用于保護磁力攪拌器內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承的密封結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于保護磁力攪拌器內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承的密封結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括內(nèi)磁鋼及與之剛性連接的主軸，主軸上安裝有內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承及軸承支架，軸承支架下端安裝有填料函，填料函內(nèi)由上至下裝有至少兩段填料，相鄰兩段填料之間通過氣體分布器隔離；內(nèi)磁鋼外設有隔離套，隔離套與軸承支架、主軸及填料函之間形成內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體，內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體連接有氣源，且內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體與氣體分布器之間安裝有氣體連通管。通過以上設計，可有效隔離磁力攪拌器內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體和被攪拌物料，以杜絕被攪拌的腐蝕性物料或磨蝕性顆粒串入軸承側(cè)對其造成損害，有效延長攪拌器軸承的運行壽命。
【專利說明】
用于保護磁力攪拌器內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承的密封結(jié)構(gòu)
技術領域
[0001]本實用新型涉及頂裝式磁力攪拌密封設備技術領域，具體涉及一種針對腐蝕性和磨蝕性物料進行攪拌的磁力攪拌設備，用于保護磁力攪拌器內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承的密封結(jié)構(gòu)。
【背景技術】
[0002]磁力攪拌器主要由電機、減速機、外磁鋼、隔離套、內(nèi)磁鋼、主軸軸承、主軸、攪拌槳等構(gòu)成。外磁缸旋轉(zhuǎn)時，磁場能穿透空氣隙和非磁性物質(zhì)，帶動與葉輪相連的內(nèi)磁缸作同步旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)動力的無接觸傳遞，將動密封轉(zhuǎn)化為靜密封。由于內(nèi)外磁缸由隔離套完全隔離，從而徹底解決了“跑、冒、滴、漏”問題，消除了化工行業(yè)易燃、易爆、有毒、有害介質(zhì)通過攪拌密封泄漏的安全隱患。
[0003]目前，磁力攪拌主要應用在對密封要求比較高，要求物料不允許向大氣泄漏的場合。在該工況下，磁力密封為靜密封，能完全保證密封的有效性。
[0004]傳統(tǒng)磁力攪拌針對干凈無顆粒無腐蝕物料設計，內(nèi)轉(zhuǎn)子與物料間采用單層填料或者唇型骨架密封，其若使用在干凈物料環(huán)境中，物料會對攪拌器活動部件潤滑，保證其運行周期。若被攪拌物料具有腐蝕性或者磨蝕性，不可避免物料會進入內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體，物料進入內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體后，會影響內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承的潤滑效果，甚至物料中磨蝕性物料直接對運行中的軸承產(chǎn)生磨損，加速軸承的老化，引起磁力攪拌器的故障。
[0005]在多晶硅行業(yè)，部分物料含有大量的Si或者S12等莫氏硬度為7或更高的顆粒物質(zhì)，這些顆粒硬度遠高于軸承材料硬度，在運行過程中，部分顆粒物料會擴散或者延主軸爬行進入內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體內(nèi)，一旦進入到軸承處，對軸承造成磨蝕導致軸承快速失效，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的磁力攪拌很難適應這種工況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型要解決的技術問題是提供一種用于保護磁力攪拌器內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承的密封結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)延緩內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承磨損周期，穩(wěn)定生產(chǎn)的目的。
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是:一種用于保護磁力攪拌器內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承的密封結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)磁鋼及與之剛性連接的主軸，主軸上安裝有內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承及軸承支架，軸承支架下端安裝有填料函，其套接在主軸外部，與軸承支架剛性連接，填料函內(nèi)由上至下裝有至少兩段填料，相鄰兩段填料之間通過氣體分布器隔離；內(nèi)磁鋼外設有隔離套，隔離套與軸承支架、主軸及填料函之間形成內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體，內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體連接有氣源，且內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體與氣體分布器之間安裝有氣體連通管。
[0008]所述填料函的下方安裝有填料壓蓋，用于將填料、氣體分布器壓實。填料壓蓋的預的壓力適中，過高會造成填料抱軸，磨損及發(fā)熱嚴重，過低會導致填料與主軸接觸不密實，或者運行中無法補償其磨損量導致密封不嚴。填料函為筒狀，設計上方便氣體分布器和填料的更換。
[0009]所述主軸在與填料接觸摩擦的位置設有耐磨鍍層。
[0010]所述填料是采用浸石墨或者四氟乙烯制成的立方體狀盤根填料；其自潤滑效果好、散熱性能高、阻力小、耐磨，并方便更換。
[0011]所述氣體分布器為疏松多孔狀中空結(jié)構(gòu)，具有足夠的強度支撐填料的同時，保證氣體分布效果，該處環(huán)向氣壓一致，其為金屬材質(zhì)，呈環(huán)形。
[0012]所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體通過管道連接氣源，且管道上還設有流量計、調(diào)節(jié)閥和壓力表。從內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體到爸內(nèi)壓力存在壓力梯度，內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體壓力大于氣體分布器壓力，氣體分布器壓力大于釜內(nèi)壓力。氣源提供的氣體充入內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體中，經(jīng)氣體連通管流向氣體分布器，經(jīng)分布后延填料和主軸間隙向釜內(nèi)微量或者少量泄漏。
[0013]所述的氣體連通管的管徑小于DN15。氣體連通管管徑較小，采用小管徑在大流量時有一定節(jié)流作用。
[0014]所述氣源采用與被攪拌物料不產(chǎn)生化學反應、在物料中溶解度較低、同時帶入釜內(nèi)后不會對后續(xù)工藝流程造成污染的氣體，一般選用氮氣或者氬氣。
[0015]使用所述的結(jié)構(gòu)的方法，具體步驟為:
[0016]I)先通過氣源向內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體內(nèi)供氣，控制內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體壓力大于氣體分布器壓力、氣體分布器壓力大于外部的反應爸壓力;使得內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體的氣體進入氣體分布器，沿填料函下段的填料與主軸的間隙向外泄露；通過氣體的泄漏防止釜內(nèi)物料反向進入內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體，達到保護磁力攪拌器內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承的目的；
[0017]2)運行一段時間，當填料函下段的填料磨損失效后，關閉氣體連通管，氣體通過填料函上段的填料與主軸之間的間隙向外泄漏，達到保護磁力攪拌器內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承的目的；當填料函內(nèi)的所有填料均失效時，更換填料即可進行下一個密封循環(huán)。
[0018]控制氣源壓力表顯示壓力高于攪拌釜內(nèi)壓力0.0510^-0.510^，氣體流量為1_1Nm3O
[0019]該密封結(jié)構(gòu)在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)磁力攪拌的基礎上，增加氣源，向內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體內(nèi)充入不與被攪拌物料發(fā)生反應的氣體，軸承支架的下端增加填料函，填料函內(nèi)采用兩段或更多段填料，多段填料間隙采用氣體分布器進行間隔。在內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體和該氣體分布器之間增加一根氣體連通管。通過性質(zhì)穩(wěn)定或者為惰性的氣體充入內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體和多段填料間隙進行正壓保護，同時允許惰性氣體向物料側(cè)發(fā)生微量或少量泄露，以防止物料串入內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體，以保護內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承，有效延長磁力攪拌的運行壽命，減少停車維護次數(shù)。
[0020]本實用新型提出一種全新的保護磁力攪拌器內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承的結(jié)構(gòu)及方式，有效隔離磁力攪拌器內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體和被攪拌物料，以杜絕被攪拌的腐蝕性物料或磨蝕性顆粒串入軸承側(cè)對其造成損害，有效延長攪拌器軸承的運行壽命。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型提供的用于保護磁力攪拌器內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承的密封結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合實施例來進一步說明本實用新型，但本實用新型要求保護的范圍并不局限于實施例表述的范圍。
[0023]如圖1所示，一種用于保護磁力攪拌器內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承的密封結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)磁鋼I及與之剛性連接的主軸2，主軸2上安裝有內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承3及軸承支架4，軸承支架4下端安裝有填料函5，填料函5內(nèi)由上至下裝有至少兩段填料6，相鄰兩段填料之間通過氣體分布器7隔離；內(nèi)磁鋼I外設有隔離套8，隔離套8與軸承支架4、主軸2及填料函5之間形成內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體9，內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體9連接有氣源10，且內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體9與氣體分布器7之間安裝有氣體連通管11。
[0024]進一步的，所述填料函5的下方安裝有填料壓蓋12。
[0025]進一步的，所述主軸在與填料接觸摩擦的位置設有耐磨鍍層。
[0026]進一步的，所述填料是采用浸石墨或者四氟乙烯制成的立方體狀盤根填料。
[0027]進一步的，所述氣體分布器7為疏松多孔狀中空結(jié)構(gòu)。
[0028]進一步的，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體9通過管道連接氣源10，且管道上還設有流量計、調(diào)節(jié)閥13和壓力表14。
[0029]使用所述的結(jié)構(gòu)的方法，具體步驟為:
[0030]I)先通過氣源向內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體內(nèi)供氣，控制內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體壓力大于氣體分布器壓力、氣體分布器壓力大于外部的反應爸壓力;使得內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體的氣體進入氣體分布器，沿填料函下段的填料與主軸的間隙向外泄露；通過氣體的泄漏防止釜內(nèi)物料反向進入內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體，達到保護磁力攪拌器內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承的目的；
[0031 ] 2)運行一段時間，當填料函下段的填料磨損失效后，關閉氣體連通管，氣體通過填料函上段的填料與主軸之間的間隙向外泄漏，達到保護磁力攪拌器內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承的目的；當填料函內(nèi)的所有填料均失效時，更換填料即可進行下一個密封循環(huán)。
[0032]控制氣源壓力表顯示壓力高于攪拌釜內(nèi)壓力0.0510^-0.510^，氣體流量為1_1Nm3O
[0033]圖中，15為外轉(zhuǎn)子軸，16為外磁鋼，17為潤滑油充入口。電機連接減速機，經(jīng)減速后與外轉(zhuǎn)子軸相連，帶動外磁鋼旋轉(zhuǎn)，磁場穿透隔離套拖動內(nèi)磁鋼同步旋轉(zhuǎn)，內(nèi)磁鋼與主軸剛性連接，主軸與攪拌軸剛性連接，動力輸出至攪拌軸和攪拌槳葉對釜內(nèi)物料進行攪拌。
[0034]從內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體到釜內(nèi)壓力存在壓力梯度，內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體壓力大于氣體分布器壓力，氣體分布器壓力大于爸內(nèi)壓力。惰性氣體充入內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體中，經(jīng)氣體連通管流向氣體分布器，經(jīng)分布后延填料和主軸間隙向釜內(nèi)微量或者少量泄漏。
[0035]另外，在使用過程中，性質(zhì)穩(wěn)定的氣體經(jīng)氣源在管道調(diào)壓后進入內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體，內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體內(nèi)氣體延兩路進入氣體分布器，一路通過氣體連通管進入;另一路經(jīng)填料函上段填料和主軸間隙進入。惰性氣體經(jīng)氣體分布器均勻分布后，延填料函下段填料和主軸間隙向爸內(nèi)微量或者少量泄漏。以杜絕爸內(nèi)物料反向進入內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體損害內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承。
[0036]在一個運行周期內(nèi)，氣體的控制上既參考內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體和爸內(nèi)壓差，也參考流量。運行初期填料磨損較輕，主軸與填料間隙小，氣體泄漏量小，內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體與釜內(nèi)壓差較大時，惰性氣體充入流量較小，此時可保持較高的壓差，以保證惰性氣體流量來對填料和主軸間隙進行吹掃保證物料不進入間隙，同時帶走兩者相互摩擦產(chǎn)生的熱量。隨著運行周期的加長，填料的磨損量加大，填料和主軸的間隙增加，內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體與釜內(nèi)較小的壓力就能保證惰性氣體的充入流量對填料和主軸間隙吹掃。運行末期，若下段填料已磨損失效，氣源壓力與釜內(nèi)壓差較小，同時氣體流量較大則表明下端填料密封失效，可將氣體連通管節(jié)流或堵上，以啟用上段填料進行密封隔離。
【主權(quán)項】
1.一種用于保護磁力攪拌器內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承的密封結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)磁鋼(I)及與之剛性連接的主軸(2)，主軸(2)上安裝有內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承(3)及軸承支架(4)，其特征在于:軸承支架(4)下端安裝有填料函(5)，其套接在主軸外部，與軸承支架剛性連接，填料函(5)內(nèi)由上至下裝有至少兩段填料(6)，相鄰兩段填料之間通過氣體分布器(7)隔離；內(nèi)磁鋼(I)外設有隔離套(8)，隔離套(8)與軸承支架(4)、主軸(2)及填料函(5)之間形成內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體(9)，內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體(9)連接有氣源(10)，且內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體(9)與氣體分布器(7)之間安裝有氣體連通管(11)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述填料函(5)的下方安裝有填料壓蓋(12)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述主軸在與填料接觸摩擦的位置設有耐磨鍍層。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述填料是采用浸石墨或者四氟乙烯制成的立方體狀盤根填料。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述氣體分布器(7)為疏松多孔狀中空結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子腔體(9)通過管道連接氣源(10)，且管道上還設有流量計、調(diào)節(jié)閥(13)和壓力表(14 )。
【文檔編號】B01F15/00GK205550167SQ201620374681
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】劉云安, 田洪先, 劉源, 趙濤, 楊緒浩
【申請人】宜昌南玻硅材料有限公司