【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の回転シール機構は、固定体と回転体との間に配置される回転シール機構において、前記回転体の周りに設けられ、前記回転体と回転可能に接続されるシールアセンブリと、前記シールアセンブリと前記固定体を接続するフレキシブル接続体と、及び前記シールアセンブリに配置された周方向リミット部品とを備える。
【0008】
前記シールアセンブリに、シールアセンブリと、前記回転体との同軸度を制限するためのサーボ支持機構が配置される。
【0009】
前記シールアセンブリは、シールリング、シールリング位置決めリング及びシールリンググランドを内蔵するシールフレームを備える。
【0010】
前記固定体と前記フレキシブル接続体との間にフランジが配置される。
【0011】
前記シールアセンブリにグリース通路が設けられている。
【0012】
前記固定体と前記固定体のフランジとの間に、直径サイズが固定体の直径と回転体の直径のサイズとの間にある筒体が配置され、当該筒体は固定体の一部であってもよく、前記筒体と回転体との間に迷路型防塵断熱壁が配置されている。
【0013】
前記固定体と前記固定体のフランジとの間に、直径サイズが固定体の直径と回転体の直径のサイズとの間にある筒体が配置され、当該筒体は固定体の一部であってもよく、前記筒体と回転体との間に冷却装置が配置されている。
【0014】
前記シールアセンブリと回転体との間にタイヤが配置されており、前記タイヤと回転体との間で柔軟体に接近する一側にリング板が配置され、溶接シールされる。
【0015】
前記回転体とタイヤの間に冷却機構が設けられており、さらに、当該機構は、風冷機構または水冷機構であってもよい。
【0016】
本発明は、回転シール、特に中大型設備において回転シールの回転体の中心の脈動によりシールが弱く、シール効果が悪く、シール部品の寿命が短い問題について、創造的に回転体と固定体との間のシールについて分解処理を行い、つまり回転シールを回転体とシールアセンブリとの間の回転シール、及びシールアセンブリと固定体との間のフレキシブル脈動シールに分解した。これにより、従来の回転、脈動、揺れ、スランプが一緒に集中している複雑なシールを、一つの単一の回転シールと一つの脈動、揺れ、スランプの様々な運動を脈動、揺れ、スランプを吸収するフレキシブル変化に転換させた一つのフレキシブルシールに転換し、これらの二つのシールの両方とも完全なシールが実現できる。
【0017】
前記回転体の周りに回転体と回転可能に接続されているシールアセンブリが配置されて、シールアセンブリと回転体が接触され、シールアセンブリと回転体の接触を確保する過程において、シールアセンブリと回転体との良好な回転シールを実現する。前記シールアセンブリは、フレキシブル接続体を介して前記固定体に接続され、フレキシブル接続体の一端はシールアセンブリに接続され、他端は前記固定体に接続される。回転体の回転過程において、シールアセンブリと回転体は、相対運動し、その相対運動過程において、径方向で回転体に沿って上下左右に脈動する。シールアセンブリの脈動過程にて、フレキシブル接続体を介して前記固定体に接続される。フレキシブル接続体自体は柔軟で、各種の変形、特に径方向での変形が可能で、シールアセンブリ上の位置の変化を固定体に伝達せず、固定体の不動性とシールアセンブリの脈動との長期共存を実現でき、互いに影響されない。シールアセンブリの、理想的な軸線と実際の動的状態の軸線との間の位置で頻繁な動的変動は、フレキシブル接続体の自身の柔軟性によって自動に消滅される。フレキシブル接続体は、固定体とシールアセンブリとの間の位置で互いに干渉しないように確保することができるだけでなく、固定体とシールアセンブリの安定シーリングも実現できる。
【0018】
回転シールの設計過程において、当業者の理念は、いずれも回転体の回転過程において中心の脈動をさらに小さくしたり、できるだけ非常に小さな範囲内に制御して、固定体と回転体との間のシール部材の変形に適応することである。言い換えると、各方面から回転体の脈動を減らすことは、当業者が回転シールの設計時に技術中心の推進方向であり、これは、当業者において最も重要な方向である。回転体の回転の過程で、中心の脈動が理想的なサイズに達することができない場合は、当業者は、一般的にベストを尽くしてシール部材の変形サイズと変形能力を増加して、シール部材の変形サイズを増加することにより、回転体の回転中心の脈動幅に適応するようにして、可能な限りガス漏れを減らしようとした。さらに重要なことは、回転シールの設計の考え方の方向は、大型設備、または小型機器に問わず、回転体と固定体との間がさらにコンパクトになる。より小さな間隔は、すべてのシールを実現する着眼点と基礎であるところ、更に精密に材料を製造し、更に高いレベルの設計プロセスに回転体の中心の脈動を減らし、シール部材の変形サイズを増加することが理念である。断然回転シールと全く関係のない部品を使用して、回転体の中心の脈動を可能にして補償することは想起できない。言い換えると、本発明は、回転体と固定体との間の回転シールを分解処理して、すなわち、回転シールを回転体とシールアセンブリとの間の回転シールと、シルリムアセンブリと固定体との間のフレキシブル脈動シールに分解したが、これは当業者の通常の設計とは全く異なる設計の方向であり、当業者は、いかなる理由でもフレキシブル接続体を使用して回転シールを接続する技術示唆を得て回転体脈動プロセスの回転体と固定体との間の回転シールの問題を解決することができない。
【0019】
また、回転体の回転過程において、フレキシブル接続体は、回転体の中心での脈動時、シールアセンブリが径方向での脈動問題に適応して、シールアセンブリが径方向で回転体に沿って一緒に脈動するようにして、シールアセンブリと回転体との同軸度の問題を確保して、シールアセンブリ内のシール部材が受ける圧力と変形が通常の範囲内にあるようにして、そのシール効果とシール部材の寿命を向上させた。同時に、回転体の回転過程において、シールアセンブリ中のシール部材が回転体の摩擦を受けて、周方向で受ける力が柔軟体に負荷を分散して、シールアセンブリが周方向での位置も変化し、フレキシブル接続体自体の特点によって、シールアセンブリが周方向での位置も一定の揺れ変化することを許容することができる。これらの摩擦回転力は、柔軟体を介して、最終的に固定体に負荷を分散し、揺れの反作用力として作用し、反作用力は柔軟体を介してシールアセンブリの回転が制限を受けて小さな範囲内にあるようにする。シールアセンブリが周方向で回転した後、必然とフレキシブル接続体が一定程度に揺れるようにしており、これらの揺れは、フレキシブル接続体が受ける張力が変化するようにして、これらの張力は、シールアセンブリが周方向で回転し続けることを制限することで、フレキシブル接続体がシールアセンブリの径方向での脈動と周方向での回転の複合作用の下で、シールアセンブリが径方向での脈動を許容し、周方向での回転を制限してシールアセンブリと固定体との間のシールを完成して、動的状態にある回転シールの重要な部品となる。
【0020】
フレキシブル接続体とサーボ支持機構とを接続している固定体、シールアセンブリ、回転体としては、フレキシブル接続体とサーボ支持機構は、マッチングされる結合体であり、それぞれ回転体の比較的大きな中心脈動、シールアセンブリと回転体との間の比較的安定した間隔、比較的小さな摩擦、シール部材の正常な変形、比較的優れたシール効果に対応でき、比較的小さな摩擦力だけフレキシブル接続体を介してシールアセンブリの径方向での変形と周方向での牽制を満足することができるので、本発明は、動的な状態の全体的な創造性体系であり、回転シールの創造思考の方向に基づいて、各部品間の相互サポーティングする一つの技術成果である。
【0021】
さらに、中心が脈動する回転体と固定体の動作過程において、本発明の回転シール機構は、実際に回転体の中心からの脈動を制限することなく、回転体の中心からの脈動がシールに影響を及ぼさない場合に、フレキシブル接続体により中心からの脈動が補償され、脈動が固定体に伝達されないようにする。これにより、シールアセンブリが回転体に沿って中心で脈動し、フレキシブル接続体を介して、中心からの脈動と周方向での摩擦力との二つの力を効果的に除去し、一定の時間の運行を介して回転体の中心からの脈動幅が意外に徐々に小さくなり、ますますより制御しやすい範囲内になる。これらの速度は、シール部品によって解放していない回転体に比べて、速度が非常に速く、さらに二倍以上に達することができる。中型・大型の窯の本体の形状が回転過程で局部的に変形されるが、形状は理想的な回転体により近く、回転体の回転を完成するのにより有利であるが、これらの回転体に近接する速度は、確かに予想外の結果である。これは中型・大型回転体の構造は、一般的に、金属構造形式であり、体量が非常に大きく、内部に比較的多くの材料を積載して、高温の化学変化の過程に応じて、高温回転高負荷の中型・大型回転体または回転設備が回転過程で円筒形の形状がこのように早く変形して、更に回転に有利であり、中心からの脈動がさらに小さく、さらにシールにも有利である。
【0022】
シールアセンブリに周方向でリミットするための係合部品を配置し、固定体にリミット部品を配置することにより、前記シールアセンブリが径方向で、前記回転体に沿って中心線に沿って脈動するが、周方向で動かないようにする。前記周方向リミット部品は、様々な形式を利用することができるが、いずれもシール部材が径方向で変動する過程で、周方向で動かないようにすることができる。前記周方向リミット部品は、シールアセンブリの周方向でのリミットを行い、シールアセンブリが回転体の回転時に発生する回転摩擦力を直接的に固定体に負荷を分散させて、シールアセンブリに発生する摩擦抵抗力がフレキシブル接続体に伝達されることを避け、フレキシブル接続体が、より長い使用寿命を持つようにする。フレキシブル接続体は、ゴム製品を使用してもよく、柔軟性が比較的高く、フレキシブル接続体が回転窯の回転に応じて、変形、搖動や脈動するように効果的に確保することができ、フレキシブル接続体の複雑な運動を介して、固定体と回転体との間の位置の変化を補償する。シールアセンブリが回転シール過程で、フレキシブル接続体についての周方向でのトルクの作用を解決して、柔軟体ができるだけ少なく力を受けるようするとともに、回動体の脈動による回転シールにて発生する様々な問題をうまく解決した。前記周方向リミット部品は、固定体に配置され、他の固定体に配置されてもよく、さらにフレキシブル接続体に配置されてもよく、シールアセンブリに力を印加して、周方向での運動を阻止することのみできれば良い。
【0023】
本発明では、前記シールアセンブリにサーボ支持機構が配置されている。前記サーボ支持機構を介してシールアセンブリと前記回転体との同軸度を制限して、シールアセンブリ内のシール部材と回転体の二つの回転中心との間に大きな偏差がないようにすることにより、シールアセンブリのシールリングの中心と回転体の回転中心との間に大きな偏差がないように確保できる。これにより、シールアセンブリと回転体の周りの距離がより均一になり、シールリングの正常なシール隙間補正能力が確保されて、サーボ支持機構は、回転体が適当な隙間を有するように確保して、どの接触部位で掛かり停滞される現象が発生しないようにするとともに、サーボ支持機構と回転体との間の隙間も大きすぎないようにして、シールを確保することができる。サーボ支持機構が存在しない、または、サーボ支持機構と回転体との間の隙間が大きすぎると、シールアセンブリと回転体との同軸を確保することができず、シールアセンブリと回転体の周りの隙間にひどいばらつきが発生する。シールアセンブリのシールリングの中心と回転体の中心とのオフセット距離が大きすぎると、シールリングのシールが同時に二つの現象が発生することができ、一方、隙間が小さすぎる部位でのシールリングがひどく変形して、シールリングの唇部が敗れ、ひどく摩耗され、一方、隙間が大きすぎる部位でのシールリングの最大補正能力が隙間を埋めることができずに、当該部位からガスが漏れる。サーボ支持機構は、様々な形式で実現することができ、シールアセンブリの両側または中間にスライド機構やローリング機構を配置し、シールアセンブリが回転体と周方向で継続して相対運動を行うことを確保して、常にシールアセンブリと回転体との同軸度が一定の範囲内にあるように確保する。サーボ支持機構を介してシールアセンブリは、回転体の径方向でいつも回転体に沿って中心で脈動し、中心で脈動する過程において、両者の同軸度は一定の範囲内にあり、両者の相対運動は影響を受けず、シールリングの補正能力はシール隙間の需要を十分に満たして、両者の安定したシールを実現する。
【0024】
前記シールアセンブリは、シールフレームを備え、前記シールフレーム内にシールリング、シールリング位置決めリング及びシールリンググランドが配置されている。
【0025】
前記固定体と前記フレキシブル接続体との間にフランジが設けられており、設備の装着により便利である。
【0026】
防塵部品の配置は、粉塵がシールアセンブリと回転体との間の部位に進入することを減らして、シールリングの摩耗を減らし、かつ優れている熱遮断作用をすることができ、窯の本体内の高温がフレキシブル接続体とシールリングに対する輻射熱を低減することができ、フレキシブル接続体とシールリングを保護するためのものである。好ましくは、前記筒体と回転体との間に冷却装置を配置して、シール区域に進入するガスを冷却することができ、フレキシブル接続体とシールリング材質の耐熱要求を下げることにより有利で、フレキシブル接続体とシールリングの寿命を向上させることができる。より好ましくは、冷却装置の外側、すなわち固定体から離れかつシールリングに近接する位置にて、窯ヘッドの外壁にチェック・リングを固定接続して、当該チェック・リングは筒体のフランジの間に摩擦力が発生しないようにすることがよく、チェック・リングと冷却装置は、一緒に粉塵を遮断し輻射熱を防止する。
【0027】
前記シールアセンブリと回転体との間にタイヤを配置して、シールアセンブリと回転体とのスライド摩擦は回転体とシールアセンブリ接触部品の間を円滑化処理して摩擦を減らし、かつ回転体に対するシールアセンブリのシール効果を向上させ、大型回転体について局部的な研削を行い、滑らかように処理することが非常に難しいげと、タイヤを使用して加工サイズを減らし、タイヤのサイズは、回転体に比べて体量がより小さく、その表面に対して加工するのが便利で、装着、検査及び交換が簡単で、同時にシールアセンブリと回転体の距離を伸ばし、熱が回転体からシールアセンブリに伝達されることを低減し、シール性能を向上させ、アセンブリの寿命を増加させることができる。前記タイヤと回転体との間の柔軟体が配置されている一端に、リング板を配置して、溶接シールを行い、その目的は、タイヤと回転体との間に、回転体の内部からのガス漏れの問題が発生しないようにするものである。
【0028】
前記シールアセンブリのシールリング、シールリング位置決めリングとシールフレームにグリース通路が設けられており、シールリングにグリースを注入することが便利で、シールリングと窯ヘッドが固定接続されているタイヤの間の摩擦を減らし、シールリングの使用寿命を伸ばすことができる。前記シールリングは、Y型またはJ型シールリングであり、前記Y型またはJ型シールリングは、サイズ補正量が大きな特徴を有し、その補正量は、主にY型またはJ型シールリングの唇部に依拠し、その唇部は比較的に大きな弾性補正能力を持ち、回転体と固定接続されているタイヤの間に隙間または隙間が存在しないので、シール効果がフィッシュスケールなどのシール効果よりもはるかに優れている。