高壓大扭矩軸向密封及潤滑系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種高壓大扭矩軸向密封及潤滑系統(tǒng)，在傳動軸的上部外周設(shè)有二級填料箱體、二級填料和二級壓蓋，在傳動軸的下部外周設(shè)有一級填料箱體、一級填料、分油環(huán)和一級壓蓋，二級填料箱體下端插接于一級填料箱體內(nèi)由中螺母螺柱相連；二級填料箱體和一級填料箱體上均設(shè)有潤滑油進(jìn)口，潤滑系統(tǒng)包括相連的主油站、補(bǔ)油站、衛(wèi)星站和分配器，主油站內(nèi)包括主油箱、補(bǔ)油泵、主注油泵和主過濾器，主過濾器出口接至衛(wèi)星站，衛(wèi)星站通過分配器將潤滑油輸送至各潤滑油進(jìn)口。本實用新型通過上述設(shè)計，其系統(tǒng)連接緊湊，不僅供油性能可靠，而且可以自動補(bǔ)油，逐級分壓與潤滑有利于徑向密封力的均布與潤滑，減少磨損，具有密封效果好、運(yùn)行的穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】高壓大扭矩軸向密封及潤滑系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種高壓大扭矩軸向密封及潤滑系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]填料密封一般是在箱體上做出填料函，將富有壓縮性和回彈性的填料放入其內(nèi)，依靠壓蓋的軸向壓緊力轉(zhuǎn)化為徑向密封力，利用密封填料的彈性變形補(bǔ)償密封面的磨損，使被密封空間與外界隔絕，堵塞泄漏間隙，阻止介質(zhì)外漏從而起到密封作用，它廣泛應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)、往復(fù)和各種靜止?fàn)顟B(tài)的密封。具有結(jié)構(gòu)簡單、操作和更換方便、材料來源廣泛、加工容易、成本低廉、適用范圍廣、密封可靠等特點(diǎn)。但作為動密封時，其缺點(diǎn)也正是由于靠填料的彈性變形補(bǔ)償密封面的磨損，因此磨損是填料密封中的一個突出問題。摩擦引起的磨損直接影響到填料密封的密封性能和使用壽命，包括填料與轉(zhuǎn)軸的磨損，因此，當(dāng)泄漏量增大時，通常需要定期壓緊壓蓋來達(dá)到密封的要求。磨損與填料函的結(jié)構(gòu)設(shè)計、填料及軸本身的耐磨性、填料的潤滑與冷卻、軸的轉(zhuǎn)速等有關(guān)。此外，匹配上述密封裝置的潤滑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計也很復(fù)雜，供油的可靠性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中普通填料密封在使用于動密封時，摩擦引起的磨損直接影響到填料密封的密封性能和使用壽命，以及匹配上述密封裝置的潤滑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜，供油的可靠性較差的問題，本實用新型提供一種高壓大扭矩軸向密封及潤滑系統(tǒng)，該高壓大扭矩軸向密封及潤滑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)緊湊，不僅供油性能可靠，而且可以自動補(bǔ)油，逐級分壓與潤滑有利于徑向密封力的均布與潤滑，減少磨損，密封效果好、使用壽命長、運(yùn)行的穩(wěn)定性高。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:包括傳動軸，在傳動軸的上部外周設(shè)有二級填料箱體、二級填料和二級壓蓋，二級填料設(shè)置在二級填料箱體內(nèi)，上端由二級壓蓋壓緊，二級填料箱體與二級壓蓋間由上螺母螺柱相連；在傳動軸的下部外周設(shè)有一級填料箱體、一級填料、分油環(huán)和一級壓蓋，一級填料和分油環(huán)上下依次設(shè)置在一級填料箱體內(nèi)，下端由一級壓蓋壓緊，一級填料箱體與一級壓蓋間由下螺母螺柱相連；二級填料箱體下端插接于一級填料箱體內(nèi)，兩者之間由中螺母螺柱相連；二級填料箱體和一級填料箱體上均設(shè)有潤滑油進(jìn)口，潤滑系統(tǒng)包括相連的主油站、補(bǔ)油站、衛(wèi)星站和分配器，主油站內(nèi)包括主油箱、補(bǔ)油泵、主注油泵和主過濾器，補(bǔ)油泵連接補(bǔ)油站和主油箱，主注油泵和主過濾器串聯(lián)，一端接至主油箱，另一端出口接至衛(wèi)星站，衛(wèi)星站連接分配器，主油箱內(nèi)設(shè)置電加熱器、溫度控制裝置、液位計和液位控制器，分配器將潤滑油輸送至各潤滑油進(jìn)口。
[0005]在主油站內(nèi)還設(shè)置備用注油泵、備用過濾器和補(bǔ)油過濾器，備用注油泵和備用過濾器串聯(lián)，補(bǔ)油泵和補(bǔ)油過濾器串聯(lián)，備用過濾器的出口端與主過濾器的出口端并聯(lián)接至衛(wèi)星站，主注油泵和備用注油泵交替工作，各過濾器內(nèi)有內(nèi)置的目視污染檢測器和壓差開關(guān)，各過濾器的進(jìn)出口兩端連接至壓力指示器。[0006]備用過濾器的出口端與主過濾器的出口端并聯(lián)后通過過濾器接至衛(wèi)星站，衛(wèi)星站包括衛(wèi)星油箱和衛(wèi)星注油泵，衛(wèi)星注油泵將衛(wèi)星油箱內(nèi)的潤滑油送至分配器。
[0007]分配器的出口管路上安裝有單向閥、壓力表、溢流閥和三通球閥，當(dāng)管路壓力超高時，溢流閥工作將潤滑油回至衛(wèi)星站，單向閥在管路油壓低時防止釜內(nèi)壓力倒灌。
[0008]二級壓蓋和分油環(huán)與二級填料、一級填料的接觸面均帶有錐度的設(shè)計。
[0009]本實用新型通過上述具體設(shè)計，其系統(tǒng)連接緊湊，不僅供油性能可靠，而且可以自動補(bǔ)油，逐級分壓與潤滑有利于徑向密封力的均布與潤滑，減少磨損，具有密封效果好、使用壽命長、運(yùn)行的穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]以下結(jié)合附圖和實施例說明本實用新型的詳細(xì)內(nèi)容。
[0011]圖1是本實用新型中密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本實用新型中潤滑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖所示,本實用新型包括傳動軸I,在傳動軸I的上部外周設(shè)有二級填料箱體2、二級填料3和二級壓蓋4，二級填料3設(shè)置在二級填料箱體2內(nèi)，上端由二級壓蓋4壓緊，二級填料箱體2與二級壓蓋4間由上螺母螺柱5相連；在傳動軸I的下部外周設(shè)有一級填料箱體6、一級填料7、分油環(huán)8和一級壓蓋9，一級填料7和分油環(huán)8上下依次設(shè)置在一級填料箱體6內(nèi)，下端由一級壓蓋9壓緊，一級填料箱體6與一級壓蓋9間由下螺母螺柱10相連；二級填料箱體2下端插接于一級填料箱體6內(nèi)，兩者之間由中螺母螺柱11相連；二級填料箱體2和一級填料箱體6上均設(shè)有潤滑油進(jìn)口 12，潤滑系統(tǒng)包括相連的主油站13、補(bǔ)油站14、衛(wèi)星站15和分配器16，主油站13內(nèi)包括主油箱17、補(bǔ)油泵18、主注油泵19和主過濾器20，補(bǔ)油泵18連接補(bǔ)油站14和主油箱17，主注油泵19和主過濾器20串聯(lián)，一端接至主油箱17，另一端出口接至衛(wèi)星站15，衛(wèi)星站15連接分配器16，主油箱17內(nèi)設(shè)置電加熱器21、溫度控制裝置36、液位計22和液位控制器23，分配器16將潤滑油輸送至各潤滑油進(jìn)口12。在主油站13內(nèi)還設(shè)置備用注油泵24、備用過濾器25和補(bǔ)油過濾器26，備用注油泵24和備用過濾器25串聯(lián)，補(bǔ)油泵18和補(bǔ)油過濾器26串聯(lián)，備用過濾器25的出口端與主過濾器20的出口端并聯(lián)接至衛(wèi)星站15，主注油泵19和備用注油泵24交替工作，各過濾器內(nèi)有內(nèi)置的目視污染檢測器和壓差開關(guān)，各過濾器的進(jìn)出口兩端連接至壓力指示器27。備用過濾器25的出口端與主過濾器20的出口端并聯(lián)后通過過濾器28接至衛(wèi)星站15，衛(wèi)星站15包括衛(wèi)星油箱29和衛(wèi)星注油泵30，衛(wèi)星注油泵30將衛(wèi)星油箱29內(nèi)的潤滑油送至分配器16。分配器16的出口管路上安裝有單向31、壓力表32、溢流閥33和三通球閥34，當(dāng)管路壓力超高時，溢流閥33工作將潤滑油回至衛(wèi)星站15，單向閥31在管路油壓低時防止釜內(nèi)壓力倒灌。二級壓蓋4和分油環(huán)8與二級填料3、一級填料7的接觸面均帶有錐度35的設(shè)計。本實用新型高壓大扭矩軸向密封及潤滑系統(tǒng)是一種可應(yīng)用于高壓、高溫攪拌設(shè)備的攪拌軸與釜頂攪拌口之間的一種密封及潤滑設(shè)計，當(dāng)然也并不局限于僅匹配上述裝置使用。其使用工況條件為:釜內(nèi)工作壓力為5.2MPa、工作溫度260度、介質(zhì)為鋁酸鈉溶液及熱堿性蒸汽等，攪拌裝置配置的功率為45Kw、轉(zhuǎn)速30rpm、攪拌額定扭矩為14325Nm,軸徑160mm。由于該攪拌裝置的額定扭矩大，并且溫度高，軸徑大，采用磁力密封非常困難，并且體積大、價格昂貴，此溫度下磁性易發(fā)生失效、軸承潤滑脂容易流失，軸承易損壞，檢修更換不方便等。而機(jī)械密封也存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、密封圈壽命短，價格昂貴，檢修更換不方便的情況。本實用新型中密封裝置的箱體采用上、下兩級結(jié)構(gòu)設(shè)計，逐級分壓與潤滑，有效保證填料預(yù)壓緊和潤滑的需要，提高了密封的可靠性，在使用狀態(tài)下，潤滑油由潤滑油進(jìn)口 12注入，填料采用耐磨損盤根，該盤根為熱固性高性能合成纖維線浸潰特殊的潤滑劑，在編織過程中再次浸潰高質(zhì)量的PTFE乳液，具有①.高強(qiáng)度，耐磨損，但不傷軸，易切割；②.熱穩(wěn)定，低熱膨脹，在溫度和壓力交變的情況下尺寸穩(wěn)定；③.杰出的耐化學(xué)介質(zhì)，無點(diǎn)蝕、無硬化、耐高溫的特點(diǎn)；傳動軸I與填料配合的表面采取熱噴涂氧化鉻，表面硬度達(dá)1000HV，并磨削加工至光潔度Ra0.4um，減少傳動軸I配合表面與填料的磨損，提高填料的使用壽命與密封性。實現(xiàn)滿足在使用壓力5.2MPa、溫度260°C、轉(zhuǎn)速30 r p m、軸徑160 m m、的密封要求。本實用新型中的潤滑系統(tǒng)，通過一個主油站13、補(bǔ)油站14和若干個衛(wèi)星站15組成一套能精確定量給密封填料提供高質(zhì)量的潤滑，減少磨損、提高填料密封性能和使用壽命，并防止介質(zhì)通過填料滲漏。1.主油站13內(nèi)采用用兩臺同樣的主注油泵19和備用注油泵24，采用一用一備的工作模式，給多臺衛(wèi)星站15內(nèi)衛(wèi)星油箱29供油。主油站13內(nèi)的主油箱17中設(shè)置電加熱器21、溫度控制裝置36能確保主油箱17內(nèi)油品溫度在設(shè)定的溫度范圍，油箱內(nèi)還配備了液位計22和液位控制器23，液位控制器23與補(bǔ)油站14配合使用，就可以實現(xiàn)自動補(bǔ)油功能。在主油站13的主注油泵19和備用注油泵24的出口部分均加裝了一個過濾器。當(dāng)其中一臺泵出口的過濾器發(fā)生堵塞時，控制系統(tǒng)將自動切換到備用注油泵24的回路，并使用備用過濾器25 ;每個過濾器內(nèi)有內(nèi)置的目視污染檢測器和壓差開關(guān)，用戶可以非常方便的通過觀察目視污染檢測器和監(jiān)測污染度開關(guān)來判斷油品的污染程度。在發(fā)生過濾器內(nèi)的濾芯過臟(即油品過臟)時，系統(tǒng)會自動切換到另外一個過濾器，系統(tǒng)不至于發(fā)生停機(jī)檢修的問題。用戶可以在觀察到過濾器臟的故障后，在線更換過濾器慮芯，而無需停機(jī)。2.補(bǔ)油站14用一臺補(bǔ)油泵18，在主油箱17的液位低時，可以通過切換補(bǔ)油泵18的入口球閥，使補(bǔ)油泵18可以從加油桶內(nèi)直接泵送潤滑油到主油箱17內(nèi)。當(dāng)主油箱17的液位到達(dá)高位時，補(bǔ)油泵18停止工作。補(bǔ)油部分的出口管路上配置了一個補(bǔ)油過濾器26，這個補(bǔ)油過濾器26也有污染檢測功能，可以實現(xiàn)目視檢測和電氣監(jiān)測兩個功能。3.每個衛(wèi)星站15可以為多套攪拌設(shè)備的密封填料箱以間歇的工作模式、精確定量提供潤滑，其工作壓力可調(diào)，流量可調(diào)。各個衛(wèi)星站15均可以獨(dú)立控制，在衛(wèi)星站15內(nèi)的衛(wèi)星注油泵30有足夠油量的情況下，衛(wèi)星站15可以不依賴主油站13獨(dú)立運(yùn)行，上位機(jī)可以實時、獨(dú)立的檢測各個衛(wèi)星站15的運(yùn)行情況。衛(wèi)星站15可以配有兩臺同樣的供油泵，采用一用一備的工作模式；4.分配器16上每個出口均裝有堵塞指示器，分配器16上配置感應(yīng)開關(guān)，檢測分配器是否動作正常。當(dāng)某一潤滑點(diǎn)管路阻塞，阻塞指示器會指示，每個分配器16的出口管路安裝有單向閥31、壓力表32、溢流閥33和三通球閥34，當(dāng)管路壓力超高時，溢流閥33工作，將油回至衛(wèi)星油箱29。單向閥31在管路油壓低時，防止釜內(nèi)壓力倒灌，分配器16將潤滑油輸送至各潤滑油進(jìn)口 12。以上所述的實施例僅僅是對本實用新型高壓大扭矩軸向密封及潤滑系統(tǒng)的優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述，并非對實用新型的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實用新型方案的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種外型變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實用新型高壓大扭矩軸向密封及潤滑系統(tǒng)的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓大扭矩軸向密封及潤滑系統(tǒng)，包括傳動軸，其特征是在傳動軸(I)的上部外周設(shè)有二級填料箱體(2 )、二級填料(3 )和二級壓蓋(4)，二級填料(3 )設(shè)置在二級填料箱體(2)內(nèi)，上端由二級壓蓋(4)壓緊，二級填料箱體(2)與二級壓蓋(4)間由上螺母螺柱(5)相連；在傳動軸(I)的下部外周設(shè)有一級填料箱體(6)、一級填料(7)、分油環(huán)(8)和一級壓蓋(9)，一級填料(7)和分油環(huán)(8)上下依次設(shè)置在一級填料箱體(6)內(nèi)，下端由一級壓蓋(9)壓緊，一級填料箱體(6)與一級壓蓋(9)間由下螺母螺柱(10)相連；二級填料箱體(2)下端插接于一級填料箱體(6)內(nèi)，兩者之間由中螺母螺柱(11)相連；二級填料箱體(2)和一級填料箱體(6)上均設(shè)有潤滑油進(jìn)口(12)，潤滑系統(tǒng)包括相連的主油站(13)、補(bǔ)油站(14)、衛(wèi)星站(15)和分配器(16)，主油站(13)內(nèi)包括主油箱(17)、補(bǔ)油泵(18)、主注油泵(19)和主過濾器(20)，補(bǔ)油泵(18)連接補(bǔ)油站(14)和主油箱(17)，主注油泵(19)和主過濾器(20)串聯(lián)，一端接至主油箱(17)，另一端出口接至衛(wèi)星站(15)，衛(wèi)星站(15)連接分配器(16)，主油箱(17)內(nèi)設(shè)置電加熱器(21)、溫度控制裝置(36)、液位計(22)和液位控制器(23)，分配器(16)將潤滑油輸送至各潤滑油進(jìn)口(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓大扭矩軸向密封及潤滑系統(tǒng)，其特征是在主油站(13)內(nèi)還設(shè)置備用注油泵(24)、備用過濾器(25)和補(bǔ)油過濾器(26)，備用注油泵(24)和備用過濾器(25)串聯(lián)，補(bǔ)油泵(18)和補(bǔ)油過濾器(26)串聯(lián)，備用過濾器(25)的出口端與主過濾器(20)的出口端并聯(lián)接至衛(wèi)星站(15)，主注油泵(19)和備用注油泵(24)交替工作，各過濾器內(nèi)有內(nèi)置的目視污染檢測器和壓差開關(guān)，各過濾器的進(jìn)出口兩端連接至壓力指示器(27)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓大扭矩軸向密封及潤滑系統(tǒng)，其特征是備用過濾器(25)的出口端與主過濾器(20)的出口端并聯(lián)后通過過濾器(28)接至衛(wèi)星站(15)，衛(wèi)星站(15)包括衛(wèi)星油箱(29)和衛(wèi)星注油泵(30)，衛(wèi)星注油泵(30)將衛(wèi)星油箱(29)內(nèi)的潤滑油送至分配器(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的高壓大扭矩軸向密封及潤滑系統(tǒng)，其特征是分配器(16)的出口管路上安裝有單向閥(31)、壓力表(32)、溢流閥(33)和三通球閥(34)，當(dāng)管路壓力超高時，溢流閥(33)工作將潤滑油回至衛(wèi)星站(15)，單向閥(31)在管路油壓低時防止釜內(nèi)壓力倒灌。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的高壓大扭矩軸向密封及潤滑系統(tǒng)，其特征是二級壓蓋(4)和分油環(huán)(8)與二級填料(3)、一級填料(7)的接觸面均帶有錐度(35)的設(shè)計。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓大扭矩軸向密封及潤滑系統(tǒng)，其特征是二級壓蓋(4)和分油環(huán)(8)與二級填料(3)、一級填料(7)的接觸面均帶有錐度(35)的設(shè)計。
【文檔編號】F16N39/04GK203730761SQ201420092615
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月3日
【發(fā)明者】葉勝康, 陳云才, 郭林, 李連星 申請人:浙江恒豐泰減速機(jī)制造有限公司