自动密封装置（精选7篇）
自动密封装置 篇1
0前言
管磨机作为水泥厂主要设备之一，其进料装置密封由下料斗导料筒和进料螺旋筒等件组成。下料斗导料筒由支架支承，相对磨机筒体静止不动，进料螺旋筒与管磨机中空轴联接，随同管磨机筒体上的中空轴旋转。物料经过下料斗流至螺旋筒连续向球磨机筒体内输送。由于下料斗导料筒与进料螺旋筒之间是间隙配合，特别是经物料磨损后其间隙将逐渐增大，不仅给生产上带来物料损失，而且会造成严重的粉尘污染，因此，间隙密封状况是进料装置设计中的难题。
1 几种进料密封形式
1.1 简易压板毛毡式（见图1)
1.下料斗导料筒2.螺栓3.压板4.毛毡5.进料螺旋筒
毛毡通过压板由螺栓与进料螺旋筒联接固定，毛毡附着在下料斗导料筒外圆面上起密封作用，这种密封结构简易，但由于毛毡随同螺旋筒旋转，造成毛毡与下料斗导料筒的摩擦磨损，其间隙将逐渐增大，而使毛毡失去应有的密封能力。其次，由于下料斗与螺旋筒轴向空间的局限，拆卸安装密封困难，难以频繁更换毛毡。
1.2 径向迷宫式（见图2)
1.下料斗导料筒2.螺栓3.固定密封环4.动密封环5.进料螺旋筒
动密封环由螺栓联接固定在进料螺旋筒端面上，固定密封环由螺栓联接在下料斗导料筒的端板上，管磨机工作时动密封环与固定密封环组成径向迷宫形式，能较好地起到密封作用，此种形式相对于图1密封寿命更长，但由于管磨机工作环境温度的变化以及迷宫槽尺寸的要求，此径向迷宫密封的配合只能由安装精度来保证，且拆卸安装密封困难。
1.3 轴向迷宫式（见图3)
密封架由螺栓联接固定在进料螺旋筒端面上，密封架内有两圈密封元件，密封元件由密封架上的数组径向分布的调节螺钉顶压，使其附着于下料斗导料筒外圆面上，管磨机工作时能较好地起到密封作用，但密封元件径向受力均匀程度只能由安装时的调节螺钉固定来保证。
1.下料斗导料筒2.密封元件3.调节螺钉4.螺栓5.密封架6.进料螺旋筒
2 自动补偿式迷宫密封原理与结构
自动补偿式迷宫密封是采用上述几种形式中效果较好的轴向迷宫式的基础上进行改进，增加了弹簧调节装置，利用弹簧弹性变形来克服零部件加工误差、环境温度的变化和设备安装精度的影响，使密封槽内密封元件能与下料斗导料筒密封面保持良好的弹性接触，达到密封严实不漏的效果。如图4所示，密封架由螺栓联接固定进料螺旋筒端面上，密封架两槽内装有密封元件，密封元件内圆面与下料斗导料筒外圆面接触，密封元件外圆面由密封架上径向分布的数组自动调节支架支承压紧，自动调节支架由调节螺母弹簧、摆杆、顶杆、支座、销轴等件组成，因每组自动调节支架由一只弹簧作用，两圈密封元件在该径向截面上受力相等，都能使密封元件与下料斗导料筒保持良好的接触而实现密封。
1.下料斗导料筒2.密封架(组合式)3.自动调节机架4.密封元件5.螺栓6.进料螺旋筒
3 结束语
迷宫密封机构在结构上的最大优点是密封偶件之间即使存在较大的间隙，也能有效地起到密封作用，而自动补偿式迷宫密封在一定范围内能自动补偿密封元件与下料斗导料筒密封面间弹性压缩量，密封效果更好，寿命更长。迷宫机构中的密封架零件由钢板制作，采用整体制作后径向剖开，装配维修容易，对水泥厂提高设备运转周期，防粉尘污染，增加效益的效果。
管磨机进料装置密封得好, 生产环境舒适;不好, 车间乌烟瘴气。作者带来的是自动补偿式迷宫密封装置。
摘要：通过对现有的管磨机进料装置密封几种形式的对比分析, 设计了一种自动补偿式迷宫密封形式, 较好地解决了管磨机进料处的漏灰问题。
关键词：管磨机,进料装置,迷宫密封
高压管路密封连接装置及密封垫圈 篇2
关键词：高压管路,密封,连接
在这个经济快速发展的社会, 只有原材料的充足供应才能保证工业、和生活的正常运转。我们生活中所必须的燃料氢气的运输近年来备受关注, 以及生命必须品氧气的传输与保存也越来越吸引人们的眼球, 这两种气体必须在高压密封的管路中才能大量运输。还有一直关注的石油安全运输管道的设计, 以及柴油机的高压喷油系统管路的密封。由此可见, 高压管路密封连接装置与人们的日常生活息息相关。另一方面, 在高压管道内密封腔连接管与密封环连接管相互组合所构成的腔体内密封垫圈的塑性发挥了很大作用并通过紧固套使连接管相互连接, 使其密封性能加强。
1 气体高压管路密封连接装置
1.1 氧气高压输送管道
由于氧气在气态状态下所占体积较大, 不易大批量输送, 所以实际生活中氧气的输送一般要先将氧气加高压液化成液态氧进行大批量输送, 如果在传输过程中管道内有纤维一样的小颗粒物体就会与管壁发生摩擦产生大量的热, 情况严重时甚至会导致机器、管道的燃烧。为了避免气体运输时出现事故, 对氧气管道的制造要求非常严格, 其内壁必须保证光滑, 且在管道连接处必须严格密封, 在垫圈的选择方面首要考虑抗腐蚀性和密封性。施工质量也有很高要求, 保证各项标准参数, 达到质量要求, 最终是否达到要求需要做相应实验。高压氧气管路在海洋工程中有特殊要求, 在海洋工程中高压氧气管道主要应用于某些工程的维修或者一些特种作业, 由于管道所在地的特殊环境所以要比在陆地上有更加严格的标准, 首先在抗腐蚀性上就要比陆地上性能要出几倍甚至几十倍, 其次就是要经得起水流的冲击与碰撞, 安全系数近于苛刻。由于氧气易燃的特性, 所以此方面必须有非常高的要求。
1.2 氢气高压管道密封装置
氢气的运输方式目前在国内仍然以加压后装入大规模氢气运输的长管拖车为主, 然而在美国、加拿大等国家则以高压密封管道运输为主, 因为氢气本身易燃易爆的化学性质, 液态氢气管道的制造成本要高于天然气百分之五十之多, 管道内部必须采用真空绝热夹层, 这是成本提高的原因之一。虽然目前在我国氢气管道运输方式尚未覆盖所有氢气站, 但是随着工业化的进行, 传统的运输车将会供不应求。建筑氢气站运用密封管道运输氢气将会普遍, 氢气管道的高成本, 高消耗问题一直难以解决, 最重要的是必须要保证密封性良好, 不可造成管道周围环境污染, 或者对当地人群造成伤害。多年前美国德克萨斯州建成的氢气站备受瞩目, 它连接了周围的大部分工业区, 很大程度上促进了德克萨斯州附近的工业发展。
2 液体高压高压密封连接装置
2.1 柴油机高压油管连接装置
随着工业化程度的提高, 工业生产中对柴油机等发动机的性能要求越来越高, 在柴油机工作过程中喷油泵、喷油器和喷油管道是提供能量的重要组成部分, 其中对喷油管道的制造要求较高。因为管内要承受持续的高压、高流速的液体传输等, 管道的长度与直径都对整个柴油机的工作有很大影响, 管道要有很强的抗拉伸度和较高的延伸率, 但是以目前的国内技术水平做到两者兼顾有些困难, 如果制造材料的含碳量较高可以提高管道的抗拉强度, 但是延伸率却大大降低。为了确保柴油机高压油管密封连接装置在投入工作时可以顺利运行, 在投入使用前必须进行相应的实验。例如:为确保油管在弯曲成形和冷顶锻时的加工质量, 必须对材料进行弯曲和冷顶锻试验, 确保油管外表面不出现裂缝。此外, 高压管道的密封性必须保证绝对良好, 由于高压油管在工作过程中承受很高的脉动压力, 所以必须对它进行密封性试验。
2.2 高压石油运输管道的分析
石油被称为工业的血液, 是工业生产过程中一个很重要的燃料, 石油的钻采与运输有一定程度的难度性和危险性, 高压活动接头为石油钻采管路的关键连接件, 是连接两个长管道的中间连接部分, 主要起输送流体的作用。但是经常会因为液体的冲击和运输管道自身的一些缺陷经常会导致断裂, 危害工作员工的人身安全。由于石油钻采与运输的高压强、高流速的特性对运输管道的接头有严格的要求:表面渗碳硬度56~62HRC, 渗碳层深1.0~1.2 m m, 心部硬度2 5~30HRC, 弯头加工工艺路线:锻造→正火→粗车→时效→精加工→弹道渗碳淬火→喷砂修磨→磁粉检测→成品。在生产过程中每一步必须按照严格的标准进行, 成品加工完成后必须要进行相应的性能测试。目前的小渗碳炉渗碳+盐浴炉淬硬的方法加工方案仍有不足之处, 例如:加工步骤繁多, 导致人工的而成本降低。相比之下, 箱式多用炉的方法更受到生产厂家的青睐。
3 高压密封垫圈在的制造工艺
3.1 高压紫铜垫圈加工工艺
高压紫铜垫圈起初在车床上加工完成, 费工费时而且质量欠佳, 达到一种供不应求的状态, 后来采用模具生产的方法使生产效率得以提高, 并且同时提高了质量。在对线圈进行挤压工艺时采用冷挤压大方法, 就是常温下对线圈进行挤压加工工作, 这种方法有很多方面的缺点, 后来采用挤压级进模来生产该零件得到了较好的反映。还有一种线圈的质量也受到了人们的关注就是弹塑性组合密封垫圈, 主要是由金属弹性垫和石棉垫圈组成, 主要依靠石棉的塑性可以随外界影响而做到相应的塑性形变, 从而密封防止泄露, 其次它还有齿形垫构成多道密封更大程度上防止渗透泄露。如果管道中的物体对密封性要求更高还可以在沟槽面上涂抹液封胶, 密封胶的密封机理, 随着密封胶在使用过程中, 存在于压紧接触面之间的状态和性能等不同而异。
3.2 齿形组合密封垫的应用
齿形组合密封垫以不锈钢齿形垫为主体, 并且在上下表面覆盖铝垫组成, 从而提高塑性变形能力, 在压力作用下铝垫可以形成密封面。此外, 不锈钢和铝垫的组合使得产品耐温, 耐蚀, 化学性能好, 即使在高温, 高压和强腐蚀介质作用下, 也具有良好的密封性能。齿形密封垫的安装有特殊要求, 要在密封沟槽和齿形垫上摄敷含氯量小于1PPM的无氯密封胶, 而后将0.5mm的塑性平垫覆盖在齿形垫的上下齿面上, 预紧后不允许齿形垫的齿尖露出覆盖。但是近年来齿形组合密封垫圈也不能完全满足工业上的需求。
4 结语
随着工业化的脚步越来越快, 高压管路密封装置及密封线圈的应用逐渐引起人们的注意, 高压管道的建造与防护工作也越来越受到人们关注, 也与我们息息相关, 例如:天然气是人们生活的必需品、氢气能源也越来越受关注。随之而来的高压管道的运输以及高压管路的密封装置及所用到的密封垫圈成为热点。同时伴随着一些相关企业出现, 我们也应该着眼于此方面, 多像学习国外的优秀技术, 取长补短, 此外国家也应该在此方面加大投入力度, 积极研发新技术, 增强我国在此方面的实力。
参考文献
[1]陈鑫, 吴福迪, 王立峰, 等.大缝隙密封的几种异型截面橡胶密封结构的有限元分析[J].强度与环境, 2009 (4) :1-5.
新型气、液密封装置 篇3
在印刷包装机械收、放卷装置中, 大量使用着气胀轴, 当压缩空气不断进入气胀轴时, 由于轴不停地转动, 需要设置用于压缩空气的密封装置, 该装置如图1所示。其结构由进气套、内芯套、轴承、碗形密封圈、O型密封圈等组成。进气套上M10螺纹孔安装有进气嘴阀, 工作时压缩空气由气嘴阀经进气套1进入内芯套3通过准8孔进入气轴6的孔眼中, 内芯套的准8孔两侧放置紧配2个O型密封圈以达到静密封, 内芯套与气轴6一起旋转, 进气套和气轴间装有轴承, 因而进气套是固定不动, 进气套内宽13凸台两侧安置有2只碗形橡胶密封圈与转动着的内芯套3间实现动密封。始终保持恒定的气压才能确保收、放卷质量。
2 印版辊筒的密封结构
图2是印刷机中印版辊筒顶紧转动的密封装置结构图, 顶紧闷头2通过胀紧圈3和支紧螺钉13与芯轴4连为一体, 在墙板 (图中未画出) 及套圈12内可左右移动, 以顶紧印版辊筒或进行横向对准调节, 印刷机在运行中, 印版辊筒1连同顶紧闷头2及芯轴4一起不停地转动, 此时套筒8是不动的, 为防止飞溅的油墨会不断渗入套筒里旋转轴4的轴承内, 必须设置有挡墨及密封装置, 其结构由3个挡墨圈组成, 其中挡墨圈b与套筒8用4个螺钉直接固定, 工作时是不转动的, 挡墨圈a和挡墨圈c, 可在挡墨圈b内转动组成动密封环加上后置碗形密封圈9组成完整的密封装置, 轴承10由组合拼帽11拼紧。此结构能很好地防止油墨进入轴承, 起到挡墨密封的良好效果。
3 冷却辊筒的密封结构
副枪枪头密封装置改造 篇4
邯钢西区炼钢厂转炉用副枪枪体采用设备冷却水水冷方式进行冷却, 冷却水压力0.95~1.15MPa, 流量为40m3/h, 进水最高温度40°C, 经过阀站、软管和副枪枪体后升高25°C左右。现场使用过程中, 副枪枪头密封主要存在以下两个问题:一是副枪口粘渣之后, 副枪下枪时把持器与渣子刮蹭造成对副枪连接套管冲击, 由于枪头内螺纹是铜质螺纹, 遭冲击后容易滑扣损坏 (图1所示3处螺纹) , 连接套管直接从枪头内滑落漏水;二是副枪枪头内漏 (图1所示4处) , 水经把持器渗入电气接插件内, 造成副枪信号丢失, 无法使用。
1.把持器2.连接套筒3.副枪枪头4.密封圈
2 具体改进措施
图1所示为副枪枪头密封装置装配图, 枪头密封装置主要由把持器1、连接套管2、副枪枪头3、密封圈4等组成。副枪枪头上带有螺纹套筒用于拧入连有把持器的连接套管。由图1中结构可知, 把持器拧在连接套管螺纹之上, 连接套管通过其上部插入副枪内管、下部拧入副枪枪头螺纹套筒内与副枪内外管构成一循环密封水路。针对副枪连接套管直接从枪头内滑落问题, 由图1所示结构可知, 连接套与枪头之间的连接螺纹必然损坏, 即副枪连接套与枪头之间的连接螺纹设计强度不能满足现场使用要求。图2、图3所示分别为连接套管、枪头的原设计图, 由图可知, 连接套管上及枪头上螺纹为M40×1.5, 考虑到副枪在实际使用过程中有可能产生的磕碰现象, 结合副枪冷却水相关技术数据, 将连接套管与枪头上螺纹更改设计为M40×2, 以增强连接套管与枪头连接的螺纹强度。更改后的连接套管及枪头设计如图4、图5所示。针对副枪枪头内漏问题, 由图1结构可知, 水若经副枪内管内漏, 最大可能为连接套与副枪内管连接处的O形密封圈损坏, 理论上正常使用副枪冷却水水温最高为65°C, 为了提高密封圈的使用寿命, 将O形密封圈的材料更改为氟橡胶;由图2可知, 连接套管与副枪内管连接处设计为2个O形密封圈密封。由图1可知, 连接套管与内管之间再增加一个O形密封圈密封不会影响连接套管安装, 由此决定将连接套管与副枪内管连接处设计更改为3个O形密封圈密封, 更改后的连接套管设计如图4所示。图6为改造后的副枪枪头密封装置装配图。
3 改进后的效果
回转窑窑头窑尾密封装置 篇5
1 国内外各种回转窑窑头窑尾密封装置概况
目前国内外应用于水泥工业回转窑、烘干机和单筒冷却机等回转筒式设备的进出料端密封装置基本上分为两大类, 径向型密封和端面型密封。
1.1 径向型密封
径向型密封装置由若干密封元件均匀分布并贴附在回转窑的筒体上, 各密封元件之间局部相互重叠, 密封元件用紧固件与窑头罩或窑尾喂料室连接在一起。正常操作时回转窑窑内处于负压, 外部冷风只能从密封元件与回转窑筒体之间的径向间隙中进入回转窑内。
径向密封装置主要有叠片式密封和石墨块密封两种。叠片式密封又分为中间夹有陶瓷纤维毡的双层密封 (见图1) 和单层密封 (见图2) 两种。
叠片式密封装置要求密封元件既有一定强度又有足够的弹性, 使密封元件紧紧贴合在回转窑筒体上, 尽可能地减少密封元件与回转窑筒体之间的径向间隙, 保证密封效果达到最佳, 同时要求密封元件具有高抗磨性。
国外美卓公司叠片式密封装置中的密封元件基本上具有满足以上要求的机械性能, 图3所示为该公司叠片式密封装置在实际生产线上的应用照片。该密封装置没有采用钢丝绳装置将密封元件捆绑在回转窑筒体上来减少径向间隙, 而是依靠密封元件自身的机械性能来保证要求的径向间隙。
而国内回转窑窑头窑尾密封制造商所制造的叠片式密封, 密封元件大多采用1Cr18Ni9Ti材料, 为了减小径向间隙, 往往采用钢丝绳装置将密封元件捆绑在回转窑筒体上 (见图5) 。使用初期径向间隙较小, 密封效果尚好, 但随着使用时间的增加, 径向间隙越来越大, 密封效果越来越差。
石墨块回转窑密封装置是用弹簧将石墨块压紧在回转窑筒体上, 该密封装置的优点是密封元件与筒体之间的相互摩擦不会对筒体造成损伤, 但缺点是石墨块强度较小, 抵抗破坏的能力不足, 容易发生断裂和破损, 导致密封效果不佳 (见图5) 。
1.2 端面型密封
端面密封装置是一部分密封元件用紧固件连接在回转窑窑头或窑尾筒体的法兰上, 称为动摩擦块;另一部分密封元件用紧固件连接在窑头罩或窑尾喂料室的法兰上, 称为静摩擦块。正常操作时回转窑窑内处于负压, 外部冷风只能从动、静摩擦块之间的端面间隙中进入回转窑内。
降低端面密封装置动、静摩擦块之间的间隙, 采用的主要方法是在动、静摩擦块之间加压。根据施力方式的不同, 端面密封装置分为气缸式密封装置和弹簧压紧式密封装置。
德国伯利休斯公司的回转窑密封装置采用气缸式窑头窑尾密封装置 (见图6、图7、图8) , 因回转窑工作环境恶劣、温度高、粉尘大, 该密封装置对气缸的密封件性能要求很高, 一般国产气缸难以适应这种工况条件。
德国洪堡公司的回转窑密封装置采用的是弹簧压紧式密封装置, 该密封装置用若干个弹簧均匀地向动摩擦块施加压力, 在弹簧和动摩擦块之间设置有费力杠杆以减轻动、静摩擦块之间的压力, 从而降低动、静摩擦块之间的磨损 (见图9、图10、图11) 。
2 中材装备SLF和RLF回转窑窑头窑尾密封装置
综上可知, 开发设计性能优良的叠片式密封需要制造出具有足够强度和刚度 (满足弹性要求) 以及在高温条件下有高耐磨性的密封元件, 目前国内回转窑制造商难以实现。
开发性能优良的气缸式密封装置因国内配套的气缸密封件难以适应回转窑恶劣的工况环境, 一旦气缸密封件失效, 密封装置的密封效果将大打折扣。
因此, 参照国外弹簧压紧式密封装置的思路, 结合多年的实践经验, 我们认为开发国产性能优良密封装置比较符合国情。SLF和RLF回转窑窑头窑尾密封装置就是基于这种出发点开发设计的, 其中SLF回转窑窑头窑尾密封装置已经获得实用新型专利证书 (专利号:ZL201120040665.7) , RLF回转窑窑头窑尾密封装置目前正在申报实用新型专利。
SLF回转窑窑头窑尾密封装置与洪堡公司弹簧压紧式密封相比, 是一种工作性能相当, 但机械结构设计完全不同的弹簧杠杆摩擦式密封装置。若干个弹簧和杠杆装置均匀地布置在以回转窑中心线为基准的窑头罩或窑尾烟室的圆周上, 给静摩擦块施加压力;在弹簧和静摩擦块之间设置有费力杠杆以减轻因筒体受热膨胀时弹簧力对动、静摩擦块之间压力的影响, 从而降低动、静摩擦块之间的磨损。与洪堡公司弹簧压紧式密封装置相比, 其最显著的特点是杠杆装置和静摩擦块相连接 (洪堡公司杠杆装置和动摩擦块相连接) , 可以实现在线调整弹簧力, 使动、静摩擦块之间压力始终处于最佳工作状态 (见图12、图13) 。
SLF弹簧杠杆式窑头窑尾密封装置特点:
(1) 杠杆装置、弹簧装置和丝杠调节装置不随回转窑一同旋转, 可以在线调整作用在摩擦块之间的压力, 使动、静摩擦块之间的压力始终处于最佳范围。
(2) 采用费力杠杆装置, 可以有效控制回转窑受热膨胀后弹簧拉伸力对动静摩擦块之间压力的影响。
(3) 回转窑在热态工作中发生偏摆运动时, 固定在其上的动摩擦块也做同样运动, 由于悬挂装置两端设有关节轴承, 固定在其上的静摩擦块也跟随动摩擦块做偏摆运动, 从而确保动静摩擦块之间紧密贴合。
(4) 无需设置回料装置, 工艺布置简单。
(5) 易磨损件更换方便。
考虑到回转窑窑头筒体热膨胀量比较大, 使用SLF型回转窑窑头密封装置的弹簧在工作中弹性力变化范围比较大, 为此又开发设计出另一种性能优良的RLF钢丝绳杠杆摩擦式密封装置 (见图14) 。其结构与SLF型回转窑窑头密封装置基本相似, 只是动、静摩擦块之间施力方式不同, 该密封装置将配重通过钢丝绳和杠杆装置均匀地加载到静摩擦块上, 可以实现在线调整配重大小, 使动、静摩擦块之间压力始终处于最佳状态 (见图14) 。由于采用钢丝绳结构, 动、静摩擦块之间压力不会随筒体热膨胀而增加。
RLF弹簧杠杆式窑头窑尾密封装置的特点:
(1) 对于热态的回转窑, 随着筒体表面温度升高, 筒体长度会增长, 但动静摩擦块之间压力始终保持不变。
(2) 由于杠杆装置、滑轮装置和配重块不随筒式设备一同旋转, 在实际操作过程中可以增减配重块, 随时调整动、静摩擦块之间压力, 使其处于最佳工作状态。
(3) 回转窑处于热态工作时发生偏摆运动, 固定在其上的动摩擦块也做同样的运动, 由于悬挂装置两端设有关节轴承, 固定在其上的静摩擦块也跟随动摩擦块做偏摆运动, 从而确保动、静摩擦块之间紧密贴合。
(4) 无需设回料管道装置, 工艺布置简单。
(5) 易磨损件更换方便。
3 结语
烧结机头尾密封装置改造 篇6
钢铁产业是国民经济的支柱行业, 在目前的恶劣经济环境下, 钢铁厂能耗偏高的问题日益凸显。面对激烈的市场竞争, 烧结厂面临提高产量、质量和降低能耗的双重压力, 进一步优化烧结工艺对行业发展具有深远意义。烧结过程中, 风机管路之间、台车与滑道之间和头尾密封装置等会不可避免的漏风。漏风对烧结生产是非常不利的, 大量的设备漏风会降低系统负压强, 减少有效烧结风量、降低烧结矿质量。如何降低烧结机在运行过程中的漏风率已经成为烧结行业的世界性难题之一。头尾密封装置漏风在系统漏风中所占比例最高, 所以改善头尾密封装置是降低烧结机漏风率的有效手段。
烧结机头尾密封装置有静密封和动密封两种形式。静密封是指通过负压气流的风箱、壳体和法兰连接面的密封, 及时发现并修补、更换磨漏处密封件以达到减少漏风的目的。动密封是指相对运动零件之间的密封。动密封主要应用于带式烧结机系统, 其密封效果取决于装置设计的合理性。国内烧结机漏风率在40%～60%, 有的甚至高达60%。密封系统中各部件的漏风比例分别为:头尾密封盖板29%, 风路系统27%, 滑道17%, 栏板15%, 台车体11%。头尾密封盖板漏风所占比例是最高的, 所以降低头尾密封盖板的漏风率是降低烧结机漏风率的有效措施。
2 头尾密封装置的漏风原因讨论
2.1 烧结机台车与底梁是紧密接触的, 高温下烧损变形是难以避免的。临近烧结终点时, 台车温度高达300℃以上。即使在冷却水管的作用下, 密封板磁铁也会在高温下作用下快速消磁。密封板消磁导致密封装置不能回复到之前的位置和高度, 密封装置的因产生间隙而漏风。
2.2 烧结矿属于弱磁性, 上盖板上吸附的散料的力量很小, 散料被吸入风箱的同时, 对台车底面也造成了冲刷和磨损。磁性密封式盖板为整体的上盖板, 对塌腰台车的密封效果较差它的灵活性也差。当台车塌腰较大时, 盖板与台车底面的接触力增大, 加大对台车盖板的磨损。磨损后密封装置与台车底梁产生间隙, 漏风会更加严重。
2.3 磁性头尾密封装置, 结构较为复杂。在烧结机机尾恶劣环境下, 随着机器的运行和磨损会经常出现机械故障。频繁更换备件也影响密封效果, 导致漏风。
3 烧结机头尾密封装置的改造
3.1 针对机头、机尾密封装置的漏风问题, 磁性密封装置存在的上述缺陷是无法克服的。必须考虑采用新的密封板顶起装置, 才能有效克服机头、机尾恶劣环境的影响。
为了有效降低头尾密封装置的漏风率, 设计了自动调节上盖板角度的密封装置 (图1) 。该装置的机构自由度较高, 上盖板具有很高的灵活性, 采用平动和转动结合的运动方式。
3.2 结构原理和分析
该装置采用角度可自动调节式密封板, 提高了装置自由度。其平面自由度:W=3*n-2*P5-P4=3×3-2×3-1=2。W:自由度n:活动构件数, n=3;P5:V级运动副个数, p5=3;P4:IV级运动副个数, p4=1。
从平面自由度公式中可以明显看出, 减掉回转副P5, 增加同等个数圆柱套筒副P4, 可以有效提高结构的可靠性和灵活性。自由度的提高使上盖板的灵活性提高, 体现了优于磁性密封装置的优势。从机构件1运动轨迹可以得到:当机构件2做往复直线运动时, 机构件1 (同机构件3) 的运动轨迹是以4点做左右摆动。机构件1和2为铰链连接, 机构件2和3为滚动 (图2) 。
3.3 优点
1) 采用盖板辊轮支撑端的方式设计了新型的搭接刚性密封板, 既保持了两道密封的优势又具有较三代密封更小的漏风通道, 而且其耐磨性能远超过柔性密封密封板。灰斗扩大搭接至密封板下部, 可以有效地收集散料, 改善烧结现场环境。
2) 灵活性高。本设计具有四连杆结构的优势, 上盖板即可转动又可平动。上盖板与台车底面的接触力可通过配重来准确控制。当密封装置上盖板接触台车底面时, 增加20～30kg的配重块后, 上盖板与台车的接触力依然恒定。该密封装置上盖板与台车底面间留有热膨胀缝, 使用寿命是三代头尾密封装置的2～3倍。
3) 精确可靠。在事故停机和倒转台车时, 盖板可以长时间经受高温而不会出现卡住台车的现象。无论台车底面是否水平上盖板都能自动调整其角度与台车底面接触, 而且接触力较小即实现了严密的密封, 又使盖板与台车的磨损较小。
4) 维护简单便捷, 成本可控。上盖板可互换, 只需要简单的调整就可以使更换后的盖板, 恢复到初始灵活状态, 缩短了检修时间。烧结机尾部的两道密封可精简为一道密封和一组风箱, 可大幅降低资金投入, 降低使用成本。
4 改造效果
回转窑窑尾密封装置的改进 篇7
我公司Φ4×60m回转窑设计能力2500t/d，自2005年7月投产以来，窑尾密封效果一直不理想，频繁出现密封装置的张紧弹簧退火失效、石墨块碎裂、丝杆调节困难等现象, 困扰窑系统正常煅烧，给设备维修和高效持续生产带来极大隐患。目前新型干法回转窑窑尾密封装置形式大多为迷宫式、摩擦式以及气封式三种类型。但采用上述方案改造，对安装精度、密封装置零部件性能有较高要求，投入资金高。基于对密封装置改进后结构简单可靠、资金投入少、安装方便、维护操作方便、零部件易更换等方面考虑，于2006年10月我们对原密封装置张紧方式进行了简易改进。经1年多的运行证明，改进效果良好。
1 原密封装置
1.1 结构形式（见图1)
原密封装置采用压缩弹簧压紧石墨块的结构形式。窑尾回料斗上装有一圈共24等分支座及导向楔块，每两块导向楔块中安装石墨块，每块石墨块两端的外侧用挡板挡住。压缩弹簧装于支架圆筒内，上端螺栓，下端则为柱销，压架。通过拧紧螺栓调节弹簧的张力顶紧柱销，为调节压架使石墨块紧紧与密封套筒径向接触以实现密封。石墨块随窑体在套筒外侧转动和轴向窜动。套筒的轴线与窑体的轴线重合，固定在预热器的烟室前壁上。
1.2 存在问题
(1)由于制造、安装等方面的原因，为保证石墨块活动自如，不发生卡阻现象，石墨块与楔块间的接头处存在很大的间隙，小则5mm，大则10mm以上。一圈之中有24道如此之大的缝隙存在，其密封效果可想而知，由此漏风跑灰比较严重。
(2)由于窑尾周围温度较高，高温物料窜出后，易导致弹簧退火频繁失效，若因生产未能及时更换弹簧，造成石墨块与密封套筒贴合不严而影响密封，甚至因无压紧石墨块窜动而产生碎裂脱落现象时有发生，必须停窑修理，给生产带来极大损失。
(3)原密封结构为丝杆螺栓调节顶紧装置，调节螺栓牙型尺寸为M56×2.5细牙型，窜出窑尾高温物料与丝杆螺栓表面极易产生结污、腐蚀、锈死、烧结现象，致使调节螺栓大都无法拧动，极大地增加维护检修难度和拖延停窑抢修时间。
2 改进后的密封装置
2.1 结构形式（见图2)
改进后密封装置采用弹簧两侧绷紧的方式, 在确保密封性能的前提下，为减少投资、缩短改造工期，只是在结构上作简单改动。拆除焊于原密封结构料斗上的24道支座和导向支架(或保留支座拆除导向支架)，对原密封装置中回料斗和套筒及导向楔块、石墨块加以保留，去除了原压架、柱销及弹簧等零件。在导向楔块上的两侧扁钢拉紧弹簧压紧改进型扁钢压架，实现石墨块紧抱密封套筒予以密封。弹簧在足够张紧力下能起自动张紧作用，即使在固定套筒与料斗中心偏移不大情况下也能起到良好密封效果。
2.2 改进的注意事项
(1)为保证压架和导向楔块不出现卡阻现象，制作扁钢压架时，宽度尺寸应小于两导向楔块间距4～6mm，厚度小于两侧挡板间距2～4mm，以保证在高温受热膨胀下，压架在导向楔块和挡板间能径向移动自如。
(2)绷紧弹簧的排孔扁钢宜施焊于导向楔块中心上，24件扁钢在圆周径向上一圈成直线，以保证压架受弹簧张力后不易偏倒。排孔扁钢应有足够强度，厚度宜δ≥5mm。扁钢孔径应大于弹簧直径1.5～2倍，便于安装弹簧。
(3)计算拉伸弹簧对石墨块合适的许用应力，预紧力过小密封效果不良，过大则易加剧石墨块磨损，约为100～200N。弹簧材料宜选用耐热50CrVA牌号，保证弹簧在窑尾高温时有较高强度应力性能。
3 改造成效
改进前窑尾漏风严重，窑内通风差，热工制度很难稳定，经常出现低升重、结圈现象，台时产量、熟料质量偏低。改进后，窑尾漏风减小，窑内通风明显好转，满足了窑内用风，同时降低熟料煅烧热耗，煤燃烧完全煅烧更加稳定;很少出现低升重和结圈现象，台时产量、熟料质量有小幅度的提高。改进前、后窑技术参数见表1。
4 结束语