[實用新型]高壓大扭矩軸向密封及潤滑系統

有效

• 申請號: 201420092615.7
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN203730761U
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 葉勝康;陳云才;郭林;李連星
• 申請（專利權）人: 浙江恒豐泰減速機制造有限公司
• 主分類號: F16J15/16
• 分類號: F16J15/16;F16N7/38;F16N39/06;F16N39/04;F16N23/00
• 代理公司: 溫州新甌專利事務所 33210
• 代理人: 陳旭宇

技術領域

本實用新型涉及一種高壓大扭矩軸向密封及潤滑系統。

背景技術

填料密封一般是在箱體上做出填料函，將富有壓縮性和回彈性的填料放入其內，依靠壓蓋的軸向壓緊力轉化為徑向密封力，利用密封填料的彈性變形補償密封面的磨損，使被密封空間與外界隔絕，堵塞泄漏間隙，阻止介質外漏從而起到密封作用，它廣泛應用于旋轉、往復和各種靜止狀態的密封。具有結構簡單、操作和更換方便、材料來源廣泛、加工容易、成本低廉、適用范圍廣、密封可靠等特點。但作為動密封時，其缺點也正是由于靠填料的彈性變形補償密封面的磨損，因此磨損是填料密封中的一個突出問題。摩擦引起的磨損直接影響到填料密封的密封性能和使用壽命，包括填料與轉軸的磨損，因此，當泄漏量增大時，通常需要定期壓緊壓蓋來達到密封的要求。磨損與填料函的結構設計、填料及軸本身的耐磨性、填料的潤滑與冷卻、軸的轉速等有關。此外，匹配上述密封裝置的潤滑系統的結構設計也很復雜，供油的可靠性較差。

發明內容

為了克服現有技術中普通填料密封在使用于動密封時，摩擦引起的磨損直接影響到填料密封的密封性能和使用壽命，以及匹配上述密封裝置的潤滑系統的結構設計復雜，供油的可靠性較差的問題，本實用新型提供一種高壓大扭矩軸向密封及潤滑系統，該高壓大扭矩軸向密封及潤滑系統的結構緊湊，不僅供油性能可靠，而且可以自動補油，逐級分壓與潤滑有利于徑向密封力的均布與潤滑，減少磨損，密封效果好、使用壽命長、運行的穩定性高。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：包括傳動軸，在傳動軸的上部外周設有二級填料箱體、二級填料和二級壓蓋，二級填料設置在二級填料箱體內，上端由二級壓蓋壓緊，二級填料箱體與二級壓蓋間由上螺母螺柱相連；在傳動軸的下部外周設有一級填料箱體、一級填料、分油環和一級壓蓋，一級填料和分油環上下依次設置在一級填料箱體內，下端由一級壓蓋壓緊，一級填料箱體與一級壓蓋間由下螺母螺柱相連；二級填料箱體下端插接于一級填料箱體內，兩者之間由中螺母螺柱相連；二級填料箱體和一級填料箱體上均設有潤滑油進口，潤滑系統包括相連的主油站、補油站、衛星站和分配器，主油站內包括主油箱、補油泵、主注油泵和主過濾器，補油泵連接補油站和主油箱，主注油泵和主過濾器串聯，一端接至主油箱，另一端出口接至衛星站，衛星站連接分配器，主油箱內設置電加熱器、溫度控制裝置、液位計和液位控制器，分配器將潤滑油輸送至各潤滑油進口。

在主油站內還設置備用注油泵、備用過濾器和補油過濾器，備用注油泵和備用過濾器串聯，補油泵和補油過濾器串聯，備用過濾器的出口端與主過濾器的出口端并聯接至衛星站，主注油泵和備用注油泵交替工作，各過濾器內有內置的目視污染檢測器和壓差開關，各過濾器的進出口兩端連接至壓力指示器。

備用過濾器的出口端與主過濾器的出口端并聯后通過過濾器接至衛星站，衛星站包括衛星油箱和衛星注油泵，衛星注油泵將衛星油箱內的潤滑油送至分配器。

分配器的出口管路上安裝有單向閥、壓力表、溢流閥和三通球閥，當管路壓力超高時，溢流閥工作將潤滑油回至衛星站，單向閥在管路油壓低時防止釜內壓力倒灌。

二級壓蓋和分油環與二級填料、一級填料的接觸面均帶有錐度的設計。

本實用新型通過上述具體設計，其系統連接緊湊，不僅供油性能可靠，而且可以自動補油，逐級分壓與潤滑有利于徑向密封力的均布與潤滑，減少磨損，具有密封效果好、使用壽命長、運行的穩定性高的優點。

附圖說明

以下結合附圖和實施例說明本實用新型的詳細內容。

圖1是本實用新型中密封裝置的結構示意圖。

圖2是本實用新型中潤滑系統的結構示意圖。

具體實施方式

如圖所示，本實用新型包括傳動軸1，在傳動軸1的上部外周設有二級填料箱體2、二級填料3和二級壓蓋4，二級填料3設置在二級填料箱體2內，上端由二級壓蓋4壓緊，二級填料箱體2與二級壓蓋4間由上螺母螺柱5相連；在傳動軸1的下部外周設有一級填料箱體6、一級填料7、分油環8和一級壓蓋9，一級填料7和分油環8上下依次設置在一級填料箱體6內，下端由一級壓蓋9壓緊，一級填料箱體6與一級壓蓋9間由下螺母螺柱10相連；二級填料箱體2下端插接于一級填料箱體6內，兩者之間由中螺母螺柱11相連；二級填料箱體2和一級填料箱體6上均設有潤滑油進口12，潤滑系統包括相連的主油站13、補油站14、衛星站15和分配器16，主油站13內包括主油箱17、補油泵18、主注油泵19和主過濾器20，補油泵18連接補油站14和主油箱17，主注油泵19和主過濾器20串聯，一端接至主油箱17，另一端出口接至衛星站15，衛星站15連接分配器16，主油箱17內設置電加熱器21、溫度控制裝置36、液位計22和液位控制器23，分配器16將潤滑油輸送至各潤滑油進口12。在主油站13內還設置備用注油泵24、備用過濾器25和補油過濾器26，備用注油泵24和備用過濾器25串聯，補油泵18和補油過濾器26串聯，備用過濾器25的出口端與主過濾器20的出口端并聯接至衛星站15，主注油泵19和備用注油泵24交替工作，各過濾器內有內置的目視污染檢測器和壓差開關，各過濾器的進出口兩端連接至壓力指示器27。備用過濾器25的出口端與主過濾器20的出口端并聯后通過過濾器28接至衛星站15，衛星站15包括衛星油箱29和衛星注油泵30，衛星注油泵30將衛星油箱29內的潤滑油送至分配器16。分配器16的出口管路上安裝有單向31、壓力表32、溢流閥33和三通球閥34，當管路壓力超高時，溢流閥33工作將潤滑油回至衛星站15，單向閥31在管路油壓低時防止釜內壓力倒灌。二級壓蓋4和分油環8與二級填料3、一級填料7的接觸面均帶有錐度35的設計。本實用新型高壓大扭矩軸向密封及潤滑系統是一種可應用于高壓、高溫攪拌設備的攪拌軸與釜頂攪拌口之間的一種密封及潤滑設計，當然也并不局限于僅匹配上述裝置使用。其使用工況條件為：釜內工作壓力為5.2MPa、工作溫度260度、介質為鋁酸鈉溶液及熱堿性蒸汽等，攪拌裝置配置的功率為45Kw、轉速30rpm、攪拌額定扭矩為14325Nm，軸徑160mm。由于該攪拌裝置的額定扭矩大，并且溫度高，軸徑大，采用磁力密封非常困難，并且體積大、價格昂貴，此溫度下磁性易發生失效、軸承潤滑脂容易流失，軸承易損壞，檢修更換不方便等。而機械密封也存在結構復雜、密封圈壽命短，價格昂貴，檢修更換不方便的情況。本實用新型中密封裝置的箱體采用上、下兩級結構設計，逐級分壓與潤滑，有效保證填料預壓緊和潤滑的需要，提高了密封的可靠性，在使用狀態下，潤滑油由潤滑油進口12注入，?填料采用耐磨損盤根，該盤根為熱固性高性能合成纖維線浸漬特殊的潤滑劑,在編織過程中再次浸漬高質量的PTFE乳液，具有①.高強度,耐磨損,但不傷軸,易切割;?②.熱穩定,低熱膨脹,在溫度和壓力交變的情況下尺寸穩定;③.杰出的耐化學介質，無點蝕、無硬化、耐高溫的特點；傳動軸1與填料配合的表面采取熱噴涂氧化鉻，表面硬度達1000HV，并磨削加工至光潔度Ra0.4um，減少傳動軸1配合表面與填料的磨損，提高填料的使用壽命與密封性。實現滿足在使用壓力5.2MPa、溫度260℃、轉速30?r?p?m、軸徑160?m?m、的密封要求。本實用新型中的潤滑系統，通過一個主油站13、補油站14和若干個衛星站15組成一套能精確定量給密封填料提供高質量的潤滑，減少磨損、提高填料密封性能和使用壽命，并防止介質通過填料滲漏。1.?主油站13內采用用兩臺同樣的主注油泵19和備用注油泵24，采用一用一備的工作模式，給多臺衛星站15內衛星油箱29供油。主油站13內的主油箱17中設置電加熱器21、溫度控制裝置36能確保主油箱17內油品溫度在設定的溫度范圍，油箱內還配備了液位計22和液位控制器23，液位控制器23與補油站14配合使用，就可以實現自動補油功能。在主油站13的主注油泵19和備用注油泵24的出口部分均加裝了一個過濾器。當其中一臺泵出口的過濾器發生堵塞時，控制系統將自動切換到備用注油泵24的回路，并使用備用過濾器25；每個過濾器內有內置的目視污染檢測器和壓差開關，用戶可以非常方便的通過觀察目視污染檢測器和監測污染度開關來判斷油品的污染程度。在發生過濾器內的濾芯過臟（即油品過臟）時，系統會自動切換到另外一個過濾器，系統不至于發生停機檢修的問題。用戶可以在觀察到過濾器臟的故障后，在線更換過濾器慮芯，?而無需停機。2.?補油站14用一臺補油泵18，在主油箱17的液位低時，可以通過切換補油泵18的入口球閥，使補油泵18可以從加油桶內直接泵送潤滑油到主油箱17內。當主油箱17的液位到達高位時，補油泵18停止工作。補油部分的出口管路上配置了一個補油過濾器26，這個補油過濾器26也有污染檢測功能，可以實現目視檢測和電氣監測兩個功能。3.每個衛星站15可以為多套攪拌設備的密封填料箱以間歇的工作模式、精確定量提供潤滑，其工作壓力可調，流量可調。各個衛星站15均可以獨立控制，在衛星站15內的衛星注油泵30有足夠油量的情況下，衛星站15可以不依賴主油站13獨立運行，上位機可以實時、獨立的檢測各個衛星站15的運行情況。衛星站15可以配有兩臺同樣的供油泵，采用一用一備的工作模式；4.?分配器16上每個出口均裝有堵塞指示器，分配器16上配置感應開關，檢測分配器是否動作正常。當某一潤滑點管路阻塞，阻塞指示器會指示，每個分配器16的出口管路安裝有單向閥31、壓力表32、溢流閥33和三通球閥34，當管路壓力超高時，溢流閥33工作，將油回至衛星油箱29。單向閥31在管路油壓低時，防止釜內壓力倒灌，分配器16將潤滑油輸送至各潤滑油進口12。以上所述的實施例僅僅是對本實用新型高壓大扭矩軸向密封及潤滑系統的優選實施方式進行描述，并非對實用新型的構思和范圍進行限定，在不脫離本實用新型方案的前提下，本領域技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種外型變型和改進，均應落入本實用新型高壓大扭矩軸向密封及潤滑系統的保護范圍。