烧结机的中部支撑式首尾密封装置
所属领域
本发明涉及冶炼行业烧结和球团生产过程中所使用的烧结机设备领域,特别涉及一种烧结机的中部支撑式首尾密封装置。
背景技术
在现有技术中,烧结机风箱装于烧结机台车下方,烧结机台车上装满混合料后在台车轨道上运行,经过点火炉在混合料顶部点火,风箱从台车下部抽风,使混合料由烧结机台车顶部向下烧结,为了使风箱达到良好的抽风效果,就必须保证烧结机风箱与台车之间有可靠的密封,不产生漏风或只产生尽可能少的漏风,风箱两侧通过风箱滑道和台车两侧安装的游板密封,风箱的头尾两端部通过烧结机风箱端部密封装置密封,此密封装置在烧结行业中通常被称为“烧结机首尾密封装置”或者“烧结机风箱端部密封装置”。密封装置中与台车底面接触的密封板通常被称为密封盖板或上盖板。
现有技术主要采用平行四连杆密封、弹簧支撑密封、橡胶弹簧组合密封、磁性密封、回转副和运动副组合支撑密封等多种形式,这些密封普遍存在漏风、密封箱体内积料、密封盖板与台车接触力大,使磨损加大、灵活性差、机构复杂、检修维护困难、使用寿命短等缺欠,无法满足烧结生产的要求。
实用新型专利02291664.X和200720062307.X是平行四连杆密封的典型技术,需要较高的加工精度和准确的安装精度,否则将出现干涉现象,安装后的密封装置普遍存在用较大的力才能压下密封盖板,当密封盖板被压下,在撤消压下的力后,密封盖板又不能灵活的升起,只能靠增加配重的办法,加到压下后的密封盖板能升起为止,台车和密封盖板接触时接触力很大,使用中普遍都需要用限位拉杆螺栓向下拉密封盖板,使密封盖板与台车底面出现较小的间隙,安装后的密封盖板只能向下运动,不能向上运动。灵活性较差,台车出现下挠变形时,较大的接触力造成密封盖板和台车底面的磨损较严重,密封盖板不灵活,造成密封盖板之间缝隙中的挤料不能清除,使用一段时间后,多块密封盖板被料挤死,出现新安装的密封漏风量较小,一、两个月后,密封盖板被彻底挤死,使烧结机的漏风率大幅度的升高。此种形式密封装置的密封盖板和密封支撑杆、密封支撑杆和圆弧面支座的横向定位也存在漏风,采用密封盖板的U型槽两端的定位板和支撑板加工的下层台肩来定位,要达到圆弧面与U型槽较全面的接触,定位板就要和台肩及台肩的侧面保持有一定的间隙,此处的间隙经常被快速流动的物流冲刷磨损,漏风量逐渐加大。
为使密封盖板能灵活运动,满足烧结生产的要求,发明专利200310105252.2,实用新型200520051354.5、200720063812.6、200720011982.X等所提供的密封装置,是典型的回转副和运动副组合支撑密封,将原来的两个回转副改为一个回转副和一个运动副,机构的自由度由1变为2,密封盖板由只能平动变为平动加转动。灵活度得到大幅度的提高。
发明专利200310105252.2“烧结机首尾密封的上盖板自动调节式密封装置”中,定位密封支承杆与刚性密封板形成两道密封,由于两道密封之间的距离较短,窜风现象较严重,两道密封之间的上盖板表面普遍存在物料冲刷现象,刚性密封板是搭在风箱侧,刚性密封板要克服风箱较高的负压来密封,刚性密封板很容易被较高的风箱负压掀起,实用新型专利200420055641.9“烧结机的恒力、负压、全面接触式首尾密封装置”中,对发明专利进行了改进,其结构还是由运动副、回转副组成,从机构原理上来分析,要实现密封盖板的平动加转动,使机构的自由度为2,运动副是一个完全可以取消的多余约束,经过改进后的密封装置的结构更加复杂,整体重量较大,在烧结机首尾空间较小的情况下,实施起来难度更大。
为了避免物料从密封盖板之间的缝隙落入下面的箱体中,形成物料堆积而影响密封效果,大都采用两种办法:一种是在多块密封盖板的下面设置一个整体的基板,或者用耐火纤维材料将密封盖板间的缝隙堵上。见实用新型专利200720062307.X、200720063808.X和200820232049.X。这将造成多块密封盖板之间的缝隙被物料挤死,使密封盖板下的弹性整体基板的弹性下降,很难随着台车底面变形,不能达到预想的密封效果。另一种是在密封盖板的下面设置一个带有放灰阀的灰斗,将从多块密封盖板之间缝隙中落到灰斗中的物料由放灰阀放出。
全金属柔磁性密封装置:实用新型专利02294527.X,是在密封盖板上设有磁性吸附块,密封盖板上吸附粉尘或积料,吸附的粉尘或积料在密封盖板和台车之间形成密封层,但烧结物料属于弱磁性,吸附力很小,在高达14Kpa以上的风箱负压下,上盖板和台车底面之间的物料以很快的速度被吸进风箱,不但没起到密封作用,流速较快的物料还对上盖板和台车底面造成冲刷磨损。严重缩短台车的使用寿命,台车底面形成不规则沟后漏风无法控制,磁铁块在高温下也将很快被消磁。
弹簧支撑密封和橡胶弹簧组合密封,由于弹簧在高温下的二次回火失效,橡胶在350℃以上时将会瞬间失效,橡胶在长期高温下老化速度较快,弹簧的压下量越大反力也就越大,也必须调整限位拉杆螺栓使密封盖板和台车有一定的间隙,所以,这两种形式的密封灵活性和可靠性都较差。
重锤杠杆式密封装置,以实用新型专利99247298.9“重锤杠杆式密封装置”、85202489“重力摆动板式密封装置”和发明专利200710158348.3“烧结机台车底部与风箱隔梁的动密封方法及密封装置”为典型,其缺点是:杠杆一端与台车底面线性接触,由于台车底面不是一个完整的平面,当杠杆运动到不与台车的梁接触时,窜风现象较大,这种技术适合密封面的长度小,密封面是一个完整平面的场合,这种技术很短时间就不在烧结机首尾处使用。
发明专利01124962.5“一种烧结机台车与风箱的杠杆曲面密封装置”,其中“使每块浮动游板及浮动盖板向上浮动的力是由另一端配有重物的杠杆的作用产生的”,“浮动盖板由许多条盖板檩条支承,每条盖板檩条在与之相对应的配重的杠杆的作用下,承载着盖板并使之向上浮动”,“浮动盖板与浮动滑道端部的挖去一个直角梯形块的浮动游板上”等等。本领域的技术人员对这些设想很难理解,主要问题如下:1、杠杆没有支承密封盖板的重心附近,而是支承在密封盖板的一端,偏重的密封盖板将与台车底面线性接触。2、如果每块密封盖板由一个檩条支承,再由杠杆支承檩条的一端,更加偏重的密封盖板只能使线性接触加剧。檩条如果是多块密封盖板下的整体基板,杠杆支承着整体基板的一端,也就会使密封盖板与台车的线性接触加剧。3、台车底面普遍高于安装在台两侧下部的游板10-15mm,把密封盖板的两端搭在浮动滑道上,台车游板压下密封盖板后,将会使密封盖板与台车底面出现10-15mm的间隙,会造成更大的漏风。此项技术脱离实际根本无法使用。
现有技术的多种形式的密封装置,祗所以没能满足烧结生产使用的要求,主要由以下原因造成,一、片面追求密封的严密性,其方法是将密封盖板间的缝隙强行堵上,造成多块密封盖板之间挤料而不能独立的灵活运动,使整个装置失去灵活性,密封效果大幅度降低。用在密封盖板下加一整体基板、耐火纤维材料将密封盖板间的缝隙堵上等办法、如气囊式仿形密封装置、低空自调式柔性密封装置、烧结机头、尾密封装置等等,是片面追求密封的典型。二、脱离设备使用的现场环境,追求用较高的精度装置,用液压或气囊及四连杆形成两个运动副的形式,利用圆钢由上至下的去堵漏风的缝隙,物料使圆钢不能紧密的密封缝隙,圆钢和缝隙处被冲刷磨损,其结果是在长期粉尘物料的环境下,无法实现长期稳定的密封状态。实用新型专利200420055641.9“烧结机的恒力、负压、全面接触式首尾密封装置”、200720062307.X“烧结机风箱头尾密封装置”、200720063808.X“烧结机风箱端部密封装置”、200820232049.X“低空白调式柔性密封装置”等等都是脱离实际使用环境,是追求精度、结构复杂的典型。
现有专利技术多种形式的烧结机首尾密封,都在渴望寻求简便适用、制造和安装精度较低、密封效果长期稳定、适应现场使用环境、更加满足烧结生产要求的首尾密封的方法。烧结机首尾处的漏风接近烧结机漏风率的30%,能够很好的堵住烧结机首尾处的漏风,对降低烧结矿的成本有着非常重要的意义。
发明内容
为解决现有技术存在的问题,本发明提供了一种烧结机的中部支撑式首尾密封装置。
本发明是通过下述技术方案来实现的:
本发明的烧结机的中部支撑式首尾密封装置,包括多个沿台车底梁长度方向排列的密封盖板或带有下部框架的密封盖板,与此密封盖板相连接的中部支撑机构,密封装置的底座,与此底座相连接的放灰斗,设在此放灰斗底部的放灰阀,风箱,其特征在于所述的中部支撑机构为弧面支座密封支撑杆、支撑杠杆或带有弹簧的调整拉杆,此支撑机构的支点位置为密封盖板的中部重心处,
在所述的密封盖板两端底面设有搭接密封机构,此搭接密封机构由带豁口的圆管的搭接密封板吊架,通过限位螺钉与此搭接密封板吊架相连接的带有圆钢的搭接密封板,与此搭接密封板相搭接的搭接座所组成,所述的搭接密封板的圆钢插入搭接密封板吊架的圆管中,此搭接密封板搭接在搭接座上,所述的搭接密封板搭接在搭接座背向风箱的一侧,形成横向两道线密封,
在所述的搭接密封板吊架外侧的密封盖板两端底面设有限位机构,此限位机构由限位铰接支座,与此限位铰支座相铰接的限位螺杆,与此限位螺杆相连接限位架和与此限位螺杆的下端相匹配的调整螺母所组成,此限位螺杆穿过限位架的圆孔并在限位螺杆的下端旋入调整螺母,调整旋入的调整螺母,使密封盖板的上面高于台车的底面8-12mm,构成密封盖板的安全限位,
所述的弧面支座、搭接座、限位架与所述的密封装置的底座连接,所述的放灰斗设在底座中,所述的放灰阀连接在放灰斗的下面。
所述的弧面支座密封支撑杆由密封支撑杆、挂在此密封支撑杆一端的配重块、设在此密封支撑杆另一端的弧面支撑件、设在此密封支撑杆中部下侧的U形槽、与此密封支撑杆中部下侧的U形槽作滑动配合的弧面支座、此弧面支座与所述的密封支撑杆的中部相连接的定位销所组成,所述的弧面支撑件支撑在所述的密封盖板的中部下侧的U形槽中,所述的弧面支座支撑在所述的密封支撑杆的下侧U形槽中,此密封支撑杆的中部通过定位销与弧面支座相连接,形成单杆支撑一道密封,所述的U形槽的深度为20-35mm。
所述的支撑杠杆的一端通过铰接轴与所述的密封盖板的下部框架铰接,此支撑杠杆的另一端挂配重,此支撑杠杆的中间支点通过铰接轴与支座相铰接,构成单支撑杠杆的密封装置。
所述的带有弹簧的调整拉杆通过铰轴与密封盖板的下部框架铰接,此调整拉杆的杆体上装有弹簧,此调整拉杆的下部穿入底座的圆孔中,此调整拉杆的下端设有调整螺母。
所述的密封盖板的U形槽中部两侧设豁口,此豁口与安装在密封支撑杆上的定位销滑动配合,形成了对密封盖板的横向定位。
所述的搭接密封板吊架带豁口的圆管中部开豁口,搭接密封板的圆钢中部连接的限位螺钉与圆管中部开的豁口滑动配合,形成对搭接密封板的横向定位。
所述的密封支撑杆的U形槽中部两侧设豁口,豁口与安装在弧面支座上的定位销滑动配合,形成对密封支撑杆的横向定位。
本发明的烧结机的中部支撑式首尾密封装置结构更加简单实用,支撑密封盖板的位置为密封盖板的中部重心处,密封盖板可灵活的以支点处摆动,合理利用风箱负压实现稳定可靠的密封,密封盖板的安装仅有两个连接螺栓,既是密封盖板与底座的连接螺栓,又是安全限位和密封盖板的活动范围限位的螺栓,整体结构与现有技术相比更加简便、灵活、安全可靠、安装简单方便。大幅度降低了烧结机的漏风率,解决了现有密封普遍存在的问题,达到了提高产量,降低能耗,延长了密封盖板和台车的使用寿命,减少了检修维护量,降低烧结矿的成本的目的。
本发明在密封盖板下面设置三道密封,使烧结机风箱高达14KPa以上的负压,经过三次过渡才能到外部常压,密封效果也将大幅度的提高。与两道、单道密封相比,窜风现象得到了大幅减少,密封盖板的物料冲刷现象也将大幅度的缓解,密封盖板和台车底面的磨损将大幅度减少。
本发明烧结机的中部支撑式首尾密封装置的工作原理:
1)当所述的密封支撑杆或杠杆的配重逐渐增加到密封盖板升起后,调整限位螺杆上的调整螺母,使密封盖板的上面高于台车底面8-10mm左右,在密封装置的设计时,将密封盖板压到底面接触配重块上面时的压下量定为35mm左右。此时的密封盖板可在台车底面的上10mm下35mm之间运动,当不变形的台车通过密封装置时,密封盖板将被压下到正常工作位置,当台车下挠变形不超过35mm时,都可以安全的通过。
通过多次调整配重量,调整到密封盖板运动非常灵活时。就可以确定其它组密封盖板的配重量。密封盖板与下部的底座连接只有两个限位螺杆,安装时非常方便简捷。
2)当所述的支撑机构为弹簧形式时,首先,调整两个限位螺杆的螺栓,使带有下部框架的密封盖板的上面高于台车底面8-10mm,构成了密封盖板转动范围的限位、安全限位和搭接密封板不会脱离搭接座的限位。之后,通过拧转弹簧的调整拉杆的调整螺母,压缩或放松弹簧,使带有下部框架的上表面与台车底面有较小的间隙。
由于密封装置设有三道或两道负压接触式密封,使风箱内14Kpa以上的负压和密封装置外的正常大气压之间,出现了3次或2次压力的变化,搭接密封板搭在搭接座背向风箱的一侧,在风箱负压的作用下,搭接密封板与搭接座的接触更加紧密,可获得长期稳定可靠的密封。由于搭接密封板与搭接座的接触是线接触,其接触力也相对较小,对密封盖板的灵活性造成的影响也相对较小。
本发明的优点是:
1、由于杠杆支撑密封盖板的中部,密封盖板也形成了杠杆运动,稍有外力作用于密封盖板,密封盖板就会产生运动。使用过程中密封盖板和台车的摩擦力较小,密封盖板和台车的使用寿命将相对延长。
2、多道密封形成了3次或2次压力变化,合理利用了风箱的负压进行接触式的密封,由于搭接密封板搭接在密封装置背离风箱的一侧,搭接面是搭接密封板的下面,密封处不会受到物料的影响,搭接密封在负压的作用下,密封效果实现了长期的稳定可靠,与现有技术的单道和双道密封比效果更好。
3、密封盖板、密封支撑杆、搭接密封板采用豁口与定位销滑动接触定位的形式,安全可靠,提高了密封效果。
4、密封盖板下的两道密封之间设放灰斗,进入密封盖板下面的物料会方便的放出,不会出现物料沉积影响密封盖板灵活的现象。
5、每块密封盖板都可独立灵活的运动,对于下挠变形严重的台车具有更好的密封效果。
6、由于密封装置由多块密封盖板组成,密封盖板之间留有热膨胀缝隙,当台车下挠变形时,密封盖板可随着台车下挠的变化而变化,由于密封盖板非常灵活,不同高度台车的底面使相邻的密封盖板产生不相同的上下变化,相邻的密封盖板间的相对运动使密封盖板之间的缝隙不易存料,密封盖板的灵活性长期稳定不变。
7、安全限位螺杆与现有技术的限位拉杆螺栓对密封盖板起的作用完全不同,本技术安全限位螺杆是限制了密封盖板在台车正常工作面以上8-12mm的位置,是密封盖板能够满足密封时的活动范围限位,也是避免密封盖板与密封支撑杆脱离和搭接密封板不会脱离搭接座的安全限位。现有技术调整限位拉杆螺栓是使密封盖板和台车底面保留间隙的使用限位。本技术的密封盖板可在活动范围内灵活运动,现有技术的密封盖板安装后只能在台车底面以下运动。
8、由于U形槽的深度为20-35mm,达到安全限位机构行程的三倍以上,所以台车密封盖板的上下运动不会使台车密封盖板和中部支撑机构相脱离,确保安全密封。
9、整体结构非常简捷、安装简单、维护方便,密封装置的密封面长度为970mm以内,密封盖板到底座的高度为235mm以内,更适合在烧结机首尾空间较小的情况下安装使用。如果将使用现有密封装置的烧结机行改造更加方便快捷。
附图说明
图1为本发明的一种实施方案的结构示意图。
图2为图1的A-A剖面图。
图3为图1的B-B剖面图。
图4为图1的I部放大视图。图4-1为图4的A向视图。
图5为搭接密封板运动错位图。
图6为搭接密封板运动分析图。
图7为本发明的另一种实施方案的结构示意图杠杆支撑密封盖板图。
图8为图7的C-C剖面图。
图9为本发明的又一种实施方案的结构示意图弹簧支撑密封盖板图。
图10为图9的D-D剖面图。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的具体实施方式。
如图1、7、9所示,本发明的烧结机的中部支撑式首尾密封装置,包括多个沿台车底梁长度方向排列的带有下部框架的密封盖板1,与此密封盖板1相连接的中部支撑机构,密封装置的底座11,与此底座11相连接的放灰斗12,设在此放灰斗12底部的放灰阀13,风箱14,其特征在于所述的中部支撑机构为弧面支座密封支撑杆、支撑杠杆或带有弹簧的调整拉杆,此支撑机构的支点位置为密封盖板的中部重心处,
如图1、4所示,在所述的密封盖板1两端底面设有搭接密封机构,此搭接密封机构由带豁口的圆管的搭接密封板吊架3,通过限位螺钉4与此搭接密封板吊架3相连接的带有圆钢的搭接密封板5,与此搭接密封板5相搭接的搭接座6所组成,所述的搭接密封板5的圆钢插入搭接密封板吊架3的圆管中,此搭接密封板5搭接在搭接座6上,所述的搭接密封板5搭接在搭接座6背向风箱的一侧,形成横向两道线密封,
在所述的搭接密封板吊架3外侧的密封盖板两端底面设有限位机构,此限位机构由限位铰接支座7,与此限位铰支座7相铰接的限位螺杆8,与此限位螺杆8相连接限位架9和与此限位螺杆8的下端相匹配的调整螺母10所组成,此限位螺杆8穿过限位架9的圆孔并在限位螺杆8的下端旋入调整螺母10,调整旋入的调整螺母10,使密封盖板1的上面高于台车的底面8-12mm,构成密封盖板1的安全限位,
所述的弧面支座、搭接座6、限位架9与所述的密封装置的底座11连接,所述的放灰斗12设在此底座11中,所述的放灰阀13连接在放灰斗11的下端。
在如图1所示的实施方案中,所述的弧面支座密封支撑杆由密封支撑杆2a-1、挂在此密封支撑杆2a-1一端的配重块2a-2、设在此密封支撑杆2a-1另一端的弧面支撑件、设在此密封支撑杆中部下侧的U形槽、与此密封支撑杆2a-1中部下侧的U形槽作滑动配合的弧面支座2a-3、此弧面支座2a-3与所述的密封支撑杆2a-1的中部相连接的定位销2a-4所组成,所述的弧面支撑件支撑在所述的密封盖板1的中部下侧的U形槽中,所述的弧面支座2a-3支撑在所述的密封支撑杆2a-1的下侧U形槽中,此密封支撑杆2a-1的中部通过定位销2a-4与弧面支座2a-3相连接,形成单杆支撑一道密封,所述的U形槽的深度为20-35mm。
在如图7、8所示的实施方案中,所述的支撑杠杆2b-2的一端通过铰接轴2b-5与所述的密封盖板的下部框架2b-1铰接,此支撑杠杆2b-2的另一端挂配重2b-3,此支撑杠杆的中间支点通过铰接轴2b-6与支座2b-4相铰接,构成单支撑杠杆的密封装置。
如图9、10所示的实施方案中,所述的带有弹簧2c-2的调整拉杆2c-4通过铰轴2c-3与密封盖板的下部框架2c-1铰接,此调整拉杆2c-4的杆体上装有弹簧2c-2,此调整拉杆2c-4的下部穿入底座10的圆孔中,此调整拉杆2c-4的下端设有调整螺母2c-5,构成一道带有弹簧2c-2的调整拉杆2c-4单支撑的密封装置。
如图2所示,所述的密封盖板1的U形槽中部两侧设豁口1-1,此豁口1-1与安装在密封支撑杆2a-1上的定位销2a-4滑动配合,形成了对密封盖板的横向定位。
如图4、4-1所示,所述的搭接密封板吊架3带豁口的圆管中部开豁口3-1,搭接密封板的圆钢中部连接的限位螺钉4与圆管中部开的豁口3-1滑动配合,形成对搭接密封板的横向定位。
如图3所示,所述的密封支撑杆2a-1的U形槽中部两侧设豁口2a-1-1,豁口与安装在弧面支座2a-3上的定位销2a-4滑动配合,形成对密封支撑杆的横向定位。
当台车15下挠变形严重时,相邻的密封盖板1的压下量不同,相邻的搭接密封板可能产生相对较大的旋转,造成了相邻的两个搭接密封板5错位,出现图5所示的现象,造成了漏风。本发明采用图6所示的形式,当正常台车15与密封盖板1接触时,OA分别是弧面支座2a-3和密封支撑杆2a-1上的弧面圆心,密封支撑杆2a-1是以O点为圆心,以OA为半径做圆周运动,AC是圆A点的切线,两个搭接密封板5的中心线设计时要平行AC,即DE、FG平行于AC,这样可以在下挠变形严重的台车通过密封盖板时,相邻的两个搭接密封板5不会产生转角很接近的。搭接密封板正确的布置保证了密封的可靠和有效。
本发明烧结机的中部支撑式首尾密封装置,用单个密封支撑杆支撑密封盖板中部和密封盖板两端设限位螺杆相组合的形式,是现有同类技术中没应用过的,单密封杆支撑与两个杆支撑相比,其灵活性也将大幅度提高,结构也非常简单,安装检修、维护将非常方便,比现有多种密封装置更具有实用性。三道密封之间设两组灰斗,使风箱内较高的负压通过密封装置时,必须要有三次压力变化,单个密封支撑杆支撑密封盖板与两道合理利用了风箱负压的搭接密封板形成的组合,使密封效果更加稳定可靠,这种形式的组合将会使现有烧结机密封结构更加简单实用。