真空结晶器侧进搅拌装置的制作方法

本实用新型涉及一种钛白粉生产设备，尤其涉及钛白粉真空结晶工艺中真空结晶罐的搅拌装置。

背景技术：

钛白粉是应用较多的白色无机化工颜料，广泛应用于涂料、塑料、纸张、油墨和化纤等领域，是最重要的白色颜料，其占全部颜料使用量的80%，许多发达国家将其列为关键化学品行列。

钛白粉真空结晶工艺是先进的钛液净化技术，它以蒸汽为动力，将蒸汽通过喷射泵高速喷出，使真空结晶罐内钛液中的水分在减压条件下蒸发，钛液温度降低结晶析出。真空结晶罐是真空结晶过程中的关键设备，真空结晶罐的搅拌装置采用侧面搅拌结构，这种侧进式搅拌装置具有搅拌扭矩大、搅拌流量可靠、物料混合效果好的优点，其密封结构大部采用软填料密封形式或端面机械密封结构，而传动方式采用皮带传动或齿轮传动。

中国实用新型专利（zl200620071429.0）公开了一种侧进式搅拌器密封装置，该搅拌密封装置包括穿过容器侧壁的搅拌轴，搅拌轴上位于容器侧壁的内外侧分别装有内端面机械密封和外端面机械密封，该密封装置不仅减少了密封摩擦阻力，密封效果更加理想，而且有效地保证了真空罐的真空度，有利于钛液的结晶析出。但在实际使用中仍存在一些不足：首先由于真空结晶罐的工作温度较高，加之搅拌装置需长期连续工作，因此不管是内端面机械密封，还是外端面机械密封容易引起密封摩擦热的积聚，其工作温升高，机械密封在较为恶劣的工作环境和工作温度条件下会加剧密封面的磨损，容易引起泄漏甚至失效，缩短真空结晶罐的使用寿命、降低使用性能。还由于真空结晶罐搅拌装置处于高温、高腐蚀的工作环境中，搅拌桨叶和搅拌轴容易被腐蚀损坏，现有的搅拌装置中搅拌桨叶和搅拌轴的更换十分麻烦，不仅要拆除端面机械密封组件，而且要拆除齿轮传动副和齿轮传动箱，费工费时，必须停机维修，影响结晶罐的工作时间和生产效率。

技术实现要素：

针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种便于安装维护、使用寿命长的真空结晶器侧进搅拌装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型的真空结晶器侧进搅拌装置，包括搅拌器安装壁板，以及穿过该搅拌器安装壁板的搅拌轴，在搅拌器安装壁板上固定安装有变速箱体支承筒，端面密封组件位于变速箱体支承筒内，所述端面密封组件通过密封组件轴套安装于搅拌轴上；在端面密封组件的外周设置有端面密封套管，该端面密封套管上连接有冷却液嘴；在所述变速箱体支承筒上固定安装有变速箱体，穿过变速箱体的搅拌轴通过锥齿轮轴套转动支承于变速箱体上；在锥齿轮轴套上安装有从动圆锥齿轮，在变速箱体上还转动支承有主动圆锥齿轮，该主动圆锥齿轮和从动圆锥齿轮相互啮合；在变速箱体上支承有电机，电机的输出轴通过联轴器与主动圆锥齿轮相连接。

采用上述结构后，由于端面密封组件是通过密封组件轴套，安装于搅拌轴上的，需要更换或维修搅拌轴或搅拌桨时，只要从密封组件轴套中抽出搅拌轴即可，既不会影响端面机械密封结构的完整性，又便于对搅拌轴和搅拌桨进行快速的维修或更换，节约维修成本，提高维修效率。又由于在端面密封组件外设置有端面密封套管，端面密封套管上安装有冷却液嘴，冷却液通过冷却液嘴进入到端面密封组件所处的冷却液腔，而快速地带走密封件密封摩擦面的工作热量，使端面密封组件始终工作于良好的温度环境中，从而确保了端面密封长期连续和稳定的密封性能。还由于穿过变速箱的搅拌轴通过锥齿轮轴套转动支承变速箱体上，从动圆锥齿轮固定安装于锥齿轮轴套上，这种结构一方面方便了搅料轴和搅拌桨的更换或维修，便于安装和维护，维修或更换时可直接将搅拌轴从其中抽出即可，另一方面又使得搅拌轴仅承受扭矩而不承受径向弯矩，大大提高了搅拌轴的使用寿命，减少维护成本，降低了真空结晶器的故障率。

本实用新型的进一步实施方式，所述密封组件轴套固定套接于搅拌轴上，该密封组件轴套与端面密封套管活动套接。所述端面密封套管上至少安装有两个冷却液嘴。结构合理紧凑，能有效地对端面密封进行可靠的冷却。

本实用新型的进一步实施方式，所述锥齿轮轴套固定套装于搅拌轴上，从动圆锥齿轮通过锥齿轮轮芯固定安装于锥齿轮轴套上。所述锥齿轮轮芯通过齿轮锁紧螺母固定连接于锥齿轮轴套上。既便于生产制造，又便于装卸的维修。

本实用新型的优选实施方式，所述锥齿轮轴套通过从动锥齿轮轴承转动支承于变速箱体上，在从动锥齿轮轴承的外侧设置有锥齿轮轴承密封件。所述锥齿轮轴承密封件为唇形橡胶密封件。该结构保证了锥齿轮轴承安全运行，使用寿命长。

本实用新型的优选实施方式，所述搅拌轴的外端部固定安装有轴端挡板。便于安装和拆卸。

本实用新型的优选实施方式，所述主动圆锥齿轮通过两只主动锥齿轮轴承转动支承于变速箱体上，在变速箱体上安装有注油嘴，该注油嘴通向两只主动锥齿轮轴承之间的润滑油腔。有利于轴承的润滑。

本实用新型的优选实施方式，所述联轴器为挠性联轴器。采用挠性联轴器具有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型真空结晶器侧进搅拌装置作进一步说明。

图1是本实用新型真空结晶器侧进搅拌装置的一种具体实施方式的主视结构示意图；

图2是图1所示结构中从动圆锥齿轮的装配结构示意图。

图中，1—搅拌器安装壁板，2—端面密封组件，3—冷却液嘴，4—端面密封套管，5—密封套管轴承，6—密封组件轴套，7—电机支座，8—电机，9—联轴器，10—主动锥齿轮轴承，11—注油嘴，12—主动圆锥轮，13—变速箱体，14—锥齿轮轴套，15—轴端罩，16—轴端挡板，17—锥齿轮轴承密封件，18—从动锥齿轴承，19—从动圆锥齿轮，20—锥齿轮轮芯，21—齿轮锁紧螺母，22—变速箱体支承筒，23—搅拌轴，24—搅拌桨叶，25—传动键。

具体实施方式

如图1所示的具有精准参数的侧进搅拌器，包括用于将搅拌器固定安装于真空结晶器侧壁上的搅拌器安装壁板1，搅拌轴23的一端穿过搅拌器安装壁板1和真空结晶器侧壁而伸入至真空结晶器罐体内，在搅拌轴23的该伸入内端上装有搅拌桨叶24。搅拌轴23的另一端则穿过搅拌器安装壁板1向外伸出，在搅拌轴23外伸端向外依次装有端面密封组件2和变速箱体13。

在搅拌器安装壁板1上固定安装有变速箱体支承筒22，在变速箱体支承筒22内还设置有端面密封套管4和端面密封组件2。端面密封组件2为机械密封装置，该端面密封组件2通过密封组件轴套6安装于搅拌轴23上，密封组件轴套6固定套装于搅拌轴23上，该段搅拌轴23的轴径d=60mm，端面密封组件2则安装于密封组件轴套6上。在端面密封组件2的外周位置设置有端面密封套管4。端面密封套管4的内端与搅拌器安装壁板1相固连，端面密封管4的外端通过密封套管轴承5转动支承于密封组件轴套6上。在端面密封套管4上安装有两根冷却液嘴3，冷却液嘴3通向端面密封套管4与密封组件轴套6之间的冷却腔，端面密封组件2位于冷却腔中，冷却液嘴3通向冷却腔的冷却液可为水等冷却液。在端面密封套管4上至少安装有两个冷却液嘴3，其中包括进液管和出液管。

在变速箱体支承筒22上固定安装有变速箱体13，穿过变速箱体13的搅拌轴23通过连接键固定套装有锥齿轮轴套14，该段搅拌轴23的轴径d=50mm。锥齿轮轴套14的两端分别通过对应的从动锥齿轮轴承18转动支承于变速箱体13的箱壁上，在从动锥齿轮轴承18的外侧均设置有锥齿轮密封件17，该锥齿轮密封件17为唇形橡胶密封圈。在搅拌轴23的外端通过螺钉安装有轴端挡板16，使得锥齿轮轴套14在搅拌轴23轴向固定。在轴端挡板16的外端部位还设置有轴端罩15，该轴端罩15固定安装于变速箱体13上。

如图2所示，在锥齿轮轴套14上通过传动键25连接有锥齿轮轮芯20，该锥齿轮轮芯20还通过锥齿轮轴套14上的台肩和齿轮锁紧螺母21对锥齿轮轮芯20实施轴向固定，在锥齿轮轮芯20上固定连接有从动圆锥齿轮19，该从动圆锥齿轮19为曲齿圆锥齿轮。从动圆锥齿轮19的大端模板数m=6.2，中点螺旋角β=32°30′，从动圆锥轮19的齿数z2=36齿。

在变速箱体13还通过电机支座7固定支承有电机8，电机8的输出轴端通过联轴器连接有主动圆锥齿轮12，联轴器9采用市场常见的挠性联轴器。该主动圆锥齿轮12的大端模数m=6.2，中点螺旋角β=32°30′，主动圆锥齿轮12的齿数z1=8齿。主动圆锥齿轮12通过两列主动锥齿轮轴承10转动支承于变速箱体13上，在两列主动锥齿轮轴承10对应位置的变速箱体13上的安装有注油嘴11，该注油嘴11通向两列主动锥齿轮轴承10构成的润滑油腔中。

主动圆锥齿轮12和从动圆锥齿轮19相互啮合传动，其轴心线的交角为90°。

上述举出了本实用新型的一种优选实施方式，但本实用新型并不局限于此，在不违背本实用新型的基本原理的情况下还可以作出诸多的改进和变换。如主动圆锥齿轮和从动圆锥齿轮的大端模板不限于m=6.2，但应选择在m=5—8之间，优先选择m=6.0-6.5；采用曲齿圆锥齿轮的中点螺旋角β也不限于β=32°30′，而应选择在β=28°—36°之间；变速箱体既可以是由钢板焊接而成，也可以是整体铸造而成；主、从齿轮的传动比z2/z1应选择在3—5之间。这些选择和变换均应落入本实用新型的保护范围。