回轉(zhuǎn)窯是水泥煅燒的關(guān)鍵設(shè)備，目前回轉(zhuǎn)窯設(shè)計(jì)已基本成熟，本文紅星機(jī)器廠(chǎng)家提出一種新型回轉(zhuǎn)窯窯頭、窯尾雙向密封裝置，具有良好的密封性、適應(yīng)性、可調(diào)節(jié)性和可靠性，已在實(shí)際生產(chǎn)中得到應(yīng)用，并可推廣應(yīng)用于回轉(zhuǎn)式冷卻機(jī)和烘干機(jī)進(jìn)出料端的密封。

新型回轉(zhuǎn)窯雙向密封基本原理

軸向端面接觸式彈性密封裝置中，動(dòng)摩擦塊與靜摩擦塊之間的壓力可調(diào)，具有很好的適應(yīng)性，但是動(dòng)摩擦塊只具備軸向的可調(diào)節(jié)性，而徑向無(wú)法調(diào)節(jié)，不能很好地實(shí)現(xiàn)徑向密封。本文提出的雙向密封裝置的動(dòng)摩擦塊可實(shí)現(xiàn)軸-徑雙向可調(diào)，具有軸向和徑向的雙重密封。

該密封機(jī)構(gòu)采取的是摩擦密封，主要密封件是焊接在固定端上的固定止封板，焊接在筒體上的旋轉(zhuǎn)止封板，以及可以動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的活動(dòng)止封板。固定止封板是圓筒狀的，其下端面與活動(dòng)止封板上端面存在很小的間隙，形成軸向密封；同時(shí)，活動(dòng)止封板的左端面與焊接在筒體上的旋轉(zhuǎn)止封板之間存在很小的間隙，形成徑向密封。動(dòng)、靜密封圈在運(yùn)動(dòng)中發(fā)生接觸，考慮到筒體的熱脹冷縮、竄動(dòng)、彎曲、徑向跳動(dòng)等因素，留有的間隙不能太小，為達(dá)到密封效果，需要調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)保證間隙不能過(guò)大。

端面接觸式密封的特點(diǎn)是通過(guò)端面施壓使活動(dòng)面、固定面在筒體的旋轉(zhuǎn)及上下竄動(dòng)時(shí)始終保持接觸，達(dá)到密封的目的?；顒?dòng)止封板是由24塊可嵌止封板拼接而成，兩塊板首尾連接形成完整的圓周。嵌入部位軸向固定在彈簧壓緊機(jī)構(gòu)的壓緊板上，嵌入部位在圓周上存在一定的間隙，設(shè)計(jì)值為2mm。止封板受到筒體的熱脹冷縮、竄動(dòng)、彎曲、徑向跳動(dòng)等因素影響，使得密封接觸處間隙過(guò)大。彈簧機(jī)構(gòu)會(huì)對(duì)其產(chǎn)生作用，使得止封板嵌入部位的外圈間隙縮小，從而縮小軸向密封處間隙，起到調(diào)節(jié)作用。

彈簧壓緊機(jī)構(gòu)對(duì)徑向密封間隙也具有調(diào)節(jié)作用，當(dāng)筒體運(yùn)動(dòng)不正常時(shí)，旋轉(zhuǎn)止封板和活動(dòng)止封板之間會(huì)產(chǎn)生作用力，該作用力通過(guò)導(dǎo)向板作用到導(dǎo)向板壓桿上，導(dǎo)向板壓桿與其連接板焊接在一起，會(huì)產(chǎn)生向上的作用力，連接板順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)螺紋壓桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，螺紋壓桿的另一端與牽引鉤形板連接，使其轉(zhuǎn)動(dòng)，拉動(dòng)連接鏈條，對(duì)彈簧形成拉伸作用。彈簧在該力的作用下被拉伸，隨之會(huì)發(fā)生收縮，從而通過(guò)鏈條、鉤形板、螺紋壓桿作用到連接板上，使其逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，對(duì)導(dǎo)向板壓桿產(chǎn)生壓力，將活動(dòng)止封板壓向旋轉(zhuǎn)止封板。從而使其間隙縮小，達(dá)到對(duì)徑向密封進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的作用。

新型回轉(zhuǎn)窯雙向密封裝置設(shè)計(jì)

根據(jù)雙向密封原理的研究，設(shè)計(jì)出新型的回轉(zhuǎn)窯密封裝置的結(jié)構(gòu)形式。以Φ3.2m水泥回轉(zhuǎn)窯作為設(shè)計(jì)對(duì)象，根據(jù)設(shè)計(jì)對(duì)象可以確定部分結(jié)構(gòu)的尺寸，通過(guò)PRO/E三維建模對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于活動(dòng)止封板的結(jié)構(gòu)和彈簧壓緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，下面對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)說(shuō)明。

1、活動(dòng)止封板的設(shè)計(jì)

該密封裝置屬于軸-徑雙向密封，是通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，動(dòng)靜止封板之間存在活動(dòng)間隙，該間隙動(dòng)態(tài)可調(diào)?；顒?dòng)止封板是雙向密封的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)為環(huán)形圓板，其外徑和固定止封板的內(nèi)徑相差5mm，與之結(jié)合形成軸向密封。筒體上下竄動(dòng)、徑向跳動(dòng)、筒體中線(xiàn)彎曲等情況下，會(huì)使得該間隙縮小，止封板摩擦，因此止封板的材料為20MnCr65，該材料具有良好的耐磨性以及韌性。為實(shí)現(xiàn)該間隙的可調(diào)，將其設(shè)計(jì)為24塊板狀結(jié)構(gòu)，稱(chēng)之為可嵌止封板，將其首尾相嵌形成完整的活動(dòng)止封板。

2、彈簧壓緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

彈簧壓緊機(jī)構(gòu)的主要作用是對(duì)徑向密封的間隙起到調(diào)節(jié)作用。24塊導(dǎo)向板均勻覆蓋在可嵌止封板的相嵌部位，在導(dǎo)向板壓桿作用下與活動(dòng)止封板固定在一起。因此設(shè)計(jì)過(guò)程中可以根據(jù)活動(dòng)止封板的尺寸確定導(dǎo)向板的尺寸以及導(dǎo)向壓桿的長(zhǎng)度。根據(jù)壓緊機(jī)構(gòu)的壓緊力傳遞路線(xiàn)設(shè)計(jì)出與工作原理相符合的傳動(dòng)件，主要是導(dǎo)向連接板、螺紋壓桿、鉤形板、連接鏈條和彈簧。

固定在筒體上的旋轉(zhuǎn)止封板為環(huán)形圓板，尺寸根據(jù)筒體外徑確定。固定止封板設(shè)計(jì)為圓筒狀，焊接在窯頭罩或窯尾煙室上，尺寸大小根據(jù)活動(dòng)止封板的外徑確定。

實(shí)踐應(yīng)用證明，該新型密封使用效果良好，改良了漏風(fēng)情況，基本消除了漏灰現(xiàn)象。采用的接觸式彈性密封，摩擦產(chǎn)生的磨損小，止封板材料為韌性良好的耐磨鋼，不用經(jīng)常更換。維護(hù)方便，檢修也比較容易，易損件少，減少工作人員的維護(hù)時(shí)間。對(duì)該回轉(zhuǎn)窯新型密封綜合經(jīng)濟(jì)效益顯著，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。