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JP4096542B2 - Rotary kiln seal mechanism - Google Patents
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JP4096542B2 JP2001328584A JP2001328584A JP4096542B2 JP 4096542 B2 JP4096542 B2 JP 4096542B2 JP 2001328584 A JP2001328584 A JP 2001328584A JP 2001328584 A JP2001328584 A JP 2001328584A JP 4096542 B2 JP4096542 B2 JP 4096542B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化学品やセメント等の焼成等に用いられるロータリーキルンに使用するに好適なロータリーキルンのシール機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的なロータリーキルンは、回転筒の入り口側から供給した原料を、回転筒の回転と傾斜を利用することによって出口側に移動させながら、回転筒の中に吹き込んだ熱ガス等により焼成して排出する。
前記回転筒は、基礎に固定されたハウジング等の架台に、その両端を回転可能に挿入、または支持等されているが、固定部材であるハウジングと回転部材である回転筒の間の隙から、前記回転筒の中に吹き込んだ熱ガス等が漏れだす可能性があるため、該隙間を覆うようにして、ハウジングと回転筒の間にシール機構を配設している。
【0003】
特に、原料と加熱ガスを分離した外熱式ロータリーキルンは、原料を移送するための回転筒である内筒を固定部材である加熱炉内に挿入することによって加熱する構造であることが一般的であり、該内筒の回転部分と固定された加熱炉との間に隙間があるために、シール機構を配設する必要があると同時に、内筒の中に投入した原料を乾燥焼成する際にガス発生を伴うことが多く、そのような場合は、前記した内筒の回転部分と固定された加熱炉のみならず、内筒の両端を支持する架台との間の隙間から、ガスが漏れ出す可能性もあって、シール機構を多用している。
【0004】
前述したようなロータリーキルンに用いられている従来のシール機構の構造を以下簡単に説明する。
前記従来のシール機構は、回転部材と固定部材のそれぞれにシール部材を配して、該それぞれのシール部材を互いに気密に当接させることにより、シール部分を形成することが一般的であり、加熱膨張することによって、回転部材と固定部材の寸法が変化するロータリーキルンのシール機構においては、図6にその1例を示すような構造のシール機構を用いることが一般的に知られている。
図6に示したシール機構は、伸縮管210とガイドロット205を挿通させた押付用コイルバネ202とを用いることによって、前記寸法の変化を吸収して、シール部材であるシール板215とシール板207を互いに気密に当接させる構造となっている。
【0005】
また、前記寸法の変化を吸収して気密に保つことのできる他の従来シール機構の1例として、特開平9−217989号公報に示されるようなシール機構が知られている。
前記公報に開示されたシール機構は、回転側環状部材の回転軸線に対して略直交する摺接面(シール面)を設け、このシール面に、第2の環状部材に伸縮管を介して気密に連結した環状の移動フランジを付勢部材の力で圧接させて、回転部材と固定部材との間を気密に連結したロータリーキルンのシール機構である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図6に示す従来のシール機構は、運転時の熱の影響によって回転筒全体がたわむ等の変形をおこしたような場合に、回転筒250側に配したシール板207のシール面が傾いても、該固定部材側に配したシール板215のシール面が、コイルバネ202の中に通したガイドロッド205のために傾くことが抑制されて、シール部材同士の当接が不良となってシール不良が生じるといった問題点を有した。
同様に前述した特開平9−217989号公報に示される従来のシール機構も、内筒側に配したシール部材の当接面が傾いた場合に、該固定部材側に配したシール部材が傾くことができないために、シール不良が生じるといった問題点を有した。
【0007】
また、前述した2つの従来のシール機構は、コイルバネの弾性回復力によって互いのシール面を当接させており、コイルバネの圧縮量によってシール面の当接力(シール面圧と称することもある)に違いが生じる構造である。
そのため、回転部材と固定部材の寸法関係が変化するロータリーキルンに使用する場合に、シール面が常に一定のシール能力を保つということは難しく、コイルバネの圧縮量が一番少ない場合においてシールに必要十分なシール面圧を維持しようとすると、コイルバネの圧縮量が大きい場合にシール面圧が高くなりすぎてしまうためシール面が短期間で磨耗するといった不具合を生じる。
【0008】
具体的な例を図6に示したシール機構で説明すると、ハウジング201と回転筒250の間に配した従来シール機構を、回転筒が十分に加熱されておらず回転筒が短いロータリーキルンの運転開始時において十分なシール能力を得ようとコイルバネ202の圧縮量を調整した場合に、ロータリーキルンの定常運転時に回転筒250の温度が上昇して回転筒250が長くなった際には、シール板207がハウジング201側に移動するためにコイルバネの圧縮量が大きくなりすぎて、シール面圧が高くなりすぎてシール面がすぐに磨耗するといった不具合を生じる。
【0009】
本発明は、上記問題点に鑑み、ロータリーキルンの運転開始時から終了時まで、例えロータリーキルンが若干たわんで曲がるなどの変形を起こしたとしても、確実にシールすることができるロータリーキルンのシール機構を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明によるロータリーキルンのシール機構は
(1) ロータリーキルンの回転部材と固定部材との間に配設したロータリーキルンのシール機構において、該回転部材の外周に設けられて該回転部材の回転軸線に略直交するシール面をその両面に備えた第1のシールリングと、該固定部材から第1の伸縮管を介して取付けられた取付座に付勢部材を介して連結された第2のシールリングとを備えて、第1のシールリングを両側から挟みこむようにして第2のシールリングを2枚配置するとともに、該取付座と該第2のシールリングとの間に前記取付座及び第2のシールリングに沿う環状の第2の伸縮管を配して該取付座と該第2のシールリングとの間を気密に連結し、該付勢部材により第2のシールリングを第1のシールリングに押しつけてシール部を形成した。
【0012】
(2) (1)記載のロータリーキルンのシール機構において、前記伸縮管を金属製のベローズとした。
【0013】
(3) (1)又は(2)記載のロータリーキルンのシール機構において、前記ロータリーキルンを外熱式のロータリーキルンとした。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明による実施形態の好ましい1例について詳細に説明する。
図1〜図5は本発明の実施の形態に係り、図1はロータリーキルンのシール機構の要部断面図である。図2はロータリーキルンに対するシール機構の取付状態を具体的に説明するための概念図であり、図3はシール機構の構造を説明するために一部を切り欠いた状態を斜視的に図示した説明図である。図4はロータリーキルンに使用したシール機構配置の1例を説明する配置図であり、図5は外熱式のロータリーキルンに使用したシール機構配置の1例を説明する配置図である。図6は従来構造のロータリーキルンのシール機構を説明するための要部断面図である。
【0015】
以下、ロータリーキルンの構造とシール機構1の配置を、図4及び図5を用いて簡単に説明する。
図4に示したロータリーキルン100は、入口側のハウジング211、出口側のハウジング201、回転筒250、回転支持装置217等を備えており、回転筒250は、その両端をハウジング201及びハウジング211に挿入された状態で、回転支持装置217より回転駆動される構造となっている。
そして、ハウジング211側から投入された原料は、回転筒250の回転によって出口側に移動しながら、出口側ハウジング201に配したバーナにより回転筒250に吹き込まれる加熱ガスによって焼成されて、排出される。
図4に示したようなロータリーキルン100は、回転筒の回転部分と固定部材であるハウジング201、211との間にロータリーキルンのシール機構1を配設している。
【0016】
図5に示したロータリーキルン101は、外熱式ロータリーキルン101と呼ばれるものであって、前述したロータリーキルン100とは異なって、バーナによって加熱した加熱ガスを直接原料に接触させず、原料を加熱焼成する構造である。 図5に示した外熱式のロータリーキルン101は、回転筒250と固定部材であるハウジング201、211との間、及び回転筒250と環状加熱炉と間にシール機構1を配設している。
【0017】
次に、シール機構1の構成の好ましい1例について説明する。
図1に示したシール機構1は、大きく分けて、ハウジング201側に連結したシール部材と、回転筒側に連結したシール部材とからなっている。
回転筒250側に配したシール部材は、回転筒250の回転軸線に対して直交するシール面をその両面に備えた環状のシールリング7(第1のシールリング7と称することもある)であって、該シールリング7を回転筒外周面に仕切板のようにして突設している。
シールリング7は、円環状に形成した鋼板の両面を、簡単に研磨して面粗度を向上させたものであり、回転筒250に溶接して連結する、又は回転筒250に溶接した固定部に図示しない取付けボルトにより連結した。
【0018】
また、図1及び図2に示したようにハウジング201の一端には回転筒250の外周を覆うように第1の伸縮管22(本実施形態においては金属製ベローズ)を取りつけて、第1の伸縮管22のハウジング201取付側と反対側にフランジ20及びフランジ21を介して、シールリング3(第2のシールリング3と称することもある)の取付座4を配している。なお、シールリング3は、円環状に形成した銅合金板の両面を、簡単に研磨して面粗度を向上させたものである。
【0019】
また、本実施形態においては、前述したシールリング3,7等のメンテナンスや交換などが実施しやすい好ましい構成とするために、第1の伸縮管22の一端にフランジ20を溶接して取付けるとともに、取付座4の1端にフランジ21を溶接して取付けることによって、フランジ20とフランジ21を図示しないボルトで連結する構成として第1の伸縮管22と取付座4が自在に着脱できるようにしたが、本発明に適用できる構成はこれに限るものではなく、フランジ等を介すことなく溶接して、第1の伸縮管22に取付座4を直接連結しても勿論良い。
【0020】
また、本実施形態においては、耐熱性に優れた好ましい構成とするために第1の伸縮管22として金属製ベローズを使用したが、これに限るものではなく、高い耐熱温度を要求されない場合などにおいて、布性のベローズ、あるいは樹脂性の伸縮管等といった伸縮できる筒
状の素材を使用しても良い。
【0021】
本実施形態において使用した取付座4は、環状に湾曲させたL字型の鋼材を図1にその断面を示したような構造で、2個突き合わせて図示しないボルトで連結することによって、回転筒側に向かって開口する形状として、該開口した部分に第1のシールリング7が配されるように設置した。
なお、本実施形態においては、シールリング及び後述する付勢機10のメンテナンスや交換などが実施しやすい好ましい構成とするために、取付座4を2分割として分割できるよう構成して、自在に着脱できるようにしたが、本発明に適用できる構成はこれに限るものではなく、2分割以上の分割構造であっても、一体構造であっても良い。
【0022】
そして、第2のシールリング3を第1のシールリングを両側から挟みこむようにして2枚配置し、第2のシールリング3を付勢部材である付勢機10を介して取付座4に連結する。そして、付勢部材の押力により、2枚のシールリング3が第1のシールリング7のシール面を両側から挟みこむことによりシール部を形成する。回転筒250が回転することによって、第1のシールリングは従動して回転するが、該回転の際においては2枚のシールリング3が第1のシールリング7のシール面を両側から挟みこんだ状態となっており、シール面同士が互いに摺動しながら当接してシール部を形成しているので、回転部材と固定部材との間を気密に連結することができる。
【0023】
付勢部材である付勢機10は、図1に詳細な構造を示すように、押付リング17、第2の伸縮管15、コイルバネ12、押付ボルト11を備えて、複数個のコイルバネ12の弾性力によって押付リング17を第2のシールリング7に押圧することによって、第2シールリング3を第1のシールリングに押しつけることができるように構成されている。
【0024】
さらに、本実施形態においてコイルバネ12の圧縮量は、コイルバネ12の一端に配した押付ボルト11の前後進によって自在に調整することができるように構成されており、さらに取付座4と第2のシールリング3との間に第2の伸縮管15(本実施形態においては金属製ベローズ)を配して、該取付座と該第2のシールリングとの間を気密に連結している。
【0025】
なお、本実施形態においては、前記構成により付勢部材としての付勢機10を構成したが、付勢機10の構成はこれに限るものではなく、取付座4と第2のシールリング3との間の気密を保った状態で、第2のシールリング3を第1のシールリングに押しつける構造のものであれば良く、例えば押付リング17を介せずコイルバネ12で直接第2のシールリング3を押圧する構成であっても良く、またコイルバネ12の代わりとして、例えば皿バネ等を用いて第2のシールリング3を押圧する構成であっても良い。
【0026】
また、本実施形態においては取付座4と第2のシールリング3との間に耐熱性の点において好ましい金属製ベローズを第2の伸縮管15として配することによって、取付座4と第2のシールリング3との間を気密に連結してハウジング201で加熱されたガスがシール機構1を抜けて外部に出ないような構成としているがこれに限るものではなく、高い耐熱温度を要求されない場合などにおいて、布性のベローズ、あるいは樹脂性の伸縮管等、伸縮できる筒状の素材を使用しても良い。さらに、取付座4に穿孔した穴に押付リング17の一部が摺動自在に嵌合する構成として、該嵌合部によって該取付座と該第2のシールリングとの間を気密に連結する構成としても良い。
【0027】
そして、前述した本発明の好ましい1実施の形態によれば、例え回転筒250が変形をおこして第1のシールリング7のシール面が傾いたとしても、第1の伸縮管22の伸縮状態が容易に変化して、取付座4の全体の傾きが第1のシールリング7の傾きに合わせて変化することによって、常に良好な状態でシール面同士が当接して摺動する。従って、常に良好なシールが可能であって、前述した従来技術の問題点であるシール不良を生じにくい。
【0028】
また、回転筒250が加熱冷却によりその長さを変化させたとしても、該長さの変化は、第1の伸縮管22で吸収されるために、コイルバネ12の圧縮量が変化することがほとんどない。従って、回転筒250等が加熱冷却によりその長さを変化させた場合に発生するシール面圧の変化という問題の発生を防止して、ロータリーキルンの運転開始時から終了時まで、例えロータリーキルンが若干たわんで曲がるなどの変形を起こしても、確実にシールすることができる。
【0029】
さらに、本実施形態は、第1の伸縮管22と取付座4の間を着脱自在としたこと、また取付座4を分割構造として着脱自在としたこと、によって付勢機10やシールリング等、のメンテナンス、点検、交換などが実施しやすいという点で特に好ましい。
【0030】
また、シール機構を多用しなければならない外熱式ロータリーキルンに本発明を適用することは極めて効果的である。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように、本願第1の発明のシール機構によれば、運転時の熱の影響によりロータリーキルンの一部がたわむ等の変形をすることによって、第1のシールリングのシール面が傾いたとしても、固定部材に取付座を連結する第1の伸縮管が容易に変形して、該取付座全体の傾きを第1のシールリングの傾きに合わせて変化させるので、第1のシールリングと第2のシールリングの傾きは常に一定であって、良好に当接して摺動することができる。従って、第1シールリングのシール面が傾いたとしても、良好なシールが可能である。
【0032】
また、加熱冷却により回転部材と固定部材の寸法が変化したとしても、該寸法の変化を、伸縮管で吸収することによって、付勢部材の圧縮量が変化することがない。従って、ロータリーキルンの運転開始時から終了時まで、例えロータリーキルンが若干たわんで曲がるなどの変形しても、確実にシールすることができる。
【0033】
前記第1の発明において、さらに取付座と第2のシールリングとの間に第2の伸縮管を配すれば、非常に簡単な構成で、効果的に該取付座と該第2のシールリングとの間を気密に連結することができ、また前記第2の伸縮管を金属製ベローズとすれば、高い耐熱性を有するシール機構とすることができる。
【0034】
特に、シール機構を多用しなければならない外熱式ロータリーキルンに上記した発明を適用することは極めて効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るロータリーキルンのシール機構の要部断面図である。
【図2】本発明の実施形態に係るロータリーキルンに対するシール機構の取付状態を具体的に説明するための概念図である。
【図3】シール機構の構造を説明するために一部を切り欠いた状態を斜視的に図示した説明図である。
【図4】ロータリーキルンに使用したシール機構配置の1例を説明する配置図である。
【図5】外熱式のロータリーキルンに使用したシール機構配置の1例を説明する配置図である。
【図6】従来のロータリーキルンのシール機構を説明するための要部断面図である。
【符号の説明】
1 シール機構
3 第2のシールリング
4 取付座
7 第1のシールリング
10 付勢機
11 押付ボルト
12 コイルバネ
15 伸縮管
20 フランジ
21 フランジ
22 伸縮管
17 押付リング
100 ロータリーキルン
201 ハウジング
211 ハウジング
250 回転筒
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotary kiln sealing mechanism suitable for use in a rotary kiln used for firing chemicals and cement.
[0002]
[Prior art]
In general rotary kilns, raw materials supplied from the inlet side of the rotating cylinder are moved to the outlet side by utilizing the rotation and inclination of the rotating cylinder, and then baked and discharged by hot gas blown into the rotating cylinder. To do.
The rotating cylinder is inserted into or supported by a frame such as a housing fixed to the foundation so that both ends of the rotating cylinder can rotate, but from the gap between the housing that is a fixed member and the rotating cylinder that is a rotating member, Since the hot gas blown into the rotating cylinder may leak, a sealing mechanism is provided between the housing and the rotating cylinder so as to cover the gap.
[0003]
In particular, an external heating type rotary kiln in which a raw material and a heated gas are separated is generally structured to be heated by inserting an inner cylinder, which is a rotating cylinder for transferring the raw material, into a heating furnace that is a fixed member. Yes, since there is a gap between the rotating part of the inner cylinder and the fixed heating furnace, it is necessary to dispose a seal mechanism, and at the same time, when the raw material charged into the inner cylinder is dried and fired In many cases, gas is generated. In such a case, gas leaks from the gap between the rotating portion of the inner cylinder and the fixed heating furnace as well as the gantry supporting both ends of the inner cylinder. There is a possibility that the seal mechanism is frequently used.
[0004]
The structure of a conventional sealing mechanism used in the rotary kiln as described above will be briefly described below.
In the conventional sealing mechanism, it is common to form a seal portion by arranging a seal member on each of the rotating member and the fixed member and bringing the respective seal members into airtight contact with each other. It is generally known to use a seal mechanism having a structure as shown in FIG. 6 as an example of a seal mechanism of a rotary kiln in which the dimensions of the rotating member and the fixed member change by expansion.
The seal mechanism shown in FIG. 6 absorbs the change in the dimensions by using the expansion coil 210 and the pressing coil spring 202 through which the guide lot 205 is inserted, so that the seal plate 215 and the seal plate 207 as seal members are absorbed. Are configured to abut against each other in an airtight manner.
[0005]
Further, as an example of another conventional sealing mechanism that can absorb the change in dimensions and keep it airtight, a sealing mechanism as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 9-217989 is known.
The sealing mechanism disclosed in the above publication is provided with a sliding contact surface (seal surface) that is substantially orthogonal to the rotation axis of the rotation-side annular member, and the seal surface is hermetically sealed with a second annular member through an expansion tube. This is a rotary kiln seal mechanism in which an annular moving flange connected to the pressure member is brought into pressure contact with the force of an urging member and the rotating member and the fixed member are hermetically connected.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional seal mechanism shown in FIG. 6, the seal surface of the seal plate 207 disposed on the rotary cylinder 250 side is inclined when the entire rotary cylinder is deformed by the influence of heat during operation. However, the seal surface of the seal plate 215 disposed on the fixed member side is restrained from being inclined due to the guide rod 205 that is passed through the coil spring 202, and the contact between the seal members becomes poor. There was a problem that defects occurred.
Similarly, in the conventional sealing mechanism disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-217989, when the contact surface of the sealing member disposed on the inner cylinder side is inclined, the sealing member disposed on the fixed member side is inclined. The problem was that seal failure would occur due to the inability to do this.
[0007]
In addition, the above-described two conventional seal mechanisms abut the mutual seal surfaces by the elastic recovery force of the coil spring, and the contact force of the seal surface (sometimes referred to as seal surface pressure) by the amount of compression of the coil spring. It is a structure that makes a difference.
For this reason, when used in a rotary kiln where the dimensional relationship between the rotating member and the fixed member changes, it is difficult to keep the sealing surface constant at all times, and it is necessary and sufficient for sealing when the compression amount of the coil spring is the smallest. When trying to maintain the seal surface pressure, when the compression amount of the coil spring is large, the seal surface pressure becomes too high, so that the seal surface is worn out in a short period of time.
[0008]
A specific example will be described with reference to the seal mechanism shown in FIG. 6. The conventional seal mechanism disposed between the housing 201 and the rotary cylinder 250 is operated with a rotary kiln having a short rotary cylinder because the rotary cylinder is not sufficiently heated. When the compression amount of the coil spring 202 is adjusted so as to obtain a sufficient sealing capability at the time, when the temperature of the rotary cylinder 250 rises and the rotary cylinder 250 becomes longer during the steady operation of the rotary kiln, the seal plate 207 Since the coil spring is moved to the housing 201 side, the amount of compression of the coil spring becomes too large, the sealing surface pressure becomes too high, and the sealing surface is worn away.
[0009]
In view of the above problems, the present invention provides a sealing mechanism for a rotary kiln that can reliably seal even if the rotary kiln is bent slightly from the start to the end of the operation, for example, when the rotary kiln is bent slightly. For the purpose.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a rotary kiln seal mechanism according to the present invention is (1) a rotary kiln seal mechanism disposed between a rotary kiln rotary member and a fixed member, and is provided on an outer periphery of the rotary member. A first seal ring provided on both surfaces with seal surfaces substantially orthogonal to the rotation axis of the rotary member, and a mounting seat attached from the fixed member via the first telescopic tube via a biasing member. A second seal ring, and two second seal rings are arranged so as to sandwich the first seal ring from both sides, and the mounting is performed between the mounting seat and the second seal ring. An annular second telescopic tube extending along the seat and the second seal ring is disposed to hermetically connect between the mounting seat and the second seal ring, and the second seal ring is attached by the biasing member. First The seal part was formed by pressing against the seal ring.
[0012]
(2) In the sealing mechanism of the rotary kiln described in (1), the expandable tube is a metal bellows.
[0013]
(3) In the rotary kiln sealing mechanism according to (1) or (2) , the rotary kiln is an externally heated rotary kiln.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred example of an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 to 5 relate to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part of a seal mechanism of a rotary kiln. FIG. 2 is a conceptual diagram for specifically explaining the mounting state of the seal mechanism with respect to the rotary kiln, and FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a perspective view of a state in which part of the seal mechanism is cut away in order to explain the structure of the seal mechanism. It is. FIG. 4 is a layout diagram for explaining an example of the seal mechanism arrangement used in the rotary kiln, and FIG. 5 is a layout diagram for explaining an example of the seal mechanism arrangement used in the external heating type rotary kiln. FIG. 6 is a cross-sectional view of an essential part for explaining a sealing mechanism of a rotary kiln having a conventional structure.
[0015]
Hereinafter, the structure of the rotary kiln and the arrangement of the seal mechanism 1 will be briefly described with reference to FIGS. 4 and 5.
The rotary kiln 100 shown in FIG. 4 includes an inlet-side housing 211, an outlet-side housing 201, a rotating cylinder 250, a rotation support device 217, and the like. The rotating cylinder 250 has both ends inserted into the housing 201 and the housing 211. In this state, the rotary support device 217 is driven to rotate.
The raw material charged from the housing 211 side is fired and discharged by the heated gas blown into the rotary cylinder 250 by the burner disposed in the outlet-side housing 201 while moving to the outlet side by the rotation of the rotary cylinder 250. .
In the rotary kiln 100 as shown in FIG. 4, the rotary kiln seal mechanism 1 is disposed between the rotating portion of the rotary cylinder and the housings 201 and 211 which are fixed members.
[0016]
The rotary kiln 101 shown in FIG. 5 is called an externally heated rotary kiln 101. Unlike the rotary kiln 100 described above, the structure is such that the heated gas heated by the burner is not brought into direct contact with the raw material, and the raw material is heated and fired. It is. In the externally heated rotary kiln 101 shown in FIG. 5, the seal mechanism 1 is disposed between the rotary cylinder 250 and the housings 201 and 211 that are fixed members, and between the rotary cylinder 250 and the annular heating furnace.
[0017]
Next, a preferable example of the configuration of the seal mechanism 1 will be described.
The seal mechanism 1 shown in FIG. 1 is roughly divided into a seal member connected to the housing 201 side and a seal member connected to the rotary cylinder side.
The seal member disposed on the rotary cylinder 250 side is an annular seal ring 7 (also referred to as the first seal ring 7) provided with seal surfaces orthogonal to the rotation axis of the rotary cylinder 250 on both surfaces. Thus, the seal ring 7 projects from the outer peripheral surface of the rotating cylinder like a partition plate.
The seal ring 7 is obtained by simply polishing both surfaces of a steel plate formed in an annular shape to improve the surface roughness, and is connected to the rotating cylinder 250 by welding or connected to the rotating cylinder 250. They were connected by mounting bolts (not shown).
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 2, the first telescopic tube 22 (in this embodiment, a metal bellows) is attached to one end of the housing 201 so as to cover the outer periphery of the rotary cylinder 250 . A mounting seat 4 for a seal ring 3 (also referred to as a second seal ring 3) is disposed on the opposite side of the expansion tube 22 from the housing 201 mounting side via a flange 20 and a flange 21. The seal ring 3 is obtained by simply polishing both surfaces of an annular copper alloy plate to improve the surface roughness.
[0019]
Further, in the present embodiment, in order to provide a preferable configuration that facilitates maintenance and replacement of the above-described seal rings 3 and 7 etc., the flange 20 is welded and attached to one end of the first expansion tube 22, by attaching by welding a flange 21 at one end of the mounting seat 4, the flange 20 and the first telescoping tube 22 and the attachment seat 4 as configured for connecting a bolt (not shown) the flange 21 to allow detachable freely The configuration applicable to the present invention is not limited to this, and the mounting seat 4 may be directly connected to the first telescopic tube 22 by welding without using a flange or the like.
[0020]
Further, in the present embodiment, a metal bellows is used as the first telescopic tube 22 in order to obtain a preferable configuration excellent in heat resistance. However, the present invention is not limited to this, and when a high heat resistant temperature is not required. Alternatively, a tubular material that can be expanded and contracted, such as a cloth bellows or a resin expansion / contraction tube, may be used.
[0021]
The mounting seat 4 used in the present embodiment has an annular L-shaped steel material having a structure as shown in its cross section in FIG. As a shape opening toward the side, the first seal ring 7 was disposed in the opened portion.
In the present embodiment, the mounting seat 4 can be divided into two parts so that the seal ring and the urging machine 10 to be described later can be easily maintained and replaced. However, the configuration applicable to the present invention is not limited to this, and may be a divided structure of two or more parts or an integrated structure.
[0022]
Then, two second seal rings 3 are disposed so as to sandwich the first seal ring from both sides, and the second seal ring 3 is connected to the mounting seat 4 via a biasing device 10 which is a biasing member. . Then, the sealing portion is formed by the two sealing rings 3 sandwiching the sealing surface of the first sealing ring 7 from both sides by the pressing force of the urging member. When the rotary cylinder 250 rotates, the first seal ring 7 is driven and rotated. At the time of the rotation, the two seal rings 3 sandwich the sealing surface of the first seal ring 7 from both sides. Since the seal surfaces are in contact with each other while sliding with each other to form a seal portion, the rotating member and the fixed member can be connected in an airtight manner.
[0023]
As shown in FIG. 1 in detail, the urging machine 10 that is an urging member includes a pressing ring 17, a second telescopic tube 15, a coil spring 12, and a pressing bolt 11, and the elasticity of the plurality of coil springs 12. By pressing the pressing ring 17 against the second seal ring 7 by force, the second seal ring 3 can be pressed against the first seal ring.
[0024]
Furthermore, in this embodiment, the compression amount of the coil spring 12 is configured so as to be freely adjustable by the forward / backward movement of the pressing bolt 11 disposed at one end of the coil spring 12, and the mounting seat 4 and the second seal. A second telescopic tube 15 (a metal bellows in the present embodiment) is disposed between the ring 3 and the mounting seat and the second seal ring are hermetically connected.
[0025]
In the present embodiment, the urging device 10 as the urging member is configured by the above configuration, but the configuration of the urging device 10 is not limited to this, and the mounting seat 4, the second seal ring 3, and the like. Any structure may be used as long as the second seal ring 3 is pressed against the first seal ring while keeping the airtightness between the first seal ring and the second seal ring 3 directly by the coil spring 12 without using the pressing ring 17, for example. Alternatively, the second seal ring 3 may be pressed by using, for example, a disc spring instead of the coil spring 12.
[0026]
Further, in the present embodiment, a metal bellows that is preferable in terms of heat resistance is disposed between the mounting seat 4 and the second seal ring 3 as the second telescopic tube 15, so that the mounting seat 4 and the second sealing ring 15 are arranged. The gas is heated between the seal ring 3 and the gas heated by the housing 201 is configured to prevent the gas from passing through the seal mechanism 1 and exiting to the outside. However, the present invention is not limited to this, and a high heat-resistant temperature is not required. In such a case, a tubular material that can be expanded and contracted, such as a cloth bellows or a resin expandable tube, may be used. Further, as a configuration in which a part of the pressing ring 17 is slidably fitted into a hole drilled in the mounting seat 4, the fitting seat and the second seal ring are hermetically connected by the fitting portion. It is good also as a structure.
[0027]
According to the above-described preferred embodiment of the present invention, even if the rotary cylinder 250 is deformed and the seal surface of the first seal ring 7 is inclined, the expansion / contraction state of the first expansion / contraction tube 22 is maintained. By changing easily, the entire inclination of the mounting seat 4 changes in accordance with the inclination of the first seal ring 7, so that the seal surfaces always come into contact with each other and slide in a good state. Therefore, it is possible to always perform a good seal, and it is difficult to cause a seal failure which is a problem of the above-described prior art.
[0028]
Even if the length of the rotary cylinder 250 is changed by heating and cooling, since the change in the length is absorbed by the first telescopic tube 22, the amount of compression of the coil spring 12 is almost always changed. Absent. Therefore, the problem of a change in the seal surface pressure that occurs when the length of the rotary cylinder 250 or the like is changed by heating and cooling is prevented, and the rotary kiln is slightly bent from the start to the end of the rotary kiln. Even if deformation occurs, such as bending at, it can be surely sealed.
[0029]
Further, in the present embodiment, the urging machine 10, the seal ring, etc. are provided by making the first telescopic tube 22 and the attachment seat 4 detachable and making the attachment seat 4 detachable as a divided structure. It is particularly preferable in that it is easy to carry out maintenance, inspection, replacement, etc.
[0030]
Moreover, it is extremely effective to apply the present invention to an external heating type rotary kiln in which many sealing mechanisms must be used.
[0031]
【The invention's effect】
As explained above, according to the seal mechanism of the first invention of the present application, the seal surface of the first seal ring is inclined by deformation such as part of the rotary kiln being bent due to the influence of heat during operation. However, since the first telescopic tube that connects the mounting seat to the fixing member is easily deformed, and the inclination of the entire mounting seat is changed in accordance with the inclination of the first seal ring, The inclination of the second seal ring is always constant and can slide with good contact. Therefore, even if the seal surface of the first seal ring is inclined, good sealing is possible.
[0032]
Further, even if the dimensions of the rotating member and the fixed member change due to heating and cooling, the amount of compression of the biasing member does not change by absorbing the change in the dimension with the telescopic tube. Therefore, even if the rotary kiln is bent slightly, for example, from the start to the end of the operation of the rotary kiln, it can be surely sealed.
[0033]
In the first invention, if the second telescopic tube is further disposed between the mounting seat and the second seal ring, the mounting seat and the second seal ring can be effectively formed with a very simple configuration. If the second telescopic tube is made of a metal bellows, a sealing mechanism having high heat resistance can be obtained.
[0034]
In particular, it is extremely effective to apply the above-described invention to an externally heated rotary kiln that requires a lot of sealing mechanisms.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a seal mechanism of a rotary kiln according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram for specifically explaining the attachment state of the seal mechanism to the rotary kiln according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory view perspectively illustrating a state in which a part of the seal mechanism is cut away in order to explain the structure of the seal mechanism.
FIG. 4 is a layout diagram illustrating an example of a seal mechanism layout used in a rotary kiln.
FIG. 5 is a layout diagram for explaining an example of a seal mechanism layout used in an external heat type rotary kiln.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part for explaining a sealing mechanism of a conventional rotary kiln.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Seal mechanism 3 2nd seal ring 4 Mounting seat 7 1st seal ring 10 Energizing machine 11 Pressing bolt 12 Coil spring 15 Telescopic tube 20 Flange 21 Flange 22 Telescopic tube 17 Pressing ring 100 Rotary kiln 201 Housing 211 Housing 250 Rotary cylinder

Claims (3)

ロータリーキルンの回転部材と固定部材との間に配設したロータリーキルンのシール機構において、該回転部材の外周に設けられて該回転部材の回転軸線に略直交するシール面をその両面に備えた第1のシールリングと、該固定部材から第1の伸縮管を介して取付けられた取付座に付勢部材を介して連結された第2のシールリングとを備えて、第1のシールリングを両側から挟みこむようにして第2のシールリングを2枚配置するとともに、該取付座と該第2のシールリングとの間に前記取付座及び第2のシールリングに沿う環状の第2の伸縮管を配して該取付座と該第2のシールリングとの間を気密に連結し、該付勢部材により第2のシールリングを第1のシールリングに押しつけてシール部を形成するロータリーキルンのシール機構。In a rotary kiln seal mechanism disposed between a rotary member and a fixed member of a rotary kiln, there is provided a first provided with seal surfaces provided on the outer periphery of the rotary member and substantially orthogonal to the rotation axis of the rotary member. A seal ring; and a second seal ring connected to the mounting seat attached from the fixing member via the first telescopic tube via the biasing member, and sandwiching the first seal ring from both sides In this manner, two second seal rings are arranged , and an annular second telescopic tube extending along the mounting seat and the second seal ring is disposed between the mounting seat and the second seal ring. A rotary kiln seal mechanism in which the mounting seat and the second seal ring are hermetically connected and the second seal ring is pressed against the first seal ring by the biasing member to form a seal portion. 前記第2の伸縮管を金属製のベローズとする請求項記載のロータリーキルンのシール機構。Sealing mechanism of the rotary kiln of claim 1 wherein said second telescopic tube and metal bellows. 前記ロータリーキルンを外熱式のロータリーキルンとした請求項1又は請求項2記載のロータリーキルンのシール機構。The rotary kiln sealing mechanism according to claim 1 or 2, wherein the rotary kiln is an externally heated rotary kiln.
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