帶有萬向角補償管的密封裝置的製作方法

2023-04-25 01:57:51 2

專利名稱：帶有萬向角補償管的密封裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種安裝在迴轉式乾餾爐與螺旋餵料機之間的密封裝置。
背景技術：
目前，隨著《煤炭行業「十二五」規劃》的頒布，國家要求在今後幾年大力發展潔淨煤技術，加強褐煤提質技術的研發與示範。褐煤低溫熱解技術因其高產率的焦油和煤氣，以及固態高含炭半焦，開始在國內日益受到關注，並在內蒙、東北等褐煤主要產區開展相應的實驗推廣。在褐煤低溫熱解技術中，迴轉式乾餾爐是核心設備，並且有螺旋餵料機的出口插入迴轉式乾餾爐的爐腔內。迴轉式乾餾爐的迴轉筒體由固定端和滑動端的滾圈及側擋輪支 撐迴轉，且與水平面有一個傾角。由於製造安裝誤差，迴轉式乾餾爐的迴轉筒體在運行中不可避免的會發生軸向竄動、徑向跳動以及陀螺型擺動，而螺旋餵料機在其變頻電機的驅動下旋轉餵料，運行穩定，因此，在運行中，螺旋餵料機與迴轉式乾餾爐的迴轉筒體中心線不重合，振動大且結合部位會產生運行間隙，需要有密封裝置進行密封防止熱解煤氣洩漏。常規的迴轉爐應用於冶金、水泥等行業，使用浮動密封或魚鱗板進行密封，這些密封方式主要是針對爐體內熱煙氣和爐外空氣的隔離,對密封等級要求不高,密封性較差。而對於迴轉式乾餾爐來說，迴轉式乾餾爐會產生易燃易爆氣體，這就要求迴轉式乾餾爐與螺旋餵料機的接口與大氣間有良好的密封，而現有的密封技術無法滿足現今褐煤熱解行業要求。

發明內容
本發明的目的是提供一種帶有萬向角補償管的密封裝置，要解決迴轉式乾餾爐與螺旋餵料機之間的密封性較差的問題。為實現上述目的，本發明採用如下技術方案一種帶有萬向角補償管的密封裝置，連接在螺旋餵料機與迴轉式乾餾爐的中空軸頸之間，其特徵在於包括設在螺旋餵料機上的萬向角補償管固定法蘭，與萬向角補償管固定法蘭法蘭密封連接的萬向角補償管，與萬向角補償管法蘭密封連接的浮動密封管，以及設在迴轉式乾餾爐的中空軸頸上、與浮動密封管密封連接並可相對浮動密封管轉動的中空軸頸光法蘭。所述萬向角補償管包括有左側直管段、中間金屬波紋管段和右側直管段，其中左側直管段上設有與萬向角補償管固定法蘭連接用的法蘭盤，右側直管段上設有與浮動密封管連接用的法蘭盤，左側直管段和右側直管段上均焊接連接有限位螺栓連接板，並且左側直管段上的限位螺栓連接板與右側直管段上的限位螺栓連接板之間連接有萬向角補償管限位螺栓。所述浮動密封管的一端設有與萬向角補償管連接用的法蘭盤、另一端設有與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤，浮動密封管上套有一個圓環，圓環通過圓環垂直銷軸與浮動密封管相對鉸接，同時，圓環通過圓環水平銷軸和滾動軸承鉸接連接在防扭橫推力氣缸的上端，防扭橫推力氣缸的下端又鉸接連接在螺旋餵料機的餵料機車架上。與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤與中空軸頸光法蘭之間的連接可以是與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤上連接有浮動密封管壓緊滾輪組件，所述中空軸頸光法蘭被浮動密封管壓緊滾輪組件壓緊在與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤上，同時與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤與中空軸頸光法蘭之間夾有石墨動靜密封環。更進一步的，與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤與中空軸頸光法蘭之間的連接可以是與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤上可連接有兩圈浮動密封管壓緊滾輪組件，所述中空軸頸光法蘭夾在兩圈浮動密封管壓緊滾輪組件之間並且被浮動密封管壓緊滾輪組件壓緊在與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤上。 更進一步的，與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤與中空軸頸光法蘭之間可夾有一大一小兩個石墨動靜密封環，與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤、中空軸頸光法蘭、以及兩個石墨動靜密封環圍成有空腔，浮動密封管外側設有氮氣密封管及噴嘴並且氮氣密封管及噴嘴與空腔連通。所述浮動密封管壓緊滾輪組件可由螺杆、螺母A、壓緊彈簧、墊圈、壓緊滾輪、推力軸承、和螺母B組成。所述螺杆穿在與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤上的螺紋孔中，所述螺母A螺紋連接在螺杆靠浮動密封管的一側，所述壓緊彈簧和墊圈套在與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤與螺母A之間的螺杆上，並且螺母A通過墊圈將壓緊彈簧壓緊在與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤上。所述螺母B螺紋連接在螺杆靠中空軸頸光法蘭的一側，所述壓緊滾輪和推力軸承套在與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤與螺母B之間的螺杆上，並且螺母B通過推力軸承將壓緊滾輪壓在中空軸頸光法蘭上。所述滾動軸承可為球面關節軸承、滾子軸承或深溝球軸承。與現有技術相比本發明具有以下特點和有益效果本發明公開了一種新型的設置在迴轉式乾餾爐的物料入口處的密封設備，實現了迴轉式乾餾爐與螺旋餵料機之間的嚴密密封，減少了設備運行的振動及噪音，提高了煤低溫熱解技術的可靠性及安全性。所述迴轉式乾餾爐的迴轉筒體在運行中發生軸向竄動、徑向跳動以及陀螺型擺動時，通過安裝在螺旋餵料機與迴轉式乾餾爐之間的本發明的調節，可以吸收回轉筒體熱膨脹量、撓度及扭矩，消除上述三種運動造成的不利影響，使螺旋餵料機旋轉軸線與迴轉式乾餾爐迴轉軸線始終保持重合，所以減少了設備運行的振動及噪音。同時，由於本發明中的石墨動靜密封環中的石墨條動、靜結合面始終保持平行摩擦，具有起到較好的密封效果，可以防止煤熱解煤氣與外界空氣的相互洩漏，所以大大降低了發生危險的可能性，提高了煤低溫熱解技術的可靠性及安全性。


下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。圖I是本發明安裝在迴轉式乾餾爐與螺旋餵料機之間的立體示意圖。圖2是本發明迴轉式乾餾爐與螺旋餵料機之間的結構主視示意圖。圖3是圖2中A處的放大示意圖。附圖標記1 一螺旋餵料機、2—萬向角補償管固定法蘭、3—萬向角補償管、3. I —左側直管段、3. 2 一右側直管段、3. 3 一中間金屬波紋管段、3. 4 一與萬向角補償管固定法蘭連接用的法蘭盤、3. 5 一與浮動密封管連接用的法蘭盤、4 一萬向角補償管限位螺栓、5 -限位螺栓連接板、6 —浮動密封管、6. I 一與萬向角補償管連接用的法蘭盤、6. 2 —與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤、7 —圓環、8 —圓環垂直銷軸、9 一圓環水平銷軸、10 —滾動軸承、11 一防扭橫推力氣缸、12 —空腔、13 —中空軸頸光法蘭、14 一浮動密封管壓緊滾輪組件、15 —石墨動靜密封環、16 —氮氣密封管及噴嘴、17 —螺杆、18 —螺母A、19 一壓緊彈簧、20 —墊圈、21 —壓緊滾輪、22 —推力軸承、23 —螺母B、24 —餵料機車架、25 —螺旋餵料機迴轉驅動裝置、26 —螺旋餵料機軸、27 —中空軸頸、28 —迴轉筒體、29 —內螺旋片、30 —可移動滾輪件。
具體實施例方式實施例參見圖1-3所示，這種帶有萬向角補償管的密封裝置，連接在螺旋餵料機I與迴轉式乾餾爐的中空軸頸27之間，包括設在螺旋餵料機上的萬向角補償管固定法蘭2，與萬向角補償管固定法蘭2法蘭密封連接的萬向角補償管3，與萬向角補償管3法蘭密封連接的浮動密封管6，以及設在迴轉式乾餾爐的中空軸頸27上、與浮動密封管6連接密封連接 並可相對浮動密封管6轉動的中空軸頸光法蘭13。所述萬向角補償管固定法蘭2與螺旋餵料機I剛性連接，中空軸頸光法蘭13與迴轉式乾餾爐的中空軸頸27剛性連接並隨之轉動。本實施例中，萬向角補償管固定法蘭2焊接在螺旋餵料機上，中空軸頸光法蘭13焊接在中空軸頸27上。所述萬向角補償管3包括有左側直管段3. I、中間金屬波紋管段3. 3和右側直管段3. 2，其中左側直管段3. I上設有與萬向角補償管固定法蘭連接用的法蘭盤3. 4，右側直管段3. 2上設有與浮動密封管連接用的法蘭盤3. 5，左側直管段3. I和右側直管段3. 2上均焊接連接有限位螺栓連接板5，並且左側直管段3. I上的限位螺栓連接板與右側直管段3. 2上的限位螺栓連接板之間連接有萬向角補償管限位螺栓4。萬向角補償管限位螺栓4對萬向角補償管3的最大及最小膨脹量加以限制，同時還可以對萬向角補償管3的最大及最小偏轉角也加以限制，保護金屬波紋管的各個方向變形量在安全範圍之內。也就是說，萬向角補償管限位螺栓4和限位螺栓連接板5作為起到中間金屬波紋管段3. 3的變形量的限位作用，可防止中間金屬波紋管段3. 3超出規定的各向變形量。所述浮動密封管6的一端設有與萬向角補償管連接用的法蘭盤6. I、另一端設有與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤6. 2，浮動密封管6上套有一個圓環7，圓環7通過圓環垂直銷軸8與浮動密封管6相對鉸接，同時，圓環7通過圓環水平銷軸9和滾動軸承10鉸接連接在防扭橫推力氣缸11的上端，防扭橫推力氣缸11的下端又鉸接連接在螺旋餵料機的餵料機車架24上。本實施例中，與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤6. 2上連接有兩圈浮動密封管壓緊滾輪組件14，所述中空軸頸光法蘭13夾在兩圈浮動密封管壓緊滾輪組件14之間並且被浮動密封管壓緊滾輪組件14壓緊在與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤6. 2上，與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤6. 2與中空軸頸光法蘭13之間還夾有一大一小兩個石墨動靜密封環15，與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤6. 2、中空軸頸光法蘭13、以及兩個石墨動靜密封環15圍成有空腔12，浮動密封管6外側設有氮氣密封管及噴嘴16並且氮氣密封管及噴嘴16與空腔12連通。
在其它實施例中，與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤6. 2與中空軸頸光法蘭13還可以採用其它的結構，只要能夠保證與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤6. 2與中空軸頸光法蘭13在連接的同時可以相對轉動和密封即可，比如可以只設置一圈浮動密封管壓緊滾輪組件14和一個石墨動靜密封環15。本實施例中，浮動密封管壓緊滾輪組件14由螺杆17、螺母A18、壓緊彈簧19、墊圈20、壓緊滾輪21、推力軸承22、和螺母B23組成。所述螺杆17穿在與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤6. 2上的螺紋孔中，所述螺母A18螺紋連接在螺杆17靠浮動密封管6的一側，所述壓緊彈簧19和墊圈20套在與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤6. 2與螺母A18之間的螺杆17上，並且螺母A18通過墊圈20將壓緊彈簧19壓緊在與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤6. 2上。所述螺母B23螺紋連接在螺杆17靠中空軸頸光法蘭13的一側，所述壓緊滾輪21和推力軸承22套在與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤6. 2與螺母B23之間的螺杆17上，並且螺母B23通過推力軸承22將壓緊滾輪21壓在中空軸頸光法蘭13上。在其它實施例中，還可以採用其它結構的浮動密封管壓緊滾輪組件14，只要能夠 保證與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤6. 2與中空軸頸光法蘭13連接和相對轉動、同時使中空軸頸光法蘭13將石墨動靜密封環15壓在與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤6. 2上即可。所述滾動軸承10可以是球面關節軸承，也可以是滾子軸承或深溝球軸承等其它的滾動軸承。在螺旋餵料機的中空軸頸27上安裝中空軸頸光法蘭13，浮動密封管6通過浮動密封管壓緊滾輪組件14與中空軸頸光法蘭13連接，並通過浮動密封管壓緊滾輪組件14傳遞迴轉筒體28的膨脹收縮以及竄動量。所述迴轉筒體28是由獨立的驅動裝置帶動其迴轉，當迴轉筒體28、中空軸頸27迴轉運動時，由於製造、安裝等存在誤差，會造成中空軸頸光法蘭13發生類似未轉平穩的陀螺頂面的偏擺運動，通過浮動密封管壓緊滾輪組件14的傳遞，帶動浮動密封管6隨之偏擺，此偏擺運動可由圓環7、圓環垂直銷軸8、圓環水平銷軸9、滾動軸承10、防扭橫推力氣缸11構成的類似陀螺儀支架的結構隨動完成，類似陀螺儀支架的結構可適應任意角度偏轉。所述防扭橫推力氣缸11可承受浮動密封管6所傳遞的扭矩。所述圓環7可以使浮動密封管適應任意角度偏轉，圓環7與餵料機車架24通過防扭橫推力氣缸11相連接，當乾餾爐迴轉筒體中心軸沿徑向向上膨脹時，防扭橫推力氣缸11的推桿隨之向上移動，補償膨脹量。當中空軸頸27的中心軸線沿徑向向上膨脹時，中空軸頸光法蘭13通過浮動密封管6帶動圓環7有向上移動的趨勢，由此防扭橫推力氣缸11的推力減小。由於防扭橫推力氣缸11是橫推力氣缸，其推桿應隨之向上推動，防扭橫推力氣缸11帶有定位控制器，可根據中空軸頸27升溫後迴轉中心線的升高調節防扭橫推力氣缸11的推出高度，通過控制系統做到中心高隨動調節，從而自動補償徑向位移量。所述萬向角補償管3 —端與浮動密封管6法蘭連接，另一端與焊接在螺旋餵料機上的萬向角補償管固定法蘭2法蘭連接，萬向角補償管3中間為金屬波紋管軟連接，所以可以承受各方向應變。迴轉式乾餾爐的迴轉筒體28與螺旋餵料機I在運行時，相互之間位置的變化量完全由萬向角補償管3中的中間金屬波紋管段3. 3來補償。螺旋餵料機與餵料機車架24硬連結，在運行中，螺旋餵料機與迴轉筒體之間的雙層石墨環動靜摩擦面部分始終保持均勻貼合，不產生分開現象，起到了防止熱解煤氣洩漏的密封作用。所述萬向角補償管3的右側直管段3. 2與浮動密封管6採用法蘭連接。所述萬向角補償管3中，中間金屬波紋管段3. 3右側與右側直管段3. 2焊接、左側與左側直管段3. I焊接，由於中間金屬波紋管段3. 3為金屬波紋管，屬於柔性連接，它可以吸收從它右側傳遞過來的陀螺型擺動，而使其左側的左側直管段3. I保持穩定，不隨之擺動。當迴轉筒體28由冷態向熱態自右而左膨脹時，依次通過中空軸頸光法蘭13、浮動密封管壓緊滾輪組件14、浮動密封管6、萬向角補償管限位螺栓4和限位螺栓連接板5，然後將螺旋餵料機I、餵料機車架24整體向左推行，消除軸向熱位移S，該位移並不由中間金屬波紋管段3. 3補償，中間金屬波紋管段3. 3僅補償由於自身溫度發生改變時的膨脹量。浮動密封管6與中空軸頸光法蘭13通過浮動密封管壓緊滾輪組件14連接，浮動 密封管壓緊滾輪組件14中的壓緊滾輪21與壓緊彈簧19是兩個主要部件。所述壓緊滾輪21的主要作用是在保證中空軸頸27順利轉動的同時，順利的把中空軸頸27在轉動過程中發生的軸向竄動、徑向跳動以及陀螺型擺動傳遞給浮動密封管6，之後通過圓環7、中間金屬波紋管段3. 3的吸收作用，使螺旋餵料機I的螺旋餵料機軸26始終保持穩定，而不隨迴轉筒體28的中心線的跳動而發生竄動。所述壓緊彈簧19的作用是通過壓緊彈簧19的壓緊力，保證石墨動靜密封環15的石墨動靜結合面始終保持緊密密封。中空軸頸27內側的內螺旋片29主要防止迴轉筒體28內的物料進入萬向角補償管。浮動密封管壓緊滾輪組件14及石墨動靜密封環15均設有兩圈，以增強傳遞力及密封效果。氮氣密封管及噴嘴16不斷向空腔12充入氮氣，可保證密封效果。所述餵料機車架24的底部帶有可移動滾輪件30，並且餵料機車架24與螺旋餵料機I硬連結，使螺旋餵料機I可隨餵料機車架24移動。在煤低溫熱解工藝中，螺旋餵料機的出口插入乾餾爐腔(即穿過迴轉式乾餾爐的中空軸頸27並插入在迴轉筒體28中)內，螺旋餵料機在其變頻電機的驅動下旋轉餵料。同時通過各組件相互配合，保證螺旋餵料機I的中心線不斷隨迴轉筒體28的中心線做出相應調整並保持重合，確保浮動密封管6與中空軸頸光法蘭13之間密封結構工作正常。
權利要求
1.一種帶有萬向角補償管的密封裝置，連接在螺旋餵料機(I)與迴轉式乾餾爐的中空軸頸(27)之間，其特徵在於包括設在螺旋餵料機上的萬向角補償管固定法蘭(2)，與萬向角補償管固定法蘭(2)法蘭密封連接的萬向角補償管(3)，與萬向角補償管(3)法蘭密封連接的浮動密封管(6)，以及設在迴轉式乾餾爐的中空軸頸(27)上、與浮動密封管(6)密封連接並可相對浮動密封管(6)轉動的中空軸頸光法蘭(13)； 所述萬向角補償管(3)包括有左側直管段(3. I)、中間金屬波紋管段(3. 3)和右側直管段(3. 2)，其中左側直管段(3. I)上設有與萬向角補償管固定法蘭連接用的法蘭盤(3. 4)，右側直管段(3. 2)上設有與浮動密封管連接用的法蘭盤(3. 5)，左側直管段(3. I)和右側直管段(3. 2)上均焊接連接有限位螺栓連接板(5)，並且左側直管段(3. I)上的限位螺栓連接板與右側直管段(3. 2)上的限位螺栓連接板之間連接有萬向角補償管限位螺栓(4)； 所述浮動密封管(6)的一端設有與萬向角補償管連接用的法蘭盤(6. I)、另一端設有與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤(6. 2 )，浮動密封管(6 )上套有一個圓環(7 )，圓環(7 )通過圓環垂直銷軸(8)與浮動密封管(6)相對鉸接，同時，圓環(7)通過圓環水平銷軸(9)和滾動軸承(10)鉸接連接在防扭橫推力氣缸(11)的上端，防扭橫推力氣缸(11)的下端又鉸接連接在螺旋餵料機的餵料機車架(24)上。
2.根據權利要求I所述的帶有萬向角補償管的密封裝置，其特徵在於所述與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤(6. 2)上連接有浮動密封管壓緊滾輪組件(14)，所述中空軸頸光法蘭(13)被浮動密封管壓緊滾輪組件(14)壓緊在與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤(6. 2)上，同時與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤(6. 2)與中空軸頸光法蘭(13)之間夾有石墨動靜密封環(15)。
3.根據權利要求2所述的帶有萬向角補償管的密封裝置，其特徵在於所述與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤(6. 2)上連接有兩圈浮動密封管壓緊滾輪組件(14)，所述中空軸頸光法蘭(13)夾在兩圈浮動密封管壓緊滾輪組件(14)之間並且被浮動密封管壓緊滾輪組件(14)壓緊在與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤(6. 2)上。
4.根據權利要求2所述的帶有萬向角補償管的密封裝置，其特徵在於與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤(6. 2)與中空軸頸光法蘭(13)之間夾有一大一小兩個石墨動靜密封環(15)，與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤(6. 2)、中空軸頸光法蘭(13)、以及兩個石墨動靜密封環(15)圍成有空腔(12)，浮動密封管(6)外側設有氮氣密封管及噴嘴(16)並且氮氣密封管及噴嘴(16)與空腔(12)連通。
5.根據權利要求2所述的帶有萬向角補償管的密封裝置，其特徵在於所述浮動密封管壓緊滾輪組件(14)由螺杆(17)、螺母A (18)、壓緊彈簧(19)、墊圈(20)、壓緊滾輪(21)、推力軸承(22)、和螺母B (23)組成; 所述螺杆(17)穿在與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤(6. 2)上的螺紋孔中，所述螺母A (18)螺紋連接在螺杆(17)靠浮動密封管(6)的一側，所述壓緊彈簧(19)和墊圈(20)套在與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤(6. 2)與螺母A (18)之間的螺杆(17)上，並且螺母A(18)通過墊圈(20)將壓緊彈簧(19)壓緊在與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤(6. 2)上； 所述螺母B (23)螺紋連接在螺杆(17)靠中空軸頸光法蘭(13)的一側，所述壓緊滾輪(21)和推力軸承(22)套在與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤(6. 2)與螺母B (23)之間的螺杆(17)上，並且螺母B (23)通過推力軸承(22)將壓緊滾輪(21)壓在中空軸頸光法蘭(13)上。
6.根據權利要求I所述的帶有萬向角補償管的密封裝置，其特徵在於所述滾動軸承(10)為球面關節軸承、滾子軸承或深溝球軸承。
全文摘要
一種帶有萬向角補償管的密封裝置，連接在螺旋餵料機與迴轉式乾餾爐的中空軸頸之間，包括設在螺旋餵料機上的萬向角補償管固定法蘭，與萬向角補償管固定法蘭法蘭密封連接的萬向角補償管，與萬向角補償管法蘭密封連接的浮動密封管，以及設在迴轉式乾餾爐的中空軸頸上、與浮動密封管密封連接並可相對浮動密封管轉動的中空軸頸光法蘭，所述萬向角補償管包括有左側直管段、中間金屬波紋管段和右側直管段，所述浮動密封管的一端設有與萬向角補償管連接用的法蘭盤、另一端設有與中空軸頸光法蘭配合用的法蘭盤。本裝置實現了迴轉式乾餾爐與螺旋餵料機之間的嚴密密封，減少了設備運行的振動及噪音，提高了煤低溫熱解技術的可靠性及安全性。
文檔編號F16J15/52GK102927284SQ20121044998
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月12日 優先權日2012年11月12日
發明者常少英, 孟照傑, 張華 , 楊東, 陸詩原, 蒙濤, 王春暉, 王修均, 叢玉華, 劉輝 申請人:北京國電龍源環保工程有限公司