[實用新型]一種盤式真空過濾機攪拌軸軸端密封結構

有效

• 申請號: 201420018304.6
• 申請日: 2014-01-13
• 公開（公告）號: CN203784305U
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 李懷秋;張巖華;馮英俊
• 申請（專利權）人: 濟南鋼城礦業有限公司
• 主分類號: F16J15/40
• 分類號: F16J15/40;F16J15/16
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

技術領域

????本發明屬于盤式真空過濾機領域，涉及一種盤式真空過濾機攪拌軸軸端密封結構。

背景技術

?盤式真空過濾機是一種固液分離設備，利用真空作為過濾動力使礦漿進行固液分離。盤式真空過濾機適合于鐵精礦、有色金屬精礦的脫水作業，也適合洗煤廠、非金屬礦、化工和環保等領域的脫水作業，在冶金、煤炭、化工、建材、環保等領域廣泛應用。盤式真空過濾機由濾盤、主軸及配氣裝置、主軸傳動、攪拌裝置、導料及卸料裝置、槽體、給礦裝置、潤滑系統等主要部件組成。其中攪拌裝置是為了防止礦漿沉淀，在槽體下部帶有槳葉的裝置，攪拌軸是攪拌裝置的主軸，攪拌軸上裝有槳葉，在濾盤之間不斷攪拌礦漿。攪拌軸的兩端裝有密封裝置，防止槽體中的礦漿通過攪拌軸與槽體的結合部位溢出。附圖一是現有技術中常用的密封結構：該結構包括軸套1、填料壓蓋2、填料調整螺栓3、密封水套4、密封填料5、尼龍水環6、密封水管7、尼龍支撐環8、卡箍9、壓板10、橡膠密封法蘭11、壓緊螺栓12、尼龍支撐環兩邊還有密封填料13、軸套1與過濾機攪拌軸15之間通過鎖緊環14固定，軸套1為普通灰鐵或普通碳結鋼。密封水管中7中水的壓力為0.2～0.3MPa。

這種密封結構屬于填料密封，　填料裝于密封水套內，密封水套就是填料箱，通過填料壓蓋將填料壓緊在軸套的表面。該填料密封具有以下特點和要求：

因為軸套表面總有些粗糙，其與填料只能是部分貼合，而部分未接觸，這就形成無數個迷宮。當礦漿通過軸表面時，礦漿被多次節流，憑借這“迷宮效應而達到密封。填料與軸套表面的貼合、摩擦，也類似于滑動軸承，需要有足夠的液體進行潤滑，以保證密封有一定的壽命，即所謂的“軸承效應。良好的填料密封，必須是迷宮效應和軸承效應的綜合。

　　???其次，填料對軸套的壓緊力通過擰緊填料調整螺栓產生。由于填料是彈塑性體，當受到軸向壓緊后，產生的徑向壓緊力使填料緊貼于軸套表面而阻止漿體外漏。徑向壓緊力的分布由壓蓋向內端，先是急劇遞減后趨平緩。而漿體壓力的分布由內端逐漸向壓蓋遞減，靠近壓蓋處漿體壓力為零時，則泄漏很少，壓力大于零時則泄漏。當機器和軸有振動或軸有跳動及偏心時，密封填料要有一定的補償能力即追隨性。同時密封填料要有化學穩定性，既不被介質所腐蝕、溶漲、具有低滲透性。

現有技術的這種填料密封結構常常容易失效。原因在于填料密封對于旋轉軸和軸套的振動、偏擺以及偏斜都很敏感。過濾機攪拌軸長度一般在2米以上，大型過濾機攪拌軸能達到10幾米，且軸上至少有兩組以上的攪拌槳葉，這些攪拌槳葉安裝相對位置不精確、礦漿中礦砂的濃度也不均勻，各槳葉受到的礦漿阻力不相同，傳遞到攪拌軸的軸向和徑向作用力變化頻繁，使得攪拌軸軸向和徑向振動很強烈。攪拌軸與軸套固定在一起；密封水套及其內部的支撐環、水環、填料均靜止不動。軸套與密封水套中的支撐環、水環、填料的接觸面之間軸向串動距離及徑向間隙變動幅度都很大，而且隨著軸及軸套的轉動這些變動呈周期性。雖然每次開機前操作工先調整好了填料調整螺絲的松緊度，但在生產過程中，由于軸套徑向和軸向擺動幅度大，軸套徑向擺動超過±0.2毫米，軸向擺動超過±1毫米，使得密封填料時刻處于過緊或過松的工作狀態中，形不成良好的“迷宮效應”和“軸承效應”，將造成礦漿泄露或擠爛填料的狀況。并且軸套與支撐環、水環和填料的接觸面之間徑向間隙變動幅度大，間歇接觸又容易形成泵漿作用，產生泄露。而密封水的壓力本來不算大，很多盤式過濾機說明書中要求的密封水的工作壓力為0.2-0.3MPa,之所以是這個壓力范圍，因為在污水泵等其他設備的填料密封中，工作壓力基本也是這個壓力范圍，密封水作為冷卻和潤滑填料介質，這個壓力能夠滿足一般設備填料密封工作需要。但對盤式真空過濾機來說，密封水的這個壓力確實不夠，因為盤式過濾機槽體中攪拌軸軸端位置，礦物濃度高、比重大、壓力大，一般為0.5-0.7MPa。一旦礦漿泄露，礦漿在密封水套內外壓力差的作用下，沿支撐環與軸套之間的縫隙及支撐環與密封水套之間的縫隙進入密封水套內。礦漿內的礦物顆粒硬度較高，而軸套、支撐環、水環的材料硬度不及礦物顆粒的硬度，經過研磨使軸套、水環、支撐環因變形使相互之間的間隙迅速變大，大量礦漿挾帶礦物顆粒對填料進一步研磨破壞，于是整個密封體系迅速失效，失去密封功能，礦漿溢出。溢出的礦漿直接流淌到盤式真空過濾機下面的成品礦輸送帶上，并濺落到機器上及機器周圍環境中，既影響產品的質量又污染工作場地并給機器設備正常運行造成隱患，為保證生產正常運行就必須頻繁更換填料，或更換軸套，水環、支撐環等易損配件，這樣生產成本上升、設備開機率下降。在鐵礦選礦實踐中，經統計這種密封裝置的使用壽命一般在處理鐵精礦產量達到4000噸左右時就失效開始漏漿,相當于每臺設備連續工作8小時就要維修一次。由于盤式過濾機軸端結構相對復雜，尤其在傳動端，有傳動鏈輪等配件，維修時要將這些配件都拆裝一遍，維修更換密封件一次少則4小時，多則6到8小時，嚴重影響生產。