红星机器厂家新型回转窑的双向密封设计

回转窑是水泥煅烧的关键设备，目前回转窑设计已基本成熟，本文红星机器厂家提出一种新型回转窑窑头、窑尾双向密封装置，具有良好的密封性、适应性、可调节性和可靠性，已在实际生产中得到应用，并可推广应用于回转式冷却机和烘干机进出料端的密封。

新型回转窑双向密封基本原理

轴向端面接触式弹性密封装置中，动摩擦块与静摩擦块之间的压力可调，具有很好的适应性，但是动摩擦块只具备轴向的可调节性，而径向无法调节，不能很好地实现径向密封。本文提出的双向密封装置的动摩擦块可实现轴-径双向可调，具有轴向和径向的双重密封。

该密封机构采取的是摩擦密封，主要密封件是焊接在固定端上的固定止封板，焊接在筒体上的旋转止封板，以及可以动态调节的活动止封板。固定止封板是圆筒状的，其下端面与活动止封板上端面存在很小的间隙，形成轴向密封；同时，活动止封板的左端面与焊接在筒体上的旋转止封板之间存在很小的间隙，形成径向密封。动、静密封圈在运动中发生接触，考虑到筒体的热胀冷缩、窜动、弯曲、径向跳动等因素，留有的间隙不能太小，为达到密封效果，需要调节机构保证间隙不能过大。

端面接触式密封的特点是通过端面施压使活动面、固定面在筒体的旋转及上下窜动时始终保持接触，达到密封的目的。活动止封板是由24块可嵌止封板拼接而成，两块板首尾连接形成完整的圆周。嵌入部位轴向固定在弹簧压紧机构的压紧板上，嵌入部位在圆周上存在一定的间隙，设计值为2mm。止封板受到筒体的热胀冷缩、窜动、弯曲、径向跳动等因素影响，使得密封接触处间隙过大。弹簧机构会对其产生作用，使得止封板嵌入部位的外圈间隙缩小，从而缩小轴向密封处间隙，起到调节作用。

弹簧压紧机构对径向密封间隙也具有调节作用，当筒体运动不正常时，旋转止封板和活动止封板之间会产生作用力，该作用力通过导向板作用到导向板压杆上，导向板压杆与其连接板焊接在一起，会产生向上的作用力，连接板顺时针旋转，带动螺纹压杆的转动，螺纹压杆的另一端与牵引钩形板连接，使其转动，拉动连接链条，对弹簧形成拉伸作用。弹簧在该力的作用下被拉伸，随之会发生收缩，从而通过链条、钩形板、螺纹压杆作用到连接板上，使其逆时针旋转，对导向板压杆产生压力，将活动止封板压向旋转止封板。从而使其间隙缩小，达到对径向密封进行动态调节的作用。

新型回转窑双向密封装置设计

根据双向密封原理的研究，设计出新型的回转窑密封装置的结构形式。以Φ3.2m水泥回转窑作为设计对象，根据设计对象可以确定部分结构的尺寸，通过PRO/E三维建模对其进行设计。该设计的重点在于活动止封板的结构和弹簧压紧机构的设计，下面对其进行详细的设计说明。

1、活动止封板的设计

该密封装置属于轴-径双向密封，是通过机械结构来实现的，动静止封板之间存在活动间隙，该间隙动态可调。活动止封板是双向密封的关键结构，设计为环形圆板，其外径和固定止封板的内径相差5mm，与之结合形成轴向密封。筒体上下窜动、径向跳动、筒体中线弯曲等情况下，会使得该间隙缩小，止封板摩擦，因此止封板的材料为20MnCr65，该材料具有良好的耐磨性以及韧性。为实现该间隙的可调，将其设计为24块板状结构，称之为可嵌止封板，将其首尾相嵌形成完整的活动止封板。

2、弹簧压紧机构的设计

弹簧压紧机构的主要作用是对径向密封的间隙起到调节作用。24块导向板均匀覆盖在可嵌止封板的相嵌部位，在导向板压杆作用下与活动止封板固定在一起。因此设计过程中可以根据活动止封板的尺寸确定导向板的尺寸以及导向压杆的长度。根据压紧机构的压紧力传递路线设计出与工作原理相符合的传动件，主要是导向连接板、螺纹压杆、钩形板、连接链条和弹簧。

固定在筒体上的旋转止封板为环形圆板，尺寸根据筒体外径确定。固定止封板设计为圆筒状，焊接在窑头罩或窑尾烟室上，尺寸大小根据活动止封板的外径确定。

实践应用证明，该新型密封使用效果良好，改良了漏风情况，基本消除了漏灰现象。采用的接触式弹性密封，摩擦产生的磨损小，止封板材料为韧性良好的耐磨钢，不用经常更换。维护方便，检修也比较容易，易损件少，减少工作人员的维护时间。对该回转窑新型密封综合经济效益显著，具有良好的应用价值。