[發明專利]一種適用于超高壓反應釜攪拌軸的軸封裝置

有效

• 申請號: 202010489000.8
• 申請日: 2020-06-02
• 公開（公告）號: CN111589390B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 蔣兆軍;張建忠;賈磊;曹冬美;王俊
• 申請（專利權）人: 無錫職業技術學院
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;B01J3/04
• 代理公司: 南京品智知識產權代理事務所(普通合伙) 32310
• 代理人: 奚曉寧;楊陳慶

1.一種適用于超高壓反應釜攪拌軸的軸封裝置，其特征是包括傳動單元、減壓單元、軸力平衡單元；通過減壓單元實現了多級減壓，將反應釜內的超高壓力沿傳動軸分段減壓，并進行分段密封；通過軸力均衡單元，抵消了反應釜內超高壓力產生的軸向載荷；

所述軸力平衡單元用于抵消反應釜內部壓力作用在傳動軸上產生的軸向載荷；所述軸力平衡單元包括中空旋塞（18）、小端密封圈（19）、降壓塊（20）、旋塞密封圈（21）、大端密封圈（22）、平衡環軸向密封圈（23）、平衡環周向密封圈（24）、轉軸小端密封圈（25）、傳動軸螺塞（26），所述中空旋塞（18）、小端密封圈（19）、降壓塊（20）、旋塞密封圈（21）、大端密封圈（22）、平衡環軸向密封圈（23）、平衡環周向密封圈（24）、轉軸小端密封圈（25）、傳動軸螺塞（26）部件均布置于傳動軸（1）內部；所述軸力平衡單元的工作方法為：在反應釜加壓前，將液壓油充滿降壓塊（20）與平衡環（39）之間的密閉空間；當反應釜內壓力逐漸上升時，降壓塊（20）在壓力作用下向上移動，使得密閉空間減小，壓力上升，并作用于平衡環（39）一側而產生向下推力；同時，反應釜內工作壓力作用于傳動軸（1）下端部，而產生向上的推力；當兩者數值相等時，即實現軸力均衡。

2.根據權利要求1所述的一種適用于超高壓反應釜攪拌軸的軸封裝置，其特征是所述傳動單元包括傳動軸（1），減壓箱（4）；傳動軸（1）貫穿減壓箱（4），傳動軸（1）一端插入超高壓反應釜內與攪拌槳連接，傳動軸（1）另一端露在超高壓反應釜外部與電機連接；傳動單元件用于將電機扭矩載荷由反應釜外傳入反應釜內。

3.根據權利要求1所述的一種適用于超高壓反應釜攪拌軸的軸封裝置，其特征是所述減壓單元包括Y形密封圈（7）、滑塊周向密封圈（8）、滑塊軸向密封圈（9）、彈簧（10）、滑塊（11）、擋板（12）、限位桿（14）、限位螺母（15）、限位板（16）、螺栓，減壓單元用于調節傳動軸（1）與減壓箱（4）之間的介質壓力，實現分段減壓密封；工作時：在Y形密封圈（7）與滑塊周向密封圈（8）和滑塊軸向密封圈（9）的密閉作用下，傳動軸（1）和減壓箱（4）之間形成了一個密閉空間，該密閉空間充滿了液壓油；當反應釜壓力逐漸上升時，滑塊在壓力作用下向傳動軸（1）方向移動，使得密閉空間減小，壓強上升；壓強上升的幅度與密閉空間減少量呈正相關，密閉空間減少量取決于滑塊（11）的移動距離；因此，通過限位桿（14）設置滑塊（11）的最大移動距離，從而間接控制密閉空間的壓強，使其低于反應釜內部工作壓強P，形成合理的壓差，達到階段減壓密封的目的。

4.根據權利要求3所述的一種適用于超高壓反應釜攪拌軸的軸封裝置，其特征是所述減壓單元布置在減壓箱（4）內部，減壓單元共3組，按照減壓單元靠近反應釜的布置位置分為內側減壓單元、中間減壓單元、外側減壓單元；每組減壓單元共2個，同組的兩個減壓單元位于同一軸向位置，沿周向對稱布置，每組減壓單元的減壓幅度為P/4，P為反應釜工作壓強；3組減壓單元中的相鄰組進行交替布置，其方位分別為0°、180°、90°、270°、0°、180°；在工作狀態下，3組減壓單元中的限位桿（14）設置在不同的位置，以便實現分段減壓，若反應釜工作壓強為P的話，3組減壓單元內部密閉空間的壓強分別為3/4P、2/4P和1/4P。

5.根據權利要求3所述的一種適用于超高壓反應釜攪拌軸的軸封裝置，其特征是所述滑塊（11）為活塞類零件，在滑塊（11）的圓柱面及內側端面均設有密封槽，并安裝密封圈；滑塊（11）的圓柱面與減壓箱徑向開孔配合，形成滑動密封；當滑塊（11）向減壓箱（4）軸線方向移動至極限位置時，滑塊（11）的內側端面與減壓箱（4）徑向開孔臺階面接觸，在外壓作用下壓實，形成端面密封，確保密閉空間介質與反應釜內部介質相互隔離，另外，滑塊（11）向減壓箱（4）軸線方向移動的同時，勢必降低密閉空間容積，從而升高密閉空間內的介質壓力。