專利名稱：一種螺旋軸及轉(zhuǎn)底爐用卸料裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種螺旋軸以及用于直接還原工藝的轉(zhuǎn) 底爐的卸料裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，在機(jī)械設(shè)備制造和使用的過程中，機(jī)械設(shè)備的耐久性是普遍存在的問 題，并且其對(duì)于生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)效率起著至關(guān)重要的作用；而這其中，影響所述機(jī)械設(shè)備 耐久性的因素多種多樣，最為主要的因素就是機(jī)械設(shè)備的工作溫度，尤其是在高溫環(huán)境中 進(jìn)行作業(yè)的機(jī)械設(shè)備，由于其周圍的高溫環(huán)境會(huì)導(dǎo)致其耐久性大大降低。例如，在鋼鐵冶金領(lǐng)域，用于直接還原工藝的轉(zhuǎn)底爐主要通過將由還原材料和鐵 氧化物構(gòu)成的原料進(jìn)行還原來制造還原鐵，并且由于此種工藝的特殊要求，使得所述轉(zhuǎn)底 爐長(zhǎng)期在高溫環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)；其中，在所述轉(zhuǎn)底爐中設(shè)有用于將轉(zhuǎn)底爐爐底的還原鐵排 放出所述轉(zhuǎn)底爐的螺旋卸料裝置，而該螺旋卸料裝置的耐久性對(duì)于提高轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)還原鐵 的生產(chǎn)率起著至關(guān)重要的作用；但是，由于所述轉(zhuǎn)底爐常年在高溫環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)，因而該 轉(zhuǎn)底爐上所設(shè)置的螺旋卸料裝置的耐久性會(huì)大大降低，從而導(dǎo)致其使用壽命大大縮短，甚 至無法運(yùn)行。針對(duì)此，現(xiàn)有技術(shù)在設(shè)計(jì)和制造機(jī)械設(shè)備上的螺旋軸時(shí)，采用了各種方式和結(jié)構(gòu) 來對(duì)所述機(jī)械設(shè)備上的螺旋軸進(jìn)行降溫。但是，發(fā)明人在研究過程中發(fā)現(xiàn)，目前存在的各種 方式和結(jié)構(gòu)的熱交換效率很低，因而對(duì)于螺旋結(jié)構(gòu)的降溫效果也非常有限，進(jìn)而也就不能 很好的提高其耐久性。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種螺旋軸及轉(zhuǎn)底爐用卸料裝置，通過其內(nèi)部的特有結(jié)構(gòu) 能夠有效降低機(jī)械設(shè)備尤其是轉(zhuǎn)底爐用卸料裝置的工作溫度，進(jìn)而大大提高其耐久度，從 而延長(zhǎng)其使用壽命。為解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例提供如下技術(shù)方案—種螺旋軸，包括一進(jìn)水端軸、一出水端軸、一外軸和一配置在外軸內(nèi)部的內(nèi)軸； 其中，所述外軸、內(nèi)軸、進(jìn)水端軸和出水端軸均為管狀結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)水端軸和出水端軸的 管徑小于內(nèi)軸，內(nèi)軸的管徑小于外軸；所述內(nèi)軸在所述外軸管內(nèi)分別與所述進(jìn)水端軸和出 水端軸的管外壁相連接；所述進(jìn)水端軸位于所述外軸管內(nèi)的部分設(shè)有第一組通孔，所述出 水端軸位于所述外軸管內(nèi)的部分設(shè)有第二組通孔，所述外軸管內(nèi)與所述內(nèi)軸、進(jìn)水端軸和 出水端軸的端部管壁形成的第三空腔通過所述第一組通孔和第二組通孔分別與所述進(jìn)水 端軸管內(nèi)的第一空腔和所述出水端軸管內(nèi)的第二空腔相連通，以使冷卻劑可以依次流經(jīng)第 一空腔、第三空腔和第二空腔；所述內(nèi)軸的兩端分別設(shè)有第三通孔和第四通孔，所述內(nèi)軸內(nèi)部的第四空腔通過所述第三通孔和第四通孔分別與所述進(jìn)水端軸內(nèi)部的第一空腔和所述出水端軸內(nèi)部的第二 空腔相連通，使得所述冷卻劑通過所述第三通孔流入所述第四空腔內(nèi)，并從所述第四通孔 流出。一種轉(zhuǎn)底爐用卸料裝置，包括上述任意一項(xiàng)所述的螺旋軸；其中，所述螺旋軸的外 軸上還固定有螺旋刀片。優(yōu)選的，所述螺旋刀片為實(shí)心結(jié)構(gòu)。由上述技術(shù)方案可知，采用本發(fā)明實(shí)施例提供的螺旋軸，利用其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，尤其 是其內(nèi)部的多個(gè)空腔結(jié)合通孔結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)冷卻劑的流向并控制冷卻劑的流速，從而可以提 高冷卻劑流經(jīng)所述螺旋軸內(nèi)部空腔時(shí)進(jìn)行的熱交換效率，進(jìn)而可以有效地降低螺旋軸的溫 度，提高其耐久性，延長(zhǎng)其使用壽命。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明 的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù) 這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的螺旋軸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例二提供的螺旋軸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例三提供的轉(zhuǎn)底爐用卸料裝置的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。如圖1所示，本發(fā)明的第一實(shí)施例提供一種螺旋軸，該螺旋軸100包括一進(jìn)水端軸 110、一出水端軸120、一外軸130和一配置在所述外軸130內(nèi)部的內(nèi)軸140 ；其中，所述外軸130、內(nèi)軸140、進(jìn)水端軸110和出水端軸120均為管狀結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)水端 軸110和出水端軸120的管徑小于內(nèi)軸140，所述內(nèi)軸140的管徑小于所述外軸130 ；所述 內(nèi)軸140在所述外軸130管內(nèi)分別與所述進(jìn)水端軸110和出水端軸120的管外壁相連；所述進(jìn)水端軸110位于所述外軸130管內(nèi)的部分設(shè)有多個(gè)通孔111，所述出水端軸 120位于所述外軸130管內(nèi)的部分設(shè)有多個(gè)通孔121，所述外軸130管內(nèi)與所述內(nèi)軸140、進(jìn) 水端軸110和出水端軸120的端部管壁形成的空腔131通過所述通孔111和121分別與所 述進(jìn)水端軸110管內(nèi)空腔112和所述出水端軸120的管內(nèi)空腔122相連通；通常情況下，在 具體實(shí)施時(shí)，所述進(jìn)水端軸110、所述出水端軸120與所述內(nèi)軸140同軸。所述螺旋軸100進(jìn)行冷卻時(shí)，首先通過管道向所述進(jìn)水端軸110管內(nèi)噴入冷卻劑， 所述冷卻劑首先流經(jīng)所述進(jìn)水端軸110的管內(nèi)空腔112，再通過通孔111流入所述外軸130 管內(nèi)與所述內(nèi)軸140、進(jìn)水端軸110和出水端軸120的管壁形成的空腔131，由于所述螺旋 軸100處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，因而其內(nèi)部空腔131內(nèi)流經(jīng)的冷卻劑可以全方位的對(duì)該螺旋軸100 進(jìn)行冷卻；所述冷卻劑流經(jīng)所述外軸130管內(nèi)與內(nèi)軸140、進(jìn)水端軸110和出水端軸120的管壁形成的空腔131后，通過所述通孔121流入所述出水端軸120管內(nèi)的空腔122，再通過 管道流出所述螺旋軸100。采用上述結(jié)構(gòu)，在冷卻過程中所述冷卻劑在流經(jīng)各空腔的同時(shí)與螺旋軸100進(jìn)行 熱交換，通過該種熱交換來降低所述螺旋軸100的工作溫度，提高其工作時(shí)的強(qiáng)度和耐久 性，進(jìn)而提高其使用壽命；并且，由于所述冷卻劑在流經(jīng)所述外軸130管內(nèi)與所述內(nèi)軸140、 進(jìn)水端軸110和出水端軸120的管壁形成的空腔131時(shí)所述螺旋軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因而使得 所述冷卻劑在流經(jīng)所述空腔131時(shí)與螺旋軸100的外軸130內(nèi)壁接觸均勻，從而也進(jìn)一步 提高了熱交換效率，進(jìn)而提供其耐久性；特別值得注意的是，由于上述實(shí)施例中螺旋軸100內(nèi)存在的通孔結(jié)構(gòu)，使得所述 冷卻劑在從所述進(jìn)水端軸Iio管內(nèi)的空腔112通過通孔111流入所述外軸130管內(nèi)與內(nèi)軸 140、進(jìn)水端軸110和出水端軸120的管壁形成的空腔131時(shí)，利用該通孔結(jié)構(gòu)引導(dǎo)所述冷 卻劑的流向，且因所述冷卻劑的通過面積由所述空腔112的橫截面積變化為所述通孔111 的面積，即所述冷卻劑的通過面積驟然變小，從而導(dǎo)致所述冷卻劑在通過所述通孔111后 流經(jīng)所述空腔131時(shí)的流速加快，進(jìn)一步提高了所述冷卻劑在流經(jīng)所述空腔131時(shí)與所述 螺旋軸100的外軸130之間的熱交換效率，進(jìn)而進(jìn)一步降低了所述螺旋軸100的溫度，從而 大幅度的提高了其工作的耐久性，延長(zhǎng)了其使用壽命；與前述類似，在所述冷卻劑流經(jīng)所述 空腔131后，通過所述出水端軸120的通孔121流入其管內(nèi)空腔122時(shí)的流速也加快，從而 提高了熱交換效率，進(jìn)而進(jìn)一步降低了所述螺旋軸100的溫度，提高了其工作的耐久性，延 長(zhǎng)了其使用壽命。同時(shí)，為了在螺旋軸100工作時(shí)防止其內(nèi)部由于壓力過大而產(chǎn)生爆炸或變形等問 題，所述內(nèi)軸140的兩端分別設(shè)有通孔142和143，內(nèi)軸140管內(nèi)的空腔141通過所述通孔 142和143分別與所述進(jìn)水端軸110管內(nèi)的空腔112和所述出水端軸120管內(nèi)的空腔122相 連通；從而使得所述冷卻劑在從所述空腔112流入所述空腔131時(shí)，也會(huì)有部分冷卻劑通過 所述通孔142流入所述內(nèi)軸140內(nèi)部的空腔141內(nèi)，并從所述通孔143流出所述空腔141 ； 同時(shí)，基于上述冷卻劑流經(jīng)面積變小導(dǎo)致流速加快的原理，在所述冷卻劑流經(jīng)所述內(nèi)軸140 管內(nèi)空腔141時(shí)，其流速也會(huì)加快，且由于所述內(nèi)軸140的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致所述冷卻劑與所述內(nèi)軸 140內(nèi)壁的接觸面積均勻，從而使得流經(jīng)所述內(nèi)軸140內(nèi)空腔141的冷卻劑可以更好的與所 述內(nèi)軸140進(jìn)行熱交換，從而有效地降低了所述螺旋軸的整體溫度，進(jìn)而提高其耐久性，延 長(zhǎng)其使用壽命。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的第二實(shí)施例也提供一種螺旋軸，如圖2所示，該 螺旋軸200的基本結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例中的螺旋軸100的基本結(jié)構(gòu)類似，不同之處在于所述 螺旋軸200的所述外軸130管內(nèi)與內(nèi)軸140、進(jìn)水端軸110和出水端軸120的端部管壁形成 的空腔131內(nèi)還設(shè)有至少兩個(gè)擋環(huán)132，所述擋環(huán)132上設(shè)置有通孔133 ；其中，圖2所示的 螺旋軸200的結(jié)構(gòu)中僅以兩個(gè)擋環(huán)132為例進(jìn)行說明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易了解，所述 擋環(huán)132的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)置，本實(shí)施例不再贅述；與上述冷卻劑從所述進(jìn)水端軸110的管內(nèi)空腔112通過通孔111流入所述空腔 131時(shí)的流速加快原理類似，由于本實(shí)施例二螺旋軸200內(nèi)部的空腔131內(nèi)也存在擋環(huán)132 及其上設(shè)置的通孔133，從而使得所述冷卻劑在通過所述通孔133流經(jīng)所述空腔131內(nèi)部 時(shí)，其流速也會(huì)加快，進(jìn)而使得所述螺旋軸200相對(duì)于單一的設(shè)置有通孔111和121的螺旋軸100的結(jié)構(gòu)來說，進(jìn)一步提高了所述冷卻劑流經(jīng)所述空腔131時(shí)的熱交換效率，從而進(jìn)一 步的降低了所述螺旋軸的溫度，提高了其耐久性。在具體實(shí)施時(shí)，為了增強(qiáng)所述冷卻劑在所述空腔131內(nèi)的流動(dòng)效果，所述兩個(gè)擋 環(huán)132上的通孔133在圓周方向上可以不對(duì)齊，即所述兩個(gè)擋環(huán)132上的通孔133在外軸 圓周方向存在一定角度，具體角度可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定，本文不再贅述。特別需要注意的是，基于上述各實(shí)施例所述的螺旋軸，在具體實(shí)施時(shí)所述螺旋軸 的內(nèi)軸直徑與進(jìn)水端軸和出水端軸的軸徑不同，但并不局限于此；當(dāng)然，為了更好的進(jìn)行熱 交換，提高熱交換效率，通常將所述螺旋軸內(nèi)部的內(nèi)軸軸徑設(shè)置為大于所述進(jìn)水端軸和出 水端軸的軸徑，以使得所述冷卻劑在流經(jīng)所述空腔131和141時(shí)，能夠以更快的流速流過， 從而提高熱交換效率，進(jìn)而更好的降低所述螺旋軸的溫度，提高其耐久性。同時(shí)，為了增強(qiáng)所述冷卻劑在所述空腔131內(nèi)的流動(dòng)效果，所述通孔111和通孔 121在圓周方向并不局限為一一對(duì)應(yīng)，也即在圓周方向上可以存在一定角度；并且，為了保 證通過通孔111流經(jīng)空腔131的冷卻劑量大于通過通孔142流經(jīng)空腔141的冷卻劑量，在 具體實(shí)施時(shí)，所述通孔142和143的尺寸可以分別小于所述通孔111和通孔121的尺寸。除此之外，在具體實(shí)施時(shí)，流經(jīng)所述螺旋軸的冷卻劑通常采用冷卻水，但本領(lǐng)域技 術(shù)人員很容易了解其并不局限于此，本文不再贅述。由上述公開的技術(shù)方案可知，利用本發(fā)明實(shí)施例提供的螺旋軸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，尤其 是其內(nèi)部的多個(gè)空腔結(jié)合通孔結(jié)構(gòu)，從而可以提高冷卻劑流經(jīng)所述螺旋軸內(nèi)部空腔時(shí)進(jìn)行 的熱交換效率，進(jìn)而可以有效地降低螺旋軸的溫度，提高其耐久性，延長(zhǎng)其使用壽命?；谏鲜鲈?，本發(fā)明實(shí)施例三還提出了一種轉(zhuǎn)底爐用卸料裝置，如圖3所示，該 轉(zhuǎn)底爐用卸料裝置500包括一進(jìn)水端軸110、一出水端軸120、一外軸130、一配置在所述外 軸130內(nèi)部的內(nèi)軸140和固定在所述外軸130上的螺旋刀片150 ；其中，所述螺旋刀片150 為實(shí)心結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例并不做具體限定；而所述進(jìn)水端軸110、出水端軸120、外軸130和內(nèi) 軸140的基本結(jié)構(gòu)和位置關(guān)系與上述各實(shí)施例中的螺旋軸類似，在此不再贅述。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種螺旋軸，其特征在于，包括一進(jìn)水端軸、一出水端軸、一外軸和一內(nèi)軸；其中， 所述外軸、內(nèi)軸、進(jìn)水端軸和出水端軸均為管狀結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)水端軸和出水端軸的管徑小于內(nèi)軸，內(nèi)軸的管徑小于外軸；所述內(nèi)軸在所述外軸管內(nèi)分別與所述進(jìn)水端軸和出水端 軸的管外壁相連接；所述進(jìn)水端軸位于所述外軸管內(nèi)的部分設(shè)有第一組通孔，所述出水端軸位于所述外軸 管內(nèi)的部分設(shè)有第二組通孔，所述外軸管內(nèi)與所述內(nèi)軸、進(jìn)水端軸和出水端軸的端部管壁 形成的第三空腔通過所述第一組通孔和第二組通孔分別與所述進(jìn)水端軸管內(nèi)的第一空腔 和所述出水端軸管內(nèi)的第二空腔相連通，以使冷卻劑可以依次流經(jīng)第一空腔、第三空腔和第二空腔；所述內(nèi)軸的兩端分別設(shè)有第三通孔和第四通孔，所述內(nèi)軸內(nèi)部的第四空腔通過所述第 三通孔和第四通孔分別與所述進(jìn)水端軸內(nèi)部的第一空腔和所述出水端軸內(nèi)部的第二空腔 相連通，使得所述冷卻劑通過所述第三通孔流入所述第四空腔內(nèi)，并從所述第四通孔流出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋軸，其特征在于所述第三空腔內(nèi)還設(shè)有兩個(gè)擋環(huán)，所述擋環(huán)上設(shè)置有通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺旋軸，其特征在于 所述兩個(gè)擋環(huán)上的通孔在圓周方向存在角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的螺旋軸，其特征在于 所述第一組通孔和第二組通孔在圓周方向存在角度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的螺旋軸，其特征在于所述第三通孔和第四通孔的尺寸分別小于所述第一組通孔和第二組通孔。
6.一種轉(zhuǎn)底爐用卸料裝置，其特征在于，包括上述任意一項(xiàng)所述的螺旋軸；其中，所述 螺旋軸的外軸上還固定有螺旋刀片。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)底爐用卸料裝置，其特征在于所述螺旋刀片為實(shí)心結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種螺旋軸及轉(zhuǎn)底爐用卸料裝置；其中，所述螺旋軸包括一進(jìn)水端軸、一出水端軸、一外軸和一內(nèi)軸；外軸、內(nèi)軸、進(jìn)水端軸和出水端軸均為管狀結(jié)構(gòu)，進(jìn)水端軸和出水端軸的管徑小于內(nèi)軸，內(nèi)軸的管徑小于外軸；內(nèi)軸在外軸管內(nèi)分別于進(jìn)水端軸和出水端軸的端部外壁相連接，進(jìn)水端軸位于外軸管內(nèi)的部分設(shè)有第一組通孔，出水端軸位于外軸管內(nèi)的部分設(shè)有第二組通孔，外軸管內(nèi)與內(nèi)軸、進(jìn)水端軸和出水端軸的管壁形成的第三空腔通過第一組通孔和第二組通孔分別與進(jìn)水端軸內(nèi)部的第一空腔和出水端軸管內(nèi)的第二空腔相連通。利用本發(fā)明螺旋軸內(nèi)部的特有結(jié)構(gòu)能夠有效降低機(jī)械設(shè)備尤其是轉(zhuǎn)底爐用卸料裝置的工作溫度，進(jìn)而大大提高其耐久度，從而延長(zhǎng)其使用壽命。
文檔編號(hào)F27B9/39GK102080930SQ20091025010
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者劉克儉, 肖中元, 薛寧 申請(qǐng)人:中冶長(zhǎng)天國(guó)際工程有限責(zé)任公司