CN101498439A - 多自由度悬挂式搅动助燃机 - Google Patents

Abstract

一种用于层状燃烧锅炉设备节能的多自由度悬挂式搅动助燃机，其特征在于，由一组至少有一端固定在炉壁工作位置上的直线轴承组件和搅动轴组成悬挂运动机构，由电动推杆、传动连杆组成驱动机构；搅动轴和搅动齿使用耐火非金属材料，在工作状态不需使用冷却水；搅动轴旋转摆动机构由固定在搅动杆上的滚轮组件和固定在机架上的滚轮凹凸及凸凹轨道组成，使搅动轴在驱动机构作用下同时进行轴向摆动和转动摆动并可实现摆动幅度和速度的控制。本发明结构简单紧凑、运行精确稳定并具备自动保护功能，制造、安装、使用更加方便，能够针对层状燃烧锅炉提供节能效率更高的搅动助燃模式。

Description

多自由度悬挂式搅动助燃机

所属技术领域

本发明涉及一种固体燃料燃烧的节能装置，尤其是涉及用于固体燃料层状燃烧锅炉的一种多自由度悬挂式搅动助燃机。

背景技术

固体燃料的层状燃烧设备如链条式锅炉，煤层在运动炉排上行进形成移动火床燃烧，在主燃室使用搅动装置搅动在炉排上燃烧的煤层能有效助燃而提高煤的燃烧效率5-30％，并能降低排放污染。目前根据这一原理所应用的技术设备，如中国专利CN2124388提出的设备和类似技术设备，在搅动执行机构——金属往复轴中使用循环冷却水以保证该机构在1000度左右高温下的正常使用，而这需要相当大的循环水量；如果循环水不使用锅炉软化水进行再循环，则大量循环水的降温问题和由此所形成的二次能耗，使该装置几乎不能使用；由于金属搅动轴所需循环水量极大，存在搅动轴的循环水软管在高压和高温条件下使用故障的风险和能耗，也增加了锅炉本身使用该装置的安全隐患。同时，现有设备的往复机构复杂、搅动齿只能沿轴向作固定行程的往复运动，且搅动轴的装置结构为悬臂式，对于超过4米宽度的炉排，由于轴的自重弯曲和机械稳定性问题很难使用，必须用两台设备在锅炉的两侧同时安装。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多自由度悬挂式搅动助燃机装置，它能使搅动轴在高温工作状态下不需要冷却循环水，使用不受锅炉炉排宽度限制，搅动齿可同时实现轴向摆动(往复运动)和径向角度摆动两个摆动自由度的搅动，并可实现摆动幅度和速度的控制，结构简单紧凑、运行精确稳定并具备自动保护功能，制造、安装、使用更加方便，能够针对层状燃烧式锅炉提供节能效率更高的助燃搅动模式。

本发明提供的技术方案是：一种多自由度悬挂式搅动助燃机，其特征在于它由电动推杆、控制机构、传动机构和机架组成搅动轴运动的驱动装置，搅动轴由直线轴承组件固定在锅炉外炉壁两侧至少一面炉壁工作位置的固定座上而形成悬挂式运动机构，锅炉壁的一侧安装驱动装置带动搅动轴作轴向摆动；搅动轴在驱动装置一侧固定座上安装一个搅动轴旋转摆动机构，使搅动轴在作直线往复运动的同时围绕其轴心做一定角度的往复旋转摆动。

上述搅动轴部分，其特征在于它由耐高温非金属材料制成，在靠近炉壁外一端用绝热连接管连接金属轴，以保证金属直线轴承副的正常工作；搅动轴外壁为耐火非金属材料等距排列的搅动齿，搅动齿的齿牙间距为10-30公分，搅动齿与搅动轴往复运动的垂直平面成一定角度交替排列。

上述搅动轴旋转摆动机构部分，主要由滚轮支架、滚轮和凹凸及凸凹轨道组成；直线轴承及轴承支座将搅动轴固定，在靠直线轴承支座外端的搅动轴顶端固定对称的滚轮支架，滚轮支架与水平面成一定角度，滚轮支架上安装滚轮；在固定座平面沿搅动轴直线运动方向的两端滚轮滚动位置安装滚轮凹凸及凸凹轨道，当搅动轴作直线运动时滚轮在凹凸及凸凹轨道上滚动，通过滚轮支架带动搅动轴作转动摆动，摆动幅度由凹凸及凸凹轨道的凹凸及凸凹幅度决定。

上述传动机构部分，在直线轴承支座外端的搅动轴与摆动轴承内圈固定，摆动轴承外圈与传动连杆固定，传动连杆穿过驱动机架固定平台的长孔与电动推杆连接孔固定，由此保持搅动轴的转动自由度；电动推杆固定在机架上并具有行程、速度控制功能和自动保护功能。

本发明的有益效果是，搅动轴不使用冷却循环水，设备安装和工作不受锅炉炉排宽度限制，搅动齿可实现轴向摆动和径向角度摆动两个自由度的摆动并可控制摆动的幅度和速度，设备结构简单紧凑、运动精确稳定，具备自动保护功能，更加方便制造、安装、使用，并能提供最佳的节煤搅动模式。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是多自由度悬挂式搅动助燃机的第一个实施例剖面结构示意图

图2图3图4是搅动轴转动摆动机构的结构示意图

图5是传动连杆的结构示意图

图6是直线轴承B固定座俯视图

图7是多自由度悬挂式搅动助燃机的第二个实施例剖面结构示意图

图8图9图10是搅动轴转动摆动机构的结构示意图

图中，1.电动推杆，2.驱动机架，3.传动连杆，4.搅动轴，5.直线轴承A固定座，6.搅动齿，7.绝热连接管，8.滚轮支架，9.凹凸及凸凹轨道，10.滚轮，11.直线轴承B固定座，12.支撑机架，13.锅炉炉壁，14.炉排，15.机架固定平台的长孔，16.连接孔，17.固定螺丝，18.摆动轴承。

图1所示的第一个实施例中，结合图1、图2、图3、图4、图5，本发明的多自由度悬挂式搅动助燃机由驱动机构、摆动机构、搅动轴悬挂运动机构和机架组成，搅动轴(4)用绝热连接管连接金属轴，通过安装在炉壁两侧的直线轴承A固定座(5)和直线轴承B固定座(11)固定，组成悬挂运动机构；驱动机构包括电动推杆(1)、驱动机架(2)、传动连杆(3)，传动连杆(3)穿过驱动机架固定平台的长孔(15)，一端连接孔(16)与电动推杆(1)的连接孔固定，另一端与摆动轴承(18)外圈固定，摆动轴承(18)内圈与搅动轴(4)固定；搅动轴转动摆动机构由滚轮支架(8)、滚轮(10)和凹凸及凸凹轨道(9)组成，滚轮支架(8)水平固定在搅动轴(4)的顶端附近，凹凸及凸凹轨道(9)固定在驱动机架(2)固定台平两端滚轮(10)运动轨迹位置，凹凸及凸凹轨道(9)以滚轮运动方向为轴，其中一个翻转与另一个相合应成为立体四方形。

在图7所示的另一个实施例中，固定搅动轴(4)的两个直线轴承固定座(5)、(11)在同一锅炉壁的一侧，搅动轴(4)通过(5)、(11)固定在机架固定平台上，构成搅动轴单边悬挂式的搅动助燃运动机构，其它部分与第一个实施例相同。

Claims (4)

1.一种用于固体燃料层状燃烧设备多自由度悬挂式搅动助燃机，由悬挂运动机构、摆动驱动机构、搅动轴、搅动轴旋转摆动机构组成并固定在机架和固定座上，其特征在于，悬挂运动机构主要由搅动轴(4)、机架组件和至少有一端固定在炉壁工作位置上的直线轴承组件(5)、(11)组成，摆动驱动机构主要由电动推杆(1)、摆动轴承(18)、传动连杆(3)、搅动轴转动摆动机构和机架组成，搅动轴(4)和搅动齿(6)使用耐火非金属材料，在工作状态不需使用冷却水，搅动轴旋转摆动机构主要由固定在搅动杆顶端的滚轮组件(8)、(10)和固定在机架上的滚轮凹凸及凸凹轨道(9)组成，使搅动轴在驱动、传动机构作用下同时进行轴向摆动和转动摆动。

2.根据权利要求1所述的多自由度悬挂式搅动助燃机，其特征在于：驱动机构使用电动推杆，传动连杆(3)与电动推杆(1)连接孔及摆动轴承(18)外圈固定连接、摆动轴承(18)内圈与搅动轴(4)固定连接。

3.根据权利要求1所述的多自由度悬挂式搅动助燃机，其特征在于：在靠直线轴承支座外端的搅动轴顶端固定对称的滚轮支架(8)，滚轮支架与水平面成一定角度，滚轮支架上安装滚轮(10)；在固定座平面沿搅动轴直线运动方向的两端滚轮滚动位置安装滚轮凹凸及凸凹轨道(9)，将其中一个以滚轮运动方向为轴翻转与另一个相合形成无间隙的立体四方形。

4.根据权利要求1所述的多自由度悬挂式搅动助燃机，其特征在于：搅动轴(4)外壁为等距排列的搅动齿，搅动齿间距为10-30公分，搅动齿与搅动轴轴向摆动(往复运动)的垂直平面成一定角度交替排列。

Images