一种非金属耐磨耐高温密炼机密封环的制作方法

本实用新型属于密炼机技术领域，具体涉及一种非金属耐磨耐高温密炼机密封环。

背景技术：

密炼机是橡胶机械的重要设备，在密炼机转子轴颈和密炼室侧面壁处设置端面密封装置，可以防止漏料和漏粉问题。在塑炼橡胶过程中，两转子相对回转对物料进行剪切和磨擦，使胶料温度上升，反复转动进行炼胶。

工作时，密炼机的密封装置是通过4组压簧弹簧和密封环压套把密封环均匀地压靠在转子端面上，从而实现转子端面与混炼室侧壁的密封。但实际运行时，往往由于转子端面与混炼室侧壁的密封效果不好，或压缩弹簧压力不均、过大，或胶料、炭黑进入转子端面与密封环相互配合的磨合面形成磨粒磨损，导致密封环的磨损快，转子端面与密封环接触处有磨痕、划伤，并出现不规则的圆形沟痕，密封环压套与转子轴的间隙中有粉料泄露，且有胶状物从间隙中挤出，车间粉尘飞扬，气味难耐，影响混炼的胶料质量等现象。

由此可知，密封装置是密炼机设备上的重要部件之一，而密封环是密封装置中起密封作用的关键部件，可避免胶料不均匀导致的产品性能和质量下降，及橡胶融化后对环境产生的污染等问题。因此，这对密封环提出了更高的要求，需要具备良好的耐磨性、耐温性、有一定的强度、不易损伤转子端面等特性。

铜质密封环是最早开始使用的，因其具有耐高温、导热快、不易变形等特性，市场上被广泛应用。但造价较高，与金属端面直接接触摩擦易磨损，不能缺油，需要大量润滑油维护，且容易损坏密炼机的重要部位合金环，致使企业约2年左右就要大修一次，合金环更换一次费用较高，耽误企业的实际生产进度，增加了实际运营成本。因此，铜质密封环不是作为密封环的理想选材。

近几年，市面上还出现了添加铜粉改性聚四氟密封环、mc尼龙密封环以及电木密封环，这几种也有一定的局限性。相比于铜环，添加铜粉改性的聚四氟材质的密封环虽然强度大大增加了，也有一定的耐高温性，但是仍存在机械性能低，刚性差，热导效率低，耐磨性不够，易变形等缺点，并不适合用作密炼机密封环使用。相比于铜环，mc尼龙密封环耐磨性好，硬度相对较低，成本低，在使用温度不超过120℃，可在无润滑或少润滑条件下工作，且不伤合金环。但当混炼室温度长期超过120℃时，且达到150℃以上时，mc尼龙密封环会产生蠕变，耐磨性能随温度的升高而大大降低，容易变形，不耐高温，影响使用时间。相比于铜环，非金属材质电木密封环具有一定的优势，价格低，耐磨性好，有一定的耐高温性，质轻易加工，更换方便，不损伤合金环，可代替铜环使用。相比于mc尼龙密封环，耐高温性更强，在使用温度达到150℃时会有变形，但仍能保持一定的强度和机械性能，当使用环境温度超过180℃时，耐磨性能会随温度升高而逐渐降低，使用寿命也会随之缩短，所以在混炼室温度长期超过180℃的高温环境使用时还有一定的局限性。因此，研究一种密封环，既能耐磨损，相对价格不高，不损伤合金环，又能在高温环境下使用，且不需要大量润滑油即可保持良好的机械性能，降低密炼机的综合使用成本，是目前需要解决的问题关键。

技术实现要素：

针对现有设备存在的缺陷和问题，本实用新型提供一种非金属耐磨耐高温密炼机密封环，有效的解决了现有设备中存在的铜质密封环损伤合金环，造价较高，更换一次费用大，消耗大量润滑油维护，增加企业的运营成本；电木材质的密封环价格较便宜，但高温环境下耐磨性能大大降低，需要频繁更换，影响企业的现场管理的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：一种非金属耐磨耐高温密炼机密封环，包括圆形的环体，所述环体包括固定组装在一起的两个斜剖的半环，所述半环为电木制成的半环形结构，所述环体的一侧端面上沿圆周均匀开有多个嵌槽，所述嵌槽内交替匹配套装有耐磨柱和润滑柱，环体的另一侧设置有用于安装环体的定位槽，定位槽垂直于两半环的斜剖面。

进一步的，所述耐磨柱和润滑柱均呈圆形柱或棱柱。

进一步的，所述嵌槽的中部开有限位槽，所述耐磨柱的中部设置有弹片，当耐磨柱完全套装在嵌槽内时，弹片卡装在限位槽内。

进一步的，所述耐磨柱上开有装配槽，所述装配槽包括中心槽和让位槽；让位槽位于中心槽的底部与中心槽连通；弹片的主体套装在中心槽内，弹片的卡爪套装在让位槽内。

进一步的，所述耐磨柱和润滑柱上开设有排气槽，排气槽与嵌槽侧壁之间形成排气通道。

本实用新型的有益效果：与铜质密封环相比，电木密封环具有重量轻，成本低，易加工，不磨损密炼机合金环等优异特性，是代替铜环的理想材质。但当使用温度较高时使得电木密封环的耐磨性能大大降低。因此，如何在高温环境下提高电木密封环的耐磨性是当前要解决的关键技术问题。

针对电木密封环不耐高温问题，本实用新型采用电木为基础选材，结合高性能耐磨耐高温非金属材料进行组合，由于高性能耐磨耐高温非金属材料价格较高，所以采用以柱的形式镶嵌在电木端面。利用高性能耐磨耐高温非金属材料具有出众的耐磨、自润滑及耐疲劳特性，可使密封环在转动过程中形成一个闭合的耐磨滑动面，作为耐磨层，起到高耐磨、润滑的作用；利用高性能耐磨耐高温非金属材料的耐高温性和良好的韧性，使在炼胶温度达180℃以上的使用环境下，密封环能保持较好的耐磨支撑面，不蠕变，不伤合金环。

以具有结构支撑和密封作用的电木为骨架，以具有主要耐磨作用的高性能耐磨、耐高温非金属材料耐磨柱为耐磨层，这种结合两种非金属材质设计的密封环结构，有效解决了高温环境下电木密封环不耐磨损，不耐高温的问题，提高了密封环的耐磨性，且不损伤合金环，延长了整机使用寿命，降低了企业的运行成本。

同时本实用新型的耐磨柱可以为圆柱状或者棱柱状，其中棱柱状结构与环体的嵌槽匹配套装，在使用时耐磨柱紧密镶嵌在嵌槽内，提高了密封环整体结构的稳定性；同时为了防止耐磨柱从嵌槽中脱出，在耐磨柱的中部和嵌槽的中部对应设置了弹片为限位槽。

由此本实用新型结构新型，将非金属材质的耐磨柱与电木环结合，解决了现有密封环不耐磨、不耐高温的实际问题，有效延长了密封环的使用寿命，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的侧视图。

图3为图1剖视图。

图4为耐磨柱的结构示意图。

图5为耐磨柱的另一种结构示意图。

图中的标号为：1为环体，2为耐磨柱，3为润滑柱，4为定位槽，5为中心槽，6为让位槽，7为主体，8为卡爪，9为排气槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1：本实施例旨在提供一种非金属耐磨耐高温密炼机密封环，主要用于密炼机上，针对现有的密封环材质主要为铜质，铜质密封环造价较高，更换一次费用大，运营成本较高，电木材质的密封环价格较便宜，但高温环境下耐磨性能大大降低，需要频繁更换，使用麻烦，两种材质均不能满足人们的需求，为此本实施例提供了一种非金属耐磨耐高温密炼机密封环。

如图1-3所示，一种非金属耐磨耐高温密炼机密封环，包括圆形的环体1，所述环体1包括固定组装在一起的两个斜剖的半环，所述半环为电木制成的半环形结构，所述环体1的一侧端面上沿圆周均匀开有多个嵌槽，所述嵌槽内交替匹配套装有耐磨柱2和润滑柱3，环体1的另一侧设置有用于安装环体的定位槽4，定位槽4垂直于两半环的斜剖，用于与设备连接装配环体。

环体半斜剖是为了在维修时便于密封环的安装与拆卸。采用半剖形式，不需要完全拆卸设备即可安装密封环；采用斜剖，在密封装置中周围紧密结合的情况下，利用斜剖面的斜向力，相比于直剖形式更有利于拆卸密封环，方便又省力。

本实施例中以电木材质作为密封环，针对电木环的材料特质，本实用新型在电木环上设置了嵌槽，嵌槽内套装有耐磨柱2和润滑柱3，利用耐磨柱2来增强电木环的耐磨性和耐高温能，利用润滑柱3增强电木环端面的润滑与耐高温性能，具体的润滑柱可以为石墨柱。实际工作时，当密封环使用温度达到180℃后，耐磨柱2、润滑柱3和电木环同时参与工作，此时耐磨面与润滑面交叉起作用，有效提高了电木密封环的耐磨，耐高温的特性。电木环与铜质密封环相比，电木密封环具有重量轻，成本低，不磨损密炼机合金环等优异特性，针对电木密封环不耐高温问题采用电木为基础选材，结合高性能耐磨耐高温非金属材料进行组合，由于高性能耐磨耐高温非金属材料价格较高，所以采用以柱的形式镶嵌在电木端面。利用交替设置的耐磨柱和润滑柱，具有出众的耐磨、自润滑及耐疲劳特性，可使密封环在转动过程中形成一个闭合的耐磨滑动面，作为耐磨层，起到高耐磨、润滑的作用；利用高性能耐磨耐高温非金属材料的耐高温性和良好的韧性，在炼胶温度达180℃以上的使用环境下，密封环能保持较好的耐磨支撑面，不蠕变，不伤合金环；有效解决了高温环境下电木密封环不耐磨损，不耐高温的问题，延长了密封环的使用寿命，降低了企业的运行成本。实践证明，采用这种结构的密封环，比铜质密封环和纯电木密封环使用寿命长几倍，且成本比铜质密封环低一倍不止。

实施例2：本实施例与实施例1基本相同，其不同在于，本实施例对耐磨柱2的结构和安装方式进一步限定。

所述耐磨柱2为非金属材料制成的圆形柱或棱柱，其中棱柱结构能与嵌槽匹配套装在一起，防止耐磨柱在嵌槽内自转，提高了密封环的稳定性。

所述嵌槽的中部开有限位槽，所述耐磨柱的中部设置有弹片，当耐磨柱完全套装在嵌槽内时，弹片卡装在限位槽内。

如图4所示，所述弹片沿耐磨柱中心对称设置有两个；耐磨柱上开有装配槽，所述装配槽包括中心槽5和让位槽6；让位槽6位于中心槽5的底部与中心槽5连通；弹片的主体7套装在中心槽5内，弹片的卡爪8套装在让位槽6内。

本实施例中耐磨柱套入嵌槽内，随着套装过程，嵌槽的内壁会压触弹片的主体7，使卡爪8向让位槽6内深入，使主体与耐磨柱的侧壁保持水平，当耐磨柱与嵌槽完全适配时，弹片由于弹性回弹，并嵌装在限位槽内，防止耐磨柱沿嵌槽滑动，使耐磨柱脱离嵌槽，加强了耐磨柱安装的稳定性。

实施例3：本实施例与实施例1基本相同，其不同在于，本实施例对耐磨柱的结构进一步说明。

所述耐磨柱和润滑柱上开设有排气槽9，排气槽9与嵌槽之间形成排气通道。

将耐磨柱镶嵌到嵌槽内时，耐磨柱首先封闭嵌槽端部，从而在内部会有一定的气体被压缩，并存留在嵌槽内，会对耐磨柱有一定的压力，遇到气温升高时，表面的摩擦力小于底部压缩气体的阻力时，就会对耐磨柱起到一定反作用力，从而促使耐磨柱回弹，为此本实施例中设置了排气槽9，以便镶嵌时排气，消除负压，使耐磨柱与密封环结合更完全。