[发明专利]无螺纹浮动式支撑杆

说明书

技术领域

本发明涉及一种支撑杆，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，又要传递扭矩便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

本发明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。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：本发明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。

本发明的有益效果是：

本发明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。

本发明的具体优点主要体现在以下几个方面：