CN105202197A - 一种振动搅拌机的气密封结构及其气密封方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种振动搅拌机的气密封结构及其气密封方法，气密封结构包括搅拌轴、动环、静环、连接板、机架、垫片、开槽碟簧、碟簧座、弹簧壳体、密封圈等。本发明将端面密封与干气密封相结合，静环与动环的端面相贴合，可以达到一定的密封效果，此外，具有一定压强的气体作用在密封面上，形成干气密封，可以在密封面受到一定扰动时仍能具有密封的效果，被预紧的开槽碟簧具有一定的自动补偿功能，保持密封端面的端面比压稳定。本发明结构简单，密封效果好，提高了振动搅拌机的轴端密封可靠性。

Description

一种振动搅拌机的气密封结构及其气密封方法

【技术领域】

本发明涉及一种密封装置，尤其涉及一种振动搅拌机的气密封结构及其气密封方法。

【背景技术】

目前国内外混凝土搅拌机的轴端密封大多采用浮动油封静态密封结构。浮动油封虽然能起到一定的密封作用，但搅拌机的工作环境恶劣，混合料中的水泥浆极易进入到罐体两侧的传动部件与固定部件之间，进而进入到密封装置里，使浮封环磨损加剧，其次，油脂密封运行成本高，还有的轴端密封采用多道密封相结合的方式，但是在密封结构中，只要第一道密封结构遭到破坏，后面有再多的密封结构也无济于事，所以寻求一种结构简单，成本低，密封性能好的密封装置具有非常重要的现实意义。

此外，现有轴端密封的缺陷主要有以下两点：一是不能避免搅拌轴系振动对密封件产生的影响，二是第一道密封不具备自补偿功能，磨损后密封面无法恢复紧密贴合状态。因此普通混凝土搅拌机轴端密封结构不适用于解决振动搅拌机动态轴端密封问题。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种振动搅拌机的气密封结构及其气密封方法，解决了现有技术中使用时间短，维修成本高的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种振动搅拌机的气密封结构，包括套设在搅拌轴端部的弹簧壳体、连接板、动环和静环，所述的动环设置在机架一侧且固定在搅拌轴上；所述的弹簧壳体和连接板设置在机架另一侧，且连接板设置在机架和弹簧壳体之间；所述的连接板套在静环上，弹簧壳体与连接板、机架密封连接，弹簧壳体、静环、连接板之间形成一个密封腔，密封腔内设置弹性组件，弹性组件一端与弹簧壳体接触，另一端与静环接触；弹簧壳体上设置有与密封腔连通的第一小孔，第一小孔通过软管接头连接进气管，所述的静环上沿轴向设置与密封腔连通的第二小孔；静环与动环端面相贴合形成密封面，所述的密封面填充气体对搅拌机的轴端进行气密封。

所述的弹簧壳体和连接板之间设置第一垫片，机架和连接板之间设置第二垫片，弹簧壳体、第一垫片、连接板、第二垫片和机架通过一圈的螺栓依次固定连接。

所述的弹性组件包括碟簧座和开槽碟簧，弹簧壳体的凹槽内依次装配有碟簧座、开槽碟簧，开槽碟簧采用多片串联后再正反交替连接的方式布置，然后安装在弹簧壳体上的碟簧座上，开槽碟簧与静环弹性接触。

所述的弹簧壳体的外侧均布有预紧螺栓，预紧螺栓与碟簧座接触对开槽碟簧进行预紧。

所述的静环的端面开有若干个均匀分布的浅槽，每个第二小孔都分布在浅槽内。

所述的静环为阶梯结构，包括大阶梯和小阶梯；所述的连接板的中心为凹槽，静环的小阶梯穿过连接板的安装孔，大阶梯设置在凹槽内，连接板安装孔直径大于小阶梯的直径，小于大阶梯的直径；所述的静环的宽度大于连接板宽度。

所述的动环的外径大于机架安装孔的直径；动环外圈沿轴向均匀分布有多个螺钉，动环通过螺钉固定在搅拌轴上。

所述的弹簧壳体的内圈通过密封圈与搅拌轴相连。

一种振动搅拌机的气密封结构的气密封方法，气体从进气管进入第一小孔，进而到达密封腔，进入密封腔的气体又通过第二小孔作用在密封面上，在动环和静环之间形成气膜密封，进而形成干气密封。

作为本发明的进一步改进，密封面通过开槽蝶簧的预压缩产生端面比压，调节预紧螺栓的旋入长度来进行调节和补偿密封面的端面比压。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明采用的是气动密封，从能源角度讲，大大降低了使用成本。本发明设计合理，采用连接板、弹簧壳体、静环和动环，结构简单，采用气动密封，高压气流可以吹走夹杂在密封通道内的泥浆，减少零件的磨损，此外，还可以在密封面受到扰动时仍具有密封的效果，密封性能好。

进一步，预紧螺栓的设置根据需要调节预紧螺栓的旋入长度来进行调节和补偿，进而密封面通过开槽蝶簧的预压缩产生端面比压。

本发明的气密封方法是将具有一定压强的气体从进气管到达密封腔，进入密封腔的气体又通过第二小孔作用在密封面上，进而形成干气密封，可以吹走进入密封面的杂质，并且在密封面受到扰动时还能达到密封的效果。

【附图说明】

图1为本发明轴端密封结构示意图；

图2为图1中A部位的局部放大图；

图3为图1中B部位的局部放大图；

图4为本发明静环的结构示意图；

图5为本发明开槽碟簧的结构示意图；

图6为本发明弹簧壳体的剖面结构示意图；

图7为本发明连接板的剖面结构示意图。

图中：1为搅拌轴：2为动环；3为密封圈；4为静环；5为机架；6为第二垫片；7为第一垫片；8为连接板；9为螺栓；10为弹簧壳体；11为第一小孔；12为软管接头；13为预紧螺栓；14为碟簧座；15为开槽碟簧；16为螺钉；17为密封面；4-1为浅槽；4-2为第二小孔。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明，本发明不限于以下实施例。

如图1、图2和图3所示，本发明一种振动搅拌机的气密封结构，包括连接板8、弹簧壳体10、静环4和动环2，动环2的外圈均匀分布有螺钉16，螺钉16将动环2固定在搅拌轴1上。静环4和动环2端面相贴合，此接触面为密封面17，静环4与弹簧壳体10、连接板8相配合，连接板8与机架5、弹簧壳体10相连，在弹簧壳体10的外侧上有一圈的螺栓9，弹簧壳体10和连接板8之间设置第一垫片7，机架5和连接板8之间设置第二垫片6，螺栓9将弹簧壳体10、第一垫片7、连接板8、第二垫片6、机架5依次相连，弹簧壳体10的凹槽内依次装配有碟簧座14和开槽碟簧15，开槽碟簧15的一端顶着静环4，在弹簧壳体10的外侧有沿轴向均匀分布的预紧螺栓13，预紧螺栓13通过碟簧座14对开槽碟簧15进行预紧。

如图1和图4所示，静环4为阶梯结构，包括大阶梯和小阶梯；静环4上部分截面为L型，其端面上开有若干个均匀分布的浅槽4-1，第二小孔4-2都分布在浅槽4-1内。

如图1和图5所示，开槽碟簧15采用多片串联后再正反交替连接的方式布置，然后置于弹簧壳体10的碟簧座14上，弹簧壳体10的内圈通过密封圈3与搅拌轴1相连。弹簧壳体10、静环4、连接板8之间形成一个密封腔，第一小孔11是个螺纹孔，螺纹孔上连接着软管接头12，软管接头12前面连接着进气管。

如图2和图7所示，连接板8的中心为凹槽，静环4的小阶梯穿过连接板8的安装孔，大阶梯设置在凹槽内，连接板8安装孔直径大于小阶梯的直径，小于大阶梯的直径。

本发明的工作原理为：具有一定压强的气体从进气管到达第一小孔11，进而到达密封腔，进入密封腔的气体又通过第二小孔4-2作用在密封面17上，在动环2和静环4之间在这个面上形成气膜密封，进而形成干气密封，可以吹走进入密封面17的杂质，并且在密封面17受到扰动时还能达到密封的效果。同时，密封面17通过开槽蝶簧15的预压缩产生端面比压，根据需要调节预紧螺栓13的旋入长度来进行调节和补偿。

Claims (10)

1.一种振动搅拌机的气密封结构，其特征在于：包括套设在搅拌轴(1)端部的弹簧壳体(10)、连接板(8)、动环(2)和静环(4)，所述的动环(2)设置在机架(5)一侧且固定在搅拌轴(1)上；所述的弹簧壳体(10)和连接板(8)设置在机架(5)另一侧，且连接板(8)设置在机架(5)和弹簧壳体(10)之间；所述的连接板(8)套在静环(4)上，弹簧壳体(10)与连接板(8)、机架(5)密封连接，弹簧壳体(10)、静环(4)、连接板(8)之间形成一个密封腔，密封腔内设置弹性组件，弹性组件一端与弹簧壳体(10)接触，另一端与静环(4)接触；弹簧壳体(10)上设置有与密封腔连通的第一小孔(11)，第一小孔(11)通过软管接头(12)连接进气管，所述的静环(4)上沿轴向设置与密封腔连通的第二小孔(4-2)；静环(4)与动环(2)端面相贴合形成密封面(17)，所述的密封面(17)填充气体对搅拌机的轴端进行气密封。

2.根据权利要求1所述的一种振动搅拌机的气密封结构，其特征在于：所述的弹簧壳体(10)和连接板(8)之间设置第一垫片(7)，机架(5)和连接板(8)之间设置第二垫片(6)，弹簧壳体(10)、第一垫片(7)、连接板(8)、第二垫片(6)和机架(5)通过一圈的螺栓(9)依次固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种振动搅拌机的气密封结构，其特征在于：所述的弹性组件包括碟簧座(14)和开槽碟簧(15)，弹簧壳体(10)的凹槽内依次装配有碟簧座(14)、开槽碟簧(15)，开槽碟簧(15)采用多片串联后再正反交替连接的方式布置，然后安装在弹簧壳体(10)上的碟簧座(14)上，开槽碟簧(15)与静环(4)弹性接触。

4.根据权利要求3所述的一种振动搅拌机的气密封结构，其特征在于：所述的弹簧壳体(10)的外侧均布有预紧螺栓(13)，预紧螺栓(13)与碟簧座(14)接触对开槽碟簧(15)进行预紧。

5.根据权利要求1所述的一种振动搅拌机的气密封结构，其特征在于：所述的静环(4)的端面开有若干个均匀分布的浅槽(4-1)，每个第二小孔(4-2)都分布在浅槽(4-1)内。

6.根据权利要求1所述的一种振动搅拌机的气密封结构，其特征在于：所述的静环(4)为阶梯结构，包括大阶梯和小阶梯；所述的连接板(8)的中心为凹槽，静环(4)的小阶梯穿过连接板(8)的安装孔，大阶梯设置在凹槽内，连接板(8)安装孔直径大于小阶梯的直径，小于大阶梯的直径；所述的静环(4)的宽度大于连接板(8)宽度。

7.根据权利要求1所述的一种振动搅拌机的气密封结构，其特征在于：所述的动环(2)的外径大于机架(5)安装孔的直径；动环(2)外圈沿轴向均匀分布有多个螺钉(16)，动环(2)通过螺钉(16)固定在搅拌轴(1)上。

8.根据权利要求1所述的一种振动搅拌机的气密封结构，其特征在于：所述的弹簧壳体(10)的内圈通过密封圈(3)与搅拌轴(1)相连。

9.权利要求1所述的一种振动搅拌机的气密封结构的气密封方法，其特征在于：气体从进气管进入第一小孔(11)，进而到达密封腔，进入密封腔的气体又通过第二小孔(4-2)作用在密封面(17)上，在动环(2)和静环(4)之间形成气膜密封，进而形成干气密封。

10.根据权利要求9所述的振动搅拌机的气密封结构的气密封方法，其特征在于：密封面(17)通过开槽蝶簧(15)的预压缩产生端面比压，调节预紧螺栓(13)的旋入长度来进行调节和补偿密封面(17)的端面比压。