無內(nèi)漏磁力密封的研究內(nèi)容

導(dǎo)讀：

上篇乳化均質(zhì)機小編分享了傳統(tǒng)的磁力密封結(jié)構(gòu)的技術(shù)缺陷及需求現(xiàn)狀，下面均質(zhì)機小編繼續(xù)為大家分享無內(nèi)漏磁力密封的研究內(nèi)容，一起來了解一下~

1-傳統(tǒng)的磁力密封的結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的磁力密封已經(jīng)解決了介質(zhì)外漏的可能性，但在嚴(yán)禁內(nèi)漏污染物料的場合帶來新的問題，限制了此技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用范圍。本文的研究擬彌補傳統(tǒng)磁力密封存在內(nèi)漏方面的技術(shù)缺陷。傳統(tǒng)磁力密封結(jié)構(gòu)如圖1所示，上下軸承密封腔使用稀油潤滑，下軸承的下方采用了單端面機械密封，雖然通過平衡罐使密封面的兩端壓力基本相當(dāng)，但機械密封畢竟是易損件，長期運轉(zhuǎn)造成動靜密封面磨損，軸承箱內(nèi)的稀油容易從攪拌軸與靜環(huán)座之間滲漏至反應(yīng)釜內(nèi)，還有0形圈失效導(dǎo)致靜環(huán)下端或動環(huán)處漏油至反應(yīng)釜內(nèi)。

圖1傳統(tǒng)磁力密封結(jié)構(gòu)

1.薄壁隔離罩2.內(nèi)磁鋼3.外磁鋼4.上軸承5.下軸承6.機械密封

2.無內(nèi)漏干井式磁力密封的結(jié)構(gòu)及工作原理

圖2改造后基本結(jié)構(gòu)

無內(nèi)漏干井式磁力密封的研究思路是在軸承腔內(nèi)部加設(shè)一個長軸套把上下軸承密封腔與反應(yīng)釜內(nèi)氣相隔開，且控制軸承腔的最高油位，使得軸承腔的稀油即使泄漏也不會進(jìn)入反應(yīng)釜內(nèi)，保證了反應(yīng)釜內(nèi)介質(zhì)無污染的可靠性。

基本結(jié)構(gòu)如圖2所示，一個長軸套作為軸承座，中上位置與中下位置分別裝有上軸承與下軸承，攪拌軸貫穿其中，軸上端焊接著內(nèi)磁鋼頂部壓蓋，通過螺栓與內(nèi)磁鋼基體相連，內(nèi)磁鋼均勻黏結(jié)在其圓周上，內(nèi)磁鋼基體把上下軸承同時壓在長軸套上。內(nèi)磁鋼組件外面是隔離罩，隔離罩由兩部分組成，上部為標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，下部直筒段通過機架的下端面扣壓在冷卻水夾套的上端面上，并用0形圈密封，機架的上端面支撐減速機，外磁鋼基體(外磁鋼均勻黏結(jié)在其圓周上)與減速機的輸出軸采用剛性聯(lián)軸器連接并傳遞轉(zhuǎn)矩。

磁力密封整體安裝于反應(yīng)器的凸緣之上，隔離罩與長軸套軸承座之間的內(nèi)部空隙充滿液體潤滑油，并通過長軸套軸承座與反應(yīng)器氣相空間隔離，潤滑油的壓力通過進(jìn)油口與平衡罐連通，而平衡罐通過氣相口與反應(yīng)器內(nèi)的壓力保持平衡，壓力表可檢測反應(yīng)釜內(nèi)氣相壓力，手壓泵用于為平衡罐和軸承密封腔補油。

內(nèi)磁鋼基體的上部設(shè)有兩個潤滑油出口，其位置高于上軸承，從而保證潤滑油最高液面在上軸承上方，有效地防止了上軸承因失油而損壞現(xiàn)象的發(fā)生。同時兩個潤滑油出口又低于長軸套頂部與內(nèi)磁鋼頂部壓蓋形成的上迷宮密封，從而保證了軸承密封腔的最高油位不會越過上迷宮腔進(jìn)入反應(yīng)釜內(nèi)。運行時產(chǎn)生渦流熱的撤離需依靠位于機架與外磁鋼基體之間充滿的流動的冷卻水，冷卻水通道下端設(shè)置冷卻水進(jìn)口，機架冷卻水出口與外磁鋼基體上的兩個冷卻水出口的位置均高于內(nèi)外磁鋼，頂部還設(shè)置冷卻水溢流口，防止冷卻水流量過大時從機架頂部法蘭面溢出。

長軸套的下部設(shè)置了下迷宮腔，迷宮腔外設(shè)置冷卻水夾套，冷卻水通過兩個接口進(jìn)出，由于迷宮腔由多個小的環(huán)形空腔串聯(lián)而成，使反應(yīng)釜內(nèi)氣體通過迷宮腔時停留時間延長，冷卻面積也得到增加，氣體容易被冷卻，氣體中的溶劑蒸氣壓下降，溶入潤滑油中的溶劑量減少，延長了潤滑油與軸承的使用壽命。長軸套的上部也設(shè)置了上迷宮密封，反應(yīng)器泄壓時，少量溶入潤滑油的氣體會溢出，攜帶少量潤滑油液滴，由于迷宮密封在設(shè)備正常運行時產(chǎn)生離心力，潤滑油液滴不容易穿過迷宮密封進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)。

3.無內(nèi)漏干井式磁力密封的試驗

依據(jù)以上思路，利用有限元方法和ANSYS的電磁場分析模塊，分析磁力驅(qū)動裝置的損耗、轉(zhuǎn)矩、軸向斥力與轉(zhuǎn)速之間的相互關(guān)系，研究了磁力驅(qū)動裝置中渦流、磁場強度、磁感應(yīng)強度等場量的分布。在分析研究的基礎(chǔ)上，開發(fā)設(shè)計無內(nèi)漏磁力密封，完成系列產(chǎn)品樣機的制造與試驗，驗證計算結(jié)果，并進(jìn)行工業(yè)試驗，參數(shù)見下表。

試驗樣機的技術(shù)指標(biāo)表

序號	項目	參數(shù)
1	壓力/MPa	-0.1??4.0
2	溫度/°c	-20??300
3	轉(zhuǎn)矩/N.m	200??3?000
4	轉(zhuǎn)速/?(r/min)	小于300
5	整機使用壽命（易損件除外）	大于10年
6	易損件使用壽命	大于1年

結(jié)語

無內(nèi)漏磁力密封的創(chuàng)新點在于：

• 1)在軸承腔內(nèi)部加設(shè)一個長軸套把上下軸承密封腔與反應(yīng)釜內(nèi)氣相隔開，這種“干井”結(jié)構(gòu)使軸承腔的稀油只要控制油位就無法泄漏到反應(yīng)釜內(nèi)，保證了反應(yīng)釜內(nèi)介質(zhì)無污染，使磁力密封在嚴(yán)禁漏油的場合也能應(yīng)用，擴大了磁力密封的使用范圍。
• 2)在長軸套的下部均設(shè)置了迷宮腔，使反應(yīng)釜內(nèi)氣體通過迷宮腔時得到有效冷卻，降低了溶劑的飽和蒸氣壓，溶入潤滑油中的溶劑量減少，延長了潤滑油與軸承的使用壽命。

無內(nèi)漏干井式磁力密封與乳化均質(zhì)機同樣適合精細(xì)化工、醫(yī)藥、食品等衛(wèi)生要求較髙場合使用，技術(shù)水平達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先水平。

轉(zhuǎn)自《GM通用機械》