a)中X-X断面的投影图;
图3表示上述螺旋轴套上的中央环,其中(a)为正视图,(b)为图(a)在Y-Y断面的剖视图;
图4表示上述螺旋轴套上的机器内侧环,其中(a)为正视图,(b)为图(a)在W-W断面的投影图;
图5表示上述螺旋轴套向回转轴上组装过程中,中央环和机器内侧环组装在回转轴上的主要部位的断面图;
图6表示图5中,中央环和机器内侧环向机器里面压入状态下主要部位的断面图;
图7表示在图6所示状态下,继续将大气侧环安装在回转轴上时的主要部位的断面图;
图8表示在图7所示状态下,大气侧环与中央环和机器内侧环连结在一起时的主要部位的断面图;
图9表示在图8所示状态下,继续向本体结构上安装外盖突边时的主要部位的断面图;
图10表示用来确认螺旋轴套密封效果的测试设备的结构示意说明图;
图11表示醋酸棉制造工艺中使用双轴搅拌器的酸化机结构,其中(a)为俯视图,(b)为正视图;
图12表示上述双轴搅拌器的侧视图;
图13表示使用以前工艺的双轴搅拌器上,本体结构与回转轴之间的密封贴结构主要部位断面图。
上述附图中所用符号含义如下:
1 本体结构
2 回转轴
3 电动机
4 减速机
5 齿轮盒
6 齿轮组
7 搅拌叶片
8 轴承装置
9 贯穿部位
10 密封压环
11 密封箱
12 螺旋轴套
13 大气侧环(轴向分割组件)
13a 分割面(接合面)
14 中央环(轴向分割组件)
14a 分割面(接合面)
15 机器内侧环(轴向分割组件)
15a 分割面(接合面)
16 螺旋状沟槽
17 弹性环状垫圈
18,20 圆周方向分割零件
19 螺钉过孔
21,23,27,29,30,36 内螺纹孔
22 中央连接孔
24,26 圆周方向分割零件
25,34,38 过孔
28,37 定位孔
31,39 环形沟槽
32 沉头坑
33,35 圆周方向分割零件
40 环状突边
41 外盖突边
51 容器罐
51a 容器罐外涂层
52,55 突边
53 圆筒体
54 机械式密封贴
56 静止环
57 回转环
58 固定环
59 弹簧垫圈
60 弹簧
61 马达
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的一种实例进行详细说明。本实例中的轴封装置,如图11和图12中所示,在有双轴搅拌设备的密封箱11内,取代密封压环10而安装螺旋轴套,同时安装覆盖在密封箱11外侧的机械式密封贴。首先,参照图1对螺旋轴套的结构进行说明。
如图1(a)、(b)所示,本实例中的螺旋轴套12由3个分割组件组合而成。这3个组件在回转轴2的轴线方向被分割成3部分,并沿轴线方向相互衔接形成轴线方向分割组件。下面在图中从左侧开始,分别对大气侧环13、中央环14、机器内侧环15进行说明。
环13~15共同形成一个内外径一致的同一圆筒状结构,在中央环14和机器内侧环15的外圆周面上,从机器内侧环15的右端开始,形成一条连续的螺旋状沟槽16。另外,如图(b)所示,在环13~15的内圆周面和回转轴2的外圆周面之间,中央环14的轴线方向中部两侧,及机器内侧环15的接近轴线方向中部位置,分别安装了环状垫圈17。环13~15在回转轴2上组装在一起。
如图2(a)所示,大气侧环13在图中被上下延伸的中心线左右分割成2部分。在图中左侧的半圆状圆周方向分割零件18(以下称为分割零件)上,上下分别有一个分割面13a(以下称为接合面)。在这两个拼合面的垂直相交方向上设有贯通的螺钉过孔19。另外,在这些螺钉过孔19所在分割面13a相对的另一侧面上,有对应沉头孔,该沉头孔可暗藏后面将要叙述到的螺钉的头部,过孔直径为螺钉头部直径相一致。
如图2(a)所示右侧半圆形分割零件20的上下两个接合面13a上,与接合面垂直相交方向有两个内螺纹孔21。即,螺钉(图中未示出)通过左侧分割零件18上的螺钉过孔19紧固在右侧分割零件20上的内螺纹孔21里,使相对应的各分割面13a之间形成紧密接合,从而将左右两个分割零件18、20相互连接在一起,组合形成一个圆筒状结构。
另外、上述大气侧环13的分割零件18、20上,如图2(b)所示,多个轴线方向贯通的中央环连接孔22呈适当间隔分布在圆周方向,图中分别在4个位置表示。这些中央环连接孔22分别有与其相对应的内螺纹孔座。并且,分割零件18、20的中央环连接孔22之间,有用于固定轴套的径向贯通内螺纹孔23各2个。
如图3(a)所示,前述中央环14的结构和上述的大气侧环13基本相同,都是在圆周方向被分割成2部分。这2部分相互间连结,组装形成一个圆筒状结构。也就是说,图中所示上侧分割零件24的分割面14a上,用螺钉(图中未示出)通过过孔25,与下侧分割零件26的分割面14a上的内螺纹孔27紧固在一起。这两个分割零件24、26就组装形成一个圆筒状结构。
中央环14是前面提到的大气侧环13在轴线方向引长形成的。因此,如图(b)所示,螺钉过孔25与内螺纹孔27分别在轴线方向两个相互分离的位置上,在这个位置上用螺钉紧固在一起。另外,两个分割面14a所在轴线方向接近中央位置上设有定位孔28,用定位杆(图中未示出)插入这些定位孔28,将两个分割零件24、26相互组装在一起,形成分割零件24、26之间不产生轴线方向相对偏差的组合结构。
中央环14所在机器外侧端面(如图3(b)所示左侧端面)上,即前面提到的大气侧环13上中央环连结孔22相对应的位置上,在轴向上有凹陷的内螺纹孔29。也就是说,通过大气侧环13的中央环连接孔22用螺钉(图中未示出)与中央环14上的内螺纹孔29紧固在一起。这样,大气侧环13与中央环14在轴线方向相互连结在一起。
中央环14所在机器内侧面(如图3(b)所示右侧端面)上,即前面提到的内螺纹孔29在轴向延伸位置上,设有延长至机器内侧环用于组装的内螺纹孔30。另外,在中央环14的内圆周面上,设有用于安装前面提到的环形垫圈17的环形沟槽31。另外,在这个内圆周面上,靠近机器内侧面形成比内径稍大的沉头坑32,它与后面将要讲到的机器内侧环15的环状突出部40互相嵌合在一起。
如图4(a)所示,机器内侧环15同样地在圆周方向被分割成2部分。在图中左侧分割零件33的分割面15a上,用螺钉(图中未示出)通过过孔34与右侧分割零件35的分割面15a上的内螺纹孔36相互紧固,这两个圆周方向分割零件33、35组合成圆筒状结构。
如图4(b)所示,机器内侧环15的分割面15a上,分别有一个定位孔37。图上方的分割面15a的定位孔37在轴线方向中央位置靠近机器外侧(图示左侧)一方。下方的分割面15a的定位孔37在轴线方向中央位置靠近机器内侧(图示右侧)一方。这两个定位孔37分别用定位杆(图中未示出)嵌入,将两个分割零件33、35相互组装在一起,形成分割零件33、35之间没有轴向相对偏差的组合结构。
所述的中央环14面向机器内侧端面上设有内螺纹孔30,与它相对应的机器内侧环15的端面上设有安装螺钉的过孔38。用螺钉(图中未示出)通过过孔38与中央环14上面靠机器内侧端面上的内螺纹孔30紧固在一起。使机器内侧环15与中央环14在轴线方向上连接起来。
在机器内侧环15的内圆周面上,在轴向靠近中央位置上,形成用于安装环形垫圈17的环状沟槽39。另外,在机器内侧环15面向机器外侧的端面上靠近内圆周面处,形成一个向着机器外侧的突出的环状凸起40。这个环状凸起40与前面提到的中央环14上的沉头坑32相互嵌合。这样,机器内侧环15与中央环14组合在一起并可以保持与中央环14相互同心的位置关系。
所述的大气侧环13、中央环14、机器内侧环15通常使用类似SUS316等具有良好耐热、耐腐蚀性的不锈钢钢材制成。关于它们的具体尺寸举一例说明:例如在直径为210mm的回转轴2上安装螺旋轴套12,轴套的外径为257mm,大气侧环13在轴线方向长度为30mm,中央环14在轴线方向长度为100mm,机器内侧环15在轴线方向长度为40mm,螺旋轴套在轴线方向上的总长为170mm。螺旋轴套的内径比回转轴2的直径大70μm。
下面对上述螺旋轴套12的组装顺序,以图11、图12中的有双轴搅拌器的密封箱11的内部组装结构为参考,结合图5~图9进行说明。
首先,如图5所示,双轴搅拌器的本体结构1与轴承装置8之间的靠机器内侧的内侧环15是由前述圆周方向分割零件18、20从径向合拢共同组合成的一个环形结构。如前所述,这些圆周方向分割零件18、20用螺钉相互紧固在一起。同样,在紧挨着机器内侧环15的外侧位置上有中央环14,它由所述圆周方向分割零件24、26共同组合成一个圆环,它也是用螺钉相互紧固在一起。同时,在中央环14和机器内侧环15上,前面提到的环形沟槽31、39上安装在圆周方向被分割的环状垫圈17。以上组合结构用螺钉相互紧固在一起。
其次,在机器内侧环15的过孔38里,用螺钉A从机器内侧沿轴向插入,把它与中央环14面向机器内侧面上的内螺纹孔30嵌合在一起。该机器内侧环15与中央环14在轴线方向上相互连结。
除上述螺钉过孔38和内螺纹孔30在圆周方向形成等间距外,机器内侧环15所在分割面15a(接合面)和中央环14所在分割面14a(接合面)还在圆周方向上处于90度交错位置,这些螺钉过孔38和内螺纹孔30在轴向上处于相互一致的位置。根据这样的圆周方向位置关系,在轴线方向上机器内侧环15和中央环14紧固在一起,其各接合面15a、14a在圆周方向形成90度交错的位置关系。
所述圆环状沟槽31、39的断面形状比通常设计的环状垫圈断面小,这样环状垫圈17就会把较大的弹性回复力传递到全周上。这样,中央环14和机器内侧环15的内圆周面与回转轴2外圆周面之间就会形成大小一致的间隙,从而保证中央环14和机器内侧环15与回转轴2之间处于同心状态。
其次,如图6所示,上述组装在回转轴2上的中央环14和机器内侧环15插入到密封箱11内。环14、15通过在径向上受压的环状垫圈17,强力固定在回转轴2的外圆周上。在此状态下,如果在回转轴2的外圆周上涂抹润滑油,当从机器外侧向机器内侧施加适当的压力时,则环状垫圈17就会沿着回转轴2与外圆周摩擦接触,同时环14、15被挤压入机器内侧。
为了进行上述插入,环14、15要比计划安装的位置多插入2~3mm深。这样中央环14面向大气侧的端面会比密封箱11的端面更靠里,只有这样才可以保证后面叙述到的大气侧环13的安装作业空间。同时在密封箱11的端面位置开始到规定距离δ的回转轴2的表面上,标记出大气侧环13的安装位置。
如图7所示,大气侧环13的圆周方向分割零件18、20在回转轴2上组装成环状结构,连结用螺钉B插入螺钉过孔19,环13可在任意位置滑动,然后用手在圆周方向轻轻旋转,将连结螺钉B拧紧。此状态下,让大气侧环13在圆周方向转动,使大气侧环13的接合面13a和中央环14的接合面14a在圆周方向处于90度交错位置。在大气侧环13上的用来连结中央环的过孔22与中央环14上的内螺纹孔29在轴线方向是对应的,在大气侧环13上的过孔22内插入连结螺钉C,在圆周方向和轴线方向上轻微调整大气侧环13,用连结螺钉C将中央环14轻轻固定起来。
下一步,当大气侧环13放在回转轴表面记有标记的位置上时,用连结螺钉B进行假固定,这样大气侧环13就被固定在回转轴2上面。另外,当大气侧环13安装在回转轴2上时,其接合面13a上,即相对应的接合面13a之间留有通过研磨加工出的1mm大小的间隙。利用连结螺钉B的固定,向环13的内圆周面上全面施加压力,将它强力固定在回转轴2上。同时,为了抵抗粘性流体的粘着力,向螺旋轴套12上施加大于粘着力的抵抗力,以提高密封可靠度,在大气侧环13的固定螺钉内螺纹孔23内安装固定螺钉(图中未示出),并把它固定在回转轴2上,借此将大气侧环13强力固定在回转轴2上。
这样,在回转轴2的指定位置上将大气侧环13强力固定好后,再将前面假固定的螺钉B拧紧。这样,如图8所示,中央侧环14、机器内侧环15就和大气侧环13紧密连结并固定在一起,于是环13~15就完整组合成为一个螺旋轴套12。
在此组装状态下,大气侧环13自本体结构1的端面(密封箱11一侧端面)突出在机器外面。如图9所示,用一个与大气侧环13厚度基本相同的外盖突边41安装在密封箱11一侧端面上。这个外盖突边也用前面讲到的相同方法在圆周方向分割成2部分,包围在大气侧环13的径向外面且固定在密封箱11侧面上。利用这个外盖突边41可以安装后面将要讲到的机械式密封贴。到此为止,本实例中的轴封装置的组装过程全部完成。
安装有上述轴封装置的双轴搅拌器里,当正在搅拌粘稠液时,渗入到螺旋轴套12的外周面与包围它的密封箱11内周面之间空隙处的粘稠液,会沿着与回转轴2一起转动的螺旋轴套12的外周面上形成的螺旋状沟槽16回流到机器里面。这样就可以防止本体结构1内的粘稠液通过螺旋轴套12和密封箱11之间的间隙渗漏到机器外面。
利用螺旋轴套12防止粘稠液从密封箱11一侧泄漏到机器外面,再在它外面安装机械式密封贴用以保证密封性能的稳定,并且可以确保机器内侧气体和搅拌蒸发气体不会泄漏到机器外面,从而保证机器整体的密封性能的稳定。根据上面所述条件,防止粘稠液泄漏的螺旋轴套12用耐腐蚀性、耐热性良好的金属材料制成,它与以前使用的密封压环相比,磨损性非常小,因此更换和维护频率非常少,这样就可以维持机器长期稳定工作。
如图10所示的是用来确认预期密封效果的安装有螺旋轴套12的测试装置的简略结构图。图中所指的容器罐51就是前面叙述到的相当于双轴搅拌器的本体结构部分。容器罐51的一端开口与突边52的中心孔相互贯通,回转轴2的前端延伸到容器罐51里面,在延伸部位外嵌安装外周有螺旋状沟槽的螺旋轴套12。包围在螺旋轴套12外面的圆筒体53固定在突边52的端面上。
在突边52外侧安装有机械式密封贴54。该机械式密封贴54包括静止环56,和与静止环相配合的回转环57。静止环56固定在以突边52的一端为固定点的突边55上。在回转环57的轴线方向外侧,安装可固定在回转轴2上的固定环58和弹簧垫圈59。所述固定环58与弹簧垫圈59之间安装有压缩弹簧60,利用弹簧60的弹力通过弹簧垫圈59将回转环57在轴线方向上挤压,以保证回转环57与静止环56的接合面在轴线方向上紧密接触。上述回转环57当与回转轴2一起转动时保证端面接触,则该接触部位起到密封作用。另外,图中马达61为回转轴提供转动动力。
对于上述测试装置,首先在容器罐51外面包裹涂料层51a,保证通气的容器罐51内处于规定温度范围。其次,容器罐内投入粘稠液并密封后,向容器罐内注入空气,使内压达到5kgf/cm2。然后以30rpm(每分钟30转)的速度转动30分钟,之后停止15分钟,共进行6次间歇式运转。进行这样的运转后,首先机械式密封贴54不会泄漏得以确认,其次在运转停止后,可以将容器罐内压释放,并把粘稠液取出,而且它能保证当把机械式密封贴取下后,螺旋轴套12与圆筒体53之间缝隙内的粘稠液不会漏出来。
上述实例中的轴封装置,用图9中的外盖突边41取代图10中的突边52,并以图10中同样结构方式组装机械式密封贴。另外,该状态下的回转环和静止环以螺旋轴套同样的方式在圆周方向被分割成2部分。
如上所述,在本实例中,因为螺旋轴套12在圆周方向被分割,所以支撑回转轴的轴承装置8等不需要拆分,也可以对螺旋轴套12进行轻松方便的组装拆卸。这样就可以提高搅拌装置的使用效率,使生产效率进一步提高。
在本实例中,螺旋轴套12在轴向上被分割成大气侧环13、中央环14和机器内侧环15,环13~15上的接合面13a~15a在圆周方向上的位置相异,且在轴向上接合在一起,因此即使因回转产生的离心力对各环的圆周方向分割零件有径向上的扩张作用,各相邻环的圆周方向分割零件也会在圆周方向连接在一起。因此可以保证在回转轴2上的组装精确度,同时防止螺旋轴套12与回转轴2之间由于震动引起的同心偏差。这样就能保证整个作业系统的稳定性。
特别是,本实例中的轴封装置中的螺旋轴套12在圆周方向上被分割成2部分,在轴线方向上被分割成3部分,这样共计由6个半圆筒状分割零件组装形成的结构,在切实保证上述效果的同时减少了构成零件数,从而使整体制作费用更廉价。
另外,在本实例中,螺旋轴套12与回转轴2之间安装有环状垫圈17,此环状垫圈17所在圆周面上会得到基本相同的弹性回复力,因此螺旋轴套12能保证与回转轴2处于基本同心状态。这样,内藏在密封箱里的螺旋轴套12就能保证在微小的间隙下稳定的转动作业状态,切实防止粘稠液泄漏。并且,即使反复安装拆卸作业,也一样能保证在简单操作下的高精度组装状态。
另外,因为使用了上述环状垫圈17,可以避免由于微小震动而引起的螺旋轴套12与回转轴2之间的局部接触,从而保证螺旋轴套12在回转轴2上的良好组装精确度。
在本实例中,在螺旋轴套12靠近机器外侧面,安装包含有回转环和静止环的机械式密封贴,该密封贴在圆周方向形成分割。在本体结构1内,即使搅拌高粘度物质时,螺旋轴套12也会防止该粘稠液到达机械式密封贴的位置,同时,利用机械式密封贴可切实防止机器内部气体和搅拌蒸发气体泄漏到机器外面。另外,因为包含回转环和静止环的机械式密封贴在圆周方向形成分割,因此不需要拆卸支撑回转轴2的轴承装置也一样可以轻松容易的安装拆卸该机械式密封贴。
以上就本发明的具体实例进行了说明,但本发明不限于上述实例,在本发明范围内可以有多种形式的变化。例如在上述实例中列举了,螺旋轴套12在圆周方向被分割成2部分,在轴线方向被分割成3部分的形式,但在实际应用本发明时,可以使用与上述分割数目不相同的结构。
在上述实例中,为了使构成中央环14的一对圆周方向分割零件相互连结,在一个分割零件的分割面14a上设有螺钉过孔25,在另外一个分割零件的分割面14a上设有对应的内螺纹孔36,螺钉过孔25与内螺纹孔36之间形成中心点对称,这样的结构不会因为在圆环上有切割损耗而使分割零件向一方偏移,利用这一点提高环在圆周方向的重量平衡,同时控制由转动引起的震动。
在上述实例中,举例说明了醋酸棉制造工艺中酸化机上使用的搅拌器,此外在丙酸纤维,羧酸纤维,尼龙,聚脂,聚碳酸脂,羟氨纤维等高分子聚合物的制造工艺中进行搅拌混合的回转设备上,采用本发明中所述结构的轴封装置也同样可行。
在上述实例中,举例说明了在螺旋轴套的机器外侧安装有机械式密封贴的轴封装置,但在实际应用本发明时,螺旋轴套也可以和机械式密封贴以外的其他密封结构相组合使用,或者采用只有螺旋轴套的结构形式。
根据以上说明,本发明轴封装置,因为螺旋轴套在圆周方向形成多次分割,因此不需要拆卸支撑回转轴的轴承装置,就可以简单容易的安装拆卸螺旋轴套。从而提高回转设备的使用效率,进一步提高生产效率。
由于螺旋轴套的轴线方向各分割组件的圆周方向分割零件的接合面位置相互不同,并且这些轴线方向分割组件在轴向上相互连结,因此即使有伴随转动产生的离心力的作用,也一样能保证各圆周方向分割零件在回转轴上良好的组装精确度。这样就可以防止由于震动而引起螺旋轴套与回转轴之间的同心偏差,从而进一步保证安装有螺旋轴套的回转设备稳定的工作状态。
螺旋轴套在圆周方向被分割成2部分,在轴线方向上被分割成3部分,形成一个共计由6个半圆筒状分割零件组成的结构,这样的结构在保证具有上述效果的同时,使构成零件数目减少,从而降低整体的制造费用。
螺旋轴套的内圆周面和回转轴的外圆周面之间安装有弹性材料制成的环状垫圈,弹性环状垫圈可以向全周上传递基本相同的回复力,因此可以保证螺旋轴套安装在回转轴时处于基本同心状态。同时可以避免伴随微小震动而发生的螺旋轴套和回转轴之间的局部接触时的磨损,从而保证螺旋轴套和回转轴之间良好的组装精确度。根据这一点得出,安装有此种螺旋轴套的回转机器可以保持稳定的工作状态,使生产效率提高。
在螺旋轴套靠近机器外侧一方安装有机械式密封贴,该密封贴上的回转环和静止环在圆周方向形成分割,这种状态下,当回转机器的本体结构内投入并搅拌粘稠的高粘度物质时,螺旋轴套可以防止粘稠液到达机械式密封贴的位置。利用机械式密封贴可切实防止机器内气体和搅拌蒸发气体泄漏到机器外面,从而保证整体设备稳定的密封效果。并且,机械式密封贴上的回转环和静止环在圆周方向形成分割,和螺旋轴套同样,也可以不必拆卸支撑回转轴的轴承装置,就能轻松容易的安装拆卸机械式密封贴。
Claims (5)
1、一种轴封装置,其特征在于,包括安装在贯穿本体结构的回转轴上靠贯穿部位处的螺旋轴套,所述螺旋轴套的外周有螺旋状沟槽,当所述螺旋轴套与所述回转轴一起转动时,通过所述螺旋状沟槽使所述本体结构内部的内容物在机器内侧被挤压回去;所述螺旋轴套在圆周方向被分割成多个圆周方向分割零件,沿圆周方向被相互紧固在一起,在所述回转轴外周上组装成一个近似圆筒状的结构;所述螺旋轴套还在轴线方向被分割成多个轴线方向分割组件,沿轴线方向被彼此接合在一起;每个所述轴线方向分割组件分别包含各自的圆周方向分割零件,且相邻两个轴线方向分割组件的对应圆周方向分割零件的圆周方向接合面的位置相互交错。
2、根据权利要求1所述的轴封装置,其特征在于,所述螺旋轴套在圆周方向被分割成2个圆周方向分割零件,在轴线方向被分割成3个轴线方向分割组件,共由6个半圆筒状分割件组成。
3、根据权利要求1或2所述的轴封装置,其特征在于,所述螺旋轴套的内圆周面和回转轴的外圆周面之间设有间隙,同时在所述间隙处安装弹性材料制成的环状垫圈,所述螺旋轴套通过所述环状垫圈组装在回转轴的外周上。
4、根据权利要求3所述的轴封装置,其特征在于,在所述螺旋轴套所在机器外测面,设有用于保证本体结构和回转轴之间气密性的机械式密封贴,所述机械式密封贴包含有回转环和静止环,所述回转环和静止环在圆周方向上形成分割并在轴线方向上相互衔接,包围组装在回转轴的外周上。
5、根据权利要求1或2所述的轴封装置,其特征是,在所述螺旋轴套所在机器外侧面,设有用于保证本体结构和回转轴之间气密性的机械式密封贴,所述机械式密封贴包含有回转环和静止环,所述回转环和静止环在圆周方向上形成分割并在轴线方向上相互衔接,包围组装在回转轴的外周上。
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