专利名称：一种底出轴的桶外水泥搅拌混合器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水泥搅拌混合器，尤其涉及一种底出轴的桶外水泥搅拌混合器。
背景技术：
桶外水泥固化技术的关键设备之一是桶外搅拌混合器，搅拌轴的密封装置和出料口的动力传动系统为混合器的核心部件。桶外搅拌混合器采用搅拌轴底出轴方式，这种方式的可以简化搅拌桶的内部结构，减少清洗用水量，运转稳定性能好，传动系统受力小，寿命高，便于检修。然而这种方式却带来了搅拌轴的密封问题。在一般工艺中，底出轴密封一般采用填料密封或者机械密封， 但在放射性环境中，且搅拌介质中存在细小的水泥颗粒，密封条件恶劣，不允许密封出现泄漏，所以这些密封方式不合适。因而，搅拌轴的密封装置必须满足长寿命、少更换和易维修等特殊要求。中国专利申请号200920144552. 5，发明名称为《桶外搅拌圆柱形混合器》公开了一种桶外搅拌混合器，其在搅拌桨组件的搅拌轴外还套有接液组件，用于收集从搅拌轴上漏出的液体。但是，这种机械结构较为复杂，并且，还没有彻底地解决搅拌混合器的密封问题。另外，现有技术之中，所述桶外搅拌混合器的出料口设置在热室内，搅拌均勻的料液从混合器内通过出料口进入固化桶内。如果设备产生故障，使桶外搅拌混合器不能正常工作，会导致水泥在混合器内固化的严重事故，所以必须考虑事故状态下出料口的应急操作，保证事故状态下可排空混合器内的水泥浆。
发明内容
本发明针对传统的搅拌器的密封性能不佳的缺点，提供一种底出轴的桶外水泥搅拌混合器，所述混合器具有密封性能好、操作方便的技术优点。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下面所描述一种底出轴的桶外水泥搅拌混合器，包括搅拌电机，搅拌轴，连接在搅拌轴顶端的搅拌桨，以及搅拌桶出料口、出料气缸和密封装置，所述密封装置包括固定在搅拌桶底部的机械密封组件和设置在机械密封组件下方的填料密封组件，两者之间设置有第一密封腔体，所述第一密封腔体内部充满水，并且，所述密封水的压力大于搅拌桶内部的搅拌介质的压力。进一步地，优选的结构是，所述机械密封组件包括设在搅拌桨内随桨转动的动环和设在填料函上的静环，所述动环和静环之间旋转动密封，所述密封水在动环和静环的接触面上形成一层液体膜。进一步地，优选的结构是，所述动环设置在动环座上，所述动环座固定在搅拌桨内部，并且，所述动环座的上部端面和搅拌桨内部接触处设有0型密封圈。进一步地，优选的结构是，所述动环和动环座之间通过动环座侧面的0型密封圈密封，所述静环与填料密封组件通过填料密封组件侧面的0型密封圈密封。
进一步地，优选的结构是，所述动环和静环的密封面等宽。进一步地，优选的结构是，所述填料密封组件内部填充有柔性石墨材料。进一步地，优选的结构是，所述填料密封组件包括上填料密封组件和下填料密封组件，在所述上填料密封组件和下填料密封组件之间设有第二密封腔体，所述第二密封腔体内部引入压缩空气。进一步地，优选的结构是，所述第二密封腔体内部的压缩空气的压力大于所述第一密封腔体内部的密封水压，利用对压缩空气气压变化的检测结果，对密封装置的密封状况进行实时检测。进一步地，优选的结构是，所述搅拌混合器的出料口设置在热室内部，所述出料气缸设置在热室的前区，在热室外部设有用于获取出料口的阀门开关情况的行程检测系统。进一步地，优选的结构是，还设置有手动应急装置。本发明在采取了上述技术问题以后，具有下列有益效果第一，底出轴的桶外搅拌混合器搅拌轴的密封采用机械密封组件和填料密封组件的复合密封结构形式，机械动密封和填料密封相结合，阻止水泥浆进入密封面，以延长密封件的寿命。第二，出料气缸设置于热室前区，方便日常维护。并且，在热室外设置行程监测系统，获取出料口的阀门的实际开关状况。第三，设置手动应急装置，在事故状态下可排空混合器内水泥浆，具有较好的技术效果。
下面结合附图对本发明进行详细的描述，以使得本发明的上述优点更加明确。图1是本发明底出轴的桶外水泥搅拌混合器的主体剖视图；图2是本发明底出轴的桶外水泥搅拌混合器的密封装置的放大剖视图；图3是发明底出轴的桶外水泥搅拌混合器的机械密封组件的剖视图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明进行详细的描述。图1是本发明底出轴的桶外水泥搅拌混合器的主体剖视图。如图1所示，所述底出轴的桶外水泥搅拌混合器，包括搅拌电机、搅拌轴以及连接在搅拌轴顶端的搅拌桨4，所述搅拌桨4设置在一个圆柱搅拌桶3的底部，并且，在所述圆柱搅拌桶3的侧壁设有一个出料口 2，在出料口的下端放置一个固化桶，搅拌均勻的搅拌介质(料液/水泥浆)从混合器内通过出料口进入到固化桶内部。并且，所述出料口 2设在热室的内部，出料气缸1经过穿墙装置并设置在热室的前区，其中，所述出料口 2由出料气缸1进行控制其阀门的开启与闭合状态。正常工作时，搅拌桨4在圆柱搅拌桶3搅拌物料，出料气缸1处于充气状态，出料口 2关闭；出料时，搅拌桨4低速转动，出料气缸1放气，出料口 2打开，搅拌好的物料倒入固化桶里。排料结束后，关闭出料口 2。此外，在所述圆柱搅拌桶的底部设置有密封装置5，包括互相组合在一起使用的机械密封组件和填料密封组件。图2是本发明底出轴的桶外水泥搅拌混合器的密封装置的放大剖视图；图3是发明底出轴的桶外水泥搅拌混合器的机械密封组件的剖视图。如图所示，所述机械密封组件包括动环座6、传动轴7、动环8、静环9、第一密封腔室10、填料函13以及电机支座12。其中，所述动环座6设在搅拌桨4内并且随搅拌桨转动，在动环座6内部设置有动环8，所述静环9设置在填料函13上。在填料密封组件11与动环8和静环9之间设有第一密封腔室10，在密封腔室内部充满一定压力的水，所述动环和静环之间旋转动密封，并且，还设置有弹簧，所述动环8和静环9依靠弹簧和密封水的作用，在动环8和静环9的接触面上形成一层极薄的液体膜，该液体膜达到一定的密封效果。并且，所述密封水的压力大于在圆柱搅拌桶内部的搅拌介质的压力，因此，所述密封水只能向腔室外的搅拌桶内泄漏，进而在机械密封的端面间形成水膜防止了搅拌介质进入密封端面；并且，通过上述设计，也可将进入密封端面的污物排回搅拌桶，从而避免放射性废物泄漏到外界，达到最终密封目的。在一个实施例之中，所述动环座6的上部端面与搅拌桨4内部接触处设置0型圈实现静密封；所述动环8与动环座6之间通过动环座侧面的矩形槽内0型圈实现静密封；所述静环9与填料函之间通过填料函侧面的台阶面上0型圈实现静密封。并且，在优选的实施例之中，所述动环8和静环9密封面采用等宽结构。其主要优点在于利用其转动时产生的刃口效应，防止水泥板结在其结合面上。优选的实施例之中，所述填料密封组件11为双层填料结构。如上面所提及的那样，所述上层填料密封与机械密封之间的第一密封腔室10内引入密封水，在机械密封组件的端面形成水膜起到机械密封作用，并且由于水的润滑，可以减少填料的磨损，提高使用寿命。而本发明在下层填料密封与上层填料密封之间设置了第二密封腔体，所述密封腔内部引入压缩空气，将密封水顶在上部密封腔内，其中，所述压缩空气的压强略大于所述密封水的水压，从而产生较好的密封效果。并且，本发明还可以通过第二密封腔体压缩空气的气压变化的测量，检测填料的失效情况。本发明在采取了上述技术方案以后，利用密封水进行端面密封，防止搅拌介质进入密封端面，从而达到放射性废物密封不泄露。并且，机械密封组件结合下部的填料密封组件，填料密封组件中引入压缩空气，顶住机械密封组件中的密封水，保证机械密封效果，同时在机械密封组件失效时，所述填料密封组件起到辅助密封的效果，达到密封双重保障作用。并且，所述机械密封与填料密封相结合的复合密封结构设计提高了密封装置的寿命，满足密封装置一个检修周期进行更换的寿命要求。另外，所述搅拌混合器的出料口设置在热室内部，所述出料气缸经过穿墙装置并设置在热室的前区，在热室外部设有用于获取出料口的阀门开关情况的行程检测系统，进而获取出料口阀门的实际开关情况。并且，本发明将出料气缸经过穿墙装置将动力导入热室，降低了维护难度、具有较好的技术效果。并且，该装置还设置有手动应急装置，所述手动应急装置设置在出料气缸上面，在出现故障时，打开出料气缸上的应急装置，出料口打开，可以采取手盘搅拌电机排空混合器内泥浆，防止泥浆在混合器内固化造成难以处理的事故，较为可靠底解决了事故状态下的排料问题。需要注意的是，上述具体实施例仅仅是示例性的，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本发明的目的，并非用于限制本发明。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
权利要求
1.一种底出轴的桶外水泥搅拌混合器，包括搅拌电机，搅拌轴，连接在搅拌轴顶端的搅拌桨，以及搅拌桶出料口、出料气缸和密封装置，其特征在于，所述密封装置包括固定在搅拌桶底部的机械密封组件和设置在机械密封组件下方的填料密封组件，两者之间设置有第一密封腔体，所述第一密封腔体内部充满水，并且，所述密封水的压力大于搅拌桶内部的搅拌介质的压力。
2.根据权利要求1所述的底出轴的桶外水泥搅拌混合器，其特征在于，所述机械密封组件包括设在搅拌桨内随桨转动的动环和设在填料函上的静环，所述动环和静环之间旋转动密封，所述密封水在动环和静环的接触面上形成一层液体膜。
3.根据权利要求2所述的底出轴的桶外水泥搅拌混合器，其特征在于，所述动环设置在动环座上，所述动环座固定在搅拌桨内部，并且，所述动环座的上部端面和搅拌桨内部接触处设有0型密封圈。
4.根据权利要求2或3所述的底出轴的桶外水泥搅拌混合器，其特征在于，所述动环和动环座之间通过动环座侧面的0型密封圈密封，所述静环与填料密封组件通过填料密封组件侧面的0型密封圈密封。
5.根据权利要求4所述的底出轴的桶外水泥搅拌混合器，其特征在于，所述动环和静环的密封面等宽。
6.根据权利要求1所述的底出轴的桶外水泥搅拌混合器，其特征在于，所述填料密封组件内部填充有柔性石墨材料。
7.根据权利要求6所述的底出轴的桶外水泥搅拌混合器，其特征在于，所述填料密封组件包括上填料密封组件和下填料密封组件，在所述上填料密封组件和下填料密封组件之间设有第二密封腔体，所述第二密封腔体内部引入压缩空气。
8.根据权利要求7所述的底出轴的桶外水泥搅拌混合器，其特征在于，所述第二密封腔体内部的压缩空气的压力大于所述第一密封腔体内部的密封水压。
9.根据权利要求1所述的底出轴的桶外水泥搅拌混合器，其特征在于，所述搅拌混合器的出料口设置在热室内部，所述出料气缸设置在热室的前区，在热室外部设有用于获取出料口的阀门开关情况的行程检测系统。
10.根据权利要求9所述的底出轴的桶外水泥搅拌混合器，其特征在于，还设置有手动应急装置。
全文摘要
本发明涉及一种底出轴的桶外水泥搅拌混合器，包括搅拌电机，搅拌轴，连接在搅拌轴顶端的搅拌桨，以及搅拌桶出料口、出料气缸和密封装置，所述密封装置包括固定在搅拌桶底部的机械密封组件和设置在机械密封组件下方的填料密封组件，两者之间设置有第一密封腔体，所述第一密封腔体内部充满水，并且，所述密封水的压力大于搅拌桶内部的搅拌介质的压力。本发明在采取了上述技术问题以后，能够较好地阻止水泥浆进入密封面，延长密封件的寿命，具有较好的技术效果。
文档编号B28C5/16GK102225588SQ20111009244
公开日2011年10月26日 申请日期2011年4月13日 优先权日2011年4月13日
发明者亢之义, 刘存银, 吴华, 夏国正, 张秋翔, 李双喜, 欧阳立华, 田宝柱, 胡锡文, 赵庆彬, 邱斌 申请人:中国核电工程有限公司