[实用新型]一种盘式真空过滤机搅拌轴轴端密封结构

说明书

技术领域

    本发明属于盘式真空过滤机领域，涉及一种盘式真空过滤机搅拌轴轴端密封结构。

背景技术

 盘式真空过滤机是一种固液分离设备，利用真空作为过滤动力使矿浆进行固液分离。盘式真空过滤机适合于铁精矿、有色金属精矿的脱水作业，也适合洗煤厂、非金属矿、化工和环保等领域的脱水作业，在冶金、煤炭、化工、建材、环保等领域广泛应用。盘式真空过滤机由滤盘、主轴及配气装置、主轴传动、搅拌装置、导料及卸料装置、槽体、给矿装置、润滑系统等主要部件组成。其中搅拌装置是为了防止矿浆沉淀，在槽体下部带有桨叶的装置，搅拌轴是搅拌装置的主轴，搅拌轴上装有桨叶，在滤盘之间不断搅拌矿浆。搅拌轴的两端装有密封装置，防止槽体中的矿浆通过搅拌轴与槽体的结合部位溢出。附图一是现有技术中常用的密封结构：该结构包括轴套1、填料压盖2、填料调整螺栓3、密封水套4、密封填料5、尼龙水环6、密封水管7、尼龙支撑环8、卡箍9、压板10、橡胶密封法兰11、压紧螺栓12、尼龙支撑环两边还有密封填料13、轴套1与过滤机搅拌轴15之间通过锁紧环14固定，轴套1为普通灰铁或普通碳结钢。密封水管中7中水的压力为0.2～0.3MPa。

这种密封结构属于填料密封，　填料装于密封水套内，密封水套就是填料箱，通过填料压盖将填料压紧在轴套的表面。该填料密封具有以下特点和要求：

因为轴套表面总有些粗糙，其与填料只能是部分贴合，而部分未接触，这就形成无数个迷宫。当矿浆通过轴表面时，矿浆被多次节流，凭借这“迷宫效应而达到密封。填料与轴套表面的贴合、摩擦，也类似于滑动轴承，需要有足够的液体进行润滑，以保证密封有一定的寿命，即所谓的“轴承效应。良好的填料密封，必须是迷宫效应和轴承效应的综合。

　　   其次，填料对轴套的压紧力通过拧紧填料调整螺栓产生。由于填料是弹塑性体，当受到轴向压紧后，产生的径向压紧力使填料紧贴于轴套表面而阻止浆体外漏。径向压紧力的分布由压盖向内端，先是急剧递减后趋平缓。而浆体压力的分布由内端逐渐向压盖递减，靠近压盖处浆体压力为零时，则泄漏很少，压力大于零时则泄漏。当机器和轴有振动或轴有跳动及偏心时，密封填料要有一定的补偿能力即追随性。同时密封填料要有化学稳定性，既不被介质所腐蚀、溶涨、具有低渗透性。

现有技术的这种填料密封结构常常容易失效。原因在于填料密封对于旋转轴和轴套的振动、偏摆以及偏斜都很敏感。过滤机搅拌轴长度一般在2米以上，大型过滤机搅拌轴能达到10几米，且轴上至少有两组以上的搅拌桨叶，这些搅拌桨叶安装相对位置不精确、矿浆中矿砂的浓度也不均匀，各桨叶受到的矿浆阻力不相同，传递到搅拌轴的轴向和径向作用力变化频繁，使得搅拌轴轴向和径向振动很强烈。搅拌轴与轴套固定在一起；密封水套及其内部的支撑环、水环、填料均静止不动。轴套与密封水套中的支撑环、水环、填料的接触面之间轴向串动距离及径向间隙变动幅度都很大，而且随着轴及轴套的转动这些变动呈周期性。虽然每次开机前操作工先调整好了填料调整螺丝的松紧度，但在生产过程中，由于轴套径向和轴向摆动幅度大，轴套径向摆动超过±0.2毫米，轴向摆动超过±1毫米，使得密封填料时刻处于过紧或过松的工作状态中，形不成良好的“迷宫效应”和“轴承效应”，将造成矿浆泄露或挤烂填料的状况。并且轴套与支撑环、水环和填料的接触面之间径向间隙变动幅度大，间歇接触又容易形成泵浆作用，产生泄露。而密封水的压力本来不算大，很多盘式过滤机说明书中要求的密封水的工作压力为0.2-0.3MPa,之所以是这个压力范围，因为在污水泵等其他设备的填料密封中，工作压力基本也是这个压力范围，密封水作为冷却和润滑填料介质，这个压力能够满足一般设备填料密封工作需要。但对盘式真空过滤机来说，密封水的这个压力确实不够，因为盘式过滤机槽体中搅拌轴轴端位置，矿物浓度高、比重大、压力大，一般为0.5-0.7MPa。一旦矿浆泄露，矿浆在密封水套内外压力差的作用下，沿支撑环与轴套之间的缝隙及支撑环与密封水套之间的缝隙进入密封水套内。矿浆内的矿物颗粒硬度较高，而轴套、支撑环、水环的材料硬度不及矿物颗粒的硬度，经过研磨使轴套、水环、支撑环因变形使相互之间的间隙迅速变大，大量矿浆挟带矿物颗粒对填料进一步研磨破坏，于是整个密封体系迅速失效，失去密封功能，矿浆溢出。溢出的矿浆直接流淌到盘式真空过滤机下面的成品矿输送带上，并溅落到机器上及机器周围环境中，既影响产品的质量又污染工作场地并给机器设备正常运行造成隐患，为保证生产正常运行就必须频繁更换填料，或更换轴套，水环、支撑环等易损配件，这样生产成本上升、设备开机率下降。在铁矿选矿实践中，经统计这种密封装置的使用寿命一般在处理铁精矿产量达到4000吨左右时就失效开始漏浆,相当于每台设备连续工作8小时就要维修一次。由于盘式过滤机轴端结构相对复杂，尤其在传动端，有传动链轮等配件，维修时要将这些配件都拆装一遍，维修更换密封件一次少则4小时，多则6到8小时，严重影响生产。