一种升降滚动式空预器密封装置的制作方法

本发明涉及回转式空预器密封装置，尤其是涉及一种升降滚动式空预器密封装置。

背景技术：

在火力发电厂，回转式空气预热器普遍应用，它是利用锅炉排出的烟气热量来预热进入锅炉参与燃烧所需的空气，从而提高锅炉的效率。但是由于回转式空气预热器在运行时，转子因冷、热端温差较大会产生“蘑菇状”变形，这样转子与定子之间的间隙会发生变化，如果转子与定子之间的间隙变大，会导致空气预热器漏风率增大，降低锅炉效率，如果间隙变小，可能导致空气预热器卡死。所以，空气预热器的密封技术尤为重要。

目前回转式空气预热器径向密封采用的密封方式大致有两种：

1、传统密封片采用刚性密封片，使得转子上的密封片与定子上的扇形板始终保持一个最佳的距离。此种方法没有完全起到密封作用，因为密封片与扇形板保持有距离，有间隙必然存在漏风。另外，当转子发生蘑菇状变形时，刚性密封片会与扇形板之间的距离增大，使得漏风量加大，无法保证密封效果。

2、采用接触式弹性密封，如中国发明专利cn105570462b公开的回转式空预器弹性接触式密封装置。用弹簧托起硬质合金，与扇形板接触密封。安装时弹性密封滑块高出扇形板，当滑块滑过扇形板时，被扇形板强行压低后与扇形板摩擦通过，达到密封的效果。但是该方法仍然存在以下问题：a、由于密封滑块与扇形板为接触时，滑动摩擦，摩擦力巨大，密封滑块与扇形板相互摩擦二者均有损耗，缩短了二者使用寿命。b、当滑块被磨损严重后，达不到开始的密封效果。c、因为二者为滑动摩擦，摩擦力巨大，会增加转子驱动电机的电流，不节能。d、滑块与弹簧采用合页连接，在高温环境下运行，合页的转动轴容易断裂，造成密封失效。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种升降滚动式空预器密封装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种升降滚动式空预器密封装置，包括密封槽壳体、密封头模块和两个弹性支撑模块，所述的密封槽壳体为上端开口的矩形盒，所述的密封头模块安装在密封槽壳体内，密封头模块的两端和密封槽壳体的相应内壁之间留有间隙，所述两个弹性支撑模块设置在密封头模块和密封槽壳体之间，并且位于密封头模块的两端，其中：

所述的密封头模块包括轴承和滚动密封轴，所述的轴承安装在滚动密封轴的两端；

每个弹性支撑模块包括上限位单元、下限位单元和弹簧，所述上限位单元连接轴承，所述的下限位单元连接密封槽壳体的底板上表面，上限位单元和下限位单元互相嵌套，所述的弹簧设置在上限位单元和下限位单元之间，上限位单元用于限制弹簧的压缩行程，下限位单元用于限制弹簧的拉伸行程。

进一步地，所述的上限位单元包括轴承支座，限位板和支撑轴，所述的下限位单位包括固定座，所述的限位板设置在轴承支座的一侧并且向下方伸出，所述的固定座安装在密封槽壳体的底板上表面上，固定座的顶端设有通孔，所述的支撑轴一端穿过通孔并且连接固定螺母，另一端连接轴承支座的底部，所述的弹簧套在支撑轴上。

进一步地，支撑轴直径为通孔直径的0.7到0.9倍。

进一步地，所述的上限位单元为上套筒，所述的下限位单元为下套筒，所述的上套筒和下套筒互相嵌套形组成支撑盒，该支撑盒的顶端和底端封闭，所述的弹簧安装在支撑盒内，所述上套筒的顶端连接轴承，所述下套筒的底端连接密封槽壳体的底板上表面。

进一步地，上套筒直径为下套筒直径的0.7到0.9倍。

进一步地，所述的上套筒的下端设有限位块，所述的下套筒的侧壁上设有限位条形槽，上套筒插入下套筒中时，限位块从下套筒内部穿过限位条形槽伸出。

进一步地，所述限位条形槽沿着滚动密封轴的径向设置。

进一步地，所述的密封头模块还包括支架和支撑板，所述的支架设置在支撑板的两端用于连接轴承，所述支撑板的底面连接上限位单元的顶端。

进一步地，还包括加强筋，加强筋设置在密封槽壳体的底板的底面，并且位于弹性支撑模块的正下方。

进一步地，密封槽壳体的底板采用多孔网状型底板。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明通过滚动式的密封头模块极大地降低了扇形板和密封装置之间的摩擦力，增加了设备的使用寿命，降低了转子驱动电流更为节能。同时，本发明通过弹性支撑模块和密封头模块结构的配合实现了密封头模块的半悬浮式密封，既能够实现上下位置补偿，又能够实现左右位置补偿，当安装与扇形板不平行时，可以自动补位，使密封头模块完全紧贴扇形板，显著提高了密封装置的密封性。

2、弹性支撑模块的上限位单元和下限位单元互相配合具有限位的功能，使得密封头模块在上下补偿时不会超过限定高度，具有元器件保护的作用，替代了传统的合页转轴，简化了整体结构的同时降低了成本。

3、上套筒和下套筒组成的支撑盒能够对弹簧起到保护的作用，而且全封闭式的安装结构可靠性强，能够完全避免传统结构中弹簧的松动和脱落。

4、在弹性支撑模块的正下方设有加强筋，既能提高支撑的强度，又能够便于密封装置的整体安装和替换，便于维修和使用。

5、密封槽底板设计为多孔网状型底板，能够有效防止积灰。

附图说明

图1为实施例一的主视剖视结构示意图。

图2为实施例一的侧视剖视结构示意图。

图3为支撑盒的侧视结构示意图。

图4为实施例一的工作状态的示意图。

图5为实施例二的主视剖视结构示意图。

附图标记：1、密封槽壳体，2、密封头模块，21、支撑板，22、支架，23、轴承，24、滚动密封轴，3、弹性支撑模块，31、上套筒，32、下套筒，33、弹簧，34、限位块，35、限位条形槽，4、加强筋，51、支撑轴，52、固定座，53、通孔，54、螺母，55、轴承支座，56、限位板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例一

如图1和图2所示，本实施例提供了一种升降滚动式空预器密封装置，该装置包括密封槽壳体1、密封头模块2和两个弹性支撑模块3。

密封头模块2包括支撑板21、支架22、轴承23和滚动密封轴24。支撑板21为一块长条形板，支架22安装在支撑板21的两端，在每个支架22上安装一个轴承23，轴承23采用高温防磨轴承23。滚动密封轴24的两端安装到两个轴承23上，由此实现滚动密封轴24的滚动。其中，滚动密封轴24顶端高出轴承23顶端0.5mm，当空预器的扇形板经过滚动密封轴24时，扇形板不会摩擦到轴承23。

密封槽壳体1为上端开口的矩形盒。密封头模块2安装在密封槽壳体1内，两个弹性模块设置在密封头模块2和密封槽壳体1之间，并且位于密封头模块2的左右两端。密封头模块2的左右两端和密封槽壳体1的内侧壁留有间隙，该间隙一般为2～5mm，本实施例采用2mm。同时，在左右两端的密封槽壳体1的内侧壁上还设有耐高温的缓冲块。密封头模块2的前后两端基本贴合密封槽壳体1的内侧壁。密封槽壳体1的底板采用多孔网状型底板。在密封槽壳体1的底板的底面还设置有加强筋4，并且加强筋4位于弹性支撑模块3的正下方，起到支撑和加固的作用。

每个弹性支撑模块3包括上套筒31、下套筒32和弹簧33。上套筒31和下套筒32互相嵌套形组成支撑盒，该支撑盒的顶端和底端封闭。弹簧33安装在支撑盒内，由耐高温合金制成。

如图3所示，上套筒31的下端设有限位块34，所述的下套筒32的侧壁上设有竖直设置的限位条形槽35，上套筒31插入下套筒32中时，限位块34从下套筒32内部伸出限位条形槽35。限位条形槽35沿着滚动密封轴24的径向设置。同时，上套筒31直径小于下套筒32的直径，一般上套筒31直径为下套筒32直径的0.7到0.9倍，本实施例为0.7倍。因此，上套筒31能够在下套筒32内前后左右上下六个维度进行调节和移动。上套筒31的顶端连接支撑板21的底面，下套筒32的底端连接密封槽壳体1的底板上表面。由此，密封头模块2能够在弹性支撑模块3的支撑下在密封槽壳体1进行左右倾斜和上下移动，对贴合位置进行补偿。当安装后的装置与扇形板不平行时，实现自动补位，使密封头模块2完全紧贴扇形板，显著提高了密封装置的密封性。

如图4所示，本实施例的工作原理为：

将本实施例装在回转式空气预热器的转子仓格板底端(或顶端)，本实施例以安装在底端为例。装置运行时整体随转子转动，当装置运行至扇形板下方时，弹性支撑模块3被扇形板压缩，密封头模块2在扇形板下方滚动而过，起到了接触式完全密封的作用。当装置运行过扇形板后，弹性支撑模块3将密封头模块2弹起，如此循环，达到回转式空气预热器径向密封的作用。

本装置同时具有上下补偿限制作用和左右变形补偿作用：

弹性支撑模块3具有上套筒31和下套筒32，当滚动密封轴24被扇形板下压时，上套筒31伸入下套筒32的距离能够保证滚动密封轴24的顶端不低于密封槽壳体1的高度。当扇形板经过滚动密封轴24，滚动密封轴24发生回弹，回弹时，上套筒31上的限位块34被下套筒32的限位条形槽35限制，确保证滚动密封轴24的中心线高度不超过密封槽壳体1的顶端。

密封头模块2的支架22的左端与密封槽左端内壁有2mm间隙，右端同左端。当安装时，滚动密封轴24与扇形板不平行时，扇形板将件滚动密封轴24压下后，弹性支撑模块3发生左右变形，使得密封头模块2始终与扇形板完全接触，起到完全密封的作用。传统的合页式密封如果存在安装不平行时，只能使滑块的一端与扇形板接触，另一端与扇形板存在很大间隙，仍然会漏风。

实施例二

如图5所示，本实施例提供了一种升降滚动式空预器密封装置，该装置包括密封槽壳体1、密封头模块2和两个弹性支撑模块3。

密封头模块2包括轴承23和滚动密封轴24，所述的轴承23安装在滚动密封轴24的两端。

密封槽壳体1为上端开口的矩形盒。密封头模块2安装在密封槽壳体1内，两个弹性模块设置在密封头模块2和密封槽壳体1之间，并且位于密封头模块2的左右两端。密封头模块2的左右两端和密封槽壳体1的内侧壁留有间隙，该间隙一般为2～5mm，本实施例采用3mm。密封头模块2的前后两端基本贴合密封槽壳体1的内侧壁。

每个弹性支撑模块3包括支撑轴51、固定座52、轴承支座55和限位板56。限位板56设置在轴承支座55的一侧并且向下方伸出。固定座52安装在密封槽壳体1的底板上表面上，固定座52的顶端设有通孔53，支撑轴51一端穿过通孔53并且连接固定螺母54，另一端连接轴承支座55的底部。支撑轴51直径一般为通孔53径的0.7到0.9倍，本实施例常用0.9倍。弹簧33套在支撑轴51上。因此，支撑轴51能够在固定座52内前后左右上下六个维度进行调节和移动。

本实施例的工作原理为：

本装置同时具有上下补偿限制作用和左右变形补偿作用：

当滚动密封轴24被扇形板下压时，轴承支座55下压支撑轴51伸入固定座52中。轴承支座55的限位板56先接触固定座52，用来限制支撑轴51继续向下移动，确保了滚动密封轴24的顶端不低于密封槽壳体1的高度。当扇形板经过滚动密封轴24，滚动密封轴24发生回弹，回弹时，向上的支撑轴51通过螺母54被固定座52限制，确保证滚动密封轴24的中心线高度不超过密封槽壳体1的顶端。

密封头模块2的左端与密封槽左端内壁有3mm间隙，右端同左端。当安装时，滚动密封轴24与扇形板不平行时，扇形板将件滚动密封轴24压下后，弹性支撑模块3发生左右变形，使得密封头模块2始终与扇形板完全接触，起到完全密封的作用。

将本实施例装在回转式空气预热器的转子仓格板底端(或顶端)，本实施例以安装在底端为例。装置运行时整体随转子转动，当装置运行至扇形板下方时，弹性支撑模块3被扇形板压缩，密封头模块2在扇形板下方滚动而过，起到了接触式完全密封的作用。当装置运行过扇形板后，弹性支撑模块3将密封头模块2弹起，如此循环，达到回转式空气预热器径向密封的作用。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。