CN110883099A - 密封***及行星轧机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种密封***及行星轧机，涉及金属压延加工技术领域，以解决现有的技术中防护罩中的水蒸气容易进入主减速箱的技术问题。该密封***包括用于设置在主减速箱与轧头之间的第一密封组件，且第一密封组件包括第一迷宫结构和第二迷宫结构；第一迷宫结构安装于第二迷宫结构的外部，以构成迷宫密封，且第一迷宫结构和第二迷宫结构之间设置有第一密封条。本发明的技术方案使防护罩内的水蒸气较难穿过第一密封组件进入主减速箱内，使主减速箱不易损坏。
Description
技术领域
本发明涉及金属压延加工技术领域，尤其是涉及一种密封***及行星轧机。
背景技术
行星轧机是一种连续压制的大压下量轧机，是管、棒材加工的理想设备，具有高效、压下量大、延伸率大，结构简单、紧凑，操作简便，耗电、耗水少，无须二次加热，节能，适合轧制紫铜、黄铜以及难变形的合金钢材等一系列优点，从而引起了国内外众多从事塑性加工的科技人员的关注，并受到有色金属材料制造厂商的青睐。
行星轧机中的轧头也称悬挂头、压辊底座，是与轧件直接接触的部件，是行星轧机中的关键部件。该部件直接与轧件接触，在主机中受力最大，润滑条件最恶劣，温度最高，同时轧头总成外部还有大量喷淋的冷却水。该部件的使用寿命和稳定性一直是此类设备的难点和难题。
行星轧机在轧制时，防护罩盖在轧头外，在防护罩内充入惰性气体来防止被延展的金属氧化，并在防护罩内充入冷却水，由于轧头压制金属时会产生大量的热量，冷却水会受热变为水蒸气。
虽然，主减速箱与轧头之间以及轧头前支撑处均设置有迷宫密封，但是由于防护罩内充入的惰性气体使防护罩内的气压大于主减速箱内的气压，水蒸气还是容易穿过迷宫密封进入主减速箱中，使主减速箱里的传动件，如轴承、齿轮等容易损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种密封***及行星轧机，以解决现有的技术中防护罩中的水蒸气容易进入主减速箱的技术问题。
第一方面，本发明提供了一种密封***，该密封***包括用于设置在主减速箱与轧头之间的第一密封组件，且所述第一密封组件包括第一迷宫结构和第二迷宫结构；
所述第一迷宫结构安装于所述第二迷宫结构的外部，以构成迷宫密封，且所述第一迷宫结构和所述第二迷宫结构之间设置有第一密封条。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述第一迷宫结构沿主驱动轴的轴向开设有迷宫槽；
所述第二迷宫结构沿主驱动轴的轴向设置有迷宫凸起，且所述迷宫凸起伸入所述迷宫槽。
结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述第一迷宫结构沿主驱动轴的轴向开设有第一安装槽；
所述第一密封条安装于所述第一安装槽内，且所述第一密封条与所述第二迷宫结构抵接。
结合第一方面、第一方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，该密封***包括用于设置在轧头前支撑处的第二密封组件，且所述第二密封组件包括第三迷宫结构和第四迷宫结构；
所述第三迷宫结构安装于所述第四迷宫结构的外部，以构成迷宫密封，且所述第三迷宫结构和所述第四迷宫结构之间设置有第二密封条。
结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述第四迷宫结构沿主驱动轴的轴向开设有第二安装槽；
所述第二密封条安装于所述第二安装槽内，且所述第二密封条与所述第三迷宫结构抵接。
第二方面，本发明提供了一种行星轧机，该行星轧机包括上述的密封***。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，该行星轧机还包括保护气输入管和保护气支管；
所述保护气输入管的一端伸入防护罩，另一端用于与气源连通；
所述保护气支管一端与主减速箱的内腔连通，另一端连通于所述保护气输入管。
结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，该密封***还包括出气管路，所述出气管路安装于防护罩内，且所述出气管路与所述保护气输入管连通；
所述出气管路上开设有朝向轧头的出气口。
结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述出气管路呈环形，多个所述出气口沿所述出气管路的延伸方向间隔排布。
结合第二方面，在第二方面的第四种可能的实现方式中，该行星轧机还包括微压传感器，所述微压传感器安装于防护罩，用于获取防护罩内的压力数据。
结合以上技术方案，本发明带来的有益效果分析如下：
本发明提供了一种密封***，该密封***具有第一密封组件和第二密封组件；第一密封组件包括第一迷宫结构和第二迷宫结构，第一迷宫结构安装于第二迷宫结构的外部，并且第一迷宫结构和第二迷宫结构之间设置有第一密封条。第一密封条增强了第一迷宫结构和第二迷宫结构之间的密封效果，该密封***安装于行星轧机时，防护罩内的水蒸气较难穿过第一密封组件进入主减速箱内，使主减速箱不易损坏。
本发明还提供了一种行星轧机，该行星轧机包括上述的密封***。上述密封***能够有效的阻隔防护罩内的水蒸气，使水蒸气较难进入主减速箱内，使主减速箱不易损坏。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有行星轧机的结构示意图；
图2为现有第一密封组件的结构示意图；
图3为现有第二密封组件的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的行星轧机的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的第一密封组件的结构示意图；
图6为图5中A区域的局部放大图；
图7为图5中B区域的局部放大图；
图8为本发明实施例提供的第二密封组件的结构示意图；
图9为图8中C区域的局部放大图。
图标：10－主减速箱；12－轧头；14－防护罩；16－保护气输入管；18－保护气支管；20－出气管路；22－微压传感器；24－主油箱；26－第一副油箱；28－第二副油箱；30－油路分配架；32－第一密封组件；321－第一迷宫结构；3211－迷宫槽；322－第二迷宫结构；3221－迷宫凸起；323－第一密封条；324－出油配管；34－第二密封组件；341－第三迷宫结构；342－第四迷宫结构；343－第二密封条；36－支承轴承座；38－进油嘴；40－回油管。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本实施例提供了一种密封***，请一并参照说明书附图中图2，图3，以及图5至图9。
如图5所示，该密封***包括第一密封组件32，且第一密封组件32包括第一迷宫结构321和第二迷宫结构322。第一密封组件32安装于行星轧机时，第一密封组件32设置在主减速箱10与轧头12之间。第一迷宫结构321安装于第二迷宫结构322的外部，构成了迷宫密封；即，第一迷宫结构321和第二迷宫结构322连接处形成多个依次排列的环形密封齿，多个密封齿形成节流间隙和膨胀空腔，通过介质的粘性摩擦以及能够的转化产生逐级节流效应，从而实现密封。并且，第一迷宫结构321和第二迷宫结构322之间设置有第一密封条323。
相对于图2示出的现有第一密封组件32的结构，本实例提供的第一密封组件32增加了第一密封条323，第一密封条323增强了第一迷宫结构321和第二迷宫结构322之间的密封效果，该密封***安装于行星轧机时，防护罩14内的水蒸气较难穿过第一密封组件32进入主减速箱10内，使主减速箱10不易损坏。
同时，由于第一密封条323增强了第一迷宫结构321和第二迷宫结构322之间的密封效果，使水蒸气也不容易从第一密封组件32进入润滑油路中，保证了行星轧机的润滑效果。
参阅图6和图7，图6为图5中A区域的局部放大图，图7为图5中B区域的局部放大图，第一迷宫结构321沿主驱动轴的轴向开设有迷宫槽3211；第二迷宫结构322沿主驱动轴的轴向设置有迷宫凸起3221，并且第二迷宫结构322上的迷宫凸起3221伸入第一迷宫结构321上的迷宫槽3211内。迷宫槽3211和迷宫凸起3221增加了第一密封组件32在主驱动轴径向的迷宫，使防护罩14内的水蒸气更加难以通过第一密封组件32。
继续参阅图6和图7，第一迷宫结构321沿主驱动轴的轴向开设有第一安装槽；第一密封条323安装于第一安装槽内，并且第一密封条323与第二迷宫结构322抵接，使第一迷宫结构321与第二迷宫结构322之间被第一密封条323密封，阻隔了水蒸气穿过第一密封组件32的路径。当然，除了图6和图7示出的结构外，还可以在第二迷宫结构322上沿主驱动轴的轴向开设安装槽，将第一密封条323安装于第二迷宫结构322上的安装槽内，并且使第一密封条323与第一迷宫结构321抵接。
参阅图7，第二迷宫结构322上设置有出油配管324，第一迷宫结构321和第二迷宫结构322之间的润滑油从储油配管流出并流向主油箱24，或单独设置副油箱，从储油配管流出的润滑油流向副油箱。
如图8所示，该密封***还具有第二密封组件34，并且第二密封组件34包括第三迷宫结构341和第四迷宫结构342。第二密封组件34安装于行星轧机时，第二密封组件34设置在轧头12前支撑处。第二密封组件34包括第三迷宫结构341和第四迷宫结构342；第三迷宫结构341安装于第四迷宫结构342的外部，且第三迷宫结构341和第四迷宫结构342之间设置有第二密封条343。
相对于图3示出的现有第二密封组件34的结构，本实施例提供的第二密封组件34增加了第二密封条343，第二密封条343增强了第三迷宫结构341和第四迷宫结构342之间的密封效果，使水蒸气也不容易从第二密封组件34进入润滑油路中，保证行星轧机的润滑效果。
参阅图9，图9为图8中C区域的局部放大图，第三迷宫结构341在与第四迷宫结构342接触的端面上沿径向开设多个槽口，第四迷宫结构342在与第三迷宫结构341接触的端面上也沿径向开设多个槽口；第三迷宫结构341上沿径向开设的多个槽口与第四迷宫结构342上沿径向开设的多个槽口相对应，形成多个隔离空腔。第四迷宫结构342上沿主驱动轴的轴向开设有第二安装槽；第二密封条343安装于第二安装槽内，并且第二密封条343与第三迷宫结构341抵接，使第三迷宫结构341与第四迷宫结构342之间被第二密封条343密封，阻隔了水蒸气从第二密封组件34进入润滑油路的路径。当然，除了图9示出的结构外，还可以在第三迷宫结构341上沿主驱动轴的轴向开设安装槽，将第二密封件安装于第三迷宫结构341上的安装槽内，并且使第二密封条343与第四迷宫结构342抵接。
参阅图8，第四迷宫结构342上设置有回油管40，第三迷宫结构341和第四迷宫结构342之间的润滑油从回油管40流出并流向主油箱24，或者单独设置副油箱，回油管40流出的润滑油流向副油箱。第四迷宫结构342上还设置有进油嘴38，用于接受来自主油箱24或副油箱的润滑油。
本实施例还提供了一种行星轧机，请一并参照说明书附图中图1至图9。
如图4所示，该行星轧机包括上述的密封***。第一密封组件32位于主减速箱10与轧头12之间。第一迷宫结构321和第二迷宫结构322之间设置有第一密封条323，该第一密封条323增强了第一密封组件32的密封效果，进而使防护罩14内的水蒸气不容易进入主减速箱10内，使主减速箱10不易损坏。第二密封组件34的第三迷宫结构341与支承轴承座36连接。
图1示出了现有行星轧机的整体结构，现有行星轧机的防护罩14上只设置有保护气输入管16，当气源通过保护气输入管16向防护罩14内输送保护气时，防护罩14内的气压增大，使防护罩14内的气压大于主减速箱10内的气压，进而使防护罩14内的水蒸气具有向主减速箱10运动的趋势，容易使主减速箱10进水。
如图4所示，本实施例的行星轧机还包括保护气输入管16和保护气支管18。保护气输入管16的一端伸入防护罩14，另一端用于与气源连通，用于向防护罩14内输送保护气，防止金属在延展的过程中发生氧化；保护气支管18一端与主减速箱10的内腔连通，另一端连通于保护气输入管16。当气源向保护气输入管16输送保护气时，输送管内的保护气部分输送至防护罩14，输送管内还有部分保护气进入保护气支管18流向主减速箱10内，使主减速箱10内的气压与防护罩14内的气压保持一致，进而消除防护罩14内的水蒸气往主减速箱10运动的趋势，进一步降低主减速箱10进水的几率。
继续参阅图4，该密封***还包括出气管路20，出气管路20安装于防护罩14内，且出气管路20与保护气输入管16连通；环形出气管路20上开设有朝向轧头12的出气口，使保护气直接吹向轧头12所在位置，由于被延压的金属位于多个轧头12之间，进而保护气能够直接吹到被延压的金属，实现对被延压金属的精准保护，进一步防止被延压金属发生氧化。
具体地，出气管路20呈环形，多个出气口沿出气管路20的延伸方向间隔排布，使出气管输出的保护气较为均匀，被延压金属的各个位置均能够被良好地保护。
保护气优选为氮气，还可以为氦气、氩气等惰性气体。
如图4所示，该行星轧机还包括微压传感器22，微压传感器22安装于防护罩14，用于获取防护罩14内的压力数据，并能够将压力数据传递至计算机，计算机能够根据压力数据分析防护罩14内压力变化的规律，从而能够根据分析结构调整防护罩14内的气压，保证防护罩14内的低正压状态。
继续参阅图4，该行星轧机还包括第一副油箱26和第二副油箱28。第二迷宫结构322上开设出油口，第一副油箱26的进油口通过管道与第二迷宫结构322的出油口连通；具体地，第二迷宫结构322上设置有出油配管324，出油配管324与第一迷宫结构321和第二迷宫结构322之间的空腔连通，出油配管324通过管道与第一副油箱26进油口连通。第一副油箱26的出油口通过管道与主油箱24连通。进入第一密封组件32的水蒸气会冷凝成水，与第一密封组件32内的润滑油混合，形成油水混合液。油水混合液从出油配管324流出后，流入第一副油箱26，由于润滑油和水的密度不同，油水混合物在第一副油箱26中静置分层，上层为润滑油，下层为水，上层的润滑油流入主油箱24，下层水不定期排出第一副油箱26，减少了主油箱24的进水，保证了行星轧机的润滑效果。
第四迷宫设置有进油口和出油口，第四迷宫的进油口和出油口均通过管道与第二副油箱28连通，形成润滑油的循环回路。具体地，第四迷宫结构342的进油嘴38通过管道与第二副油箱28连通，第四迷宫结构342上的回油管40与第二副油箱28连通。由于第二密封组件34更加靠近轧头12，进入第二密封组件34的水蒸气更多，第二密封组件34内的润滑油的含水量更大。第二密封组件34与第二副油箱28形成润滑油的循环回路，使第二密封组件34与主油箱24分隔，进一步减少了主油箱24的进水，保证行星轧机的润滑效果。当然，进入第二副油箱28的油水混合液也会发生静置分层，上层的润滑油重新流回第二密封组件34，下层的水不定期排出第二副油箱28。
参阅图1和图4，主油箱24的出油口与油路分配架30，油路分配架30将润滑油分配给主油箱24等装置。图1中现有的行星轧机由于没有第二副油箱28，油路分配架30需要为第二密封组件34分配润滑油。图4中本实施例提供的行星轧机由于具有第二副油箱28，第二副油箱28与第二密封组件34形成循环回路，油路分配架30不再为第二密封组件34分配润滑油。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种密封***，其特征在于，包括用于设置在主减速箱(10)与轧头(12)之间的第一密封组件(32)，且所述第一密封组件(32)包括第一迷宫结构(321)和第二迷宫结构(322)；
所述第一迷宫结构(321)安装于所述第二迷宫结构(322)的外部，以构成迷宫密封，且所述第一迷宫结构(321)和所述第二迷宫结构(322)之间设置有第一密封条(323)。
2.根据权利要求1所述的密封***，其特征在于，所述第一迷宫结构(321)沿主驱动轴的轴向开设有迷宫槽(3211)；
所述第二迷宫结构(322)沿主驱动轴的轴向设置有迷宫凸起(3221)，且所述迷宫凸起(3221)伸入所述迷宫槽(3211)。
3.根据权利要求1所述的密封***，其特征在于，所述第一迷宫结构(321)沿主驱动轴的轴向开设有第一安装槽；
所述第一密封条(323)安装于所述第一安装槽内，且所述第一密封条(323)与所述第二迷宫结构(322)抵接。
4.根据权利要求1－3任一项所述的密封***，其特征在于，包括用于设置在轧头(12)前支撑处的第二密封组件(34)，且所述第二密封组件(34)包括第三迷宫结构(341)和第四迷宫结构(342)；
所述第三迷宫结构(341)安装于所述第四迷宫结构(342)的外部，以构成迷宫密封，且所述第三迷宫结构(341)和所述第四迷宫结构(342)之间设置有第二密封条(343)。
5.根据权利要求4所述的密封***，其特征在于，所述第四迷宫结构(342)沿主驱动轴的轴向开设有第二安装槽；
所述第二密封条(343)安装于所述第二安装槽内，且所述第二密封条(343)与所述第三迷宫结构(341)抵接。
6.一种行星轧机，其特征在于，包括如权利要求1－5任一项所述的密封***。
7.根据权利要求6所述的行星轧机，其特征在于，还包括保护气输入管(16)和保护气支管(18)；
所述保护气输入管(16)的一端伸入防护罩(14)，另一端用于与气源连通；
所述保护气支管(18)一端与主减速箱(10)的内腔连通，另一端连通于所述保护气输入管(16)。
8.根据权利要求7所述的行星轧机，其特征在于，还包括出气管路(20)，所述出气管路(20)安装于防护罩(14)内，且所述出气管路(20)与所述保护气输入管(16)连通；
所述出气管路(20)上开设有朝向轧头(12)的出气口。
9.根据权利要求8所述的行星轧机，其特征在于，所述出气管路(20)呈环形，多个所述出气口沿所述出气管路(20)的延伸方向间隔排布。
10.根据权利要求6所述的行星轧机，其特征在于，还包括微压传感器(22)，所述微压传感器(22)安装于防护罩(14)，用于获取防护罩(14)内的压力数据。
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