关于移动除尘风管连接密封装置的研究

吴 虹 张 明

(马钢集团设计研究院有限责任公司，安徽243000)

1 移动除尘罩连接密封现状

在冶金领域，各种移动除尘罩车应用非常广泛：例如在钢包维修区、火切机区域，温度很高，灰尘很大，维修时需要这种移动除尘罩车即可以隔离高温，又可以收集烟尘；例如行车将需维修的钢包运至维修区后，移动除尘罩车行驶至工作位，此时移动除尘罩车上的风管须与地面上的固定风管连接且密封良好，这样才能保证除尘效果良好，改善工人的工作环境。然而移动除尘罩车上的风管与地面上的固定风管连接方式通常是刚性对中连接或者气动压紧；移动除尘罩车在工作位停下后，其自身风管与地面固定风管刚性对中连接，连接面间有间隙，否者会出现安全事故；采用气动压紧装置密封时，由于气动力大，操作不当会造成翻车，通常设计会留有间隙余量，同样达不到理想的密封效果。

2 改进方案

为解决上述问题，提出如下技术方案，用一种移动除尘风管连接密封装置，该装置一端可以通过法兰与地面上固定风管连接，或者通过法兰与移动除尘车的移动风管连接，另一端与耐火缓冲板连接，随着移动除尘罩车的移动，移动除尘罩车的风管与该连接密封装置的耐火缓冲板接触，继而压紧活动座，通过弹性件的反作用力使接触面处于压紧状态，可以完全避免刚性连接必须留间隙这一问题，且在固定座内筒与活动座外筒之间设置密封填料，增强整个装置的密封效果，该连接密封装置具体方案见图1。

1—固定除尘管 2—除尘风管连接密封装置 3—耐火缓冲板 4—风管 5—移动除尘罩车

连接密封装置结构示意图如图2所示，该装置包括固定座和活动座，固定座和活动座的轴线对齐，固定座上至少有一个导向筒I，活动座上至少有一个导向筒II，导向筒I与导向筒II一一对应，且导向筒I与导向筒II呈嵌套设置，弹性件一端与导向筒I连接，另一端穿过导向筒II与活动座连接，固定座的内筒与活动座的外筒之间有密封填料，使风管与固定除尘管之间为柔性连接，且整体密封性高。若干个导向筒I呈环形设置在固定座上。使每个弹性件受力均匀，避免某个地方受力集中，容易损坏。其中弹性件包括螺杆，螺杆上有弹簧和固定孔，螺杆一端固定在导向筒I内，另一端通过紧固件与活动座连接，提高弹簧的使用寿命。紧固件包括开口销和锁紧螺母，锁紧螺母将螺杆与活动座连接，开口销穿过螺杆上的固定孔与锁紧螺母固定。固定座的内筒与活动座的外筒之间有隔环，隔环上有油孔和环形油路，以减少固定座内筒与活动座外筒之间的摩擦，减缓部件之间的磨损。活动座外筒一端有对固定座内筒和活动座外筒之间的密封填料限位的环形挡板，避免密封填料在滑动过程中容易脱落。活动座的一端是压板，另一端是耐火板。压板起固定压紧作用，耐火板改善活动座与风管或固定除尘管之间的摩擦，增加缓冲效果。压板内有环形凹槽，环形凹槽内有密封填料，增强整体装置的密封性能。

1—内筒 2—导向筒I 3—螺杆 4—弹簧 5—导向筒II 6—压板 7—紧固件 8—油孔 9—隔环 10—外筒 11—耐火缓冲板 12—环形挡板 13—密封填料 14—密封填料

在实施例1中(图3)，连接密封装置的固定座通过法兰与地面上固定除尘管连接，固定座和活动座的轴线对齐，当移动除尘车沿着移动方向向工作位前进时，活动座受到外力，即沿着活动座的轴线方向滑动，压紧活动座，活动座继而将力传递给弹性件，弹性件在导向筒II和导向筒I内被压缩处于压紧状态，使风管与固定除尘管之间的连接紧密无间隙，开始除尘工作，设计计算后可以移动行程开关控制除尘车的停止位；当移动除尘罩车完成除尘工作时，移动除尘罩车反向移动，弹性件没有受到外力作用而恢复到原始状态，活动座随着弹性件的恢复回到原始位置。

1—固定除尘管 2—除尘风管连接密封装置 3—耐火缓冲板 4—风管 5—移动除尘罩车

通常情况下，移动除尘罩车上的风管与固定除尘管之间采用刚性对中连接，此种连接方式存在空隙，否则除尘罩车在移动过程中会与固定除尘管发生碰撞造成安全隐患，改进后的连接密封装置设置在固定除尘管与移动除尘罩车上的风管之间，改变了传统的刚性对中连接，使风管与固定除尘管之间为柔性连接，在实际应用中，改进后的除尘风管连接密封装置密封除尘效果较传统的刚性对接有极大的提高，并且节约人力物力，满足对现场环境保护的要求。

实施例2如图4，在应用中可以根据不同条件适当改进，该连接密封装置的活动座可以设计成楔形，即活动座上有耐火板的一端的法兰面与活动座轴线倾斜呈一定角度设置，且风管法兰面也倾斜相同角度，具体倾斜的角度视实际工作情况确定，增强移动导向性和密封效果；移动除尘罩车的风管与另一耐火缓冲板连接，避免钢对钢的接触，改善摩擦并且增加缓冲效果。

1—固定除尘管 2—除尘风管连接密封装置 3—耐火缓冲板 4—风管 5—移动除尘罩车

实施例3，移动除尘罩车的风管方向可以呈竖直布置，安装示意图如图5所示。

1—固定除尘管 2—除尘风管连接密封装置 3—耐火缓冲板 4—风管 5—移动除尘罩车

实施例1、实施例2和实施例3中的连接密封装置的固定座也可通过法兰与移动除尘风管连接，使该连接密封装置与移动除尘罩车一起移动，工作原理一致，设计时可根据现场条件酌情考虑。

3 有益效果

与现有技术相比，本技术改进方案的有益效果有以下几点：

(1)将固定座与移动除尘罩车上的风管或地面上的固定除尘管连接，通过移动除尘罩车的移动压紧活动座，活动座压紧弹性件，且在固定座内筒与活动座外筒之间设置密封填料，使风管与固定除尘管之间的连接为柔性连接，同时增强整个装置的密封效果，避免刚性连接密封性能差且具有一定安全隐患，整体装置结构紧凑，可以竖直安装或者水平安装，安装方便，不受限制。

(2)设置有若干个导向筒I和导向筒II，且导向筒I和导向筒II一一对应，导向筒I内有弹性件，避免单个弹性件承载能力有限，从而提高整个装置的承载力，且导向筒I和导向筒II分别呈环形设置在固定座和活动座上，使每个弹性件受力均匀，提高整个装置工作的稳定性。

(3)采用将弹簧缠绕在螺杆上作为弹性件，弹簧结构简单且工作可靠稳定，将弹簧套设在螺杆上，导向筒II受到外力挤压将力传递给弹簧，弹簧吸收部分能量；螺杆对弹簧起到保护作用，避免弹簧受到外界影响而干扰其工作；并且螺杆和活动座之间采用锁紧螺母连接，采用开口销对锁紧螺母进行锁紧固定，防止锁紧螺母丝扣损坏脱落，使活动座与固定座之间的连接关系稳固，防止在移动过程中活动座脱落。

(4)在固定座内筒和活动座外筒之间有隔环，隔环上设置有环形油路，并且在隔环上均布设置径向油孔，通过向油孔中注入润滑油，润滑油经环形油路进入到固定座内筒，减小固定座内筒与活动座外筒之间的摩擦，便于活动座外筒相对于固定座内筒沿活动座轴线方向的滑动，减少部件之间的磨损。

(5)在活动座外筒的一端设置有环形挡板，环形挡板对固定座内筒和活动座外筒之间的密封填料起到限位作用，避免密封填料在滑动过程中松落的情况，且环形挡板与活动座的安装面预留安全距离，保证弹性件压缩到工作位时，固定座内筒触碰不到活动座的安装面，且保证弹簧在非工作位时，环形挡板不会高出固定座内筒的端面。

(6)在活动座的一端设置有压板，压板对活动座外筒起固定和压紧作用；另一端设置有耐火板，耐火板与固定除尘管的法兰面或风管的法兰面接触，避免钢对钢的接触，减小了摩擦，并增加了缓冲效果；活动座与耐火板通过螺栓连接，方便更换，节约成本；采用沉头螺栓，增加了两接触面的贴合效果。

(7)此方案适应性强，可根据不同安装环境做适应性设计。