專利名稱：無螺紋浮動式支撐桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種支撐桿，具體涉及一種BBD鋼球磨煤機(jī)中用于將螺旋 推進(jìn)器固定在磨煤機(jī)筒體上的構(gòu)件。
背景技術(shù)：
一、 支撐桿的作用
螺旋推進(jìn)器是BBD鋼球磨煤機(jī)中輸送原煤的重要部件(見圖1)，螺旋推 進(jìn)器由四根支撐桿固定在磨煤機(jī)筒體上，筒體轉(zhuǎn)動時，扭矩由支撐桿傳遞到推 進(jìn)器，使推進(jìn)器隨筒體同步轉(zhuǎn)動。此過程中，螺旋推進(jìn)器上的螺旋葉片將原煤 推入筒體。由此可見支撐桿在BBD鋼球磨煤機(jī)中的重要作用。
二、 現(xiàn)有的支撐桿的結(jié)構(gòu)
為了保證螺旋推進(jìn)器中心線與筒體中心線的同軸度滿足要求，安裝時必須 根據(jù)實際情況對螺旋推進(jìn)器的位置進(jìn)行調(diào)整，原支撐桿的結(jié)構(gòu)如圖2所示。支 撐桿11與螺旋推進(jìn)器中心管12相連接的一端帶有螺紋，安裝時，先將軸套3 與中心管12焊牢，外螺母1與軸套3焊牢，再通過旋轉(zhuǎn)支撐桿11來調(diào)整螺旋 推進(jìn)器相對于筒體17的位置，當(dāng)同軸度滿足要求后，擰緊內(nèi)螺母2，并與軸 套3焊牢。
三、 現(xiàn)有的支撐桿存在的不足
1、 檢修不方便
當(dāng)磨煤機(jī)的襯板、中空管損壞或推進(jìn)器自身損壞時，為了更換和維修受 損部件，必須把推進(jìn)器拉出筒體。由于支撐桿已經(jīng)與推進(jìn)器焊為一體，無法無 損壞拆卸，只能破壞性拆卸一割斷支撐桿。重新安裝時，原來的外螺母l、軸 套3、內(nèi)螺母2等也無法再利用，必須更換新的，并重復(fù)初次安裝時的調(diào)整程 序。這一過程不但浪費了原本完好的一套支撐桿，而且費時費力。
2、 強(qiáng)度差
BBD鋼球磨煤機(jī)工作時，支撐桿既要承受螺旋推進(jìn)器的重量，又要傳遞扭矩使螺旋推進(jìn)器與筒體同步轉(zhuǎn)動，所以支撐桿同時承受軸向和徑向的沖擊載
荷，見圖3所示。軸向載荷Ft、 F2產(chǎn)生的應(yīng)力很小，徑向載荷&在支撐桿的根 部產(chǎn)生最大彎矩，所以在此處產(chǎn)生的應(yīng)力也最大。另一方面，螺紋處由于截面 的突然變化，產(chǎn)生很大的應(yīng)力集中，這使支撐桿根部的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度同時 大幅降低。應(yīng)用S0LIDW0RKS進(jìn)行應(yīng)力分析，直徑為62mm連接處螺紋為M62 的支撐桿，在受到200kg徑向力時，最大應(yīng)力為116. lMPa，而同等工況下， 直徑為62mm無螺紋支撐桿的最大應(yīng)力僅為47MPa，見圖4。由此可見螺紋對支 撐桿強(qiáng)度的影響之大，這也是支撐桿斷裂的主要原因之一。 3、補(bǔ)償性差
在初始安裝調(diào)整好后，支撐桿與螺旋推進(jìn)器的中心管焊為一體，此項工作 是在磨煤機(jī)空載常溫下進(jìn)行的，磨煤機(jī)運行時，筒體內(nèi)裝入80 100噸的鋼球 和原煤，筒體內(nèi)溫度超過20(TC，所以運行一段時間后，由于筒體變形、襯板 的相對位置變化等原因，支撐桿11與筒體襯板16之間勢必出現(xiàn)間隙。在重力 作用下，螺旋推進(jìn)器將向下偏移，偏移量與間隙相等。由于間隙的存在，筒體 和螺旋推進(jìn)器旋轉(zhuǎn)時將產(chǎn)生有害的沖擊和振動，而且當(dāng)間隙達(dá)到一定程度后， 原本由支撐桿軸向承擔(dān)的重力G，轉(zhuǎn)移到支撐桿的徑向，此時的徑向載荷比原 來增加G/2(見圖5a);極端情況下比原來重力G大大增加(見圖5b)，此時支 撐桿承受的徑向載荷增加到原來的16 32倍，這是斷裂的另一個主要原因。
另外，間隙還將造成螺旋推進(jìn)器與筒體的不同軸度增大，造成螺旋葉片14 與中空管13之間非正常接觸，導(dǎo)致葉片和中空管的壽命大為降低；這種不同 軸度還將縮短軸承15的使用壽命。
由于支撐桿結(jié)構(gòu)的限制，無法對間隙進(jìn)行任何補(bǔ)償和糾正。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型為了解決現(xiàn)有的支撐桿存在檢修不方便、強(qiáng)度差、易斷裂以及 補(bǔ)償性差的問題，進(jìn)而提供了一種無螺紋浮動式支撐桿。
本實用新型為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是本實用新型所述無螺 紋浮動式支撐桿由支撐桿主體、支撐桿主體軸套、碟形彈簧、壓蓋和至少兩個 連接件構(gòu)成，所述支撐桿主體軸套穿過中心管側(cè)壁開有的孔且與中心管固接，支撐桿主體一端插裝在位于中心管外部的支撐桿主體軸套一端內(nèi)，碟形彈簧安 裝在位于中心管內(nèi)部的支撐桿主體軸套另一端內(nèi)，所述支撐桿主體一端面與碟 形彈簧接觸連接，位于中心管內(nèi)部的支撐桿主體軸套另一端與壓蓋通過連接件 可拆卸連接。
本實用新型的有益效果是
本實用新型在結(jié)構(gòu)上做了根本性的改變，使支撐桿由原來安裝復(fù)雜且不可 拆卸，變?yōu)榘惭b簡單易行，可拆卸，可重復(fù)使用；對間隙的補(bǔ)償改變了支撐桿
的受力狀態(tài)，從而增加了支撐桿的強(qiáng)度；對螺旋推進(jìn)器與筒體之間不同軸度的
補(bǔ)償優(yōu)化了螺旋推進(jìn)器的工作狀況，這對提高螺旋推進(jìn)器的壽命十分有利的。
本實用新型的具體優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾個方面
一、由于本實用新型所述支撐桿與軸套之間是浮動的、可拆卸的，所以當(dāng) 需要將推進(jìn)器拉出筒體外進(jìn)行檢修時，只要旋下壓蓋上的螺栓即可將支撐桿與 推進(jìn)器分離，無須破壞任何一個零件，而且拆卸和安裝十分簡單方便。
二、 取消了螺紋，避免了應(yīng)力集中，支撐桿的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度得以大幅 提高。結(jié)構(gòu)的變化改變了支撐桿危險截面的位置，減小了徑向力產(chǎn)生的彎矩，
從而使支撐桿的整體強(qiáng)度進(jìn)一步提高。同樣以200kg徑向力為例，新型支撐桿 的最大應(yīng)力僅為43MPa，可見強(qiáng)度有較大的提高。
三、 支撐桿安裝好后，碟型彈簧處于壓平狀態(tài)，當(dāng)支撐桿與襯板之間出現(xiàn) 間隙時，碟型彈簧伸長對間隙進(jìn)行補(bǔ)償，從而杜絕了有害沖擊和振動的產(chǎn)生。 由于支撐桿始終頂住襯板，所以推進(jìn)器的重量也始終作用在支撐桿的軸向，而 不會作用到徑向。這種結(jié)構(gòu)改變了支撐桿的受力狀態(tài)，減小了支撐桿可能承受 的最大徑向力，從另一個角度使支撐桿的強(qiáng)度大幅提高。
四、 碟型彈簧除了可以補(bǔ)償支撐桿與襯板之間的間隙外，還有另外一個重 要的功能一對推進(jìn)器與筒體的不同軸度進(jìn)行補(bǔ)償，見圖7a、圖7b和圖7c。當(dāng) 間隙出現(xiàn)時，上面碟型彈簧的負(fù)荷P,與推進(jìn)器的重量G的和大于下面碟型彈 簧的極限負(fù)荷P2，此時上面的彈簧伸長，下面的彈簧仍處于壓平狀態(tài)，推進(jìn)器 將向下偏移。當(dāng)間隙大到一定程度時，P一G二P2，達(dá)到臨界點，之后間隙繼續(xù)增 大，上下彈簧同時伸長，推進(jìn)器不再向下偏移。通過對彈簧的設(shè)計可以確定臨
5界點時的間隙大小，使其滿足推進(jìn)器與筒體之間的同軸度要求，這一點對保護(hù)
螺旋葉片14、中空管13和軸承十分重要。


圖1是螺旋推進(jìn)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有的支撐桿的結(jié)構(gòu)及與中心管 12的連接關(guān)系示意圖；圖3是現(xiàn)有的支撐桿同時承受軸向和徑向的沖擊載荷 的示意圖；圖4是應(yīng)用S0LIDW0RKS軟件對支撐桿進(jìn)行應(yīng)力分析的顯示結(jié)果圖； 圖5a是支撐桿11與筒體襯板16之間產(chǎn)生間隙后的受力分析圖(徑向載荷比 原來增加G/2)，圖5b是支撐桿11與筒體襯板16之間產(chǎn)生間隙后的受力分析 圖；圖6是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7a是利用本實用新型將螺旋推進(jìn)器 固定在磨煤機(jī)筒體內(nèi)的初始狀態(tài)圖(Pi為位于上部的碟形彈簧的負(fù)荷，P2為位 于下部的碟形彈簧的負(fù)荷，G為螺旋推進(jìn)器作用在撐桿端的力)，圖7b是利用 本實用新型將螺旋推進(jìn)器固定在磨煤機(jī)筒體內(nèi)的臨界點S時的狀態(tài)圖，圖7c 是利用本實用新型將螺旋推進(jìn)器固定在磨煤機(jī)筒體內(nèi)的間隙S > Sl時的狀 態(tài)圖。
具體實施方式
具體實施方式
一如圖6所示，本實施方式所述的無螺紋浮動式支撐桿由
支撐桿主體21、支撐桿主體軸套22、碟形彈簧23、壓蓋24和至少兩個連接 件25構(gòu)成，所述支撐桿主體軸套22穿過中心管12側(cè)壁開有的孔12-1且與中 心管12固接，支撐桿主體21 —端插裝在位于中心管12外部的支撐桿主體軸 套22 —端內(nèi)，碟形彈簧23安裝在位于中心管12內(nèi)部的支撐桿主體軸套22 另一端內(nèi)，所述支撐桿主體21 —端面與碟形彈簧23接觸連接，位于中心管 12內(nèi)部的支撐桿主體軸套22另一端與壓蓋24通過連接件25可拆卸連接。支 撐桿主體21另一端通過襯板與磨煤機(jī)筒體內(nèi)壁連接。螺旋推進(jìn)器通過四個本 實用新型所述支撐桿與磨煤機(jī)筒體連接。
具體實施方式
二如圖6所示，本實施方式所述連接件25是螺栓。如此 設(shè)置，便于拆卸。支撐桿上取消了螺紋，碟形彈簧能對支撐桿與筒體襯板之間 間隙的補(bǔ)償以及所述壓蓋24是由螺栓(連接件25)連接的，具有可拆性。其 它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三如圖6所示，本實施方式所述支撐桿主體(21)是優(yōu)質(zhì)
碳素鋼45ft鋼支撐桿主體或低合金鋼Q345支撐桿主體。原來支撐桿材料為中 合金鋼34CrNi3Mo，由于結(jié)構(gòu)的改變，本實施方式既提高了強(qiáng)度又大大降低了 材料成本。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
四如圖6所示，本實施方式所述碟形彈簧(23)是彈簧鋼 50CrVA碟形彈簧。所述碟形彈簧23由適合在較高溫度下使用的彈簧鋼50CrVA 材料制成。經(jīng)過合理的設(shè)計，使碟形彈簧的使用壽命達(dá)到無限壽命，避免了由 于碟形彈簧失效帶來的停磨后果。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
三相 同。
權(quán)利要求1、一種無螺紋浮動式支撐桿，其特征在于所述支撐桿由支撐桿主體(21)、支撐桿主體軸套(22)、碟形彈簧(23)、壓蓋(24)和至少兩個連接件(25)構(gòu)成，所述支撐桿主體軸套(22)穿過中心管(12)側(cè)壁開有的孔(12-1)且與中心管(12)固接，支撐桿主體(21)一端插裝在位于中心管(12)外部的支撐桿主體軸套(22)一端內(nèi)，碟形彈簧(23)安裝在位于中心管(12)內(nèi)部的支撐桿主體軸套(22)另一端內(nèi)，所述支撐桿主體(21)一端面與碟形彈簧(23)接觸連接，位于中心管(12)內(nèi)部的支撐桿主體軸套(22)另一端與壓蓋(24)通過連接件(25)可拆卸連接。
2、 根根權(quán)利要求1所述的無螺紋浮動式支撐桿，其特征在于所述連接件(25)是螺栓。
3、 根根權(quán)利要求1或2所述的無螺紋浮動式支撐桿，其特征在于所述支撐桿主體(21)是優(yōu)質(zhì)碳素鋼45#鋼支撐桿主體或低合金鋼Q345支撐桿主體。
4、 根根權(quán)利要求3所述的無螺紋浮動式支撐桿，其特征在于所述碟形彈簧(23)是彈簧鋼50CrVA碟形彈簧。
專利摘要無螺紋浮動式支撐桿，它涉及一種支撐桿，具體涉及一種BBD鋼球磨煤機(jī)中用于將螺旋推進(jìn)器固定在磨煤機(jī)筒體上的構(gòu)件。本實用新型解決了現(xiàn)有的支撐桿存在檢修不方便、強(qiáng)度差、易斷裂以及補(bǔ)償性差的問題。支撐桿主體軸套穿過中心管側(cè)壁開有的孔且與中心管固接，支撐桿主體一端插裝在位于中心管外部的支撐桿主體軸套一端內(nèi)，碟形彈簧安裝在位于中心管內(nèi)部的支撐桿主體軸套另一端內(nèi)，支撐桿主體一端面與碟形彈簧接觸連接，位于中心管內(nèi)部的支撐桿主體軸套另一端與壓蓋通過連接件可拆卸連接。本實用新型安裝簡單易行，可拆卸，可重復(fù)使用；對間隙的補(bǔ)償改變了支撐桿的受力狀態(tài)，從而增加了支撐桿的強(qiáng)度；對螺旋推進(jìn)器與筒體之間不同軸度的補(bǔ)償優(yōu)化了螺旋推進(jìn)器的工作狀況。
文檔編號B02C17/18GK201384969SQ2009200999
公開日2010年1月20日 申請日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者關(guān)海龍, 巖 陳 申請人:關(guān)海龍;陳 巖