CN201384969Y - 无螺纹浮动式支撑杆 - Google Patents
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Abstract
无螺纹浮动式支撑杆，它涉及一种支撑杆，具体涉及一种BBD钢球磨煤机中用于将螺旋推进器固定在磨煤机筒体上的构件。本实用新型解决了现有的支撑杆存在检修不方便、强度差、易断裂以及补偿性差的问题。支撑杆主体轴套穿过中心管侧壁开有的孔且与中心管固接，支撑杆主体一端插装在位于中心管外部的支撑杆主体轴套一端内，碟形弹簧安装在位于中心管内部的支撑杆主体轴套另一端内，支撑杆主体一端面与碟形弹簧接触连接，位于中心管内部的支撑杆主体轴套另一端与压盖通过连接件可拆卸连接。本实用新型安装简单易行，可拆卸，可重复使用；对间隙的补偿改变了支撑杆的受力状态，从而增加了支撑杆的强度；对螺旋推进器与筒体之间不同轴度的补偿优化了螺旋推进器的工作状况。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种支撑杆，具体涉及一种BBD钢球磨煤机中用于将螺旋推进器固定在磨煤机筒体上的构件。
背景技术
一、支撑杆的作用
螺旋推进器是BBD钢球磨煤机中输送原煤的重要部件(见图1)，螺旋推进器由四根支撑杆固定在磨煤机筒体上，筒体转动时，扭矩由支撑杆传递到推进器，使推进器随筒体同步转动。此过程中，螺旋推进器上的螺旋叶片将原煤推入筒体。由此可见支撑杆在BBD钢球磨煤机中的重要作用。
二、现有的支撑杆的结构
为了保证螺旋推进器中心线与筒体中心线的同轴度满足要求，安装时必须根据实际情况对螺旋推进器的位置进行调整，原支撑杆的结构如图2所示。支撑杆11与螺旋推进器中心管12相连接的一端带有螺纹，安装时，先将轴套3与中心管12焊牢，外螺母1与轴套3焊牢，再通过旋转支撑杆11来调整螺旋推进器相对于筒体17的位置，当同轴度满足要求后，拧紧内螺母2，并与轴套3焊牢。
三、现有的支撑杆存在的不足
1、检修不方便
当磨煤机的衬板、中空管损坏或推进器自身损坏时，为了更换和维修受损部件，必须把推进器拉出筒体。由于支撑杆已经与推进器焊为一体，无法无损坏拆卸，只能破坏性拆卸-割断支撑杆。重新安装时，原来的外螺母1、轴套3、内螺母2等也无法再利用，必须更换新的，并重复初次安装时的调整程序。这一过程不但浪费了原本完好的一套支撑杆，而且费时费力。
2、强度差
BBD钢球磨煤机工作时，支撑杆既要承受螺旋推进器的重量，又要传递扭矩使螺旋推进器与筒体同步转动，所以支撑杆同时承受轴向和径向的冲击载荷，见图3所示。轴向载荷F1、F2产生的应力很小，径向载荷F3在支撑杆的根部产生最大弯矩，所以在此处产生的应力也最大。另一方面，螺纹处由于截面的突然变化，产生很大的应力集中，这使支撑杆根部的静强度和疲劳强度同时大幅降低。应用SOLIDWORKS进行应力分析，直径为62mm连接处螺纹为M62的支撑杆，在受到200kg径向力时，最大应力为116.1MPa，而同等工况下，直径为62mm无螺纹支撑杆的最大应力仅为47MPa，见图4。由此可见螺纹对支撑杆强度的影响之大，这也是支撑杆断裂的主要原因之一。
3、补偿性差
在初始安装调整好后，支撑杆与螺旋推进器的中心管焊为一体，此项工作是在磨煤机空载常温下进行的，磨煤机运行时，筒体内装入80～100吨的钢球和原煤，筒体内温度超过200℃，所以运行一段时间后，由于筒体变形、衬板的相对位置变化等原因，支撑杆11与筒体衬板16之间势必出现间隙。在重力作用下，螺旋推进器将向下偏移，偏移量与间隙相等。由于间隙的存在，筒体和螺旋推进器旋转时将产生有害的冲击和振动，而且当间隙达到一定程度后，原本由支撑杆轴向承担的重力G，转移到支撑杆的径向，此时的径向载荷比原来增加G/2(见图5a)；极端情况下比原来重力G大大增加(见图5b)，此时支撑杆承受的径向载荷增加到原来的16～32倍，这是断裂的另一个主要原因。
另外，间隙还将造成螺旋推进器与筒体的不同轴度增大，造成螺旋叶片14与中空管13之间非正常接触，导致叶片和中空管的寿命大为降低；这种不同轴度还将缩短轴承15的使用寿命。
由于支撑杆结构的限制，无法对间隙进行任何补偿和纠正。
发明内容
本实用新型为了解决现有的支撑杆存在检修不方便、强度差、易断裂以及补偿性差的问题，进而提供了一种无螺纹浮动式支撑杆。
本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是：本实用新型所述无螺纹浮动式支撑杆由支撑杆主体、支撑杆主体轴套、碟形弹簧、压盖和至少两个连接件构成，所述支撑杆主体轴套穿过中心管侧壁开有的孔且与中心管固接，支撑杆主体一端插装在位于中心管外部的支撑杆主体轴套一端内，碟形弹簧安装在位于中心管内部的支撑杆主体轴套另一端内，所述支撑杆主体一端面与碟形弹簧接触连接，位于中心管内部的支撑杆主体轴套另一端与压盖通过连接件可拆卸连接。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型在结构上做了根本性的改变，使支撑杆由原来安装复杂且不可拆卸，变为安装简单易行，可拆卸，可重复使用；对间隙的补偿改变了支撑杆的受力状态，从而增加了支撑杆的强度；对螺旋推进器与筒体之间不同轴度的补偿优化了螺旋推进器的工作状况，这对提高螺旋推进器的寿命十分有利的。
本实用新型的具体优点主要体现在以下几个方面：
一、由于本实用新型所述支撑杆与轴套之间是浮动的、可拆卸的，所以当需要将推进器拉出筒体外进行检修时，只要旋下压盖上的螺栓即可将支撑杆与推进器分离，无须破坏任何一个零件，而且拆卸和安装十分简单方便。
二、取消了螺纹，避免了应力集中，支撑杆的静强度和疲劳强度得以大幅提高。结构的变化改变了支撑杆危险截面的位置，减小了径向力产生的弯矩，从而使支撑杆的整体强度进一步提高。同样以200kg径向力为例，新型支撑杆的最大应力仅为43MPa，可见强度有较大的提高。
三、支撑杆安装好后，碟型弹簧处于压平状态，当支撑杆与衬板之间出现间隙时，碟型弹簧伸长对间隙进行补偿，从而杜绝了有害冲击和振动的产生。由于支撑杆始终顶住衬板，所以推进器的重量也始终作用在支撑杆的轴向，而不会作用到径向。这种结构改变了支撑杆的受力状态，减小了支撑杆可能承受的最大径向力，从另一个角度使支撑杆的强度大幅提高。
四、碟型弹簧除了可以补偿支撑杆与衬板之间的间隙外，还有另外一个重要的功能一对推进器与筒体的不同轴度进行补偿，见图7a、图7b和图7c。当间隙出现时，上面碟型弹簧的负荷P1与推进器的重量G的和大于下面碟型弹簧的极限负荷P2，此时上面的弹簧伸长，下面的弹簧仍处于压平状态，推进器将向下偏移。当间隙大到一定程度时，P1+G＝P2，达到临界点，之后间隙继续增大，上下弹簧同时伸长，推进器不再向下偏移。通过对弹簧的设计可以确定临界点时的间隙大小，使其满足推进器与筒体之间的同轴度要求，这一点对保护螺旋叶片14、中空管13和轴承十分重要。
附图说明
图1是螺旋推进器的结构示意图；图2是现有的支撑杆的结构及与中心管12的连接关系示意图；图3是现有的支撑杆同时承受轴向和径向的冲击载荷的示意图；图4是应用SOLIDWORKS软件对支撑杆进行应力分析的显示结果图；图5a是支撑杆11与筒体衬板16之间产生间隙后的受力分析图(径向载荷比原来增加G/2)，图5b是支撑杆11与筒体衬板16之间产生间隙后的受力分析图；图6是本实用新型的结构示意图；图7a是利用本实用新型将螺旋推进器固定在磨煤机筒体内的初始状态图(P1为位于上部的碟形弹簧的负荷，P2为位于下部的碟形弹簧的负荷，G为螺旋推进器作用在撑杆端的力)，图7b是利用本实用新型将螺旋推进器固定在磨煤机筒体内的临界点δ时的状态图，图7c是利用本实用新型将螺旋推进器固定在磨煤机筒体内的间隙δ＞δ1时的状态图。
具体实施方式
具体实施方式一：如图6所示，本实施方式所述的无螺纹浮动式支撑杆由支撑杆主体21、支撑杆主体轴套22、碟形弹簧23、压盖24和至少两个连接件25构成，所述支撑杆主体轴套22穿过中心管12侧壁开有的孔12-1且与中心管12固接，支撑杆主体21一端插装在位于中心管12外部的支撑杆主体轴套22一端内，碟形弹簧23安装在位于中心管12内部的支撑杆主体轴套22另一端内，所述支撑杆主体21一端面与碟形弹簧23接触连接，位于中心管12内部的支撑杆主体轴套22另一端与压盖24通过连接件25可拆卸连接。支撑杆主体21另一端通过衬板与磨煤机筒体内壁连接。螺旋推进器通过四个本实用新型所述支撑杆与磨煤机筒体连接。
具体实施方式二：如图6所示，本实施方式所述连接件25是螺栓。如此设置，便于拆卸。支撑杆上取消了螺纹，碟形弹簧能对支撑杆与筒体衬板之间间隙的补偿以及所述压盖24是由螺栓(连接件25)连接的，具有可拆性。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：如图6所示，本实施方式所述支撑杆主体(21)是优质碳素钢45#钢支撑杆主体或低合金钢Q345支撑杆主体。原来支撑杆材料为中合金钢34CrNi3Mo，由于结构的改变，本实施方式既提高了强度又大大降低了材料成本。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：如图6所示，本实施方式所述碟形弹簧(23)是弹簧钢50CrVA碟形弹簧。所述碟形弹簧23由适合在较高温度下使用的弹簧钢50CrVA材料制成。经过合理的设计，使碟形弹簧的使用寿命达到无限寿命，避免了由于碟形弹簧失效带来的停磨后果。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。
Claims (4)
1、一种无螺纹浮动式支撑杆，其特征在于：所述支撑杆由支撑杆主体(21)、支撑杆主体轴套(22)、碟形弹簧(23)、压盖(24)和至少两个连接件(25)构成，所述支撑杆主体轴套(22)穿过中心管(12)侧壁开有的孔(12-1)且与中心管(12)固接，支撑杆主体(21)一端插装在位于中心管(12)外部的支撑杆主体轴套(22)一端内，碟形弹簧(23)安装在位于中心管(12)内部的支撑杆主体轴套(22)另一端内，所述支撑杆主体(21)一端面与碟形弹簧(23)接触连接，位于中心管(12)内部的支撑杆主体轴套(22)另一端与压盖(24)通过连接件(25)可拆卸连接。
2、根根权利要求1所述的无螺纹浮动式支撑杆，其特征在于：所述连接件(25)是螺栓。
3、根根权利要求1或2所述的无螺纹浮动式支撑杆，其特征在于：所述支撑杆主体(21)是优质碳素钢45#钢支撑杆主体或低合金钢Q345支撑杆主体。
4、根根权利要求3所述的无螺纹浮动式支撑杆，其特征在于：所述碟形弹簧(23)是弹簧钢50CrVA碟形弹簧。
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|---|---|---|---|---|
| CN104308565A (zh) * | 2014-09-26 | 2015-01-28 | 安徽省捷甬达智能机器有限公司 | 一种浮动支撑装置 |
| CN104549662B (zh) * | 2013-10-23 | 2017-02-01 | 上海电气上重碾磨特装设备有限公司 | 双进双出钢球磨煤机螺旋推进器支撑杆加载装置 |
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2009
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