通过柔性结构减少粉碎机主轴的应力制造技术

本发明专利技术涉及通过柔性结构减少粉碎机主轴的应力。具体地说，一种用于钢球座圈式碎煤机从而减少与主轴之间的循环运动的轭套管，进而能延长轴的寿命和减少轴发生故障的概率。该轭套管包括一个柔性结构，该柔性结构提供了独立的接触区，从而在主轴和轭套管之间的相同位置产生相等的应力场。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及碎煤机领域，并且特别^M^应力的gfcia从而延长钢球 座圈式碎煤机的主轴的絲以及M^主轴损坏的故障发生。
技术介绍
碎煤机用于将未加工的大块的煤经过磨碎、千燥、分类后成为细小固体， 可以流化和t真装至收口燃烧器中合并^ffl和/或工业锅炉或是窑炉中。对本领域技 术人员而言，现己有几种不同类型的碎煤机或磨煤机，包括众所周知的由巴布考M威尔考克斯公司早在1950年生产的的一台EL型碎煤机，这是一种利用 推力辦由承的原ffl^碎煤的钢球座圈式碎煤机。图1和1A示出现有技术中的带有上壳体部分32和下壳体部分34的EL型 碎煤机IO。下壳体部分34包括一个设置 座37上的齿轮箱35。上壳体部分 32包围碎煤区36，该碎煤区包括两个垂直轴水平磨环12或12邻14以及位于 磨环之间的一组球16。下部鹏部的磨环12可以是两件式的且安装固定(Mil 键麟似的构件)在环座44上的环12。环座44 aih引入的热的主气流直接冲 击下部4體的磨环12。对本领域技术人员而言，热的、弓l入的主气流用于千燥 即将在碎煤机10中磨碎的煤，以及将磨碎的煤±央錢至噼煤机10之外。可选 择的是，下部的i部的磨环可以为一4^装固定在碎煤机轭件18上的较厚的 单片式的下部或底部磨环12'(参见图1A)。该碎煤机轭件18通过与旋转的、 垂直主轴20连接而旋转，同时顶部或上部磨环14保，止并被弹簧加载从而 掛共磨碎煤的压力。舰外部可调节的双功能弹簧22来得到高效磨碎需要的压 力，称为双功能弹簧的原因魏功能弹簧除了掛共高效的磨碎需要的负荷力外， 双功能弹簧22还Hf共避免上部磨环14相对于底部磨环12或12'的多余的径向 运动、轴向扭曲、以及离心旋转的力。；)ia过与上部和下部的磨环14和12或 12'，以及球16的 被磨碎。戶mh部和下部的磨环14和12或12'各有一个 与球16相啮合的、预定的匹配IW&廓。来自上部磨环14的力推动球16向着底部磨环12或12'上的煤层。磨碎的M^空气从由磨环12或12邻14以及球 16所限定的粉煤区吹走，进行最终的颗粒尺寸分类，随后由气动传送到一个或 多个煤粉燃烧器。过大的煤粉颗粒l^t回到碎煤区36。碎煤机10具有一个齿轮 驱动组件24，该组件包括分别位于水平的小齿轮轴30上以及垂直主轴20底部 上的锥齿轮26和28。通常，磨球16在可接收阻力的预定范围内运行，戶皿阻力是由上部和下部 的磨环14和12或12'与磨球16之间的煤作用到磨球16上。如果超出了可接受 的阻力，例如遇到了相对高硬度的煤块和比容许体积大的煤块，这样会产生冲 撞和冲击负荷。可理解的是，可能在上部和下部磨环以及磨球之间夹入例如铁 块之类的异物，这会导致磨球部分地离开其原始的轨迹而产生离心负荷。主轴 与下部磨环之间有一个紧密的机械连接，除了驱动力外，在煤的研磨过程中在 某些频率下产生的撞击、振动、离心负荷也会对这个连接造成影响，从而对轴产顿力。目前，主轴故障受到一定关注。主轴故障被认为是由于精细加工的主轴20 锥形部分的夕卜表面和轭套管21的孔面受到磨损造成的。这种磨损主要由于主轴 20与轭套管21的撤虫表面之间的循环运动造成的。这种运动是由于主轴上端承 受循环的或是交替的弯曲负荷的结果。由于这种负荷是周期性的，进一步产生 称之为啮蚀的破坏形式。啮蚀有时称之为磨损腐蚀，是指在物体之间相互接触 时由很小的相对运用弓l起的表面磨损。由啮蚀弓l起的表面磨损使得轴表面产生 应力放大，这样使扭矩和弯矩的合成应力达到轴的极限应力的强度。这种合成 应力会导致轴开裂。由于裂缝也是一个应力放大因素，可承受的合应力会使轴 继续开裂。另一个关注的是由应力集中、循环负荷和啮蚀磨损共同形成的疲劳 破坏。与啮，似，疲劳是由一系列明确的特征合起，现的一种故障。碎煤 机振动通常使轴产生高强度应力，可能引起主轴故障。振动可能由于非正常粉 碎元件磨损弓胞的，例如球或环的非圆磨损，以及在碎煤机中空气与煤比例不调。现有许多更正主轴故障频率的想法，例如在主轴的轭端部与轭套管钻孔区 域之间设置干膜润滑剂或是陶瓷层，为轭套管提供周向槽，在轭套的下部的主 轴提供一个直径减少的部分，在主轴与轭套的接头处设置一个反捕捉化合物，iOT完全接触的轭套管或是底部中心肖怯的轭套管，喷丸硬化，渗氮等表面硬化工艺。但补救的效果并不显著，就算是仔细配合的锥形接头，由于在主轴和 轭套管的接头处产生啮蚀和应力，还是会受到周期性弯曲力的影响而使主轴经 常疲劳失效。这种碎煤机主轴和轭套管之间的接头仍要改进，应提供一个可减少表面啮 蚀和弯曲疲劳的接头，这样可以改善主轴的寿命从而使钢球座圈式碎煤机具有 更加可靠的iOT性能。
技术实现思路
本专利技术涉及一种M^在主轴和轭套管之间周期性运动的轭套管结构，该结 构包括一个能提供一个独立接触区域的柔性接头，从而在主轴和轭套管之间的 相同，产生相等的应力场。根据本专利技术，轭套管包括由柔性带条相连接的相互隔开的上部部分和下部 部分，其中柔性带条的厚度比轭套管的上部部分和下部部分的任何一部分的厚 度都要小。柔性带条的位置可邻接于碎煤机轭件，插入在垂直主轴和碎煤机轭 件中间，或者是邻接于垂直主轴上。为了增强柔性带条的柔性可在其上面开孔。在本专利技术的另一个实施例中，柔性弹性物质设置在位于主轴和邻近轭件的 柔性带条之间的空间内。在本专利技术的另一个实施例中，轭套管包括相互隔开的上部和下部，其中上 部和下部之间插入环绕垂直主轴的柔性弹性衬套。在本专利技术的进一步的实施例中，轭套管包括相互隔开的上部和下部，其中 上部和下部之间设置多个柔性的、垂直堆叠的、相互分离的环形盘。在本专利技术的进一步实施例中，轭套管包括相互隔开的上部和下部，其中上 部和下部之间由周向间隔的柔性的垂直的杆相连，各个杆之间在周向的距离最 好相同。在本专利技术的进一步实施例中，轭套管包括相互隔开的上部和下部，其中上 部和下部之间插入多个相互独立的、相邻的套管部分。在本专利技术的进一步实施例中，轭套管包括相互隔开的上部和下部，其中上 部和下部被一个相对狭窄的空气缝隙相互分离。本专利技术的这样的和那样的结构特征和优点可以通过详细描述的具体实施例更好的 ，特别^51过参考相应的附图。附图说明图1是现有技术中EL型钢球座圈式碎煤机的剖面图，下部鹏部的磨环安 装固定在设置于碎煤机轭件的环座上；图1A是现有技术中EL型钢球座圈式碎煤机的咅腼图，其中下部环为厚的 单件环；图2是根据本专利技术的一个柔性套管的剖面图，麟性體包括环绕轭件的 带条；图3是根据本专利技术的一个柔性套管的剖面图，i疑性體包括插入主轴和 轭件中间的带条；图4是根据本专利技术的一个柔性套管的的咅腼图，i媒性體包括环乡姓轴 的带条；图5是图2中的带条被穿孔的柔性套管；图6是图3中的带条被穿孔的柔性套管；图7是图4中的带条被穿孔的柔性套管；图8是图2中的在主轴禾啼条之间安親弹性物质的柔性套管；图9是图8中的带絲有穿孔的柔性套管；图IO是根据本专利技术的柔性套管的咅腼图，该柔性體包括弹性衬套；图11是根据本专利技术的柔性套管的咅腼图，凝性驢包括多个垂直的堆叠 在一起的相互分离的环状盘；图12是根据本专利技术的柔性套管的咅晒图，凝性體包括在套管的上部和 下部之间延伸的周向间隔的杆；图13是根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组件，包括延伸进入到旋转轭件的竖直旋转轴，设置在所述轴和所述轭件之间的柔性套管，该套管包括与所述轴相接触的相互隔开的上部和下部部分。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：WN马丁，RD米扎克，AE杰克逊，
申请(专利权)人：巴布考克及威尔考克斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]