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搅拌器的密封类型

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学社问答 发表于 2019-9-5 11:46 | 显示全部楼层 打印 上一主题 下一主题
在搅拌装置中轴承承担的负荷相当大,如果轴承的密封不好或者维护保养不好,就会直接影响到整部搅拌装置的使用寿命和正常运转。. `6 `2 A: v- ~3 _2tech.cn
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  我们先来看看轴承的密封。
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  轴承之所以要密封,是为了防止内部的润滑脂外泄,同时也是为了防止外界的灰尘和杂质的侵入,所以,只有良好的密封才能保证轴承能够长期稳定的运转,保证搅拌装置的耐久性。% K' {) E! s- N2tech.cn
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  轴承的密封可以分成两种形式,做成独立的密封装置,也可以做成和轴承一体的密封轴承。& p6 w5 }* H5 ~) k' ?4 K( s2tech.cn

9 u# }/ Z- g- Z3 r! W5 {  我们先来看看密封轴承。密封轴承的设计相对来说更为简洁,降低的生产成本,并且一般情况下都可使用,使用寿命也较长,适用的范围有:% d0 \+ I% b1 P4 ]2tech.cn
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  1.无需搅拌器常年不间断运转的工况;2.转速、温度和负荷不高的工况;3.一些不方便经常润滑的部位或狭小位置;4.对生产成本需严格控制的情况下。
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  我们再来看看密封装置,这种密封装置要求无论搅拌器处于何种工况下,都能够充分发挥其防尘密封功能,同时要求不产生过大摩擦和热量,且可以容许轴的一定误差和偏心,要求能常年稳定使用。可是在搅拌装置的实际生产中,这个部件的非标化生产非常普遍,常常会为了不同的搅拌器而做出及其有针对性的调整。
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0 Y( ~) |, w) e) M1 x* s9 O0 f密封装置分为两类:
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- w' b# n5 k8 U+ `0 L  {- q  1.非接触式密封装置,此种装置利用了小间隙和离心力密封,摩擦几乎可忽略,温升非常小,适用于高速运转的工况。
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- b$ g9 i2 R8 w# u" t  2.接触式密封装置,此种装置利用了弹性体所产生的接触压力来实现滑动面的密封,其密封性能优越,但是温升和摩擦相对于非接触式的要大不少,其适用范围更广。 在对密封形式的选择时,我们需要考虑的因素主要有:密封部位的转速,轴的误差、空间的大小、经济性等,其中搅拌装置所应用润滑剂的种类也是影响密封形式选择的关键因素,一般来说如果是半固体的润滑脂,那么使用密封轴承是首选,如果是润滑油,则一般选择独立密封装置。8 }/ x$ D: ?! A/ Q% [2tech.cn
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  独立密封装置包括机械密封、填料密封、磁力密封。
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: U! E& y8 W$ p( d8 f3 X2 C   先来看看机械密封,机械密封是搅拌器密封中最为常用的一类密封装置,没有之一。机械密封把转轴的密封面从轴向改为径向,通过动环和静环两个端面的相互贴合,并作相对运动实现密封效果的机械装置,所以又称为端面密封。下面左图便是典型的机械密封,右图为应用于侧搅拌中的专用机械密封,点击图片可查看机械密封产品资料。
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: j- M" Q: k$ O搅拌器的密封类型) Q+ I: i0 W: B- U. M' ?5 j2tech.cn

% D: e2 j5 T; y/ B  机械密封具有功耗小,泄漏率低,密封性能可靠,使用寿命长,无需经常维修,且能满足生产过程自动化和高压、高温、低温、真空、高速以及各种易燃、易爆、腐蚀性、磨蚀性介质和含固体颗粒介质的密封要求。
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: M! U. T( i# ?! O: G( m8 P; a6 y; q与填料密封相比,机械密封还具有以下优点:6 g! U! R$ g$ f: v2tech.cn
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  ①密封可靠,在搅拌设备的长期运转中密封状态稳定,泄漏量很小,其泄漏量仅为填料密封的1%左右。 8 ]& q  ]+ v: [2tech.cn
  ②使用寿命长,在油、水介质中一般可达1~2年或更长,在化工介质中一般能工作半年以上,我们通常会根据介质的腐蚀性等特性来选择合适的金属材料有针对性来制作机械密封,所以,在实际的搅拌器生产中,一般是要长于这个使用寿命的。
3 A1 I" {8 j3 c. q# m  ③摩擦功率消耗低,其摩擦功率仅为填料密封的10%~50%,由于密封的原理不同,填料密封往往是通过加大填料和轴的摩擦力来实现密封的,所以在降低功耗方面机械密封优势十分明显。
& I/ x9 a1 K* D4 j! E9 m5 \4 b  ④轴或轴套基本上不磨损。! P% v/ s& y# D3 ^2 r, Z* d8 j2tech.cn
  ⑤维修周期长,端面磨损后可自动补偿,一般情况下不需经常性维修。
' P9 E6 q7 h2 W  ⑥抗振性好,对旋转轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感。4 H0 b$ J& L( Q+ p0 l2tech.cn
  ⑦适用范围广,能用于高温、低温、高压、真空、不同的搅拌器旋转频率,以及各种腐蚀性介质和含磨粒介质的密封。* u5 X5 [: I5 i' n, e7 n2tech.cn
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  正是由于机械密封的上述优点,所以在搅拌设备设计生产中被广泛采用。, ^8 h0 p; `" C8 y/ g2tech.cn
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  下面我们再来看看机械密封的结构,机械密封的结构如下图所示。8 w5 s: [# Q0 [) e& J4 T9 A( s- m2tech.cn
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  它由固定在轴上的动环及弹簧压紧装置、固定在设备上的静环以及辅助密封圈组成。当转轴旋转时,动环和固定不动的静环紧密接触,并经轴上弹簧压紧力的作用,阻止容器内介质从接触面上泄漏。图中有四个密封点,A点是动环与轴之间的密封,属静密封,密封件常用O形环,B点是动环和静环作相对旋转运动时的端面密封,属动密封,是机械密封的关键。两个密封端面的平面度和粗糙度要求较高,依靠介质的压力和弹簧力使两端面保持密紧接触,并形成一层极薄的液膜起密封作用。C点是静环与静环座之间的密封,属静密封。D点是静环座与设备之间的密封,属静密封。通常搅拌设备凸缘做成凹面,静环座做成凸面,中间用垫片密封。5 b5 h. B% P( j4 Y- Y7 y  X* j2tech.cn
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  填料密封又称填料箱,俗称盘根,最早的使用可以追溯到我国古代的给水设备中,是搅拌设备中较早采用的一种密封结构,填料密封具有结构简单、易维护、制造简单、成本低等优点。但是和机械密封方式相比,填料密封除了在价格方面有优势以外,其使用寿命、密封性能、耐腐蚀性上都要打折扣。( M$ \# a8 A: w: X8 W2tech.cn

% _" [) ^3 Q/ F* Y  E+ d, G/ r  填料密封的结构如下图所示。9 V1 i# s- Q" F( F$ N' _2tech.cn
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+ q5 x8 p6 a7 ^, ^  由此图可见,填料密封由螺柱、压盖底环、本体、油环、填料及油杯等组成。通过压盖的压力使填料对搅拌轴表面产生径向压紧力,这样,填料中的润滑剂会通过这种压紧力形成一层润滑薄膜,一举两得,既实现了密封,又实现了润滑。
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  可是,在搅拌器的运行过程中,润滑油是要被不断消耗的,所以,需要通过滴油方式加油,来保持润滑。这是因为填料密封用以实现密封的压紧力同时也会带来搅拌轴和填料的摩擦力,并且压紧力越大摩擦力越大,在摩擦力的不断作用下,搅拌器密封的效果就会越来越弱,所以对于填料密封的定期维护是必不可少的。由此可见,填料密封一般应用于常压或低压低转速,并且可以定期停机维护的搅拌工况中,对搅拌设备确实有着诸多限制。
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+ v0 a7 H# Y+ `& u; B6 f  在具体的搅拌设备的应用中,我们常将填料密封制作成一个整体,称其为填料箱,这种填料箱往往设计了衬套,可以提高填料密封的装配精度,使其压紧力的受力更加均匀,实现更好的密封效果。& K/ ?) L9 c- I) ?' I2tech.cn
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  在化工、医药、农药、日化轻工业等行业的部分搅拌过程中,会搅拌一些易燃易爆、易挥发、有毒和腐蚀性的物料,这就要求搅拌设备不能泄漏,或者只能微漏。而普通搅拌设备所采用的密封方式是填料密封或机械密封,这两种密封方式都是无法达到要求的,而磁力搅拌器的主轴所需要的旋转扭矩通过磁力联轴器的磁力传动来获得,这样就把主轴的动密封改为了静密封,实现了搅拌设备的零泄漏。" ^' q5 b( D, c" L2tech.cn

; O8 W* ]! q# O/ W3 {) k0 S  磁力联轴器主要由内、外磁钢和隔离套等部件组成。外磁钢与电动机出轴上的夹壳式联轴器相连,内磁钢与搅拌轴相连。隔离套处于内外磁钢之间,并将釜内的物料包围起来,不往外泄。在隔离套下部平面与筒盖之间用密封垫进行静密封。当电动机带动外磁钢旋转时,其磁力穿过气隙和隔离套对内磁钢产生作用,从而使搅拌设备主轴同电动机同步旋转,实现了通过非机械接触的方式来完成扭矩传递。这样磁力联轴器就通过平面静密封代替了转轴的动密封,彻底消除了泄漏。
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  上图所示的同轴型磁力联轴器的传递功率很大,且不受径向力和轴向力的影响,安装简单,不需维护,启动平稳,负荷过大时,磁力联轴器能自行滑脱,起到保护电动机和搅拌器的作用,一般情况下,磁力联轴器的安全系数定为所需扭矩的1.2倍。
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