CN219317616U - 一种具有传动直联式密封结构的搅拌机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种具有传动直联式密封结构的搅拌机，包括容器组件、第一搅拌组、高速轴、轴承、轴承座、机械密封组件以及机械密封座。机械密封组件包括补偿弹簧、动环和静环；其中，补偿弹簧的两端分别与机械密封座和动环抵接，动环与高速轴固定连接，动环和高速轴之间设置有动环辅助密封圈，静环与机械密封座固定连接，静环与高速轴为间隙配合，静环的外侧设置有静环辅助密封圈。高速轴在高速旋转时，腔体内的压力高，此时机械密封组件中的动环在补偿弹簧的弹簧力与介质压力作用下，与静环的端面紧密贴合，并发生相对滑动，阻止介质沿端面间的径向和轴向泄露通过上述设置，可有效提升中心轴高速旋转时的轴向和径向的密封效果。

Description

一种具有传动直联式密封结构的搅拌机

技术领域

本实用新型属于搅拌机技术领域，特别涉及一种具有传动直联式密封结构的搅拌机。

背景技术

现有技术中，搅拌机应用范围较广，例如新能源行业、食品行业等等。

目前搅拌机的运行工况为负压约-0.095MPa，且行业对动、静态保压提出了相当高的要求。而传统形式密封设计并不理想，主要采用骨架油封以及辅助O型圈密封。传统中心轴与电机之间采用链轮链条形式，密封采用传统下部密封形式。而现有下密封形式，只能采用骨架油封与O型圈密封，下部密封形式漏真空点较多，密封效果不佳，外界空气容易通过轴向、径向间隙进入到设备内部，从而破坏真空度，不利于满足客户要求的保压效果，容易造成轴承过热失效、磨损、主轴磨损、甚至导致电机损毁。

因此，如何提升中心轴高速旋转时的轴向和径向密封效果，是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有传动直联式密封结构的搅拌机，可有效提升中心轴高速旋转时的轴向和径向密封效果。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种具有传动直联式密封结构的搅拌机，包括：容器组件、第一搅拌组、高速轴、轴承、轴承座、机械密封组件以及机械密封座；

所述高速轴的一端设置于所述容器组件内，且与所述第一搅拌组连接，所述高速轴的另一端设置所述容器组件外，且通过所述轴承与所述容器组件可转动连接；

所述轴承设置于所述轴承座内，所述轴承座与通过机架与所述容器组件连接；

所述机械密封组件设置于所述机械密封座内且套设于所述高速轴上，所述机械密封座位于所述轴承座的上方，所述机械密封组件包括由上至下依次布置的补偿弹簧、动环和静环；

所述补偿弹簧的两端分别与所述机械密封座和所述动环抵接，所述动环与所述高速轴固定连接，所述动环和所述高速轴之间设置有动环辅助密封圈，所述静环与所述机械密封座固定连接，所述静环与所述高速轴为间隙配合，所述静环的外侧设置有静环辅助密封圈，所述动环在所述补偿弹簧与介质压力作用下与所述静环的端面紧密贴合，并能够发生相对滑动。

可选的，在上述具有传动直联式密封结构的搅拌机中，所述机械密封座内注入液态介质，液态介质在所述动环旋转作用下，在所述动环、所述静环的断面以及轴向间隙上形成液膜，以隔绝外界大气通过轴向和径向间隙进入到所述容器组件内。

可选的，在上述具有传动直联式密封结构的搅拌机中，还包括行星齿轮箱、减速机和中心轴；

所述行星齿轮箱设置于所述容器组件内，所述减速机设置于所述容器组件外侧以及所述轴承座之间，所述减速机的输出轴设置有锥形齿轮副；

所述中心轴的一端与所述减速机的锥形齿轮副连接、另一端通过行星齿轮箱连接第二搅拌组，所述中心轴为中空轴，所述中心轴内部贯穿所述高速轴。

可选的，在上述具有传动直联式密封结构的搅拌机中，所述行星齿轮箱和所述减速机之间的中心轴上设置有至少一个骨架油封。

可选的，在上述具有传动直联式密封结构的搅拌机中，所述动环与所述高速轴通过螺栓固定连接，

和/或，所述动环与所述高速轴为过盈配合。

可选的，在上述具有传动直联式密封结构的搅拌机中，所述动环的内壁面开设有用于安装所述动环辅助密封圈的第一环形槽。

可选的，在上述具有传动直联式密封结构的搅拌机中，还包括固定于所述高速轴上的轴保护套，所述轴保护套设置于所述轴承座和所述机械密封座之间。

可选的，在上述具有传动直联式密封结构的搅拌机中，所述轴保护套和所述高速轴之间，和/或，所述机械密封座和轴承盖之间，和/或，轴承盖与所述轴承座之间，设置有O型密封圈。

可选的，在上述具有传动直联式密封结构的搅拌机中，所述静环的下端的外壁面设置有用于抵接所述静环辅助密封圈的第二环形槽。

可选的，在上述具有传动直联式密封结构的搅拌机中，所述动环辅助密封圈的直径小于所述动环的直径，且小于所述静环的直径。

本实用新型提供了一种具有传动直联式密封结构的搅拌机，其有益效果在于：

高速轴在高速旋转时，腔体内的压力高，此时机械密封组件中的动环在补偿弹簧的弹簧力与介质压力作用下，与静环的端面紧密贴合，并发生相对滑动，阻止介质沿端面间的径向泄露。同时，动环辅助密封圈阻止了介质沿动环与轴之间间隙的泄露。静环辅助密封圈阻止了介质沿静环与轴之间间隙的泄露。通过上述设置，可有效提升中心轴高速旋转时的轴向和径向密封效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种具有传动直联式密封结构的搅拌机的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的机械密封组件在具有传动直联式密封结构的搅拌机上的局部放大图；

图3为本实用新型实施例提供的机械密封组件的俯视图；

图4为本实用新型实施例提供的机械密封组件的在A-A向的剖视图。

上图中：

1-减速机；2-中心轴；3-高速轴；4-轴承座；5-轴承；6-轴保护套；7-机械密封座；8-机械密封组件；801-动环；802-动环辅助密封圈；803-静环；804-静环辅助密封圈；805-补偿弹簧；9-O型密封圈；10-容器组件；11-行星齿轮箱；12-骨架油封组合。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，多个的含义是两个以上，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的核心是提供一种具有传动直联式密封结构的搅拌机，可有效提升中心轴高速旋转时的轴向和径向密封效果。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

具体地，请参考图1-图4，图1为本实用新型实施例提供的一种具有传动直联式密封结构的搅拌机的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的机械密封组件在具有传动直联式密封结构的搅拌机上的局部放大图；图3为本实用新型实施例提供的机械密封组件的俯视图；图4为本实用新型实施例提供的机械密封组件的在A-A向的剖视图。

本实用新型提供的一种具有传动直联式密封结构的搅拌机，包括：容器组件10、第一搅拌组、用于高速旋转的高速轴3、轴承5、轴承座4、机械密封组件8以及机械密封座7。

其中，容器组件10作为搅拌反应容器，其运行工况为负压-0.095MPa，且需要保证压降值不能超过行业标准。

高速轴3的一端设置于容器组件10内，且与第一搅拌组连接，高速轴3的另一端设置容器组件10外，且通过轴承5与容器组件10可转动连接。具体的，高速轴3与第一驱动机构通过带轮或齿轮组直联，带动第一搅拌组转动，对物料进行分散。

轴承5设置于轴承座4内，轴承座4通过机架与容器组件10连接。轴承座4内部形成一个腔体，安装轴承5。轴承5安装在高速轴3上，与高速轴3为过盈配合，与轴承座4形成过渡配合。

机械密封组件8设置于机械密封座7内且套设于高速轴3上，机械密封座7位于轴承座4的上方，机械密封组件8包括由上至下依次设置的补偿弹簧805、动环801和静环803。

其中，补偿弹簧805的两端分别与机械密封座7和动环801抵接。补偿弹簧805用于对动环801提供沿轴向向下的推力，使动环801具有朝向静环803方向贴合的趋势。

动环801与高速轴3固定连接，动环801和高速轴3之间设置有动环辅助密封圈802。

静环803与机械密封座7固定连接，静环803与高速轴3为间隙配合，静环803的外侧设置有静环辅助密封圈804。静环辅助密封圈804可以阻止介质可能沿静环803与机械密封座7端盖之间间隙的泄露。

动环801在补偿弹簧805提供的轴向向下的作用力、与介质压力作用下与静环803的端面紧密贴合，并能够发生相对滑动。

需要说明的是，动环辅助密封圈802可以阻止介质沿动环801与轴之间间隙的泄露；动环801在补偿弹簧805与介质向上压力作用下，与静环803的端面紧密贴合且二者能够在轴向相对滑动，阻止介质沿端面间的径向泄露。

本案提供的具有传动直联式密封结构的搅拌机，高速轴3在高速旋转时，腔体内的压力高，此时机械密封组件8中的动环801在补偿弹簧805的弹簧力与介质压力作用下，与静环803的端面紧密贴合，并发生相对滑动，阻止介质沿端面间的径向泄露。

同时，动环辅助密封圈802阻止了介质沿动环801与高速轴3之间间隙的泄露。静环辅助密封圈804阻止了介质沿静环803与高速轴3之间间隙的泄露。通过上述设置，可有效提升中心轴2高速旋转时的轴向和径向密封效果满足，客户要求的保真空效果。

在优选实施例中，机械密封组件8在安装完成后，在机械密封座7内注入液态介质，动环801随高速轴3作旋转运动，静环803安装在机械密封座7上，不做旋转运动。

液态介质在动环801旋转作用下，在动环801、静环803的断面以及轴向间隙上形成液膜，此液膜隔绝了外界大气通过轴向和径向间隙进入到容器组件10内。

在一具体实施例中，本案还包括行星齿轮箱11、减速机1和中心轴2。

行星齿轮箱11设置于容器组件10内，减速机1设置于容器组件10外侧以及轴承座4之间。

第二驱动机构与减速机1的输入轴连接，减速机1的输出轴设置有锥形齿轮副。具体的，减速机1内部为锥形齿轮副，用于相交轴间的传动，传动效率高、运转平稳、传动功率高、结构紧凑，减速机1与中心轴2形成直联传动形式。

中心轴2的一端与减速机1的锥形齿轮副连接、另一端通过行星齿轮箱11连接第二搅拌组，中心轴2为中空轴，中心轴2内部贯穿高速轴3，中心轴2和高速轴3之间间隙配合。

其中，中心轴2与减速机1内部齿轮直联，带动第二搅拌组转动，对物料进行搅拌混合。中心轴2内部设计为穿通形式，用于高速轴3的安装，轴上安装有传动齿轮副，用于第二搅拌组所需功率的传递。

为了满足上部密封设计时需要的保压效果，行星齿轮箱11和减速机1之间的中心轴2上设置有至少一个骨架油封12。骨架油封12具体设置在中心轴2和轴承盖之间，以避免外部大气沿着轴承间隙进入行星齿轮箱11、容器组件10内。

当然，还可以根据实际密封要求按需设置2个、3个骨架油封12，甚至更多。低速轴易漏真空点采用至少2至3道骨架油封设计，可以将漏真空风险降至最低。

在一具体实施例中，动环801与高速轴3通过螺栓固定连接，和/或，动环801与高速轴3为过盈配合。

为了实现动环801与静环803之间的密封性，动环801的内壁面开设有用于安装动环辅助密封圈802的第一环形槽。

本案还包括固定于高速轴3上的轴保护套6，轴保护套6设置于轴承座4和机械密封座7之间。具体的，轴保护套6可通过紧固螺钉安装在高速轴3上。

为了阻止静密封处介质的泄露，在上述具体实施例的基础上，增加O型密封圈9为辅助密封。当然，还可以为其他截面形状的密封圈，在此不做进一步限定。

具体的，在轴保护套6和高速轴3之间，和/或，机械密封座7和轴承5盖之间，和/或，轴承5盖与轴承座4之间，设置有O型密封圈9。各部位的O型密封圈9的数量可以为一个或多个，具体数量根据实际情况进行适应性选择。

在一具体实施例中，机械密封座7为一体式结构。通过机床精加工，达到机械密封组件8安装所需要的形位公差以及表面粗糙度。

为了实现轴向的密封贴合性，动环辅助密封圈802为矩形密封圈，矩形密封圈的上下表面可以与动环801和静环803贴合。

如图2所示，静环803的下端的外壁面设置有用于抵接静环辅助密封圈804的第二环形槽。

动环辅助密封圈802的直径分别小于动环801和静环803的直径，因此，在静环803向动环801靠近时，可以挤压动环辅助密封圈802使其变形，从而实现静环803与动环801紧密贴合。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果包括：

1)定制机械密封，安装完成后，在机械密封座7内加入液态介质。

动环801随高速轴3作旋转运动，静环803安装在机械密封座7上，不作旋转运动。液态介质在动环801旋转作用下，在动环801、静环803接触面以及轴向间隙上形成液膜，此液膜杜绝了外界大气通过轴向、径向间隙进入到容器组件10内；

2)静环辅助密封圈阻止了介质可能沿静环803与机械密封座端盖之间间隙的泄露；

3)低速轴易漏真空点采用2到3道骨架油封设计，将外部空气通过轴承间隙向齿轮箱内部泄露的风险降至最低。

本实用新型提供的新型的搅拌机直联传动密封形式，传动结构形式采用直联式，利用锥形齿轮副的减速机1，用于相交轴间的传动，锥形齿轮副减速机改变功率传递方向，节省安装空间；

高速轴3密封采用机械密封组件8结合O型密封圈9辅助密封形式，其动环、补偿弹簧、动环辅助密封圈、静环、静环辅助密封圈结构设计，在机械密封座7内部加入液态介质，以此形成液膜密封，避免大气沿各间隙泄露；低速的中心轴2在易漏真空点采用骨架油封设计，可以将外部空气通过轴承间隙向齿轮箱内部泄露的风险降至最低。

本设计主要旨在提升中心轴2高速旋转时，轴向的密封效果；保护轴承5、中心轴2、电机等重要设备，延长整机使用寿命。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有传动直联式密封结构的搅拌机，其特征在于，包括：容器组件、第一搅拌组、高速轴、轴承、轴承座、机械密封组件以及机械密封座；

所述高速轴的一端设置于所述容器组件内，且与所述第一搅拌组连接，所述高速轴的另一端设置所述容器组件外，且通过所述轴承与所述容器组件可转动连接；

所述轴承设置于所述轴承座内，所述轴承座与通过机架与所述容器组件连接；

所述机械密封组件设置于所述机械密封座内且套设于所述高速轴上，所述机械密封座位于所述轴承座的上方；

所述机械密封组件包括由上至下依次布置的补偿弹簧、动环和静环，所述补偿弹簧的两端分别与所述机械密封座和所述动环抵接，所述动环与所述高速轴固定连接，所述动环和所述高速轴之间设置有动环辅助密封圈，所述静环与所述机械密封座固定连接，所述静环与所述高速轴为间隙配合，所述静环的外侧设置有静环辅助密封圈，所述动环在所述补偿弹簧与介质压力作用下与所述静环的端面紧密贴合，并能够发生相对滑动。

2.根据权利要求1所述的具有传动直联式密封结构的搅拌机，其特征在于，所述机械密封座内注入液态介质，液态介质在所述动环旋转作用下，在所述动环、所述静环的断面以及轴向间隙上形成液膜，以隔绝外界大气通过轴向和径向间隙进入到所述容器组件内。

3.根据权利要求1所述的具有传动直联式密封结构的搅拌机，其特征在于，还包括行星齿轮箱、减速机和中心轴；

所述行星齿轮箱设置于所述容器组件内，所述减速机设置于所述容器组件外侧以及所述轴承座之间，所述减速机的输出轴设置有锥形齿轮副；

所述中心轴的一端与所述减速机的锥形齿轮副连接、另一端通过行星齿轮箱连接第二搅拌组，所述中心轴为中空轴，所述中心轴内部贯穿所述高速轴。

4.根据权利要求3所述的具有传动直联式密封结构的搅拌机，其特征在于，所述行星齿轮箱和所述减速机之间的中心轴上设置有至少一个骨架油封。

5.根据权利要求1所述的具有传动直联式密封结构的搅拌机，其特征在于，所述动环与所述高速轴通过螺栓固定连接，

和/或，所述动环与所述高速轴为过盈配合。

6.根据权利要求1所述的具有传动直联式密封结构的搅拌机，其特征在于，所述动环的内壁面上开设有用于安装所述动环辅助密封圈的第一环形槽。

7.根据权利要求1所述的具有传动直联式密封结构的搅拌机，其特征在于，还包括固定于所述高速轴上的轴保护套；

所述轴保护套设置于所述轴承座和所述机械密封座之间。

8.根据权利要求7所述的具有传动直联式密封结构的搅拌机，其特征在于，所述轴保护套和所述高速轴之间，和/或，所述机械密封座和轴承盖之间，和/或，轴承盖与所述轴承座之间，设置有O型密封圈。

9.根据权利要求1所述的具有传动直联式密封结构的搅拌机，其特征在于，所述静环的下端的外壁面设置有用于抵接所述静环辅助密封圈的第二环形槽。

10.根据权利要求1所述的具有传动直联式密封结构的搅拌机，其特征在于，所述动环辅助密封圈的直径小于所述动环的直径，且小于所述静环的直径。

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