專利名稱：通過柔性結(jié)構(gòu)減少粉碎機(jī)主軸的應(yīng)力的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及碎煤機(jī)領(lǐng)域，并且特別^M^應(yīng)力的gfcia從而延長(zhǎng)鋼球 座圈式碎煤機(jī)的主軸的絲以及M^主軸損壞的故障發(fā)生。
背景技術(shù)：
碎煤機(jī)用于將未加工的大塊的煤經(jīng)過磨碎、千燥、分類后成為細(xì)小固體， 可以流化和t真裝至收口燃燒器中合并^ffl和/或工業(yè)鍋爐或是窯爐中。對(duì)本領(lǐng)域技 術(shù)人員而言，現(xiàn)己有幾種不同類型的碎煤機(jī)或磨煤機(jī)，包括眾所周知的由巴布
考M威爾考克斯公司早在1950年生產(chǎn)的的一臺(tái)EL型碎煤機(jī)，這是一種利用 推力辦由承的原ffl^碎煤的鋼球座圈式碎煤機(jī)。
圖1和1A示出現(xiàn)有技術(shù)中的帶有上殼體部分32和下殼體部分34的EL型 碎煤機(jī)IO。下殼體部分34包括一個(gè)設(shè)置 座37上的齒輪箱35。上殼體部分 32包圍碎煤區(qū)36，該碎煤區(qū)包括兩個(gè)垂直軸水平磨環(huán)12或12鄰14以及位于 磨環(huán)之間的一組球16。下部鵬部的磨環(huán)12可以是兩件式的且安裝固定(Mil 鍵麟似的構(gòu)件)在環(huán)座44上的環(huán)12。環(huán)座44 aih引入的熱的主氣流直接沖 擊下部4體的磨環(huán)12。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，熱的、弓l入的主氣流用于千燥 即將在碎煤機(jī)10中磨碎的煤，以及將磨碎的煤±央錢至噼煤機(jī)10之外。可選 擇的是，下部的i部的磨環(huán)可以為一4^裝固定在碎煤機(jī)軛件18上的較厚的 單片式的下部或底部磨環(huán)12'(參見圖1A)。該碎煤機(jī)軛件18通過與旋轉(zhuǎn)的、 垂直主軸20連接而旋轉(zhuǎn)，同時(shí)頂部或上部磨環(huán)14保，止并被彈簧加載從而 掛共磨碎煤的壓力。艦外部可調(diào)節(jié)的雙功能彈簧22來得到高效磨碎需要的壓 力，稱為雙功能彈簧的原因魏功能彈簧除了掛共高效的磨碎需要的負(fù)荷力外， 雙功能彈簧22還Hf共避免上部磨環(huán)14相對(duì)于底部磨環(huán)12或12'的多余的徑向 運(yùn)動(dòng)、軸向扭曲、以及離心旋轉(zhuǎn)的力。；)ia過與上部和下部的磨環(huán)14和12或 12'，以及球16的 被磨碎。戶mh部和下部的磨環(huán)14和12或12'各有一個(gè) 與球16相嚙合的、預(yù)定的匹配IW&廓。來自上部磨環(huán)14的力推動(dòng)球16向著底部磨環(huán)12或12'上的煤層。磨碎的M^空氣從由磨環(huán)12或12鄰14以及球 16所限定的粉煤區(qū)吹走，進(jìn)行最終的顆粒尺寸分類，隨后由氣動(dòng)傳送到一個(gè)或 多個(gè)煤粉燃燒器。過大的煤粉顆粒l^t回到碎煤區(qū)36。碎煤機(jī)10具有一個(gè)齒輪 驅(qū)動(dòng)組件24，該組件包括分別位于水平的小齒輪軸30上以及垂直主軸20底部 上的錐齒輪26和28。
通常，磨球16在可接收阻力的預(yù)定范圍內(nèi)運(yùn)行，戶皿阻力是由上部和下部 的磨環(huán)14和12或12'與磨球16之間的煤作用到磨球16上。如果超出了可接受 的阻力，例如遇到了相對(duì)高硬度的煤塊和比容許體積大的煤塊，這樣會(huì)產(chǎn)生沖 撞和沖擊負(fù)荷?？衫斫獾氖牵赡茉谏喜亢拖虏磕キh(huán)以及磨球之間夾入例如鐵 塊之類的異物，這會(huì)導(dǎo)致磨球部分地離開其原始的軌跡而產(chǎn)生離心負(fù)荷。主軸 與下部磨環(huán)之間有一個(gè)緊密的機(jī)械連接，除了驅(qū)動(dòng)力外，在煤的研磨過程中在 某些頻率下產(chǎn)生的撞擊、振動(dòng)、離心負(fù)荷也會(huì)對(duì)這個(gè)連接造成影響，從而對(duì)軸
產(chǎn)頓力。
目前，主軸故障受到一定關(guān)注。主軸故障被認(rèn)為是由于精細(xì)加工的主軸20 錐形部分的夕卜表面和軛套管21的孔面受到磨損造成的。這種磨損主要由于主軸 20與軛套管21的撤蟲表面之間的循環(huán)運(yùn)動(dòng)造成的。這種運(yùn)動(dòng)是由于主軸上端承 受循環(huán)的或是交替的彎曲負(fù)荷的結(jié)果。由于這種負(fù)荷是周期性的，進(jìn)一步產(chǎn)生 稱之為嚙蝕的破壞形式。嚙蝕有時(shí)稱之為磨損腐蝕，是指在物體之間相互接觸 時(shí)由很小的相對(duì)運(yùn)用弓l起的表面磨損。由嚙蝕弓l起的表面磨損使得軸表面產(chǎn)生 應(yīng)力放大，這樣使扭矩和彎矩的合成應(yīng)力達(dá)到軸的極限應(yīng)力的強(qiáng)度。這種合成 應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致軸開裂。由于裂縫也是一個(gè)應(yīng)力放大因素，可承受的合應(yīng)力會(huì)使軸 繼續(xù)開裂。另一個(gè)關(guān)注的是由應(yīng)力集中、循環(huán)負(fù)荷和嚙蝕磨損共同形成的疲勞 破壞。與嚙，似，疲勞是由一系列明確的特征合起，現(xiàn)的一種故障。碎煤 機(jī)振動(dòng)通常使軸產(chǎn)生高強(qiáng)度應(yīng)力，可能引起主軸故障。振動(dòng)可能由于非正常粉 碎元件磨損弓胞的，例如球或環(huán)的非圓磨損，以及在碎煤機(jī)中空氣與煤比例不調(diào)。
現(xiàn)有許多更正主軸故障頻率的想法，例如在主軸的軛端部與軛套管鉆孔區(qū) 域之間設(shè)置干膜潤(rùn)滑劑或是陶瓷層，為軛套管提供周向槽，在軛套的下部的主 軸提供一個(gè)直徑減少的部分，在主軸與軛套的接頭處設(shè)置一個(gè)反捕捉化合物，
iOT完全接觸的軛套管或是底部中心肖怯的軛套管，噴丸硬化，滲氮等表面硬化工藝。但補(bǔ)救的效果并不顯著，就算是仔細(xì)配合的錐形接頭，由于在主軸和 軛套管的接頭處產(chǎn)生嚙蝕和應(yīng)力，還是會(huì)受到周期性彎曲力的影響而使主軸經(jīng) 常疲勞失效。
這種碎煤機(jī)主軸和軛套管之間的接頭仍要改進(jìn)，應(yīng)提供一個(gè)可減少表面嚙 蝕和彎曲疲勞的接頭，這樣可以改善主軸的壽命從而使鋼球座圈式碎煤機(jī)具有 更加可靠的iOT性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種M^在主軸和軛套管之間周期性運(yùn)動(dòng)的軛套管結(jié)構(gòu)，該結(jié) 構(gòu)包括一個(gè)能提供一個(gè)獨(dú)立接觸區(qū)域的柔性接頭，從而在主軸和軛套管之間的 相同，產(chǎn)生相等的應(yīng)力場(chǎng)。
根據(jù)本發(fā)明，軛套管包括由柔性帶條相連接的相互隔開的上部部分和下部 部分，其中柔性帶條的厚度比軛套管的上部部分和下部部分的任何一部分的厚 度都要小。柔性帶條的位置可鄰接于碎煤機(jī)軛件，插入在垂直主軸和碎煤機(jī)軛 件中間，或者是鄰接于垂直主軸上。為了增強(qiáng)柔性帶條的柔性可在其上面開孔。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，柔性彈性物質(zhì)設(shè)置在位于主軸和鄰近軛件的 柔性帶條之間的空間內(nèi)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，軛套管包括相互隔開的上部和下部，其中上 部和下部之間插入環(huán)繞垂直主軸的柔性彈性襯套。
在本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例中，軛套管包括相互隔開的上部和下部，其中 上部和下部之間設(shè)置多個(gè)柔性的、垂直堆疊的、相互分離的環(huán)形盤。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，軛套管包括相互隔開的上部和下部，其中上 部和下部之間由周向間隔的柔性的垂直的桿相連，各個(gè)桿之間在周向的距離最 好相同。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，軛套管包括相互隔開的上部和下部，其中上 部和下部之間插入多個(gè)相互獨(dú)立的、相鄰的套管部分。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，軛套管包括相互隔開的上部和下部，其中上 部和下部被一個(gè)相對(duì)狹窄的空氣縫隙相互分離。
本發(fā)明的這樣的和那樣的結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)點(diǎn)可以通過詳細(xì)描述的具體實(shí)施例
更好的 ，特別^51過參考相應(yīng)的附圖。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中EL型鋼球座圈式碎煤機(jī)的剖面圖，下部鵬部的磨環(huán)安 裝固定在設(shè)置于碎煤機(jī)軛件的環(huán)座上；
圖1A是現(xiàn)有技術(shù)中EL型鋼球座圈式碎煤機(jī)的咅靦圖，其中下部環(huán)為厚的 單件環(huán)；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)柔性套管的剖面圖，麟性體包括環(huán)繞軛件的 帶條；
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)柔性套管的剖面圖，i疑性體包括插入主軸和 軛件中間的帶條；
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)柔性套管的的咅靦圖，i媒性體包括環(huán)鄉(xiāng)姓軸 的帶條；
圖5是圖2中的帶條被穿孔的柔性套管；
圖6是圖3中的帶條被穿孔的柔性套管；
圖7是圖4中的帶條被穿孔的柔性套管；
圖8是圖2中的在主軸禾啼條之間安親彈性物質(zhì)的柔性套管；
圖9是圖8中的帶絲有穿孔的柔性套管；
圖IO是根據(jù)本發(fā)明的柔性套管的咅靦圖，該柔性體包括彈性襯套；
圖11是根據(jù)本發(fā)明的柔性套管的咅靦圖，凝性驢包括多個(gè)垂直的堆疊 在一起的相互分離的環(huán)狀盤；
圖12是根據(jù)本發(fā)明的柔性套管的咅曬圖，凝性體包括在套管的上部和 下部之間延伸的周向間隔的桿；
圖13是根據(jù)本發(fā)明的柔性套管的咅靦圖，該柔性體包括多個(gè)相鄰的套管 部分；以及
圖14根據(jù)本發(fā)明的柔性套管的剖面圖，凝性驢包括相互間隔的上部和 下部的套管部分。
具體實(shí)施例方式
參考相應(yīng)附圖，在多個(gè)附圖中具有多個(gè)相同的或功能相似的構(gòu)件。在本發(fā)
明的設(shè)置中，主要處理的是與碎煤lfli軸的垂直軸平行的軸向負(fù)荷。本發(fā)明主要是為了延長(zhǎng)主軸的使用a和減少主軸故障，在鋼球座圈式碎 煤機(jī)中，一個(gè)柔性的軛套管。圖1中舉例說明了現(xiàn)有公開的鋼球座圈式碎煤
機(jī)10，在該碎煤機(jī)10的下部鵬部設(shè)有安裝固定(通過鍵麟似的構(gòu)件)在環(huán) 座44上的磨環(huán)12，環(huán)座44安裝固定在碎煤機(jī)軛件18上。但是本發(fā)明并不限于 在碎煤機(jī)10上設(shè)置有下部自部磨環(huán)12的這種形式。本發(fā)明也可以應(yīng)用于采 用安裝固定在軛件上的下部或底部單件式磨環(huán)12 、的鋼球座圈式碎煤機(jī)10，如 圖1A中的，脫明所示。
參見圖1和1A，示出了一^H131與旋轉(zhuǎn)的垂直主軸20相連接且繞其旋轉(zhuǎn) 的碎煤^l^g件18。軸20的錐形上端部設(shè)置于軛件18的孔中，并且由軛套管21 圍繞。碎煤禾腿行時(shí)在主軸20的上端部會(huì)產(chǎn)生循環(huán)或交替性的彎曲負(fù)荷，這樣 使得軸20的錐形部分與軛套管21的孑Lt間的連接部分的驗(yàn)面受至l膽損。這 種磨損是由于軸20與軛套管21的孑Lt間的相互配合的表面的周期運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。 這種運(yùn)動(dòng)由軸20的彎曲弓胞，導(dǎo)致了軛套管21和軸20產(chǎn)生了不同的應(yīng)力場(chǎng)， 進(jìn)一步產(chǎn)生了被稱為嚙蝕的破壞形式。
減少主軸20和軛套管21之間周斯性運(yùn)動(dòng)是阻止嚙t蝶成破壞的一個(gè)方案。 M^運(yùn)動(dòng)將會(huì)依次均衡在軸20以及軛套管21的上部和下部的接觸表面之間的 應(yīng)力場(chǎng)。嵌在主軸20和軛件18之間的柔性軛套管21減少了周期運(yùn)動(dòng)，并掛共 獨(dú)立的撤蟲面，從而使得在相同的軸向位置上在主軸20和軛套管21之間產(chǎn)生 相同的應(yīng)力場(chǎng)。
參見圖2， 3和4，示出了一個(gè)設(shè)置在主軸20和軛件18之間的柔性套管21 。 柔性套管21包括相互分隔的上部部分23和下部部分25，且具有與軸20相撤蟲 的上部撤蟲區(qū)域27和下部接觸區(qū)域29。柔性套管21的上部部分23和下部部分 25由柔性^g如薄的圓筒狀的或是i^圓錐體的柔性金屬帶條31連接，柔臉 屬帶條31使得上部 區(qū)域27和下部接觸區(qū)域29相互獨(dú)立的運(yùn)行。參見圖2， 柔性帶條31與軛件18相鄰或相接；圖3中，柔性帶條31設(shè)置在主軸20和軛 件18的中間；圖4中，柔臉屬帶條31與主軸20相鄰殿目接。
參見圖5， 6和7，示出了為了加強(qiáng)金屬帶條的柔性，在如圖2， 3和4所示 的柔性套管21上開有穿過金屬帶條31的孔或洞35。
參見圖8，示出了圖2中的柔性套管21，其中，在由柔性套管21的上部和 下部部分23和25、主軸20、金屬帶31所構(gòu)成的封閉空間37中填充有彈性物質(zhì)39，從而增力盯套管21的柔性，有助于其結(jié)構(gòu)的完整性。
圖9，示出了圖8中的柔性套管，這種柔性套管中設(shè)有來增加其柔性的穿過 金屬帶31的孔或洞。
圖10，出示了一個(gè)夾在主軸20禾口軛件18之間的柔性套管21 。柔性套管21 包括彼此相隔的上部和下部部分23和25，而且具有與軸20接觸的上撤蟲區(qū)域 27和下撤蟲區(qū)域29。彈性物質(zhì)39填充^性套管21的上部和下部部分23和 25之間，從而加^^性套管的柔性。
圖11 ，示出了一個(gè)夾在主軸20和軛件18之間的柔性套管21 。柔性套管21 包括彼此相隔的上部和下部部分23和25，而且具有與軸20撤蟲的上接觸區(qū)域 27和下接觸區(qū)域29。多個(gè)環(huán)形的盤或是類似墊圈的元件40夾在上部和下部部 分23和25之間，且這些元件的內(nèi)周髓主軸20周向延伸。環(huán)形盤40Mifet 間以及與上部和下部部分23和25之間是可分離的，從而給套管21提供柔性。
參見圖12，示出了一個(gè)夾在主軸20和軛件18之間的柔性套管21 。柔性套 管21包括上部和下部部分23和25，其間連M環(huán)繞在主軸20的周向間隔分布 的易彎曲的桿42。柔性套管21具有與主軸20相接觸的上^l蟲區(qū)域27和下接觸 區(qū)域29。
參見圖13，示出了一個(gè)夾在主軸20和軛件18之間的柔性套管21。 一個(gè)或 以上(多個(gè))相鄰的、可彼此分隔的套管部分44設(shè)于柔性套管21的上部和下 部部分23和25之間，柔性套管21具有與軸20接觸的上接觸區(qū)域27和下撤蟲 區(qū)域29。
參見圖14，示出了一個(gè)夾在主軸20和軛件18之間的柔性套管21 。柔性套 管21包括由相對(duì)狹窄的空氣縫隙46隔開的上部和下部部分23和25，清晰放大 圖見圖14。實(shí)踐中，上部和下部部分23和25之間相互接觸。套管21具有與軸 20接觸的上部接觸區(qū)域27和下部撤4區(qū)域29。
根據(jù)本發(fā)明，碎煤機(jī)10在運(yùn)行中，齡 區(qū)域27和29都會(huì)形成一個(gè)應(yīng) 力場(chǎng)。旨接觸區(qū)域27和29的應(yīng)力場(chǎng)在主軸20和軛套管21之間具有相等的 應(yīng)力。相等的應(yīng)力顯著的M^了嚙蝕導(dǎo)致的破壞同時(shí)延長(zhǎng)了主軸20的j頓絲。
本發(fā)明可以使用位于環(huán)座44上的厚的單件，部磨環(huán)12或兩件^部磨 環(huán)12。
本發(fā)明示出和詳述及舉例說明了本發(fā)明原理的具體的實(shí)施例，可理解的是，在不脫離本發(fā)明精神的情況下，本發(fā)明可能有其它的實(shí)施例。例如，本發(fā)明可
育跑用于新結(jié)構(gòu)類型的EL碎煤機(jī)，或題用于修理、替換以及改型或是翻新現(xiàn) 存的EL碎煤機(jī)。因此，由于本發(fā)明描述的是基刊親的驢，材料以及實(shí)施例， 可以理解的是本發(fā)明在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，本發(fā)明可以有許多 不同的形式，因此并不局限所公開的特殊形式，可以擴(kuò)展到以下權(quán)利要求所有 等同的替代形式。
權(quán)利要求
1、一種組件，包括延伸進(jìn)入到旋轉(zhuǎn)軛件的豎直旋轉(zhuǎn)軸，設(shè)置在所述軸和所述軛件之間的柔性套管，該套管包括與所述軸相接觸的相互隔開的上部和下部部分。
2、 根據(jù)權(quán)利要求i所述的組件，其特征在于，包括將戶;M套管的上部和下 部部分相連接的柔性體。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2戶;M的組件，其特征在于，所，性裝置的橫向厚度小 于所述套管的上部和下部部分的橫向厚度。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2戶腿的組件，其特征在于，戶;f^性，包括一個(gè)與所 述軛件相鄰的帶條。
5、 根據(jù)權(quán)禾腰求4戶腿的組件，其特征在于，在戶;^m性體和戶腿軸之 間設(shè)置彈性物質(zhì)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2戶;M的組件，其特征在于，戶;f^性^s包括在戶脫軸 和戶，軛件中間設(shè)置的帶條。 ，
7、 根據(jù)權(quán)利要求2戶，的組件，其特征在于，所示柔性，包括與戶;i^軸 相鄰的帶條。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4， 6或7所述的組件，其特征在于，所述帶條上設(shè)置有孔。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2戶脫的組件，其特征在于，戶;f^性體包括多個(gè)^^ 述套管的上部和下部部分之間延伸的周向間隔的垂直的桿。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9戶腿的組件，欺寺征在于，戶艦的桿之附鵬的距離 相同。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，包括設(shè)于套管的上部和下 部部分之間的柔性裝置。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ii戶腿的組件，其特征在于，戶;f^性體包括一個(gè)彈 性襯套。
13、 根據(jù)權(quán)利要求ii戶;M的組件，其特征在于，戶;M^性，包括多個(gè)垂 直的疊置的環(huán)形盤。
14、 根據(jù)權(quán)利要求ii戶;M的組件，其特征在于，戶;f^性，包括多個(gè)套管部分。
15、根據(jù)權(quán)利要求11戶腿的組件，其特征在于，MS^脫套管的上部和下部部分之間體空氣縫隙彩合戶;M套管鵬柔性。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過柔性結(jié)構(gòu)減少粉碎機(jī)主軸的應(yīng)力。具體地說，一種用于鋼球座圈式碎煤機(jī)從而減少與主軸之間的循環(huán)運(yùn)動(dòng)的軛套管，進(jìn)而能延長(zhǎng)軸的壽命和減少軸發(fā)生故障的概率。該軛套管包括一個(gè)柔性結(jié)構(gòu)，該柔性結(jié)構(gòu)提供了獨(dú)立的接觸區(qū)，從而在主軸和軛套管之間的相同位置產(chǎn)生相等的應(yīng)力場(chǎng)。
文檔編號(hào)B02C15/00GK101412000SQ200810215438
公開日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2008年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月15日
發(fā)明者A·E·杰克遜, R·D·米扎克, W·N·馬丁 申請(qǐng)人:巴布考克及威爾考克斯公司