CN101429584B - 一种活动式托轮机架 - Google Patents

Abstract

本发明系冶金行业更换高温转炉托轮的托轮机架结构。一种活动式托轮机架，包括托轮(1)和安装托轮(1)的钢板台架，其特征在于，在所述钢板台架的台面(4)开设一个升降孔，在钢板台架的内部，在升降孔的下方设置一升降支撑机构(3)，升降支撑机构(3)支撑活动连接架(2)，升降支撑机构(3)和活动连接架(2)的部件之间压紧连接托轮(1)的底座。本发明结构简单，升降支撑机构可采用通用标准件，制作成本低，安装容易，使用方便；避免了维修工人在高温环境中更换、操作，作业环境扩大，得到改善，安全性提高；不再需要更换时自然冷却再重复加热升温对电能、热能的大量浪费，避免了对设备运营时间进行无效的消耗，极大提高了设备的工作效率。

Description

一种活动式托轮机架

(一)技术领域

本发明系冶金行业生产设备的一种辅助装置，特别是涉及一种更换高温转炉托轮的托轮机架结构。

(二)背景技术

公知，在冶金行业的磁性材料预烧炉中，在由两根平行配置大直径金属管组成的双管回转炉的管腔炉膛中，从一侧进料口装入各种粒状原料进行边加热边回转搅拌，经过一定时间的运行后从另一侧的出料口排出成品料。

两根平行配置的高温炉管穿入一呈矩形的加热炉内，从两头的圆形筒口穿出，两端分别由圆盘构成的托轮支撑托起，既支撑了高温炉管圆管的重量，又不影响其由链轮带动其的旋转。圆盘托轮以三角形的位置配置，即底下两个托轮，上方相互之间搁置圆管。由于两圆管平排配置，因此可以以三个托轮支撑两根管子，中间的托轮同时托起了两根管。如此配置，在进出料两侧，一共有六个托轮在支撑托起。为了保证高温炉管圆管的轴向定位，一侧托轮的圆盘与圆管以V形槽方式接触，即在圆管壁的相应位置上有一圈凸起的V形突缘，在圆盘的周边是一圈V形的凹槽，相互嵌入，使得圆管在轴向无法移动，而在另一侧，考虑圆管的热胀冷缩因素，托轮与圆管的配置接触以平面形式，以便圆管在托轮上的微量伸缩。

托轮是一个圆盘通过轴承架设在平行于圆盘面的左右两个轴承架上，轴承座固定连接在托轮底座上，托轮底座由四个螺栓与一呈工字形托轮座架相连接，工字形托轮座架有上下两个连接面，上面板与托轮底座螺栓连接，下底板由四个螺栓再固定连接在固定的台架上，固定台架是一个金属钢板制作箱柜，上表面是平板。由于托轮承载上方沉重的高温热炉管，又处在1000℃以上的热炉管旁，工作条件非常恶劣，高温变形和机械磨损严重，托轮损坏率较高，据统计一般每只托轮使用寿命约为1个月，需要经常更换，以保证高温热炉管的正常转动、运行。

更换托轮时，先停止高温热炉管的旋转运行，用千斤顶将高温热炉管微微抬起，不能抬起过高，以免圆管碰坏加热炉的筒口。加热炉的筒口直径略大于圆管直径，仅供圆管在筒口内旋转运作。圆管抬起后脱离下文支撑的托轮，然后拆卸工字形托轮座架上下面的八枚连接螺栓，移出工字形托轮座架，再放下托轮，尤其是让出圆盘周边与圆管壁上的V形凹、凸槽接合高度，再横向取出磨损的托轮，然后，以同样的方法，逆向顺序再更换上新托轮，又可以正常规范地投入生产运行。

如上所述，托轮工作条件非常恶劣，尤其是1000℃以上的高温，刚停止运行时几乎是无法进行拆卸和装配的，即使采用了防高温措施也需要让设备和托轮工作部件都降至500℃左右，才能勉强进行更换拆卸，而且有时仍有烫伤等安全事故发生。

为此，在本行业通常的做法是，待关闭高温热炉管的加热运行后，在自然条件下让其慢慢冷却，因为如果是快速，或骤冷，对诺大的高温热炉管会产生变形，畸变的内应力，甚至发生裂纹。据统计，上海地区由设备的1050℃降低至500℃左右约需10个小时，然后在拆卸更换后，对高温热炉管设备加热至工作温度，一般需要8个小时，此一冷一热的过程，将花费巨大的费用和耗费诺长的时间，对工效、能源都是一种巨大的损失和浪费。

经调查和检索，针对此类设备，相同或相似行业中，尚没有有效的解决办法和手段，人们只是在轴承座上下功夫，延长其使寿命，减少更换次数，但是在更换时的大量支出和耗费仍旧无法减轻和消除。

中国发明专利申请号200510013260.3《一种新型水泥回转窑自位托轮支承装置》，公开了一水泥回转窑自位托轮支承装置，是由活动支座、中间支座、底座及联结块组成，其特点是可以自动调节托轮位置使托轮时时刻刻跟随轮带发生偏摆，始终维持轮带与托轮沿全宽接触以达到理想的工况，提高托轮与轮带的工作寿命，同时也可保证多点支承均受力，降低设备造价，结构简单，使用可靠，但不能解决本发明遇到的问题。

中国发明专利号97228342.0《钢缆带式输送机UHMW-PE塑料托轮》，其目的也是延长使用寿命，具有耐冲击性、耐磨损性、耐腐蚀性和自润滑性。其塑料的特性，不适宜于本发明所处的高温环境。专利号91225958.2《离心机的托轮装置》的效果是“基本上消除了以往底座与整体轴承容易产生松动，轴承损坏，传动轴断裂，托轮松动发生”，不能解决高温环境的维修更换问题。

在能源日益紧张和市场竞争日趋剧烈的今天，改善和解决此问题已变得异常迫切。

(三)发明内容

本发明的目的是，在拆卸更换托轮，可以不进行自然降温再加热的无效过程，节约能源。同时要保证检修人员的人身安全，更换中心托轮时装拆自如。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种活动式托轮机架，包括托轮1和安装托轮1的钢板台架，其特征在于，在所述钢板台架的台面4开设一个升降孔，在钢板台架的内部，在升降孔的下方设置一升降支撑机构3，升降支撑机构3支撑活动连接架2，升降支撑机构3和活动连接架2的部件之间压紧连接托轮1的底座。

所述活动连接架2包括托板2c、顶杆2b、顶板2e和限位板2a；

托板2c的尺寸大于升降孔的孔口，托板2c中央开设一滑孔；

在托板2c的两侧竖直固定两块限位板2a，两块限位板2a之间的距离等于托轮1底座的宽度，且有相互能移动的间隙；限位板2a的上端为分别向内折弯的止口，两限位板2a外侧的间距小于升降孔的孔口尺寸，两限位板2a内折止扣的间距小于托轮1底座的尺寸。

垂直固定连接于水平设置的顶板2e中心位置的顶杆2b插入托板2c的滑孔内，顶板2e置于托板2c的上方；

限位板2a的止口至托板2c的垂直距离大于顶板2e与托轮1底座的厚度之和。

采用以上技术方案，将托轮1的底座横向置入活动连接架2的顶板2e与止口之间，顶杆2b由升降支撑机构3支撑，升降支撑机构3和活动连接架2置于钢板台架的内部，在升降孔的下方。

升降支撑机构3向上升起，推动顶杆2b向上移动，顶板2e又推动托轮1的底座上升，底座被活动连接架2的限位板2a上的止口所限止，升降支撑机构3继续上升，随之带动活动连接架2、托轮1也一起共同上升，两块限位板2a穿出升降孔，托板2c又被台板的升降孔阻挡住不能再继续上升，这样，既限止了托轮1的垂直高度，又由下方的升降支撑机构3向上的推力将托轮1的底座牢牢地压紧锁定在顶板2e与止口之间，此时，托轮1托住了高温热炉管，并且达到了精确的垂直位置。

进一步的是，在所述托板2c上，与两限位板2a垂直方向的一端设置横向定位挡块2d，以便限止托轮1在顶板2e上向挡块2d方向上的位移，因为垂直于两块限位板2a的方向上已限止了向两侧的移动，防止了托轮1在高温热炉管旋转运行时的振动而引起的细微位移。托轮的圆盘有两种结构，一种周边为平面形，一种周边为V字形，由于高温热炉管为了防止轴向串动以及热胀冷缩原理，高温热炉管在加热炉的两侧有不同的结构，一侧为普通圆管，一侧在普通圆管上加设一V形突条，因此，在一侧几乎是没有轴向力和位移的，一侧有V形突条的将有一定的轴向力和随之产生的位移，本技术方案适宜于带V形突条侧，限止其轴向力带来的轴向位移。

进一步的是，所述升降支撑机构3为常规的“千斤顶”机构。千斤顶是蜗轮蜗杆增力机构，有自锁功能，是标准件，可以方便地取得，并且升降自如，操作轻松，支撑力大，控制容易。

进一步的是，在顶板2的上表面凸起一突缘形成突缘顶板2e-2，在两限位板2a之间设置一管套式的台阶套2f，突缘顶板2e-2的尺寸小于台阶套2f内径尺寸，在托轮1底座底部开设一突缘孔，该突缘孔与突缘顶板2e-2上的突缘位置相同，直径相应。如此结构，当升降支撑机构3上升时，如前所述，推动顶杆2b向上移动，突缘顶板2e-2又推动托轮1的底座上升，达到支撑目的。同时，由于突缘顶板2e-2上表面的突缘嵌入托轮1底座的突缘孔中，使得托轮1底座两侧被限位板2a限止，而前后则被突缘顶板2e-2上表面的突缘所限止，确保全方位的移动被限止；当升降支撑机构3下降时，推动顶杆2b向下移动，突缘顶板2e-2也下降，其尺寸小于台阶套2f的内尺寸，便落入台阶套2f内，而托轮1的底座落在台阶套2f上，脱离了突缘顶板2e-2上突缘的限止，可以方便地从两限位板2a之间移出，进行更换维护。

进一步的是，台阶套2f为圆管，突缘顶板2e-2外周形状为圆板。此技术方案尤其适用于高温热炉管具有V形突条的一侧。

本发明提供技术方案的有益效果和优点为：

结构简单，升降支撑机构可采用通用标准件，制作成本低，安装容易，使用方便；

机构的结构可靠、合理，夹紧力大，定位稳定；

操作更换方便，用时很短，占用设备运行时间少，经济性好；

绝对避免了维修工人在高温环境中更换、操作、作业环境增大，得到改善，安全性操作性提高；

主要的优点是，不再需要以往更换时需化费十余小时让高温加热炉由1千余度高温自然冷却至接近常温，在更换后又再重复加热升温对电能、热能的大量浪费；避免了对设备运营时间进行无效的消耗，极大提高了设备的工作效率。

由于托轮的更换简单易行，成本低，可以缩短更换维护周期，增加更换次数，确保设备在更好的状态中运行，提高了运行质量。

(四)附图说明

图1为现有技术托轮由工字形托轮座架在双管回转炉的加热炉旁支撑高温炉管的状态示意图；

图2为本发明一种活动式托轮机架在双管回转炉的的加热炉旁支撑高温炉管，钢板台架局部剖视，显现下部机构的示意图；

图3为本发明一种活动式托轮机架的活动连接架部件的主视图；

图4为图3的右视图；

图5为活动连接架部件中为突缘顶板定位机构的主视图；

图6为活动连接架部件中为突缘顶板定位机构，托轮下降状态的主视图；

图7为三套活动式托轮机架支撑两只高温炉管的状态示意图；

图8为托轮的圆盘周边为平面形结构的示意图；

图9为现有技术托轮机构的主视图。

图中，1托轮，2活动连接架，2a限位板，2b顶杆，2c托板，2d横向定位挡块，2e顶板，2e-2突缘顶板，2f台阶套，3升降支撑机构，4台面。

(五)具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明作详细说明。

实施例一

在所述钢板台架的台面4开设一个矩形的升降孔，在钢板台架的内部，在升降孔的下方设置一千斤顶升降支撑机构3，千斤顶支撑着活动连接架2，活动连接架2扣住托轮1。

活动连接架2包括托板2c、顶杆2b、顶板2e和限位板2a；

托板2c的尺寸大于升降孔的孔口，托板2c中央开设一滑孔，滑孔为具有一段长度的圆管状；

在托板2c的两侧竖直固定两块限位板2a，两块限位板2a之间的距离等于托轮1底座的宽度，且有相互能移动的间隙；限位板2a的上端为分别向内折弯的止口，两限位板2a外侧形成的矩形的尺寸小于升降孔的孔口尺寸，两限位板2a内折止扣的间距小于托轮1底座的尺寸。

垂直固定连接于水平设置的顶板2e中心的顶杆2b活动插入托板2c的滑孔内，顶板2e置于托板2c的上方。

限位板2a的止口至托板2c的垂直距离大于顶板2e与托轮1底座的厚度之和。

将托轮1的底座横向置入活动连接架2两限位板2a之间，以及顶板2e与止口之间，顶杆2b由千斤顶支撑，千斤顶和活动连接架2置于钢板台架的内部，在升降孔的下方。

千斤顶向上升起，推动顶杆2b向上移动，顶板2e又推动托轮1的底座上升，底座被活动连接架2的限位板2a上的止口所限止，升降支撑机构3继续上升，随之带动活动连接架2、托轮1也一起共同上升，两块限位板2a穿出了矩形升降孔，托板2c又被台板的升降孔阻挡住不能再继续上升，这样，既限止了托轮1的垂直高度，又由下方的千斤顶向上的推力将托轮1的底座牢牢地压紧锁定在顶板2e与止口之间纹丝不动，此时，托轮1托住了高温热炉管，并且达到了精确的垂直位置。为了保证托轮1在横向两块限位板2a限止的基础上再防止在2活动连接架的纵向震动位移，在两限位板2a垂直方向的一端设置了横向定位挡块2d。

实施例二

与实施例一相同，仅其中所述升降支撑机构3为杠杆机构，即杠杆的一端抵住活动连接架2的顶杆2b下缘，杠杆的支点架设在地面，杠杆的另一端在按下以后以搭扣形式锁定，将杠杆的一端牢牢抵住活动连接架2的顶杆2b下缘，提升托轮1，将托轮1的底座牢牢地压紧锁定在顶板2e与止口之间，托轮1也托住了高温热炉管，此机构操作简单易行。为了确保位置精度，在搭扣上可再设置微调螺钉。

实施例三

如图5、6所示，在实施例一的基础上，在顶板2e的上表面凸起一突缘形成突缘顶板2e-2，在两限位板2a之间设置一管套式的台阶套2f，突缘顶板2e-2的周边直径小于台阶套2f内径尺寸，在托轮1底座底部开设一与突缘顶板2e-2的突缘位置相同，直径相应的突缘孔。当升降支撑机构3上升时，推动顶杆2b向上移动，突缘顶板2e-2又推动托轮1的底座上升，达到支撑目的。同时，由于突缘顶板2e-2上表面的突缘嵌入托轮1底座的突缘孔中，使得托轮1底座被突缘顶板2e-2上表面的突缘所限止，确保全方位的移动被限止；当升降支撑机构3下降时，推动顶杆2b向下移动，突缘顶板2e-2也下降，其尺寸小于台阶套2f的内径尺寸，便落入台阶套2f内，而托轮1的底座落在台阶套2f上，脱离了突缘顶板2e-2上突缘的限止，可以方便地从两限位板2a之间移出，进行更换维护。此技术方案尤其适用于高温热炉管具有V形突条的一侧。此方案替换了实施例一中2d横向定位挡块机构，其余相同不再赘述。

以上实施例，在8台双管炉安装中心托轮快速更换支架后，2个月间共更换了32次中心托轮，最长更换时间不超过半小时，每次更换至少节约时间16.5小时。经济效益测算，1、按每小时预烧产量0.2吨计算。8台双管炉共增加料粉产量32×0.2×16.5＝105.6吨。2、每台双管炉额定功率为200KW，原先每次更换结束后重新升温到工作温度需5小时。8台双管炉节约升温时间32×10＝160小时，节约电200×160＝6.4万度，节约电费6.4×0.65＝4.2万元。制作1个中心托轮快速更换支架材料费及人工成本为450元，8台双管炉安装中心托轮快速更换支架16个，共计0.72万元。本次活动产生经济效益为4.2-0.72＝3.48万元。而且，安装中心托轮快速更换支架是一次投资，可长期使用。

本发明对于类似的行业，有极大的推广应用前景和价值。

Claims (6)

1.一种活动式托轮机架，包括托轮(1)和安装托轮(1)的钢板台架，其特征在于，在所述钢板台架的台面(4)开设一个升降孔，在钢板台架的内部，在升降孔的下方设置一升降支撑机构(3)，升降支撑机构(3)支撑活动连接架(2)，升降支撑机构(3)和活动连接架(2)的部件之间压紧连接托轮(1)的底座；

所述的活动连接架(2)包括托板(2c)、顶杆(2b)、顶板(2e)和限位板(2a)；

托板(2c)的尺寸大于升降孔的孔口，托板(2c)中央开设一滑孔；

在托板(2c)的两侧竖直固定两块限位板(2a)，两块限位板(2a)之间的距离等于托轮(1)底座的宽度，且有相互能移动的间隙；限位板(2a)的上端为分别向内折弯的止口，两限位板(2a)外侧的间距小于升降孔的孔口尺寸，两限位板(2a)内折止扣的间距小于托轮(1)底座的尺寸；

垂直固定连接于水平设置的顶板(2e)中心位置的顶杆(2b)插入托板(2c)的滑孔内，顶板(2e)置于托板(2c)的上方。

2.根据权利要求1所述的一种活动式托轮机架，其特征是限位板(2a)的止口至托板(2c)的垂直距离大于顶板(2e)与托轮(1)底座的厚度之和。

3.根据权利要求1所述的一种活动式托轮机架，其特征是在所述托板(2c)上，与两限位板(2a)垂直方向的一端设置横向定位档块(2d)。

4.根据权利要求1所述的一种活动式托轮机架，其特征是所述升降支撑机构(3)为千斤顶机构。

5.根据权利要求1所述的一种活动式托轮机架，其特征是在顶板(2e)的上表面凸起一突缘形成突缘顶板(2e-2)，在两限位板(2a)之间设置一管套式的台阶套(2f)，突缘顶板(2e-2)的尺寸小于台阶套(2f)内尺寸，在托轮(1)底座底部开设一突缘孔，该突缘孔与突缘顶板(2e-2)上的突缘位置相同，直径相应。

6.根据权利要求5所述的一种活动式托轮机架，其特征是台阶套(2f)为圆管，突缘顶板(2e-2)外周形状为圆板。

Images