用于保护磁力搅拌器内转子轴承的密封结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于保护磁力搅拌器内转子轴承的密封结构，该结构包括内磁钢及与之刚性连接的主轴，主轴上安装有内转子轴承及轴承支架，轴承支架下端安装有填料函，填料函内由上至下装有至少两段填料，相邻两段填料之间通过气体分布器隔离；内磁钢外设有隔离套，隔离套与轴承支架、主轴及填料函之间形成内转子腔体，内转子腔体连接有气源，且内转子腔体与气体分布器之间安装有气体连通管。通过以上设计，可有效隔离磁力搅拌器内转子腔体和被搅拌物料，以杜绝被搅拌的腐蚀性物料或磨蚀性颗粒串入轴承侧对其造成损害，有效延长搅拌器轴承的运行寿命。
【专利说明】
用于保护磁力搅拌器内转子轴承的密封结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及顶装式磁力搅拌密封设备技术领域，具体涉及一种针对腐蚀性和磨蚀性物料进行搅拌的磁力搅拌设备，用于保护磁力搅拌器内转子轴承的密封结构。
【背景技术】
[0002]磁力搅拌器主要由电机、减速机、外磁钢、隔离套、内磁钢、主轴轴承、主轴、搅拌桨等构成。外磁缸旋转时，磁场能穿透空气隙和非磁性物质，带动与叶轮相连的内磁缸作同步旋转，实现动力的无接触传递，将动密封转化为静密封。由于内外磁缸由隔离套完全隔离，从而彻底解决了“跑、冒、滴、漏”问题，消除了化工行业易燃、易爆、有毒、有害介质通过搅拌密封泄漏的安全隐患。
[0003]目前，磁力搅拌主要应用在对密封要求比较高，要求物料不允许向大气泄漏的场合。在该工况下，磁力密封为静密封，能完全保证密封的有效性。
[0004]传统磁力搅拌针对干净无颗粒无腐蚀物料设计，内转子与物料间采用单层填料或者唇型骨架密封，其若使用在干净物料环境中，物料会对搅拌器活动部件润滑，保证其运行周期。若被搅拌物料具有腐蚀性或者磨蚀性，不可避免物料会进入内转子腔体，物料进入内转子腔体后，会影响内转子轴承的润滑效果，甚至物料中磨蚀性物料直接对运行中的轴承产生磨损，加速轴承的老化，引起磁力搅拌器的故障。
[0005]在多晶硅行业，部分物料含有大量的Si或者S12等莫氏硬度为7或更高的颗粒物质，这些颗粒硬度远高于轴承材料硬度，在运行过程中，部分颗粒物料会扩散或者延主轴爬行进入内转子腔体内，一旦进入到轴承处，对轴承造成磨蚀导致轴承快速失效，传统结构的磁力搅拌很难适应这种工况。
【发明内容】
[0006]本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于保护磁力搅拌器内转子轴承的密封结构，实现延缓内转子轴承磨损周期，稳定生产的目的。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:一种用于保护磁力搅拌器内转子轴承的密封结构，包括内磁钢及与之刚性连接的主轴，主轴上安装有内转子轴承及轴承支架，轴承支架下端安装有填料函，其套接在主轴外部，与轴承支架刚性连接，填料函内由上至下装有至少两段填料，相邻两段填料之间通过气体分布器隔离；内磁钢外设有隔离套，隔离套与轴承支架、主轴及填料函之间形成内转子腔体，内转子腔体连接有气源，且内转子腔体与气体分布器之间安装有气体连通管。
[0008]所述填料函的下方安装有填料压盖，用于将填料、气体分布器压实。填料压盖的预的压力适中，过高会造成填料抱轴，磨损及发热严重，过低会导致填料与主轴接触不密实，或者运行中无法补偿其磨损量导致密封不严。填料函为筒状，设计上方便气体分布器和填料的更换。
[0009]所述主轴在与填料接触摩擦的位置设有耐磨镀层。
[0010]所述填料是采用浸石墨或者四氟乙烯制成的立方体状盘根填料；其自润滑效果好、散热性能高、阻力小、耐磨，并方便更换。
[0011]所述气体分布器为疏松多孔状中空结构，具有足够的强度支撑填料的同时，保证气体分布效果，该处环向气压一致，其为金属材质，呈环形。
[0012]所述的内转子腔体通过管道连接气源，且管道上还设有流量计、调节阀和压力表。从内转子腔体到爸内压力存在压力梯度，内转子腔体压力大于气体分布器压力，气体分布器压力大于釜内压力。气源提供的气体充入内转子腔体中，经气体连通管流向气体分布器，经分布后延填料和主轴间隙向釜内微量或者少量泄漏。
[0013]所述的气体连通管的管径小于DN15。气体连通管管径较小，采用小管径在大流量时有一定节流作用。
[0014]所述气源采用与被搅拌物料不产生化学反应、在物料中溶解度较低、同时带入釜内后不会对后续工艺流程造成污染的气体，一般选用氮气或者氩气。
[0015]使用所述的结构的方法，具体步骤为:
[0016]I)先通过气源向内转子腔体内供气，控制内转子腔体压力大于气体分布器压力、气体分布器压力大于外部的反应爸压力;使得内转子腔体的气体进入气体分布器，沿填料函下段的填料与主轴的间隙向外泄露；通过气体的泄漏防止釜内物料反向进入内转子腔体，达到保护磁力搅拌器内转子轴承的目的；
[0017]2)运行一段时间，当填料函下段的填料磨损失效后，关闭气体连通管，气体通过填料函上段的填料与主轴之间的间隙向外泄漏，达到保护磁力搅拌器内转子轴承的目的；当填料函内的所有填料均失效时，更换填料即可进行下一个密封循环。
[0018]控制气源压力表显示压力高于搅拌釜内压力0.0510^-0.510^，气体流量为1_1Nm3O
[0019]该密封结构在传统结构磁力搅拌的基础上，增加气源，向内转子腔体内充入不与被搅拌物料发生反应的气体，轴承支架的下端增加填料函，填料函内采用两段或更多段填料，多段填料间隙采用气体分布器进行间隔。在内转子腔体和该气体分布器之间增加一根气体连通管。通过性质稳定或者为惰性的气体充入内转子腔体和多段填料间隙进行正压保护，同时允许惰性气体向物料侧发生微量或少量泄露，以防止物料串入内转子腔体，以保护内转子轴承，有效延长磁力搅拌的运行寿命，减少停车维护次数。
[0020]本实用新型提出一种全新的保护磁力搅拌器内转子轴承的结构及方式，有效隔离磁力搅拌器内转子腔体和被搅拌物料，以杜绝被搅拌的腐蚀性物料或磨蚀性颗粒串入轴承侧对其造成损害，有效延长搅拌器轴承的运行寿命。
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型提供的用于保护磁力搅拌器内转子轴承的密封结构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合实施例来进一步说明本实用新型，但本实用新型要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
[0023]如图1所示，一种用于保护磁力搅拌器内转子轴承的密封结构，包括内磁钢I及与之刚性连接的主轴2，主轴2上安装有内转子轴承3及轴承支架4，轴承支架4下端安装有填料函5，填料函5内由上至下装有至少两段填料6，相邻两段填料之间通过气体分布器7隔离；内磁钢I外设有隔离套8，隔离套8与轴承支架4、主轴2及填料函5之间形成内转子腔体9，内转子腔体9连接有气源10，且内转子腔体9与气体分布器7之间安装有气体连通管11。
[0024]进一步的，所述填料函5的下方安装有填料压盖12。
[0025]进一步的，所述主轴在与填料接触摩擦的位置设有耐磨镀层。
[0026]进一步的，所述填料是采用浸石墨或者四氟乙烯制成的立方体状盘根填料。
[0027]进一步的，所述气体分布器7为疏松多孔状中空结构。
[0028]进一步的，所述的内转子腔体9通过管道连接气源10，且管道上还设有流量计、调节阀13和压力表14。
[0029]使用所述的结构的方法，具体步骤为:
[0030]I)先通过气源向内转子腔体内供气，控制内转子腔体压力大于气体分布器压力、气体分布器压力大于外部的反应爸压力;使得内转子腔体的气体进入气体分布器，沿填料函下段的填料与主轴的间隙向外泄露；通过气体的泄漏防止釜内物料反向进入内转子腔体，达到保护磁力搅拌器内转子轴承的目的；
[0031 ] 2)运行一段时间，当填料函下段的填料磨损失效后，关闭气体连通管，气体通过填料函上段的填料与主轴之间的间隙向外泄漏，达到保护磁力搅拌器内转子轴承的目的；当填料函内的所有填料均失效时，更换填料即可进行下一个密封循环。
[0032]控制气源压力表显示压力高于搅拌釜内压力0.0510^-0.510^，气体流量为1_1Nm3O
[0033]图中，15为外转子轴，16为外磁钢，17为润滑油充入口。电机连接减速机，经减速后与外转子轴相连，带动外磁钢旋转，磁场穿透隔离套拖动内磁钢同步旋转，内磁钢与主轴刚性连接，主轴与搅拌轴刚性连接，动力输出至搅拌轴和搅拌桨叶对釜内物料进行搅拌。
[0034]从内转子腔体到釜内压力存在压力梯度，内转子腔体压力大于气体分布器压力，气体分布器压力大于爸内压力。惰性气体充入内转子腔体中，经气体连通管流向气体分布器，经分布后延填料和主轴间隙向釜内微量或者少量泄漏。
[0035]另外，在使用过程中，性质稳定的气体经气源在管道调压后进入内转子腔体，内转子腔体内气体延两路进入气体分布器，一路通过气体连通管进入;另一路经填料函上段填料和主轴间隙进入。惰性气体经气体分布器均匀分布后，延填料函下段填料和主轴间隙向爸内微量或者少量泄漏。以杜绝爸内物料反向进入内转子腔体损害内转子轴承。
[0036]在一个运行周期内，气体的控制上既参考内转子腔体和爸内压差，也参考流量。运行初期填料磨损较轻，主轴与填料间隙小，气体泄漏量小，内转子腔体与釜内压差较大时，惰性气体充入流量较小，此时可保持较高的压差，以保证惰性气体流量来对填料和主轴间隙进行吹扫保证物料不进入间隙，同时带走两者相互摩擦产生的热量。随着运行周期的加长，填料的磨损量加大，填料和主轴的间隙增加，内转子腔体与釜内较小的压力就能保证惰性气体的充入流量对填料和主轴间隙吹扫。运行末期，若下段填料已磨损失效，气源压力与釜内压差较小，同时气体流量较大则表明下端填料密封失效，可将气体连通管节流或堵上，以启用上段填料进行密封隔离。
【主权项】
1.一种用于保护磁力搅拌器内转子轴承的密封结构，包括内磁钢(I)及与之刚性连接的主轴(2)，主轴(2)上安装有内转子轴承(3)及轴承支架(4)，其特征在于:轴承支架(4)下端安装有填料函(5)，其套接在主轴外部，与轴承支架刚性连接，填料函(5)内由上至下装有至少两段填料(6)，相邻两段填料之间通过气体分布器(7)隔离；内磁钢(I)外设有隔离套(8)，隔离套(8)与轴承支架(4)、主轴(2)及填料函(5)之间形成内转子腔体(9)，内转子腔体(9)连接有气源(10)，且内转子腔体(9)与气体分布器(7)之间安装有气体连通管(11)。2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于:所述填料函(5)的下方安装有填料压盖(12)。3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于:所述主轴在与填料接触摩擦的位置设有耐磨镀层。4.根据权利要求1所述的结构，其特征在于:所述填料是采用浸石墨或者四氟乙烯制成的立方体状盘根填料。5.根据权利要求1所述的结构，其特征在于:所述气体分布器(7)为疏松多孔状中空结构。6.根据权利要求1所述的结构，其特征在于:所述的内转子腔体(9)通过管道连接气源(10)，且管道上还设有流量计、调节阀(13)和压力表(14 )。
【文档编号】B01F15/00GK205550167SQ201620374681
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】刘云安, 田洪先, 刘源, 赵涛, 杨绪浩
【申请人】宜昌南玻硅材料有限公司