配置有兩組軸承的攪拌器用機械密封的製作方法

2023-05-28 09:32:41

專利名稱：配置有兩組軸承的攪拌器用機械密封的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機械密封裝置，尤其涉及一種攪拌器用機械密封。
背景技術：
當今世界各國對SO2排放高度重視，我國面臨的SO2排放形勢也很嚴峻，國務院在 「十一五」規劃綱要中明確提出「加快現有燃煤電廠脫硫設施建設，新建燃煤電廠必須根據 排放標準安裝脫硫裝置，推進鋼鐵、有色化工、建材等行業二氧化硫汙染治理」。我國從20世紀90年代開始，在新建燃煤電廠引進國外先進的煙氣脫硫技術和裝 置，主要採用了石灰石/石膏-溼法脫硫裝置。過去我國的煙氣脫硫技術主要依靠引進，近 幾年，我國開展了脫硫系統進口設備國產化的工作，脫硫設備配套的各種泵用、攪拌器用機 械密封的國產化工作也相繼開展了。石灰石吸收塔的工藝過程是塔底部的石灰石漿液被吸收塔系統的側攪拌器的葉 片攪拌，石灰石漿液被石灰石漿液循環泵抽送到石灰石吸收塔的上部和工藝水混合經密布 的噴頭向下噴灑，鍋爐燃燒的煤所產生的煙氣通過煙道進入吸收塔的中部，煙氣向上湧動， 循環漿液霧滴與煙氣逆流接觸，洗滌煙氣中的302、503、冊、!1(1、粉塵等有害物，漿液中的碳 酸鈣與SO2反應，生成亞硫酸鈣。煙氣中的SO2與鹼性脫硫劑作用，產生的脫硫副產物不斷 被分離出來，煙氣得以淨化，脫硫並除塵後的淨煙氣通過除霧器除去氣流中夾帶的霧滴後 排出吸收塔、進入煙氣系統。吸收塔漿池在吸收塔的下半部，這部分所起到的是吸收塔反應區的作用，向收集 的漿液中噴射空氣，將亞硫酸鈣氧化為硫酸鈣，並生成石膏晶體。吸收塔漿池配置四臺攪拌 器起到了保持漿液中固體顆粒的懸浮和強化氧化反應作用。吸收塔配置的攪拌器向下傾斜 側置，攪拌軸的長度有2 3米，軸伸入吸收塔內長度1米左右，由於攪拌葉片在石灰石漿 液中的攪動產生了很大的軸向推力、同時伴有震動現象發生，所以使得安裝在攪拌器靠葉 輪側的機械密封裝置處在運轉精度很差的工作環境中，導致了機械密封的工作壽命得不到 保障。現有技術中，攪拌器生產商為攪拌器配套的機械密封，基本上都是配置有一個軸 承，如圖1所示，其主密封是整體的動環和靜環，動環114裝上0型圈113鑲入到動環座套 111上，動環座套的內徑處有一個0型圈112起到與軸的密封作用。靜環115背部裝有推 環108，兩者靠止口定位。它們穿過端蓋105上的0型圈109抵在裝於端蓋底面小孔中的 彈簧107上，由傳動螺釘116將其與端蓋105組合定位，靜環是不旋轉的，在彈簧力的推動 下，靜環端面與動環端面處於貼合狀態。端蓋的外端裝有軸承104、軸承外側裝有軸承壓蓋 102、壓蓋內徑處裝有油封117起到防塵作用。動環座套的外端槽中插入了限位板118將彈 簧107壓縮定位，尾端的鎖緊裝置101組合將起到與軸鎖緊定位的作用，形成了一個集裝式 機械密封。當將上述結構的機械密封裝配到側攪拌器上時，先將集裝式機械密封用螺栓與攪 拌器法蘭相連接，攪拌器工作時、鎖緊裝置101與動環座套111及動環114 一起轉動，動環
3簧力與介質壓力作用下保持貼合狀態，阻止介質 通過密封面洩漏至內徑處的動環座軸套的外表面、再延軸向和徑向漏出，實現了主密封的 功能。而幾個0型圈則充當了副密封的角色，它們是成套機械密封不可缺少的部分。因攪 拌器結構設計為攪拌軸有大於1/3軸長部分伸入至脫硫吸收塔的容腔內，葉片在吸收塔的 石灰石漿液中進行攪拌，它會產生很大的軸向推力，會給軸一個較大的向外移動的力量，加 之攪拌葉片引起的震動，軸承裝置也不可靠了，一種可能是動環座套上的鎖緊裝置會隨時 間的推移而產生鬆動。這時動環座套就會鬆脫，彈簧力釋放了，動、靜環貼合面打開了，介質 洩漏、密封失效。二是軸的外竄就造成動環推動靜環表面向外側移動，移至靜環背部與端蓋 底面接觸、再移動則產生剛性接觸、直至將動環(脆性材料)壓碎，這個移動量只要有3-4 毫米就會發生，此時密封完全失效，介質大量連續洩漏，這將是個大事故、也是工業現場絕 對不允許的。綜上，使用具有一個軸承的機械密封的側攪拌器，對攪拌器的運轉精度要求較高， 若運轉精度差的攪拌器設備使用只有一個軸承的機械密封，其機械密封的使用壽命很短， 使用壽命較長的也不過7、8個月，而使用壽命最短的甚至不足一周。

實用新型內容針對上述現有技術，本實用新型提供一種配置有兩組軸承的攪拌器用機械密封， 克服了由於攪拌器軸工作時所產生的推向電機方向的軸向推力造成軸與動環座套發生移 動，首先是導致鎖緊裝置承受較大的軸向力會產生鬆動，造成鎖緊失效、密封洩漏的缺陷； 若鎖緊有效則會引起動、靜環壓潰損壞的缺陷，從根本上解決了目前攪拌器機械密封使用 壽命短的技術問題，為了解決上述技術問題，本實用新型配置有兩組軸承的攪拌器機械密封予以實現 的技術方案是，該機械密封包括由鎖緊部件鎖緊在傳動軸上的動環座套，在所述動環座套 的軸向上依次連接的密封箱、軸承箱和軸承壓蓋；所述密封箱內設有由動環和靜環組成的 主密封、由動環密封圈、動環座套上的密封圈和靜環密封圈組成的輔助密封、所述密封箱底 面與靜環端面之間的彈簧；所述軸承箱內設有一組向心球軸承，所述動環座套上、位於軸承 箱的外端和密封箱的外端內均設有骨架油封；所述動環座套上、位於所述軸承箱內還設有 一組軸向推力球軸承。本實用新型配置有兩組軸承的攪拌器用機械密封，其中，所述鎖緊部件包括套在 動環座套上的斜面緊圈，所述斜面緊圈上設置有第一鎖緊套和第二鎖緊套，所述第一鎖緊 套和所述第二鎖緊套之間設有緊固螺釘。所述軸向推力球軸承一端與軸承箱上的一臺階端 面接觸，另一端設置有鎖母套和徑向頂絲，所述軸承箱與所述軸向推力球軸承的接觸端面 上均布有多個彈簧孔，所述彈簧孔內均軸向地設置有推力彈簧，所述徑向頂絲頂緊在動環 座套上。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是由於本實用新型的機械密封中配置有兩組軸承，其中一組是向心球軸承主要承 受徑向載荷，也可承受一定的軸向載荷，另外一組是軸向推力球軸承，用來承受單向軸向載 荷。本實用新型機械密封用在攪拌器中，尤其是用在燃煤電廠脫硫系統吸收塔側攪拌器中 能適應攪拌器軸因葉輪攪動高濃度的石灰石漿液所產生的較大的軸向推力和徑向震動力，從而保證攪拌器可靠的工作狀態。經過試驗證明本實用新型機械密封可以安全可靠的使用 8000小時以上。本實用新型機械密封可以廣泛地應用於燃煤電廠、石灰石-石膏溼法煙氣 脫硫系統的石灰石吸收塔等用於進行石灰石漿液攪拌的側攪拌器中配套使用。也可適用於 其它攪拌器用機械密封。

圖1是現有技術中一種攪拌器用機械密封結構示意圖；圖2是本實用新型配置有兩組軸承的攪拌器用機械密封結構示意圖。圖中1.緊固螺釘2.墊圈3.第一鎖緊套4.緊圈[0018]5.第二鎖緊套6、33.螺栓8.軸承壓蓋9、17.骨架油封[0019]10.向心球軸承13.軸向推力軸承11、21、24、25、26.密封圈[0020]12.軸承箱14.鎖母套15.徑向頂絲18.密封箱[0021]19,30.彈簧20.靜環22.動環27.動環座套[0022]29.傳動螺釘32.限位板
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細地描述。如圖2所示，本實用新型配置有兩組軸承的攪拌器用機械密封，包括由鎖緊部件 鎖緊在傳動軸上的動環座套27，所述鎖緊部件包括套在動環座套27上的斜面緊圈4，所述 斜面緊圈4上設置有第一鎖緊套3和第二鎖緊套5，所述第一鎖緊套3和所述第二鎖緊套5 之間設有緊固螺釘1，所述鎖緊部件將動環座套27鎖固在傳動上，使之與軸一起旋轉。在所述動環座套27的軸向上依次連接的密封箱18、軸承箱12和軸承壓蓋8。所述密封箱18內設有由動環22和靜環20組成的主密封，而且，由動環密封圈24、 動環座套上的密封圈26和靜環密封圈21組成了該機械密封的的輔助密封、所述密封箱18 底面與靜環20端面之間的彈簧19;其中，動環22裝上一個0型圈(即動環密封圈24)鑲 入到動環座套27上，動環座套27的內壁上設有兩個0型圈(即動環座套上的密封圈26) 起到與傳動軸的密封作用；靜環20穿過密封箱18上的0型圈(即靜環密封圈21)抵在裝 於密封箱18底面小孔中的彈簧19上，由傳動螺釘29將其與密封箱18連體，靜環20是不 旋轉的、在彈簧19的推動下，靜環20的端面與動環22的端面處於貼合狀態。當機械密封 工作時，動環22與靜環20之間的端面相互滑動，在合理的彈簧力與介質壓力作用下，保持 動環22和靜環20的貼合態，可以阻止介質通過密封面洩漏至動環22和靜環20的內腔處， 杜絕了介質延軸向和徑向漏出，從而實現了主密封的功能。其中，幾個0型圈21、24、25、26 則充當了輔助密封的角色，它們是成套機械密封不可缺少的部分。密封箱12的後端裝有軸承箱12和軸承壓蓋8，用螺栓6將軸承箱12與密封箱18 組合成一體。軸承壓蓋8的外端裝有限位板32，該限位板32內端插入到動環座套27的槽 內，並用螺栓33將其固定在軸承壓蓋8上，使成套的機械密封被集裝。所述軸承箱12內設有一組向心球軸承10，所述動環座套27上、位於軸承蓋箱12 的外端設有骨架油封9起到防塵的作用，密封箱內的骨架油封17則起到萬一當主密封洩漏時，防止漏液侵入到軸承內部的作用，漏液應從排洩口直接排出(是圖2中所示位於密封箱 下端的螺栓孔)。為了防止裝配誤差或軸的竄動造成軸承珠子的脫位、軸承失效損壞，從而導致的 成套密封的失效，在所述動環座套27上、位於所述軸承箱12內還設有一組軸向推力球軸承 13，根據需抵制的軸向力大小，採用數個推力彈簧30來達到功能的需要，同時考慮到該軸 向推力球軸承的定位和傳動，採用鎖母套14定位，並利用徑向頂絲15傳動，即所述軸向推 力球軸承13 —端與軸承箱上的一臺階端面接觸，另一端設置有鎖母套14和徑向頂絲15，所 述軸承箱12與所述軸向推力球軸承13的接觸端面上均布有多個彈簧孔，所述彈簧孔內均 軸向地設置有推力彈簧30，所述徑向頂絲15頂緊在動環座套27上。通常，攪拌器機械密封在攪拌葉輪過大的向外軸向推力的作用下，會產生軸的外 竄，從而給動環座套的鎖緊部件增加了額外的不該有的軸向力的負擔，使其功能壽命縮短， 而後其鎖緊功能喪失，密封面打開，最終密封失效。或是軸的外竄造成動環22推動靜環20 表面向外側移動，移至靜環背部與密封箱底面接觸、至產生剛性接觸、將動環(脆性材料) 壓碎，此時密封會完全失效，造成介質大量的連續洩漏。本實用新型的機械密封在考慮了成 套機械密封軸向長度允許的前提下，配置了兩組軸承，一組是主要承受徑向載荷，也可承受 一定的軸向載荷的向心球軸承，另外一組是能承受單向軸向載荷的軸向推力球軸承。通過 這兩個軸承的綜合作用，使該機械密封適應了攪拌器軸因葉輪攪動高濃度的石灰石漿液所 產生的較大的軸向推力和徑向震動力，從而保證了機械密封及攪拌器的可靠工作狀態。儘管上面結合圖對本實用新型進行了描述，但是本實用新型並不局限於上述的具 體實施方式，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人 員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨的情況下，還可以作出很多變形，這些 均屬於本實用新型的保護之內。
權利要求一種配置有兩組軸承的攪拌器用機械密封，包括由鎖緊部件鎖緊在傳動軸上的動環座套(27)，在所述動環座套(27)的軸向上依次連接的密封箱(18)、軸承箱(12)和軸承壓蓋(8)；所述密封箱(18)內設有由動環(22)和靜環(20)組成的主密封、由動環密封圈(24)、動環座套上的密封圈(26)和靜環密封圈(21)組成的輔助密封、所述密封箱(18)底面與靜環(20)端面之間的彈簧；所述軸承箱(12)內設有一組向心球軸承(10)，所述動環座套(27)上、位於軸承箱(12)的外端和密封箱(18)的外端內均設有骨架油封(9、17)；其特徵在於所述動環座套(27)上、位於所述軸承箱(12)內還設有一組軸向推力球軸承(13)。
2.根據權利要求1所述配置有兩組軸承的攪拌器用機械密封，其特徵在於所述鎖緊 部件包括套在動環座套(27)上的斜面緊圈(4)，所述斜面緊圈(4)上設置有第一鎖緊套 (3)和第二鎖緊套(5)，所述第一鎖緊套(3)和所述第二鎖緊套(5)之間設有緊固螺釘(1)。
3.根據權利要求1所述配置有兩組軸承的攪拌器用機械密封，其特徵在於所述軸向 推力球軸承(13) —端與軸承箱上的一臺階端面接觸，另一端設置有鎖母套(14)和徑向頂 絲(15)，所述軸承箱(12)與所述軸向推力球軸承(13)的接觸端面上均布有多個彈簧孔，所 述彈簧孔內均軸向地設置有推力彈簧(30)，所述徑向頂絲(15)頂緊在動環座套(27)上。
專利摘要本實用新型公開了一種配置有兩組軸承的攪拌器用機械密封，該機械密封包括由鎖緊部件鎖緊在傳動軸上的動環座套，在動環座套的軸向上依次連接的密封箱、軸承箱和軸承壓蓋；密封箱內設有由動環和靜環組成的主密封、由動環密封圈和靜環密封圈組成的輔助密封、密封箱底面與靜環端面之間的彈簧；軸承箱內設有一組向心球軸承，動環座套上、位於軸承蓋箱的外端和密封箱的外端內均設有骨架油封；動環座套上、位於軸承箱內還設有一組軸向推力球軸承。本實用新型機械密封克服了由於攪拌器軸工作時所產生的推向電機方向的軸向推力造成鎖緊部件鬆動、密封失效或軸與動環座套同時發生移動，從而會引起動、靜環壓潰損壞的缺陷，從根本上解決了目前攪拌器機械密封使用壽命短的技術問題。
文檔編號F16J15/16GK201687937SQ20102019891
公開日2010年12月29日 申請日期2010年5月21日 優先權日2010年5月21日
發明者梁淑嫻 申請人:天津市合潤科技有限責任公司