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连续式混凝土搅拌机轴端密封结构的研究

来源:金匠传动发布时间:2018-11-16浏览次数:397

摘要: 连续式混凝土搅拌机工作时混凝土可能渗入到轴端密封装置,加剧密封端面的摩擦,加速密封的失效。对连续式混凝土搅拌机浮动密封环和转毂进行力学分析,对浮动密封环受O型圈的接触压力和密封介质的平均压力进行优化设计,计算出其最优值,保证浮动密封环端面的接触压力保持在最佳区间。

 

     连续式混凝土搅拌机是把水泥、砂、石子、水等按一定比例混合并拌制成混凝土混合料的机械,具有拌料快速均匀、效率高、产量大、故障率低、使用寿命长等特点。工作时,混凝土可能从缝隙挤出壳体,而混凝土中的砂子等固体颗粒一旦进入相对转动的元件间,将在元件中产生研磨作用,加速元件磨损。若混凝土进入了润滑油道,将在油道内部分硬化,加快元件的磨损并最终导致轴端混凝土泄漏。若混凝土突破支撑轴承的组件密封,进入并破坏轴承,将造成整机无法正常工作。可见,轴端密封效果的好坏是影响连续式混凝土搅拌机性能的重要指标。本文作者对浮动密封环和转毂进行了力学分析,对浮动密封环受O型圈的接触压力和密封介质的平均压力进行了优化设计。轴端密封从以前的普通密封圈密封,到现在的密封圈、迷宫密封、浮动密封的组合密封,完全可以满足现在的实际需要。

 

结构分析

     如图1 所示的连续式混凝土搅拌机的轴端密封结构,橡胶密封环在螺钉施加的压力下,紧贴在法兰和转毂上,使混凝土不能直接与油液接触,有利于保持密封腔内压力,尽量减少油液渗入混凝土,对混凝土质量造成不利影响。转毂上的O型圈也起到防止混凝土渗入到浮动密封环的作用,工作时,两O型圈在压力作用下,分别紧压在转毂、滑毂上。在O型圈的摩擦力作用下,一个浮动密封环随着转毂转动,另一个随着滑毂静止。O型圈和密封介质的共同压力在动环和静环的接触端面产生适当的压紧力,使两端面紧紧贴合,端面间极薄的液体膜达到密封的效果。同时,转毂、O型圈、浮动密封环和滑毂形成了S 型密封腔,增加了迷宫的长度,使间隙密封更容易形成,再用润滑泵通过滑毂上的油道,以适当的速度连续地向密闭空间输入油液,使密闭空间总是保持一定的压力,有效地防止混凝土渗入到浮动密封环。滑毂、轴套、骨架油封和骨架油封法兰也形成了一个密闭空间,工作时保持一定的压力,防止外界杂物进入浮动密封环。使用轴套,使整个装置在安装和维修时拆卸方便。

 

结论

     转毂和浮动密封环上的O 型圈阻止混凝土的渗入浮动密封环; 密封油道内有压力的密封介质、浮动密封环和O 型圈阻止混凝土从油道入侵; 骨架油封防止外界杂物入侵、损坏浮动密封环。这些密封共同实现了混凝土搅拌机的轴端密封。浮动密封环处O 型圈的压缩量和密封油道内密封介质的平均压力,是密封装置的重要参数,对密封效果起关键性作用,采用优化设计的方法,计算出它们的最优值,保证了浮动密封环端面的接触压力保持在最佳区间0. 4 ~ 0. 7 MPa 内。