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1、任务4.3 搅拌反应釜,五、搅拌反应釜的传动装置,1.电动机 2. 减速器 3. 机架 4.凸缘法兰 5.安装底座,图4-67 反应釜的传动装置,1.电动机,反应釜的电动机大多与减速器配套使用，电动机的功率是选用的主要参数，可由搅拌功率计算电动机的功率。 拌所需电动机的功率N电机可用下式表示： （4-7） N搅拌工艺要求的搅拌功率，kW； 总总效率，包括减速装置传动效率、搅拌轴功率计算误差、轴封摩擦损耗和其它损耗。,2. 减速器 （1）齿轮减速器,齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力，是现代机械中应用最广的一种机械传动。齿轮减速器是把齿轮传动封闭起来，将机械能转换为压力能的一种动力装置。,（
2、1）齿轮传动的特点 效率高 在常用的机械传动中，以齿轮传动效率为最高，闭式传动效率为96%99%，这对大功率传动有很大的经济意义。 结构紧凑 比带、链传动所需的空间尺寸小。 传动比稳定 传动比稳定往往是对传动性能的基本要求。齿轮传动获得广泛应用，正是由于其具有这一特点。 工作可靠、寿命长 设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠，寿命可长达一二十年，这也是其它机械传动所不能比拟的。 齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合。,（2）齿轮传动的类型 按轴线相互位置：分为平面齿轮传动和空间齿轮传动。平面齿轮传动按轮齿方向分为：直齿轮传动、斜齿轮传动和人字
3、齿轮传动。空间齿轮传动分为：锥齿轮传动、交错轴斜齿轮传动和蜗杆蜗轮传动。 按啮合方式：分为外啮合齿轮传动、内啮合齿轮传动和齿轮齿条传动。 按齿轮传动是否封闭：分为开式齿轮传动和闭式齿轮传动。,（3）齿轮传动的传动比 设主动齿轮转速为n1、齿数为z1，从动齿轮转速为n2、齿数为z2，则齿轮传动的平均传动比为：,由上式可见，当z2较大而z1较小时可获得较大的传动比，即实现较大幅度的降速。但若z2过大，则将因小齿轮的啮合频率高而导致两轮的寿命相差很大，而且齿轮传动的外廓尺寸也要增大。因此，限制一对齿轮传动的传动比i12。 【例】主动齿轮的齿数z1=20，从动齿轮的齿数z 2=40，传动比i= z 2
4、/z1=40/20=2。,【例4-1】某齿轮传动，主动齿轮转速n1=960r/min，齿数z1=20，从动齿轮齿数z2=50。试计算传动比i和从动轮转速n2。 解 由传动比计算公式可得 传动比 从动齿轮转速,（4）齿轮传动的失效 齿轮的失效，一般是轮齿失效. 常见的失效形式有轮齿折断、齿面疲劳点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形等五种。,（5）齿轮减速器的润滑与维护 齿轮传动的润滑方法，对开式传动主要有手工加油润滑、滴油润滑、油浴润滑和油雾润滑；对闭式传动的齿轮减速器主要有油浴润滑、循环润滑和油雾润滑。 将摩擦表面浸入润滑油池的润滑方法，称为油浴润滑。为不使搅油损失过大，最高适用圆周速度为1
5、2.5m/s。圆周速度在12.525m/s范围内时可安装护轮罩。开式传动因为不密闭，故润滑油容易飞散流失，要求选择粘附性很强的高粘度润滑油；闭式传动根据齿面最大接触应力选择润滑油的品种，根据齿轮节圆线速度和应力状况选择润滑油的粘度。 齿面出现严重疲劳点蚀现象，约占齿长30%、齿高50%以上，或者齿面有严重明显的凹痕擦伤时，应更换新齿轮。 小尺寸的齿轮轮齿断裂时，应进行更换；大尺寸的齿轮轮齿损坏不超过两齿时，允许镶齿修复；补焊部分不超过轮齿长度的50%时，允许补焊。,（2）蜗杆减速器,蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，用于传递空间两交错轴间的运动和动力。 蜗杆的形状近似于螺杆，其螺旋线方向可为左旋或右旋
6、。 国标规定，蜗杆的头数为、。 在蜗杆传动中，通常是蜗杆主动，蜗轮从动。,在蜗杆传动中，通常是蜗杆主动，蜗轮从动。 设主动蜗杆转速为 、头数为 ，从动蜗轮转速为 、齿数为 ，蜗杆传动的传动比i等于蜗杆与蜗轮转速之比。当蜗杆回转一周时，蜗轮被蜗杆推动转过引个齿(或z1z2周)，因此传动比为：,蜗杆减速器传动平稳、传动比大、具有自锁性，但是效率低，制造费用高。 蜗杆传动齿面间的相对滑动速度大，发热量大，故闭式蜗杆传动的主要失效形式是胶合，其次是点蚀和磨损。 开式蜗杆传动的失效形式是磨损和齿根弯曲折断。 由于蜗杆材质强度高于蜗轮，所以蜗杆传动的失效经常发生在蜗轮上。,（3）减速器的选用,减速器的作用
7、是传递运动和改变转动速度，以满足工艺条件的要求。为了提高产品质量，节约成本，适当大批量专业生产，已制定了相应的标准系列，并由有关厂家定点生产。 需要时，可根据传动比、转速、载荷大小及性质，再结合效率、外廓尺寸、重量、价格和运转费用等各项参数与指标，进行综合分析比较，以选定合适的减速器类型与型号，外购即可。 反应釜用减速器常用的有摆线针轮行星减速器、齿轮减速器、V带减速器以及圆柱蜗杆减速器，其传动特点见表，供选用参考。,表 四种常用减速器的基本特征,3.机架,作用： 机架将搅拌反应釜的传动装置安装在釜体顶盖上。 结构： 标准系列产品为单支点机架和双支点机架。 单支点机架标准为 HG 215669
8、5；双支点机架标准为 HG 2156795。,单支点机架 双支点机架,图4-68 单支点机架,图4-69 双支点机架,4.凸缘法兰,作用： 用于连接搅拌器传动装置的安装底盖。 分类： 标准凸缘法兰（HG 215640-95）有四种结构形式。 标准凸缘法兰适应设计压力为0.1、1.6 MPa。 设计温度为-20300。,R型凸缘法兰,M型凸缘法兰,LR型凸缘法兰,LM型凸缘法兰,图4-70 凸缘法兰,5.安装底座,作用：用于支承支架和轴封。 结构：分为上装式（传动装置设立在釜体上部）和下装式（传动装置设立在釜体下部）两种形式。上装式和下装式各有4种形式 。,六、搅拌反应釜的轴封装置,1.填料密封
9、 填料密封结构 填料密封由填料、填料箱体、衬套、压盖、压紧螺栓、油杯等组成。,图4-73,密封原理,填料箱本体固定在顶盖的底座上。在压盖压力作用下，装在搅拌轴与填料箱本体之间的填料被压缩，对搅拌轴表面产生径向压紧力。,（3）填料 对于低压、无毒。非易燃易爆等介质，可选用石棉绳作填料。 对于压力较高且有毒、易燃易爆的介质，一般可用油浸石墨石棉填料或橡胶石棉填料。 对于高温高压下操作的反应釜，密封填料可选用铅、紫铜、铝、蒙乃尔合金、不锈钢等。,（4）填料箱 填料箱已有标准件。标准组制订以标准轴径为依据，轴径系列有30、40、50、65、80、95、110、130八种规格，可直接选用。 （5）压盖与
10、衬套 压盖的作用是盖住填料，并在压紧螺母拧紧时将填料压紧，从而达到轴封的目的。,2.机械密封 用垂直于轴的平面来密封转轴的装置,（1）密封结构 由动环、静环、弹簧加荷装置和辅助密封圈等四部分组成。,图4-74,图4-74,（2）密封机理,机械密封在结构上形成了四个密封点 A， B， C， D。 A点是静环座与设备之间的静密封，密封元件是静环座密封圈10； B点是静环与静环座之间的静密封，密封元件是静环密封圈5； D点是动环与轴（或轴套）之间的静密封，密封元件是动环密封圈 8； C点是动环与静环之间有相对运动的两个端面的密封，属于动密封，是机械密封的关键部位。,机械密封的分类,单端面与双端面 当
11、密封装置中只有一对摩擦副（一个动环、一个静环）时称为单端面。,图4-75,机械密封的分类,单端面与双端面 当密封装置中有两个摩擦副的（即有两个动环、两个静环）称为双端面。,图4-76,大弹簧与小弹簧 大弹簧又称单弹簧，即在密封装置中仅有一个与轴同心安装的弹簧。 小弹簧又称多弹簧，即在密封装置中装设数个沿圆周分布的小弹簧。,平衡型与非平衡型 根据接触面负荷平衡状况，机械密封又可分为平衡型与非平衡型两种。 非平衡型仅适应介质压力较低场合。 平衡型适宜于压力较高或压力波动较大的场合。,图4-77 非平衡型密封和平衡型密封,主要零部件,动环和静环 动静环要选用耐磨性、减摩性和导热性能好的材料；动环材料
12、的硬度要比静环高；两端面加工精度要求很高。 弹簧加荷装置 弹簧加荷装置由弹簧、弹簧座、弹簧压板等组成。,静密封元件,釜用机械密封的静密封元件形状常用的有“O”形、“V”形、矩形等.,图4-78,七、搅拌反应釜的维护保养,检查反应釜所有进出口阀是否完好可用，若有问题必须及时处理； 检查反应釜的法兰和机座等有无螺栓松动，安全护罩是否完好可靠； 检查反应釜本体有无裂纹、变形、鼓包、穿孔、腐蚀、泄漏等现象，保温、油漆等是不是完整，有无脱落、烧焦情况；,检查安全阀、防爆膜、压力表、温度计等安全装置是否准确灵敏好用，安全阀、压力表是否已校验，并铅封完好，压力表的红线是否划正确，防爆膜是否内漏； 减速器和电
13、机声音是否正常，摸减速器、电机、机座轴承等各部位的开车温度情况：一般温度 40、 最高温度 60（手背在上可停留8秒以上为正常）；,检查减速器有无漏油现象，轴封是否完好，油泵是否上油，检查减速箱内油位和油质变化情况，釜用机封油盒内是否缺油，必要时补加或更新相应的机油； 保持搅拌轴清洁见光，对圆螺母连接的轴，检查搅拌轴转动方向是否按顺时针方向旋转，严禁反转；,反应釜内有无异常的振动和响声； 定期进釜内检查搅拌等釜内附件情况，并紧固松动螺栓，必要时更换有关零部件； 做好设备卫生，保证无油污、设备见本色。,【知识拓展】反应釜的常见故障及排除方法,故障现象：壳体损坏（腐蚀、裂纹、透孔） 故障原因：受介
14、质辐射（点蚀、晶间腐蚀）； 热应力影响产生裂纹或碱脆； 磨损变薄或均匀腐蚀。 处理方法：采用耐腐蚀材料衬里的壳体需重新修衬或局部补焊； 焊接后要消除应力，产生裂纹要进行修补； 超过设计最低的允许厚度，需更换本体。,故障现象：超温超压 故障原因：仪表失灵，控制不严格； 误操作；原料配比不当；产生剧烈反应； 因传热或搅拌性能不佳，产生副反应； 进气阀失灵进气压力过大、压力高。 处理方法：检查、修复自控系统，严格执行操作规程； 根据操作法，采取紧急放压，按规定定量定时投料，严防误操作； 增加传热面积或清除结垢，改善传热效果修复搅拌器，提高搅拌效率； 关总汽阀，断汽修理阀门。,故障现象：密封泄漏(填料
15、密封) 故障原因：搅拌轴在填料处磨损或腐蚀，造成间隙过大； 油环位置不当或油路堵塞不能形成油封； 压盖没压紧，填料质量差，或使用过久； 填料箱腐蚀。 处理方法: 更换或修补搅拌轴，并在机床上加工，保证粗糙度； 调整油环位置，清洗油路； 压紧填料，或更换填料； 修补或更换。,故障现象：密封泄漏(机械密封) 动静环端面变形，碰伤； 端面比压过大，摩擦副产生热变形； 密封圈选材不对，压紧力不够，或V形密封圈装反，失去密封性； 轴线与静环端面垂直误差过大； 操作压力、温度不稳，硬颗粒进入摩擦副； 轴串量超过指标； 镶装或黏接动、静环的镶缝泄漏。,处理方法: 更换摩擦副或重新研磨； 调整比压要合适，加强
16、冷却系统，及时带走热量； 密封圈选材，安装要合理，要有足够的压紧力； 停机，重新找正，保证不垂直度小于0.5mm； 严格控制工艺指标，颗粒及结晶物不能进入摩擦副； 调整、检修使轴的窜量达到标准； 改进安装工艺，或过盈量要适当，或黏接剂要好用，牢固。,故障现象：釜内有异常的杂音 故障原因：搅拌器摩擦釜内附件（蛇管、温度计管等）或刮壁； 搅拌器松脱； 衬里鼓包，与搅拌器撞击； 搅拌器弯曲或轴承损坏。 处理方法：停机检修找正，使搅拌器与附件有一定间距； 停机检查，紧固螺栓； 修鼓泡，或更换衬里； 检修或更换轴及轴承。,故障现象：搪瓷搅拌器脱落 故障原因：被介质腐蚀断裂； 电动机旋转方向相反。 处理方法：更换搪瓷轴或用玻璃钢修补； 停机改变转向。,故障现象：搪瓷釜法兰漏气 故障原
