導(dǎo)讀：

上篇乳化均質(zhì)機(jī)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(jī)小編繼續(xù)為大家分享無(wú)內(nèi)漏磁力密封的研究?jī)?nèi)容，一起來(lái)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(chǎng)合帶來(lái)新的問(wèn)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(bǔ)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(rùn)滑，下軸承的下方采用了單端面機(jī)械密封，雖然通過(guò)平衡罐使密封面的兩端壓力基本相當(dāng)，但機(jī)械密封畢竟是易損件，長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)造成動(dòng)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(dòng)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(jī)械密封

2.無(wú)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(wú)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(gè)長(zhǎng)軸套把上下軸承密封腔與反應(yīng)釜內(nèi)氣相隔開(kāi)，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(huì)進(jìn)入反應(yīng)釜內(nèi)，保證了反應(yīng)釜內(nèi)介質(zhì)無(wú)污染的可靠性。

基本結(jié)構(gòu)如圖2所示，一個(gè)長(zhǎng)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(guò)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(shí)壓在長(zhǎng)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(guò)機(jī)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(jī)架的上端面支撐減速機(jī)，外磁鋼基體(外磁鋼均勻黏結(jié)在其圓周上)與減速機(jī)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(zhǎng)軸套軸承座之間的內(nèi)部空隙充滿液體潤(rùn)滑油，并通過(guò)長(zhǎng)軸套軸承座與反應(yīng)器氣相空間隔離，潤(rùn)滑油的壓力通過(guò)進(jìn)油口與平衡罐連通，而平衡罐通過(guò)氣相口與反應(yīng)器內(nèi)的壓力保持平衡，壓力表可檢測(cè)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(bǔ)油。

內(nèi)磁鋼基體的上部設(shè)有兩個(gè)潤(rùn)滑油出口，其位置高于上軸承，從而保證潤(rùn)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(shí)兩個(gè)潤(rùn)滑油出口又低于長(zhǎng)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(huì)越過(guò)上迷宮腔進(jìn)入反應(yīng)釜內(nèi)。運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生渦流熱的撤離需依靠位于機(jī)架與外磁鋼基體之間充滿的流動(dòng)的冷卻水，冷卻水通道下端設(shè)置冷卻水進(jìn)口，機(jī)架冷卻水出口與外磁鋼基體上的兩個(gè)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(guò)大時(shí)從機(jī)架頂部法蘭面溢出。

長(zhǎng)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(guò)兩個(gè)接口進(jìn)出，由于迷宮腔由多個(gè)小的環(huán)形空腔串聯(lián)而成，使反應(yīng)釜內(nèi)氣體通過(guò)迷宮腔時(shí)停留時(shí)間延長(zhǎng)，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(rùn)滑油中的溶劑量減少，延長(zhǎng)了潤(rùn)滑油與軸承的使用壽命。長(zhǎng)軸套的上部也設(shè)置了上迷宮密封，反應(yīng)器泄壓時(shí)，少量溶入潤(rùn)滑油的氣體會(huì)溢出，攜帶少量潤(rùn)滑油液滴，由于迷宮密封在設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生離心力，潤(rùn)滑油液滴不容易穿過(guò)迷宮密封進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)。

3.無(wú)內(nèi)漏干井式磁力密封的試驗(yàn)

依據(jù)以上思路，利用有限元方法和ANSYS的電磁場(chǎng)分析模塊，分析磁力驅(qū)動(dòng)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(dòng)裝置中渦流、磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度等場(chǎng)量的分布。在分析研究的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)無(wú)內(nèi)漏磁力密封，完成系列產(chǎn)品樣機(jī)的制造與試驗(yàn)，驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果，并進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)，參數(shù)見(jiàn)下表。

試驗(yàn)樣機(jī)的技術(shù)指標(biāo)表

序號(hào)	項(xiàng)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(jī)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(yǔ)

無(wú)內(nèi)漏磁力密封的創(chuàng)新點(diǎn)在于：

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

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

轉(zhuǎn)自《GM通用機(jī)械》