專利名稱:煅燒爐用的旋轉(zhuǎn)接頭的制作方法
技術領域:
本實用新型是用于煅燒爐上的旋轉(zhuǎn)接頭,屬于機械工程類密封領域。
原有的技術是1985年從日本引進的煅燒爐的所屬的旋轉(zhuǎn)接頭,其型號為“ONCFW”,軸的直徑是420毫米,是當前世界上尺寸最大的機械密封裝置。這種密封裝置是煅燒爐上的關鍵部件。它的作用是通過汽軸上的聯(lián)軸器與煅燒爐的旋轉(zhuǎn)軸相連接,負責將過熱蒸汽由地面的固定管道送進連續(xù)旋轉(zhuǎn)中的煅燒爐內(nèi),同時將爐內(nèi)產(chǎn)生的冷凝水引出到固定在地面上的管道中,并保證無漏洩,無損耗。
現(xiàn)結(jié)合附圖1將原有技術的結(jié)構(gòu)和功能作一概述,連接鍋爐的蒸汽管(12)(管內(nèi)蒸汽壓力為35Kgf/cm2)和冷凝水回收管(17)(其管內(nèi)壓力為32Kgf/cm2)分別連接到旋轉(zhuǎn)接頭殼體(11)上的固定管口上,而且兩管口又分別與殼體(11)內(nèi)彼此密封隔離的兩個空間(14)和(16)連通。
而(14)和(16)兩空間是靠兩端和中間三套密封環(huán)保持完全密封和彼此隔離,而且它們之間又處于相對轉(zhuǎn)動狀態(tài)。每套密封環(huán)包括靜環(huán)⑤、石墨環(huán)⑥和凸球環(huán)⑦。它們依靠兩組彈簧⑩將三個環(huán)⑤⑥⑦分別壓緊在一起,并保持密封不漏。當密封面互相摩擦發(fā)生損耗時,凸球環(huán)⑦在彈簧⑩的力的作用下沿軸向前滑動,此時四氟環(huán)⑧始終填補著凸球環(huán)⑦與汽軸(13)之間的縫隙以保持密封。
原有技術價格昂貴,85年進口時每臺價值人民幣50萬元。至今還不能正常使用,關鍵問題是旋轉(zhuǎn)接頭達不到指標要求。其存在的問題是第一,作為主要摩擦件石墨環(huán)其兩端面(球面和平面)分別靠兩邊的鋼環(huán)推動定位,因球面和平面特性不同,在運轉(zhuǎn)中球面成為主摩擦面,而平面則保持相對靜止狀態(tài),這種設計極不合理,這樣被密封介質(zhì)的35Kgf/cm2壓力未能得到平衡則全部傳遞到主摩擦面上,使得石墨環(huán)與凸球面間的摩擦比壓在不同情況下達到23-55Kgf/cm2。石墨環(huán)嚴重摩損,我國產(chǎn)的石墨材料承受不了如此比壓。
本實用新型的目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)接頭新結(jié)構(gòu),它完全克服了原有技術設計結(jié)構(gòu)的缺點,使兩端介質(zhì)壓力得到部分平衡,使石墨環(huán)的比壓得以降低而將主摩擦面由球面轉(zhuǎn)移到平面上,從而使摩損速度降低,壽命大大提高。
本實用新型是由以下措施實現(xiàn)的。如圖2所示,第一首先在端密封環(huán)的軸段上增加一級臺階(20)再在石墨環(huán)上各增加一個臺階(23)。由此縮小承壓面積,使作用于端石墨環(huán)上的介質(zhì)壓力得到部分平衡(臺階的尺寸應使平衡系數(shù)為0.15~0.4左右),因而使得石墨環(huán)平面摩擦付接觸比壓降低到5~8Kgf/cm2,而主摩擦面自然地轉(zhuǎn)移到平面上來,使球面保持相對靜止。由于比壓指標比原有技術的指標降低3-9倍,摩損速度大大降低,石墨環(huán)壽命大大提高。
第二是應用液壓支撐技術,如圖3、圖4所示,在靜環(huán)⑤側(cè)面上做兩道溝槽(21),分成互不溝通的數(shù)段,每段都通一個進液口(22),支撐液由進液口(22)進入溝槽21)并布滿在摩擦面上形成厚度為0.05~0.1毫米的穩(wěn)定液膜,將石墨環(huán)⑥和靜環(huán)⑤隔離開來,由于石墨環(huán)⑥和靜環(huán)⑤保持隔離,因而完全避免了相互摩損。
采取以上兩種改進措施,可以使石墨環(huán)壽命延長到一年以上,同時由于降低了比壓,對石墨材料的硬度和密度要求也相應降低,完全可以采用我國國產(chǎn)材料,大大降低了成本。本實用新型適用于尺寸不同大小的系列旋轉(zhuǎn)接頭上,因而在全國各堿廠的旋轉(zhuǎn)接頭中有很大的競爭力可逐步取代目前國內(nèi)各堿廠多數(shù)使用的填料式旋轉(zhuǎn)接頭,可稱為換代產(chǎn)品。
圖1是原有煅燒爐用的旋轉(zhuǎn)接頭結(jié)構(gòu)圖,圖2是本實用新型改進后煅燒爐用的旋轉(zhuǎn)接頭結(jié)構(gòu)圖,圖3是靜環(huán)⑤的整體放大圖,圖4是靜環(huán)⑤A向平視圖,圖中①是填料壓蓋,②是密封填料,③是端蓋,④是石墨軸承,⑤是靜環(huán),⑥是石墨環(huán),⑦是凸球環(huán),⑧是四氟環(huán),⑨是彈簧座,⑩是彈簧,(11)是殼體,(12)是過熱蒸汽管,(13)是汽軸,(14)是第一空間,(15)是中心管,(16)是第二空間,(17)冷凝水管,(18)(18)′是汽軸上的孔,(19)連軸器,(20)軸上的臺階,(21)靜環(huán)上的溝槽,(22)是靜環(huán)上的進液口,(23)石墨環(huán)上的臺階。
實施例在原有煅燒爐旋轉(zhuǎn)接頭的端密封環(huán)的軸段上加上一段一定厚度的硬質(zhì)金屬箍,使此段軸體出現(xiàn)一級臺階,再用國產(chǎn)石墨材料按原煅燒爐上的石墨環(huán)的尺寸做成三個帶有小臺階的石墨環(huán)重新安裝在煅燒爐密封件上,如此改裝便完成了本實用新型的發(fā)明目的。
權(quán)利要求一種煅燒爐用的旋轉(zhuǎn)接頭,包括靜環(huán)、石墨環(huán)、凸球環(huán)和四氟環(huán),其特征在于在端密封環(huán)的軸段上和在石墨環(huán)的平面上各增加一個臺階以縮小承壓面,使主摩擦面從球面轉(zhuǎn)移到平面,另外在靜環(huán)側(cè)面上挖出互不溝通的數(shù)段溝槽,每段都分別通一個進液口,將支撐液通過進液孔輸入溝槽內(nèi)布滿在摩擦面上,形成一層穩(wěn)定的液膜。
專利摘要本實用新型是煅燒爐上用的旋轉(zhuǎn)接頭,屬于機械工程密封領域。本實用新型是在煅燒爐端密封件的軸段上增加一級臺階(20)并在每個石墨環(huán)⑥上各增加一個臺階(23),使作用于石墨環(huán)上的介質(zhì)部分得到平衡。另外在靜環(huán)⑤內(nèi)側(cè)面上做兩道溝槽(21),每道溝槽分成互不溝通的數(shù)段,每段都通一個進液口(22),將支撐液通過進液口輸入小溝槽并布滿摩擦面。本實用新型可延長石墨環(huán)的壽命,同時降低了對石墨環(huán)硬度的要求,大大降低了成本。
文檔編號F16J15/52GK2054161SQ8920249
公開日1990年3月7日 申請日期1989年3月13日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月13日
發(fā)明者吳邦寧, 李冬, 魏立藩 申請人:吳邦寧