用於幹煤擠壓泵的平衡鏈節的製作方法

2023-09-11 23:38:20 1

專利名稱：用於幹煤擠壓泵的平衡鏈節的製作方法
技術領域：
本公開涉及用於煤氣化的幹煤擠壓泵，並且更具體地涉及用於其的具有載荷平衡鏈節的軌道。
背景技術：
煤氣化工藝涉及將煤或其他含碳固體轉化為合成氣。雖然在氣化工藝中使用幹煤和水漿，但是幹煤泵送可能比當前的水漿技術在熱學方面更加高效。為了精簡該工藝並且提高幹煤氣化的機械效率，幹煤擠壓泵的使用已經在幹煤氣化中平穩地變得更加常見。


從所公開非限制性實施例的以下詳細描述，本領域技術人員將會明白各種特徵。 該詳細描述的附圖可簡要介紹如下
圖IA是幹煤擠壓泵的透視圖IB是幹煤擠壓泵的前視圖2是用於幹煤擠壓泵的軌道組件的展開圖3是穿過幹煤擠壓泵的驅動軸的剖面圖4是鏈節組件的透視圖5是鏈節組件的分解圖6是鏈節組件的透視圖，示出了其上的載荷；
圖7是多個鏈節組件的側視圖，該多個鏈節組件限定了軌道組件；
圖8是根據一個非限制性實施例的鏈節的側視圖9是鏈節主體的透視圖；並且
圖10是相關的舊式鏈節的側視圖。
具體實施例方式圖IA和圖IB分別示意性地示出了用於運送諸如粉狀幹煤的乾燥顆粒材料的幹煤擠壓泵10的剖視圖和前視圖。幹煤擠壓泵10以豎直或直立方式操作。儘管所討論的泵10 用作運送粉狀幹煤，但泵10也可運送任何乾燥顆粒材料並且可用於各種工業中，包括但不限於石油化工、電力、食品和農業。應當理解的是，本文所使用的「乾燥」並不限制泵10使用可能包括一些液體成分的顆粒材料，例如潮溼顆粒材料。泵10通常包括入口 12、通道14、出口 16、第一載荷梁18A、第二載荷梁18B、第一刮削密封件20A、第二刮削密封件20B、第一驅動組件22A、第二驅動組件22B、閥24、以及斷壁沈。粉末幹煤在入口 12處被引入泵10，通過通道14傳輸並且在出口 16處被排出泵10。 通道14由第一軌道組件28A和第二軌道組件28B限定，第一軌道組件28A和第二軌道組件 28B定位成彼此基本平行且相對(圖2)。第一軌道組件28A與第二軌道組件28B —起驅動粉末幹煤通過通道14。可限定第一和第二軌道組件^A和288之間的距離、載荷梁18A和18B之間的會聚半角θ以及刮削密封件20Α和20Β之間的分開距離，以在不引起泵10內有害的固體回流和噴出的情況下實現對於具體乾燥顆粒材料而言的可能的最高機械固體泵送效率(圖1Β)。 通常當由泵10施加到固體上的機械功降低到接近等熵(S卩，沒有固體滑動)條件時實現高的機械固體泵送效率
每個載荷梁18Α、18Β被分別定位在軌道組件^AJSB內。載荷梁18Α、18Β攜載來自每個軌道組件^AJSB的機械載荷以維持通道14為基本線性形式。載荷梁18Α、18Β還支撐各自的驅動組件22Α，其為驅動軸45和鏈輪組件38Α提供動力以便為各自的軌道組件^Α、 28Β提供動力(圖3)。張緊組件47也可位於載荷梁18Α、18Β內以給各自的軌道組件^Α、 28Β提供可調節的張力。刮削密封件20Α、20Β定位成緊鄰通道14和出口 16。軌道組件^Α、28Β和各自的刮削密封件20Α、20Β形成了泵10和外側大氣之間的密封。因此，被捕獲在軌道組件28Α、 28Β和各自的刮削密封件20Α、20Β之間的粉末幹煤顆粒形成了壓力密封。刮削密封件20Α、 20Β的外表面限定了相對於各自軌道組件^AJSB的直區段的相對小角度，以將粉末幹煤顆粒從運動的軌道組件^Α、28Β刮下。該角度防止粉末幹煤停滯，而粉末幹煤停滯可能導致低的泵送機械效率。在示例性實施例中，刮削密封件20Α、20Β與軌道組件^AJSB的直區段限定15度。刮削密封件20Α、20Β可由任何合適材料製成，包括但不限於硬化工具鋼。閥M定位成緊鄰泵10的出口 16並且可在打開位置和關閉位置之間切換。槽44 穿過閥M並且控制粉末幹煤是否可以穿過泵10的出口 16進入排出箱(未示出)。槽44的寬度大於刮削密封件20Α和20Β之間的出口 16。當閥M處於關閉位置時，槽44不與通道 14和出口 16對準，其防止粉末幹煤通過出口 16排出泵10。當第一和第二軌道組件觀八、 28Β不旋轉時，閥M通常處於關閉位置。閥M在泵10啟動時保持處於關閉位置。一旦軌道組件^AJSB開始旋轉，則閥 M可旋轉90度至打開位置。當閥M處於打開位置時，槽44與通道14和出口 16對準以傳輸通道14中的粉末幹煤，從而流動通過泵10並進入排出箱。在一個非限制性實施例中，閥 24是氣缸閥。應當理解，除了第一軌道組件28Α被沿與第二軌道組件28Β相反的方向驅動以外， 第一軌道組件28Α和第二軌道組件28Β通常是相同的，這樣將在本文中僅僅詳細描述第一軌道組件^A以及與其關聯的系統。還應當理解，本文所使用的術語「軌道」作為鏈條或皮帶操作以運送乾燥顆粒材料並且從第一軌道組件^Α、第二軌道組件28Β和其間的材料之間的相互作用來產生功。參照圖3，第一驅動組件22Α可位於第一軌道組件28Α的第一內區段36內或附近， 以沿第一方向驅動第一軌道組件28Α0第一驅動組件22Α包括至少一個驅動鏈輪組件38Α， 其位於第一軌道組件28k的一端。在所公開的非限制性實施例中，驅動鏈輪組件38A具有一對大致圓形鏈輪基部40，鏈輪基部40具有多個鏈輪齒42，該多個鏈輪齒42分別從鏈輪基部40延伸，以便繞軸線S旋轉。鏈輪齒42與第一軌道組件28A相互作用以驅動圍繞載荷梁18A驅動第一軌道組件28A0每個驅動軸45被支撐在一組錐形滾柱軸承組件68上以對抗剪切載荷和正交徑向載荷以及在翻倒條件(upset condition)時對抗軸向載荷。多個軌道滾柱軸承34向載荷梁18A、18B傳遞正交載荷以攜載來自每個軌道組件^AJSB的機械載荷。在示例性實施例中，第一驅動組件22A使第一軌道組件28A以約0. 5英尺每秒和約5英尺每秒(ft/s)之間的速度旋轉。參照圖4，每個軌道組件由多個鏈節組件30A、30B (本文所定義的一個鏈節組件在圖5中示出被組裝)形成，鏈節軸32B用多個軌道滾柱軸承34以交替連續串聯關係連接前鏈節組件30A和尾鏈節組件30B。軌道滾柱軸承34被安裝到每個鏈節軸32A、32B 並且起到將正交於鏈節組件30A、30B的機械壓縮載荷傳遞到載荷梁18A中的作用(圖6)。被運送通過通道14的粉末幹煤在每個軌道組件^A、28B上沿遠離通道14的壓縮向外方向以及沿朝向入口 12的剪切向上方向產生固體應力(solid stress)。壓縮向外載荷被從鏈節組件30攜載到鏈節軸32中，進入滾柱軸承34並進入第一載荷梁18A (圖3和圖6)。因而，當粉末煤被運送通過通道14時，第一載荷梁18A支撐第一軌道組件2名k防止塌陷到第一軌道組件28k的第一內區段36A中。由此，剪切向上載荷被高效地從鏈節組件 30傳遞進入鏈節軸32，進入鏈輪襯套保持器62，進入驅動鏈輪38A以及驅動組件22A (圖 3)。鏈節組件30提供相對平的表面以限定通道14，並且提供柔性以圍繞各自驅動鏈輪38A和載荷梁18A轉彎。各自多個前鏈節30A和尾鏈節30B的每個被鏈節軸32連接，這提供與鏈輪齒42的接合。鏈節組件30和鏈節軸32可由任何合適材料製成，包括但不限於硬化工具鋼。每個前鏈節組件30A通常包括前鏈節50和可更換的鏈瓦(tile)52，鏈瓦52具有交搭鏈瓦凸緣52L。本文所採用的術語「鏈瓦」限定了每個鏈節為通道14提供主工作表面的區段。本文所採用的術語「凸緣」限定了每個鏈瓦52的與相鄰鏈瓦52至少部分地交搭的區段。應當理解，凸緣可具有各種形狀並且替代性地或另外地從每個鏈瓦52的前緣區段和/或後緣區段延伸。前鏈節50通常由多個鏈節板50-1限定，多個鏈節板50-1被安裝到鏈節主體50_2 或者與鏈節主體50-2整體形成，鏈節主體50-2通常橫向於鏈節板。鏈節主體50-2至少部分地從多個鏈節板50-1的前緣50-1F向前偏移，以限定前臺階76。在所公開的非限制性實施例中，所示的鏈節主體50-2通常為扁平板，然而，也可替代性地採用各種非扁平的形狀。每個鏈節板50-1限定了多個軸孔54A、54B。多個軸孔54A、54B的每個接收各自的鏈節軸32A、32B以按照連續方式將每個各自前鏈節組件30A附接到相鄰尾鏈節組件30B。鏈瓦52在鏈瓦安裝表面80上與前鏈節50匹配，使得交搭鏈瓦凸緣52L延伸超過鏈瓦安裝表面80朝向尾鏈節孔MB (圖7)。鏈節主體50-2限定鏈瓦安裝表面80以支撐鏈瓦52。鏈瓦52中的槽70A匹配鏈瓦安裝表面80中的槽70B以接收鍵72，鍵72配合在槽70A、70B中從而例如進一步抵抗剪切力。多個緊固件74可以以可移除方式保持住每個鏈瓦52，以便維護和磨損適應。每個尾鏈節組件30B通常包括尾鏈節56和可更換的鏈瓦52，鏈瓦52具有交搭鏈瓦凸緣52L，類似於前鏈節組件30A的交搭鏈瓦凸緣52L。鑑於尾鏈節組件30B大致與前鏈節組件30A相同，上面的描述也大致適用於尾鏈節組件30B。以一個非限制性實施例的角度，每個前鏈節50的重量可大約為100磅(45 Kg), 每個尾鏈節56的重量可大約為60磅(27 Kg)，並且每個鏈瓦52的重量可大約為40磅(18 Kg)。每個鏈節軸32A、32B支撐多個軌道滾柱軸承34和端部鏈輪襯套保持器62，鏈輪載荷被傳遞到端部鏈輪襯套保持器62上(圖6)。保持環64和鍵66將鏈節軸32保持在鏈節 30A.30B內以將鏈節軸32保持就位。前鏈節組件30A的尾孔54B和尾鏈節組件30B的前孔 54A接收單個鏈節軸32，使得每個交搭鏈瓦凸緣52L至少部分地交搭下一個鏈節，以限定連續密封表面(圖7)。由此通過相鄰鏈瓦52的幾何結構來沿通道14提供有效密封，以有利於在將最少的乾燥顆粒材料注入鏈節組件30的情況下運送該乾燥顆粒材料。參照圖8，前鏈節50和尾鏈節56各自限定前臺階76，使得各自鏈瓦52 (在圖9中未示出)的位置被向前偏移。也就是說，相對於常規鏈節(相關技術，圖10)，鏈瓦安裝表面 80相對於由前孔54A限定的旋轉軸線LA實質地向前偏移，使得鏈節軸32A、32B的軸線LA 和軸線LB之間的節距尺寸A以及鏈瓦安裝表面80的尺寸B保持相同。鏈瓦安裝表面80 的尾緣和鏈節軸32A的軸線LA之間的尺寸E2減小。通過兩個相鄰鏈節軸32A、32B之間的載荷的更均勻平衡，每個各自鏈節50、56中的前臺階76有利於降低被傳遞到軌道滾柱軸承34的最大載荷。鏈瓦52上的載荷壓在鏈節50、56上，然後進而壓在鏈節軸32上，鏈節軸32被支撐在軌道滾柱軸承34上。鏈瓦安裝表面80的前偏移(其形成前臺階76)由此對抗相對大的傾覆剪切力矩Fjra，其否則可將大多數載荷傳遞到後鏈節軸32B中，這趨於將軌道組件^A、28B的前軌道滾柱軸承34提升離開各自的載荷梁18A、18B。在所公開的實施例中，相比於常規鏈節(相關技術，圖10)，前臺階76使得被施加通過尾鏈節軸32B的最大載荷降低了大約28%。在一個非限制性實施例中，相比於常規情況的71%- %，即使最不平衡的施加載荷力矩仍提供兩個鏈節軸32A、32B相互間的載荷分裂為65%-35%。本文公開的偏移鏈瓦安裝表面80所提供的軸32A、32B上的更均等載荷力矩導致了部件壽命的總體提高，因為軌道組件^AJSB的軌道滾柱軸承34在所有時候均保持與各自載荷梁18A、18B接觸。應當理解，在全部幾幅附圖中，相同的附圖標記表示對應或相似的元件。還應當理解，儘管在所示實施例中公開了具體的部件布置，但其他布置也將從此受益。儘管示出、描述和請求保護具體的步驟順序，但應當理解，除非另有所指，所述步驟可按照任何順序分離地或組合地執行，並將仍將從本公開受益。前面的描述是示例性的而非被其中的限制所限定。本文公開了各種非限制性實施例，然而，本領域普通技術人員將會意識到根據上述教導的各種修改和變形將落入所附權利要求的範圍內。因此，應當理解在所附權利要求的範圍內，本公開可不同於所特別描述地來實施。為此，應當研究所附權利要求以確定真實範圍和內容。
權利要求
1.一種鏈節，包括多個鏈節板；和鏈節主體，所述鏈節主體與所述多個鏈節板整體形成，所述鏈節主體至少部分地布置在所述多個鏈節板的前緣的前面。
2.如權利要求1所述的鏈節，其中，所述鏈節主體布置在所述多個鏈節板的所述前緣的前面以降低繞所述鏈節主體的力矩，所述力矩基於所述鏈節主體上的剪切力。
3.如權利要求1所述的鏈節，其中，所述多個鏈節板的每個限定前軸孔和尾軸孔。
4.如權利要求3所述的鏈節，還包括能夠安裝到所述鏈節主體的鏈瓦，所述鏈瓦包括交搭鏈瓦凸緣，所述交搭鏈瓦凸緣延伸朝向所述尾軸孔。
5.如權利要求3所述的鏈節，還包括能夠安裝到所述鏈節主體的鏈瓦，所述鏈瓦的前緣在所述前尾軸孔前面。
6.如權利要求1所述的鏈節，還包括能夠安裝到所述鏈節主體的鏈瓦，所述鏈瓦的前緣與所述鏈節主體的前緣對準。
7.如權利要求1所述的鏈節，其中，所述多個鏈節板的每個垂直於所述鏈節主體。
8.一種鏈節組件，包括多個鏈節板；和鏈節主體，所述鏈節主體附接到所述多個鏈節板，所述鏈節主體至少部分地布置在所述多個鏈節板的前緣的前面。
9.如權利要求8所述的鏈節，其中，所述鏈節主體布置在所述多個鏈節板的所述前緣的前面以降低繞所述鏈節主體的力矩，所述力矩基於所述鏈節主體上的剪切力。
10.如權利要求8所述的鏈節，其中，所述多個鏈節板的每個限定前軸孔和尾軸孔。
11.如權利要求10所述的鏈節，還包括能夠安裝到所述鏈節主體的鏈瓦。
12.如權利要求10所述的鏈節，還包括能夠安裝到所述鏈節主體的鏈瓦，所述鏈瓦的前緣與所述鏈節主體的前緣對準。
13.如權利要求12所述的鏈節，其中，所述鏈節主體限定鏈節主體槽。
14.如權利要求13所述的鏈節，其中，所述鏈瓦限定鏈瓦槽，所述鏈瓦能夠安裝到所述鏈節主體使得所述鏈瓦槽和所述鏈節主體槽接收鍵。
15.一種用於顆粒材料擠壓泵的軌道組件，包括前鏈節組件，其具有移位的鏈瓦安裝表面；前鏈瓦，其安裝到所述前鏈節組件的所述移位的鏈瓦安裝表面；襯套鏈節組件，其具有移位的鏈瓦安裝表面；和襯套鏈瓦，其安裝到所述襯套鏈節組件的所述移位的鏈瓦安裝表面，所述前鏈瓦至少部分地覆蓋所述襯套鏈瓦。
16.如權利要求15所述的軌道組件，其中，所述前鏈節組件的所述移位的鏈瓦安裝表面相對於多個鏈節板被向前移位以限定臺階。
17.如權利要求16所述的軌道組件，其中，所述襯套鏈節組件的所述移位的鏈瓦安裝表面相對於多個鏈節板被向前移位以限定臺階。
18.如權利要求18所述的軌道組件，還包括鏈節軸，所述鏈節軸連接所述前連接組件和所述襯套連接組件。
19.一種降低顆粒材料擠壓泵的鏈節組件上的傾覆剪切力矩的方法，包括使鏈節主體的鏈瓦安裝表面移位以降低繞所述多個鏈節板的力矩，所述力矩基於所述鏈節主體上的剪切力。
20.如權利要求19所述的方法，還包括將鏈瓦定位在所述鏈瓦安裝表面上，所述鏈瓦限定交搭鏈瓦凸緣，所述交搭鏈瓦凸緣相對於前鏈節軸的旋轉軸線向尾部延伸。
全文摘要
本發明涉及一種用於幹煤擠壓泵的平衡鏈節，所述鏈節限定鏈節主體，其包括與鏈節主體整體形成的多個鏈節板，所述鏈節主體至少部分地布置在所述多個鏈節板的前緣的前面。
文檔編號B65G17/40GK102556586SQ20111032909
公開日2012年7月11日 申請日期2011年10月26日 優先權日2010年10月26日
發明者M.貝貝簡 申請人:普拉特及惠特尼火箭達因公司