加壓微量螺旋給粉器的製作方法

2024-02-24 22:31:15

專利名稱：加壓微量螺旋給粉器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於物料輸送設備技術領域,特別涉及加壓輸送粘性粉狀物料的微量蠊旋 給粉器。
技術背景
《現代煤化工技術手冊》(賀永德主編，北京化學工業出版社，2003, 11，第516 頁和第527頁)提及幹法氣化技術的關鍵在於粉煤的加壓進料，目前屆外先進工藝都 是採用由給料機和鎖風機構並列組成的兩條輸送線切換交替工作、粉煤在間接升壓和加 壓下連續進料的半連續式加煤工藝。該技術設備複雜，工藝要求高，適用於大流量(lt/h 以上)粉煤加壓輸送，但無法應用在微(10kg/h以下)粉煤加壓氣化爐上。
《哈爾濱理工大學學報》(2004， 9 (3)，第8-10頁)指出，"微量給粉器的專項研 究報導很少，致使微量給粉裝置應用設計時缺少可參考的技術資料"；文章對現有典型微 量給粉裝置進行了分類和原理結構介紹，可看出，為了避免粘性物料在錐形料鬥的四周 堆積，實現給粉的流暢，在螺旋給粉裝置的料鬥上設置了振動器。這樣設置存在的問題 是振動器的振動必然帶動軸承一起振動，加劇了軸承和螺旋軸磨損，影響了蠊旋軸的 正常旋轉，減少了系統的使用壽命；文中所設計的微量螺旋一氣動給粉器在30 380g/min(1.8 22.8kg/h)的給粉範圍內性能穩定，在流量小於150g/min(9kg/h)範圍內必須 使用壓縮空氣吹送，輸送得到的是風粉混合物。而在很多微量粉狀物料的輸送場合，對 進料中含有的空氣量是有限制的，甚至是無空氣的純物料加壓輸送，這使得該類型的微 量給粉器無用武之地。
《機電產品開發與創新》(2006， 19 (4)，第52-59頁)給出了適應於輸送粉狀、顆 粒狀和小塊狀物料的立式螺旋進料器，在軸下端採用密封擋圈進行密封輸送，能夠保證 均勻穩定給料。但若應用在粘性粉煤的加壓輸送設備上，首先，由於其沒有在料鬥中設 置振動器或攪拌裝置，物料存在堆積和下料不暢的問題；而且，由於其出料側的氣壓較 高，螺旋管通道內的粉煤難以抵擋較高壓差導致的上浮力，容易造成粉煤上逸的現象， 難以保證輸料的密閉連續進行；另外，氣壓差使得微粉向輸送機的縫隙之處進行滲透洩 漏，使得軸下端的密封擋圈內堆積微粉，增加負荷，最終將造成輸送停止，所以也無法 應用於粉狀物料的加壓輸送
實用新型內容
本實用新型提出一種加壓微量嫘旋給粉器，以克服現有技術的上述缺陷，實現連續、 均勻、穩定地加壓微量輸送粉狀物料。
本實用新型的加壓微量蟝旋給粉器，包括將豎直板7垂直固定在支撐臺面12上，在 豎直板7上沿豎直方向固定的電機3通過傳動機構帶動螺旋軸8轉動；料鬥由上部圓柱 段料鬥13和下部圓錐段料鬥15兩段連接而成，圓錐段料鬥15下端與出料管17的上端 連接成整體，並將圓柱段料鬥13的上端固定在支撐臺面12的下表面；其特徵在於所 述螺旋軸8由支撐臺面承重，由位於其頂端的端部軸承2和位於中上部的軸承9定位， 端部軸承2由端部軸承座1定位在豎直板7上，中上部軸承9支撐固定在支撐臺面12上； 該螺旋軸8垂直穿過支撐臺面12上的圓孔14插入料鬥13中，螺旋軸8的下端呈懸臂狀 插入出料管17中；在與圓錐段料鬥15對應位置的螺旋軸8上設置攪拌器16;在與出料 管17對應位置的螺旋軸8上間斷固定兩段不同螺距的上段蠊旋葉片18和下段螺旋葉片 20，下段螺旋葉片20的螺距比上段螺旋葉片18的螺距小，且在兩段螺旋葉片之間的螺 旋軸8上留出一段光軸段19。
所述電機3可採用外加變頻器的步進電機或變速電機，以滿足對給粉量調節的需要。 所述所述傳動結構可為齒輪傳動或帶傳動，並在豎直板7上對應大齒輪5或從動帶輪 的安裝部位開一長方形開口孔4，其長度和寬度比大齒輪5或從動帶輪的直徑和寬度略 大；或採用聯軸器將電機3轉軸與蟝旋軸8直接對接。
所述螺旋軸8頂端的端部軸承2可採用滾動軸承定位，中上中上部的軸承9可採用推 力滾動軸承支撐定位。
所述攪拌器16可採用漸擴型螺帶式、推進式、槳式、渦輪式或錨式攪拌器。 所述支撐臺面12中心開的圓孔14，其直徑介於通過該處的螺旋軸8的直徑和軸承9 的外徑之間。
與《哈爾濱理工大學學報》提及的螺旋給粉器相比較，由於本實用新型採用在螺旋軸 上設置了攪拌器，對堆積在錐形料鬥四周的粘性物料向下推移，避免了由於在料鬥上設 置振動器而導致軸承和螺旋軸的磨損加劇，既實現了給粉的流暢，又保證了螺旋軸的正 常旋轉。更重要的是，由於本實用新型對出料管定位位置的螺旋軸採用了間隔兩段不同 螺距的螺旋葉片和中間段為光軸的結構，使物料在輸送過程中會形成一定高度的"料筒"， 光軸對該"料筒"並無直接推動的軸向力作用，除了自身重力外，就完全靠上端進入的 物料的推動前進，阻力較大，使得物料在光軸段內堆積；並通過減少下段螺旋葉片的螺 距，減緩出料的速度，造成物料在該下段再次堆積。如此形成兩次物料的堆積，從而阻
止了出料側高壓氣體的外逸，達到了對物料密封輸送的目的。這種加壓輸送方式無需使 用常壓空氣進行吹送，出料得到的是無空氣摻雜的純物料，而不是螺旋一氣動給粉器出 料得到的風粉混合物，滿足特定的物料輸送要求。
與《機電產品開發與創新》提供的立式螺旋進料器相比較，本實用新型不僅實現了粉狀 物料的密封加壓輸送，同時，由於出料端採用懸臂狀結構，而不使用軸承和密封擋圈， 避免了密封擋圈內微粉的堆積，使得出粉順暢。
與《現代煤化工技術手冊》提及的半連續式加煤工藝相比較，本實用新型的整個給粉 器簡單緊湊，可以應用於微量(10kg/h以下)粉煤加壓氣化實驗爐。


圖1為本實用新型加壓微量螺旋給粉器的結構示意圖。 圖2為加壓微量蠊旋給粉器沿圖1的剖視圖。 圖3為漸擴型螺帶式攪拌器的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖進一步說明本實用新型採用加壓微量螺旋給粉器的具體實施方式
。
本實施例加壓微量螺旋給粉器，包括電機3、相互嚙合的大齒輪5和小齒輪6、螺旋 軸8、攪拌器16、上段嫘旋葉片18和下段螺旋葉片20、圓柱段料鬥13和圓錐段料鬥15、 出料管17、支撐臺面12。整機立式放置。
圖l給出了加壓微量螺旋給粉器的結構示意圖，圖2為圖1的J^剖視圖，圖3為 其中漸擴型螺帶式攪拌器16的結構示意圖。
將豎直板7垂直固定在支撐臺面12上，由兩根傾斜支撐棒11兩端分別焊接在豎直板 7和支撐臺面12上予以定位；端部軸承2由端部軸承座1定位在豎直板7上，電機3沿 豎直方向直接固定在豎直板7上；電機3通過傳動機構帶動螺旋軸8轉動，傳動機構可 採用齒輪傳動或帶傳動，也可採用聯軸器將電機3轉軸與螺旋軸8直接對接；在採用齒 輪傳動或帶傳動時，需要在豎直板7上對應大齒輪5或從動帶輪的安裝部位開一長方形 開口孔4,以避免豎直板7和大齒輪5或從動帶輪的牴觸。本實施例中的傳動機構採用由 大齒輪5與小齒輪6組成的嚙合傳動，並在豎直板7上對應大齒輪5的安裝部位開一長 方形開口孔4，其長度和寬度比大齒輪5的直徑和寬度略大50mm，以便在安裝時可前後 移動調整大齒輪的位置，避免了豎直板7和大齒輪5的牴觸，同時又使得大齒輪5和小 齒輪6能處於完全嚙合狀態。
所述螺旋軸8為一段式，頂部由端部軸承2定位，中上部由軸承9、支撐臺面12以
及定位在支撐臺面12上的軸承座10定位支撐；端部軸承2採用滾動軸承，軸承9選用 可同時承受徑向力和軸向力的推力滾動軸承；螺旋軸8的下端呈懸臂狀垂直插入圓柱段 料鬥13中；在與圓錐段料鬥15對應位置的螺旋軸8上設置攪拌器16，其結構型式可採 用推進式攪拌器、槳式攪拌器、渦輪式攪拌器或錨式攪拌器，本實施例中採用如圖3所 示的漸擴型螺帶式攪拌器16。
在與所述出料管17對應位置的蟝旋軸8上間斷固定兩段不同蠊距的上段嫘旋葉片18 和下段螺旋葉片20，其長度各約佔出料管17長度的三分之一，且下段螺旋葉片20的螺 距為上段嫘旋葉片18的螺距大小的二分之一到四分之三；兩段蠊旋葉片18與20之間部 分為光軸段19，其長度約佔出料管17長度的三分之一。
所述支撐臺面12的中心開一圓孔14，其直徑介於通過該處嫘旋軸8直徑和軸承9外 徑之間，以便於蟝旋軸8通過，且又能使軸承9承重在支撐臺面12上，本實施例中的圓 孔14採取比該處螺旋軸8的截面直徑大20mm;支撐臺面12的寬度比圓柱段料鬥13的 截面直徑小100 200mm，以便留出月牙型進料口 22。
本實施例中將圓柱段料鬥13、圓錐段料鬥15和出料管17的結合處焊接成為一體， 並使用螺栓聯接將圓柱段料鬥13的上端固定在支撐臺面12的下表面；也可以通過其它 方式將圓柱段料鬥13、圓錐段料鬥15、出料管17和支撐臺面12固定連接在一起；其餘 的部件，如電機3、豎直板7、螺旋軸8及固定在螺旋軸8上的部件，也均由支撐臺面12 承重。整個裝置通過支撐臺面12由支柱21承重。
在本實用新型加壓微量螺旋給粉器正式使用之前，應針對所輸送的物料進行實驗，求 取物料的輸送量與電機3轉速或變頻器頻率之間的函數關係，以便在正式運行時根據所 需的物料輸送量來進行調節。
使用時，先根據所需的物料輸送量來調節電機3的轉速；然後將物料由月牙型進料口 22倒入圓柱段料鬥13中；開動電機3，通過嚙合齒輪5和6的傳動帶動螺旋軸8及其之 上的攪拌器16、上、下兩段螺旋葉片18和20 —起轉動；攪拌器16的攪動使得圓錐段料 鬥15的物料順利進入出料管17;上段螺旋葉片18的旋轉推動物料下移，在光軸段19 物料由於堆積形成"料筒"，在下段螺旋葉片20流道中由於其嫘距較小而被壓實形成的 密度較大物料流，這兩段的密封作用保證了物料的加壓輸送的功能。
由於本實用新型加壓微量螺旋給粉器採用了以上技術方案，與現有技術相比，其優點
是
由於本實用新型中的蟝旋軸8為一段式，減少了聯軸器和軸承的使用，降低了安裝要
求，提高了傳動效率；其出料端做成懸臂狀，不使用軸承和密封擋圈，從而避免了密封 擋圈內微粉的堆積，軸向豎直向下出料，可順利迅速排出，避免了粘性物料的堵塞。
本實用新型採取攪拌器16在螺旋軸8的帶動下對物料進行攪拌，避免了物料(特別 是對於粘性或含水分較高的物料)在圓錐段料鬥15周壁上堆積，且無需再單獨設置攪拌 器或者振動器，減輕了端部軸承2、軸承9和螺旋軸8的磨損。
本實用新型中的光軸段19和螺距較小的下段螺旋葉片20的設置實現了物料的加壓輸 送，避免了採用兩並列給料機和鎖風機構交替工作、粉煤間接升壓和加壓下連續進料的 半連續式加煤工藝，從而使結構簡單緊湊，易於維護，操作簡單，可確保生產工藝運行 流暢，滿足特定的物料輸送要求。
權利要求1、一種加壓微量螺旋給粉器，包括將豎直板(7)垂直固定在支撐臺面(12)上，在豎直板(7)上沿豎直方向固定的電機(3)通過傳動機構帶動螺旋軸(8)轉動；料鬥由上部圓柱段料鬥(13)和下部圓錐段料鬥(15)兩段連接而成，圓錐段料鬥(15)下端與出料管(17)的上端連接成整體，並將圓柱段料鬥(13)的上端固定在支撐臺面(12)的下表面；其特徵在於所述螺旋軸(8)由支撐臺面承重，由位於其頂端的端部軸承(2)和位於中上部的軸承(9)定位，端部軸承(2)由端部軸承座(1)定位在豎直板(7)上，中上部軸承(9)支撐固定在支撐臺面(12)上；該螺旋軸(8)垂直穿過支撐臺面(12)上的圓孔(14)插入料鬥(13)中，螺旋軸(8)的下端呈懸臂狀；在與圓錐段料鬥(15)對應位置的螺旋軸(8)上設置攪拌器(16)；在與出料管(17)對應位置的螺旋軸(8)上間斷固定兩段不同螺距的上段螺旋葉片(18)和下段螺旋葉片(20)，下段螺旋葉片(20)的螺距比上段螺旋葉片(18)的螺距小，且在兩段螺旋葉片之間的螺旋軸(8)上留出一段光軸段(19)。
2、 如權利要求1所述的加壓微量螺旋給粉器，特徵在於所述電機(3)為外加變頻器 的步進電機或變速電機。
3、 如權利要求1所述的加壓微量螺旋給粉器，特徵在於所述傳動結構為齒輪傳動或帶 傳動，並在豎直板(7)上對應大齒輪(5)或從動帶輪的安裝部位開一長方形開口孔(4)， 其長度和寬度比大齒輪(5)或從動帶輪的直徑和寬度略大。
4、 如權利要求1所述的加壓微量螺旋給粉器，特徵在於所述傳動結構釆用聯軸器將電 機(3)轉軸與蠊旋軸(8)直接對接。
5、 如權利要求1所述的加壓微量螺旋給粉器，特徵在於所述螺旋軸(8)頂端的端部 軸承(2)採用滾動軸承定位，中上部軸承(9)採用推力滾動軸承支撐定位。
6、 如權利要求1所述的加壓微量螺旋給粉器，特徵在於所述攪拌器(16)採用漸擴型 螺帶式、推進式、槳式、渦輪式或錨式攪拌器。
7、 如權利要求1所述的加壓微量蟝旋給粉器，特徵在於所述支撐臺面(12)中心開的 圓孔(14),其直徑介於通過該處螺旋軸(8)直徑和軸承(9)外徑之間。
專利摘要本實用新型加壓微量螺旋給粉器，由電機通過傳動機構帶動螺旋軸轉動；料鬥與出料管連接成整體固定在支撐臺面下表面；特徵是其螺旋軸由支撐臺面承重並由端部軸承和中上端軸承定位，垂直穿過其上的圓孔而插入料鬥，下端呈懸臂狀插入出料管中；在與圓錐段料鬥對應位置的螺旋軸上設置攪拌器；在與出料管段對應位置的螺旋軸上間斷固定兩段不同螺距的螺旋葉片，下段螺旋葉片的螺距比上段螺旋葉片的螺距小，且在兩段螺旋葉片之間的螺旋軸上留出一段光軸段。本實用新型給粉器結構簡單緊湊，進料量可調，可實現粉狀物料的連續、均勻、穩定加壓輸送。可廣泛應用於各種粉狀、稠狀或膠體物料的輸送，特別適用於燃煤鍋爐或粉煤氣化爐的粉煤加壓輸送。
文檔編號F16H1/04GK201010370SQ20072003396
公開日2008年1月23日 申請日期2007年2月1日 優先權日2007年2月1日
發明者唐志國, 林其釗 申請人:中國科學技術大學