用于微正压环境的斗式提升机滚筒出轴密封装置

237 编辑：中冶有色技术网来源：湖北天宜机械股份有限公司

2024-02-23 10:48:10

权利要求书： 1.一种用于微正压环境的斗式提升机滚筒出轴密封装置，其特征在于：包括填料底座（5），填料底座（5）穿过滚筒轴（10）且一端与壳体外端面密封连接，填料底座（5）内设有盘根密封组件，盘根密封组件通过填料底座（5）另一端的填料压盖（2）封堵；所述盘根密封组件内安装有油环（3），油环（3）与外界连通并用于接收润滑脂形成一道“液态密封墙”；所述壳体内端面与密封静环（8）固定连接，密封静环（8）另一端外部嵌有密封动环（12），密封动环（12）固定在滚筒轴（10）上；所述“液态密封墙”、填料底座（5）与滚筒轴（10）之间的缝隙、密封静环（8）与滚筒轴（10）之间的缝隙、密封动环（12）与滚筒轴（10）之间的缝隙形成一道密封气室，密封气室通过气管组件与风动溜槽高压风机通风管道连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于微正压环境的斗式提升机滚筒出轴密封装置，其特征在于：所述气管组件设置在壳体外侧，气管组件包括第一快插式管接头（16），第一快插式管接头（16）与填料底座（5）连接并与密封气室连通；所述第一快插式管接头（16）另一端依次安装第一气管（19）、球阀（20）、输气管（21）。

3.根据权利要求1所述的一种用于微正压环境的斗式提升机滚筒出轴密封装置，其特征在于：所述气管组件设置在壳体内侧，气管组件包括第一快插式管接头（16），第一快插式管接头（16）与密封静环（8）连接并与密封气室连通；所述第一快插式管接头（16）另一端依次安装第一气管（19）、第二快插式管接头（22）、第二气管（23）、球阀（20）、输气管（21）。

4.根据权利要求1所述的一种用于微正压环境的斗式提升机滚筒出轴密封装置，其特征在于：所述油环（3）位于内盘根（17）和外盘根（18）之间，自动加脂器（4）安装在填料底座（5）上并与油环（3）的注油孔连通。

说明书：一种用于微正压环境的斗式提升机滚筒出轴密封装置技术领域[0001] 本实用新型涉及密封装置，尤其是一种用于微正压环境的斗式提升机滚筒出轴密封装置。背景技术[0002] 目前，在电解铝行业的氧化铝输送系统中，一般采用“氧化铝粉经过风动溜槽输送到斗式提升机底部，斗式提升机将氧化铝粉垂直提升到储存仓顶部，再采用风动溜槽将氧化铝粉输送到储存仓仓内”这种工艺来进行生产。氧化铝粉的物料性能参数如下：温度：≤100℃，α?Al2O3：≤5％，比表面积：≥60m2/g，磨损指数：≤20%，安息角：30～34°，松装密度：

0.92～1.07t/m3粒度：≤150um。其主要表现出的物料特性为物料粒度小、流动性好、磨琢性强等特性。斗式提升机在电解铝行业的氧化铝输送系统中起着承上启下的作用，其质量的好坏，可直接影响用户生产企业生产效率，增加用户的维保成本及环境污染治理成本。

[0003] 而斗式提升机的头尾滚筒出轴出的漏料问题一直是困扰斗式提升机的生产厂家和用户的痛点和难点。斗式提升机头部、尾部滚筒出轴的密封装置由于在结构上存在着设计选型不合理，导致在使用不长时间后，密封处就产生了严重的氧化铝粉泄漏现象。斗式提升机滚筒出轴处的氧化铝粉泄漏会导致头部、尾部滚筒两端轴承损坏；同时由于外泄的氧化铝粉四处弥漫飞扬，不仅给影响操作工人的身体健康，也会增加操作工人的劳动强度，还会对设备周围的环境造成污染，增加用户的环境污染治理成本。[0004] 目前，斗式提升机头部、尾部滚筒出轴的密封装置主要采用外置轴承于壳体外部的动密封和内置轴承于壳体内部的静密封两种出轴密封方式。外置轴承于壳体外部的动密封通常结构为将轴承及轴承座组件安装在外置于壳体外部的安装板上，头部、尾部滚筒在壳体的出轴处装置有毡圈或盘根填料密封。内置轴承于壳体内部的静密封通常结构为将轴承及轴承座组件安装在壳体里面。[0005] 实践证明，这两种出轴密封方式能够正常使用的先决条件就是斗式提升机的壳体内部气压处于负压状态（通常内部气压应至少在?1KPa以上），即斗式提升机的壳体内部气压值小于壳体外部气压值。而导致斗式提升机的壳体内部气压处于正压状态的原因主要有三种：一是给斗式提升机尾部进料的风动溜槽中的压缩空气没有被全部清除而进入到斗式提升机壳体内部中；二是斗式提升机尾部滚筒带动料斗在挖取物料时会产生正压；三是斗式提升机头部滚筒带动料斗卸料时会产生正压。而要保证斗式提升机的壳体内部气压处于负压状态，一般会在斗式提升机的头部或尾部增加收尘管道，并将收尘管道接到收尘设备，这样虽能解决壳体内部气压处于负压状态问题，同时也增加了用户企业的采购成本和生产成本。但是即使这样，对于外置轴承于壳体外部的动密封而言，由于滚筒轴是转动的，而毡圈或盘根填料密封处于静止状态，两者之间就有相互磨损了，使得轴与填料之间出现间隙，氧化铝粉就会从轴颈处漏出。用户一般遇到这种情况，就必须再次适量的压紧压盖来挤压填料以防止物料继续泄漏，但是这样又会使轴的磨损不断加剧。对于内置轴承于壳体内部的静密封而言，虽说可以避免了外置轴承于壳体外部的动密封要采取密封装置和会因磨损导致的漏料问题，但是这种结构在生产实践中会因为物料吸湿性易结块而导致轴承损坏失效，从而导致设备停机，影响用户企业的正常生产。[0006] 现如今，一些相关企业为了节约企业成本，降低工人日常工作量，希望在不给斗式提升机配备除尘设施，斗式提升机壳体内部气压处于微正压的情况下（通常内部气压在+20KPa以内），斗式提升机仍然能够正常工作，同时能够保证斗式提升机滚筒出轴密封装置处不漏料，达到物料零泄露的高标准、高要求。然而解决这些问题都需要提出新的解决方案。

发明内容[0007] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于微正压环境的斗式提升机滚筒出轴密封装置，可在壳体内部气压处于微正压的情况下，保证斗式提升机滚筒出轴密封装置处不漏料，达到物料零泄露的高标准、高要求。[0008] 为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：[0009] 一种用于微正压环境的斗式提升机滚筒出轴密封装置，包括填料底座，填料底座穿过滚筒轴且一端与壳体外端面密封连接，填料底座内设有盘根密封组件，盘根密封组件通过填料底座另一端的填料压盖封堵；所述盘根密封组件内安装有油环，油环与外界连通并用于接收润滑脂形成一道“液态密封墙”；所述壳体内端面与密封静环固定连接，密封静环另一端外部嵌有密封动环，密封动环固定在滚筒轴上；所述“液态密封墙”、填料底座与滚筒轴之间的缝隙、密封静环与滚筒轴之间的缝隙、密封动环与滚筒轴之间的缝隙形成一道密封气室，密封气室通过气管组件与风动溜槽高压风机通风管道连接。[0010] 所述气管组件设置在壳体外侧，气管组件包括第一快插式管接头，第一快插式管接头与填料底座连接并与密封气室连通；所述第一快插式管接头另一端依次安装第一气管、球阀、输气管。[0011] 所述气管组件设置在壳体内侧，气管组件包括第一快插式管接头，第一快插式管接头与密封静环连接并与密封气室连通；所述第一快插式管接头另一端依次安装第一气管、第二快插式管接头、第二气管、球阀、输气管。[0012] 所述油环位于内盘根和外盘根之间，自动加脂器安装在填料底座上并与油环的注油孔连通。[0013] 本实用新型一种用于微正压环境的斗式提升机滚筒出轴密封装置，具有以下技术效果：[0014] 1）、可节约用户企业的采购、生产成本，降低工人日常工作量。同时可避免物料外泄四处弥漫飞扬，影响操作工人的身体健康，增加操作工人的劳动强度，造成设备周围的环境造成污染，可减少用户的环境污染治理成本。[0015] 2）、可保证在不给斗式提升机配备除尘设施，斗式提升机壳体内部气压处于微正压的情况下（通常内部气压在+20KPa以内），斗式提升机仍然能够正常工作，同时能够保证斗式提升机滚筒出轴密封装置处不漏料，达到物料零泄露的高标准、高要求。[0016] 3）、使用自动加脂器提供润滑脂，可有效减少人工频繁加脂用工强度，同时可根据需要通过自带的调节阀调节出脂速度。附图说明[0017] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：[0018] 图1为本实用新型的示意图（第一种）。[0019] 图2为本实用新型的示意图（第二种）。[0020] 图中：第一螺栓组件1，填料压盖2，油环3，自动加脂器4，填料底座5，第一密封垫6，第二密封垫7，密封静环8，螺钉组件9，滚筒轴10，平键11，密封动环12，第二螺栓组件13，第三螺栓组件14，壳体侧板15，第一快插式管接头16，内盘根17，外盘根18，第一气管19，球阀20，输气管21，第二快插式管接头22，第二气管23。

具体实施方式[0021] 一种用于微正压环境的斗式提升机滚筒出轴密封装置，按实施方式可分为密封气室的注气孔在壳体外侧和密封气室的注气孔在壳体内侧两种方案。两种方案的原理相同，密封效果相当，仅仅受斗式提升机现场安装空间的影响，且安装维修的难易程度不同。如安装空间允许，则优先选择密封气室的注气孔在壳体外侧型的实施方案，这样便于安装与检修。[0022] 实施例1[0023] 密封气室的注气孔在壳体外侧：滚筒轴10穿过壳体处的外侧安装有填料底座5，填料底座5与壳体之间设置有第一密封垫6，第一密封垫6两侧涂有密封胶，填料底座5、第一密封垫6与壳体用第三螺栓组件14固定。填料底座5内部安装有两级盘根，即内盘根17、外盘根18。内盘根17和外盘根18之间安装有油环3，油环3上自带油槽和注油孔。填料底座5上在油环3的注油孔位置处安装有自动加脂器4，用于自动向油环中注入润滑脂，形成一道“液态密封墙”，阻止斗式提升机设备内腔和外部大气之间的空气流通。填料底座5与轴承座之间设置有填料压盖2，填料压盖2与填料底座5用第一螺栓组件1固定，通过调节螺栓的松紧，可以调节内盘根17和外盘根18与滚筒轴10之间的间隙，从而保证密封性能。同时，填料底座5上自带有气槽和注气孔，注气孔上安装有第一快插式管接头16，第一快插式管接头16通过第一气管19（PU管）、球阀20及输气管21（输气专用钢管）与风动溜槽高压风机通风管道相连通，无须专门设置空气压缩机提供压缩空气，球阀控制气源的通气与断气。滚筒轴10穿过壳体处的内侧安装有密封静环8，密封静环8与壳体之间设置有第二密封垫7，第二密封垫7两侧涂有密封胶，密封静环8、第二密封垫7与壳体用第二螺栓组件13固定。密封静环8端部外侧镶嵌安装有密封动环12，密封动环12通过平键和紧定螺钉固定在滚筒轴10上，随着滚筒轴10旋转。上述“液态密封墙”、填料底座5与滚筒轴10之间的缝隙、密封静环8与滚筒轴10之间的缝隙、密封动环12与滚筒轴10之间的缝隙之间会形成一道密封气室。然后打开球阀20开关，向填料底座5内通压缩空气，这样整个气室就会在很短的时间内充满压缩空气，由于存在“液态密封墙”，密封气室内的压缩空气就会沿着密封静环8与滚筒轴10之间的缝隙和密封动环12与滚筒轴10之间的缝隙向斗式提升机壳体内部喷出，从而阻止物料受斗式提升机壳体内部正压因素向缝隙外溢，从而保证物料在斗式提升机壳体内部处于微正压的情况下，斗式提升机仍然能够正常工作，同时能够保证斗式提升机滚筒出轴密封装置处不漏料，达到客户所提的“物料零泄露”的高标准、高要求。

[0024] 装配过程：先将平键11安装在滚筒轴10上，再将密封动环12穿过平键11套在滚筒轴10上，此时密封动环12不固定牢固，可以自由活动。再将第二密封垫7两面涂抹密封胶，与密封静环8一起安装在壳体侧板15上，并用第二螺栓组件13进行固定，形成组件一。再将组件一穿过滚筒轴10与壳体进行固定。然后调节密封动环12与密封静环8之间的间隙，须保证密封动环12随滚筒轴10转动时，与密封静环8不发生干涉。调整好间隙后，再用螺钉组件9将密封动环12与滚筒轴10固定牢固。然后将第一密封垫6两面涂抹密封胶，再与填料底座5一起穿过滚筒轴10安装在壳体侧板15上，并用第三螺栓组件14进行固定。再依次向填料底座5内部安装内盘根17、油环3、外盘根18和填料压盖2，调节填料压盖2的垂直度与水平度，使填料压盖2压在外盘根18上的力要均匀，并用第一螺栓组件1固定在填料底座5上。再向自动加脂器4中充满润滑脂，并将自动加脂器4安装在填料底座5上。再在填料底座5上安装第一快插式管接头16，并依次安装第一气管19、球阀20、输气管21，最终将输气管21的一端与现场风动溜槽高压风机通风管道相连通。[0025] 实施例2[0026] 密封气室的注气孔在壳体内侧：滚筒轴10穿过壳体处的外侧安装有填料底座5，填料底座5与壳体之间设置有第一密封垫6，第一密封垫6两侧涂有密封胶，填料底座5、第一密封垫6与壳体用第三螺栓组件14固定。填料底座5内部安装有两级盘根，即内盘根17、外盘根18。内盘根17和外盘根18之间安装有油环3，油环3上自带油槽和注油孔。填料底座5上在油环3的注油孔位置处安装有自动加脂器4，用于自动向油环中注入润滑脂，形成一道“液态密封墙”，阻止斗式提升机设备内腔和外部大气之间的空气流通。

[0027] 填料底座5与轴承座之间设置有填料压盖2，填料压盖2与填料底座5用第一螺栓组件1固定，通过调节螺栓的松紧，可以调节内盘根17和外盘根18与滚筒轴10之间的间隙，从而保证密封性能。[0028] 滚筒轴10穿过壳体处的内侧安装有密封静环8，密封静环8与壳体之间设置有第二密封垫7，第二密封垫7两侧涂有密封胶，密封静环8、第二密封垫7与壳体用第二螺栓组件13固定。在密封静环8上自带有气槽和注气孔，注气孔上安装有第一快插式管接头16，管接头通过第一气管19、第二快插式管接头22、第二气管23、球阀20及输气管21与风动溜槽高压风机通风管道相连通，无须专门设置空气压缩机提供压缩空气，球阀20控制气源的通气与断气。另外，密封静环8端部外侧镶嵌安装有密封动环12，密封动环12通过平键和紧定螺钉固定在滚筒轴10上，随着滚筒轴10旋转。[0029] 上述“液态密封墙”、填料底座5与滚筒轴10之间的缝隙、密封静环8与滚筒轴10之间的缝隙、密封动环12与滚筒轴10之间的缝隙之间会形成一道密封气室。然后打开球阀20开关，向密封静环8内通压缩空气，这样整个密封气室就会在很短的时间内充满压缩空气，由于存在“液态密封墙”，密封气室内的压缩空气就会沿着密封静环8与滚筒轴10之间的缝隙和密封动环12与滚筒轴10之间的缝隙向斗式提升机壳体内部喷出，从而阻止物料受斗式提升机壳体内部正压因素向缝隙外溢，从而保证物料在斗式提升机壳体内部处于微正压的情况下，斗式提升机仍然能够正常工作，同时能够保证斗式提升机滚筒出轴密封装置处不漏料，达到客户所提的“物料零泄露”的高标准、高要求。[0030] 装配过程：先将平键11安装在滚筒轴10上，再将密封动环12穿过平键11套在滚筒轴10上，此时密封动环12不固定牢固，可以自由活动。再将第二密封垫7两面涂抹密封胶，再与密封静环8一起安装在壳体侧板15上，并用第二螺栓组件13进行固定，形成组件一。再将组件一穿过滚筒轴10与壳体进行固定。然后调节密封动环12与密封静环8之间的间隙，须保证密封动环12随滚筒轴10转动时，与密封静环8不发生干涉。调整好间隙后，再用螺钉组件9将密封动环12与滚筒轴10固定牢固。随后将第一密封垫6两面涂抹密封胶，再与填料底座5一起穿过滚筒轴10安装在壳体侧板15上，并用第三螺栓组件14进行固定。再依次向填料底座5内部安装内盘根17、油环3、外盘根18和填料压盖2，调节填料压盖2的垂直度与水平度，使填料压盖2压在外盘根18上的力要均匀，并用第一螺栓组件1固定在填料底座5上。再向自动加脂器4中充满润滑脂，并将自动加脂器4安装在填料底座5上。再在密封静环8上安装第一快插式管接头16，并依次安装第一气管19、第二快插式管接头22、第二气管23、球阀20、输气管21，最终将输气管21的一端与现场风动溜槽高压风机通风管道相连通。[0031] 工作原理及过程：通过在滚筒轴10穿过壳体处形成一道密封气室，并向密封气室注入压缩空气，使密封气室的气压大于斗式提升机内部腔体气压值，使气室内的压缩空气就会沿着密封静环8与滚筒轴10之间的缝隙和密封动环12与滚筒轴10之间的缝隙向斗式提升机壳体内部喷出，从而阻止物料受斗式提升机壳体内部正压因素向缝隙外溢。同时，本专利通过减少斗式提升机穿过壳体处的间隙，可阻碍大量的物料受斗式提升机壳体内部正压因素向缝隙外溢。再者通过使用密封静环8与密封动环12的相互旋转会形成一道气动密封，从而也可阻碍物料向缝隙外溢。本专利的压缩空气气源是由现场风动溜槽高压风机提供的，无须专门设置空气压缩机提供压缩空气，可节省用户的生产成本。