CN102803103A - 用于干煤挤压泵带有重叠链节的履带 - Google Patents

Abstract

用于颗粒材料挤压泵(10)的链条包括多个链节(30A,30B)，该多个链节的每一个具有链节主体(50,54)和链节凸缘(50A)，其中，该多个链节(30A,30B)的每个链节凸缘(50A,54A)与该多个链节(30A,30B)中的相邻一个链节的链节主体(50,54)至少部分地重叠。

Description

用于干煤挤压泵带有重叠链节的履带

相关申请的参考

本公开内容要求保护在2009年6月19日提交的美国专利申请No.12/487856的权益。

关于联邦政府资助研发的声明

根据美国能源部授予的DE-FC26-04NT42237，本公开内容在政府支持下做出。政府享有本公开内容的某些权利。

技术领域

本公开内容涉及用于煤气化的干煤挤压泵，且更特定而言涉及用于该干煤挤压泵的履带。

背景技术

煤气化过程涉及将煤或其它含碳固体转化成合成气。虽然干煤和水浆用于气化过程中，干煤泵送可比当前水浆技术热效率更高。

为了使得该过程流线化且提高干煤气化的机械效率，使用干煤挤压泵在干煤气化中逐步地变得更常见。一些当前可用的干煤挤压泵遭受内部剪切故障区和流动停滞问题。故障区的存在可导致降低的机械效率。

发明内容

根据本公开内容的示例性方面的颗粒材料挤压泵的链条包括多个链节，该多个链节的每一个具有链节主体和链节凸缘，其中，该多个链节的每个链节凸缘与该多个链节中相邻一个链节的链节主体至少部分地重叠。

根据本公开内容的示例性方面的颗粒材料挤压泵的链条包括多个前链节，该多个前链节的每一个具有前链节主体，前链节主体具有重叠的前链节凸缘。多个后链节，该多个后链节的每一个具有后链节主体，后链节主体具有重叠的后链节凸缘，每个重叠的前链节凸缘与相邻后链节主体至少部分地重叠且每个重叠的后链节凸缘与相邻前链节主体至少部分地重叠。

根据本公开内容的示例性方面用于运输颗粒材料的泵包括由至少一个链条部分地限定的通路，该链条包括多个前链节和多个后链节，该多个前链节的每一个具有前链节主体，前链节主体具有重叠的前链节凸缘，该多个后链节的每一个具有后链节主体，后链节主体具有重叠的后链节凸缘；每个重叠的前链节凸缘与相邻后链节主体至少部分地重叠，且每个重叠的后链节凸缘与相邻前链节主体至少部分地重叠。

附图说明

通过所公开的非限制性实施例的下文的详细描述，各种特征对于本领域技术人员将显而易见。伴有详细描述的附图可简要地描述如下：

图1A是干煤挤压泵的透视图；

图1B为干煤挤压泵的正视图；

图2A为用于干煤挤压泵的链节组件的分解图；

图2B为图2A的链节组件的透视图；

图2C为链条的侧视图，其示出沿着限定于驱动链轮之间的负载梁的污染区；

图3A为用于干煤挤压泵的另一链节组件的分解图；以及

图3B为图3A的链节组件的透视图。

具体实施方式

图1A和图1B分别示意性地示出用于运输诸如粉碎干煤的干颗粒材料的干煤挤压泵10的透视图和正视图。尽管泵10讨论为运输粉碎干煤，泵10可运输任何干颗粒材料且可用于各种工业中，包括(但不限于)以下市场：石化、电力、食品和农业。

该泵10通常包括入口12、通路14、出口16、第一负载梁18A、第二负载梁18B、第一刮刀式密封件20A、第二刮刀式密封件20B、第一驱动组件22A、第二驱动组件22B、阀24和端壁26。粉碎干煤在入口12引入到泵内，通过通路14输送且在出口16从泵10排出。通路14由第一链条28A和第二链条28B限定，第一链条28A和第二链条28B基本上彼此平行且相对地定位。第一链条28A与第二链条28B一起驱动粉碎干煤通过通路14。应了解第一链条28A和第二链条28B大体上类似，除了第一链条28A在与第二链条28B相反方向中驱动因此在本文中仅详细描述第一链条28A和与其相关联的系统。还应了解如本文所用的术语“链条”作为输送带操作以运输干颗粒材料且由第一链条28A、第二链条28B与它们之间的材料之间的相互作用而做功。

第一链条28A由具有多个前链节30A和多个后链节30B的链节组件30形成，多个前链节30A和多个后链节30B以交替连续串列关系由链节轴32连接，链节轴32也支承多个履带轮34(图2A)。履带轮34安装到链节轴32上且用于将垂直于链节组件30的机械压缩负荷传递到负载梁18A内(图2C)。

第一负载梁18A和第二负载梁18B分别位于第一链条28A和第二链条28B内。第一负载梁18A从第一链条28A运送机械负荷且维持限定基本上线性形式的通路14的第一链条28A的部段(图2B)。通过通路14运输的粉碎干煤在第一链条28A上在远离通路14的压缩向外方向以及朝向入口12的剪切向上方向中形成固体应力（solid stress）。压缩向外负荷从链节组件30运送进入链节轴32，进入履带轮34且进入第一负载梁18A内(图2C)。第一负载梁18A因此支承第一链节28A以在干粉碎煤通过通路14运输时防止塌陷到第一链条24A的第一内部段36A内。剪切向上负荷从链节组件30直接传递到驱动链轮38A、38B和驱动组件22A。

第一刮刀式密封件20S靠近通路14和出口16定位。第一链条28A和第一刮刀式密封件20A在泵10与外部气氛之间形成密封。因此，变得卡在第一链条28A与第一刮刀式密封件20A之间的粉碎干煤粒子变成第一链轮28A的移动压力密封件。第一刮刀式密封件20A的外表面限定与第一链条28A的直部段形成相对小的角度以便从移动的第一链轮28A刮掉粉碎干煤流。该角度防止粉碎干煤停滞，粉碎干煤停滞可导致低泵机械效率。在一示例性实施例中，第一刮刀式密封件20A限定与第一链条28A的直部段形成15度角。第一刮刀式密封件20A可由任何合适材料制成，包括(但不限于)硬化工具钢。

第一驱动组件22A可位于第一链条28A的第一内部段36A内且在第一方向驱动第一链条28A。第一驱动组件22A包括定位于第一链条28A相对端处的至少两个驱动链轮38A和38B。在所公开的非限制性实施例中，驱动链轮38A和38B中每一个具有一对大体上圆形的链轮基部40，链轮基部40具有分别从链轮基部40延伸用于绕轴线S旋转的多个链轮齿42(图2C)。链轮齿42与第一链条28A相互作用以绕驱动链轮38A和38B驱动第一链条28A。在一示例性实施例中，第一驱动组件22A以每秒大约1英尺与每秒大约5英尺(ft/s)之间的速率旋转第一链条28A。

阀24定位于泵10的出口16附近且可在打开位置与关闭位置之间切换。槽44延伸穿过阀24且控制粉碎干粉末可否通过泵10的出口16到定位于泵10下方的排放罐(未图示)内。槽44的宽度大于刮刀式密封件20A与20B之间的出口16。当阀24处于关闭位置时，槽44并不与通路14和出口16对准，防止粉碎干煤从泵10离开。当泵10的第一链条28A和第二链条28B不旋转时，阀24通常处于关闭位置。

在泵10起动时，阀24保持在关闭位置。一旦第一链条28A和第二链条28B开始旋转，阀24旋转90度到打开位置(图1B)。当阀24处于打开位置时，槽44与通路14和出口16对准以传送通路14中的粉碎干煤流动通过泵10且到排放罐内。在一示例性实施例中，阀24为圆柱阀。

可限定在第一驱动组件22A和第二驱动组件22B的每一个中的链轮38A与38B之间的距离，在负载梁18A与18B之间的半会聚角θ(convergence half angle .theta)和在刮刀式密封件20A与20B之间的分隔距离以实现特定干颗粒材料可能的最高机械固体泵送效率，而不会引起有害的固体回流和泵10内爆裂。当由泵10施加于固体上的机械功减小到接近等熵(即，无固体滑移)条件时通常得到高机械固体泵送效率。

参看图2A至图2C，链节组件30提供沿着负载梁18A的平坦表面以及绕每个链轮38A、38B转动的灵活性。第一链条28A限定第一内部段36A，第一驱动组件22A可位于第一内部段36A内。

链节组件30包括由链节轴32连接的多个前链节30A和多个后链节30B。链节轴32提供与链轮齿42的接合。链节组件30和链节轴32可由任何合适材料制成，包括(但不限于)硬化工具钢。每个前链节30A以交替布置定位邻近后链节30B。

每个前链节30A通常包括前链节主体50，前链节主体50具有重叠的前链节凸缘50A和多个前链节板52A、52B、52C。尽管在图示实施例中公开了三个前链节板52A、52B、52C，应了解可替代地提供任意数目链节板。该多个前链节板52A、52B、52C的每一个包括第一孔口53A和第二孔口53B。如本文所用的术语“主体”限定了提供邻近通路14的主工作表面的每个链节的部段。如本文所用的术语“凸缘”限定从主体延伸与相邻“主体”至少部分地重叠且由相邻“主体”支承的每个链节的部段。应了解凸缘可从相应主体的前边缘部段或尾边缘部段延伸。应了解术语“板”包括(但不限于)从主体延伸的扁平构件。

每个后链节30B通常包括后链节主体54，后链节主体54具有重叠的后链节凸缘54A和多个后链节板56A、56B。尽管在图示实施例中公开了二个后链节板52A、52B，应了解可替代地提供任意数目链节板。该多个后链节板56A、56B的每一个包括第一孔口57A和第二孔口57B。

每个前链节30A的第一孔口53A和第二孔口53B分别通过相应链节轴32(图2B)连接到一个后链节30B的第一孔口57A和另一后链节30B的第二孔口57B(图2B)。后链节30B和后链节30B链结到前链节30A的每一侧。

履带轮34(在此非限制性实施例中，每个链节轴32两个履带轮34)分别安装于前链节板52A与后链节板56A之间以及前链节板52C与后链节板56B之间(图2B)。履带轮34在一非限制性实例中可包括轴承套环。

后链节板56A、56B位于中央前链节板52B侧部使得后链节板56A、56B位于驱动链轮38A、38B外侧，因为在中央前链节板52B在链轮基部40之间传递时，第一链条28A和第二链条28B受驱动链轮30A、38B驱动(图2C)。

每个前链节凸缘50A与相邻后链节主体54至少部分地重叠且每个重叠的后链节凸缘54A与相邻前链节主体50至少部分地重叠。由此，由前链轮线30A和后链轮线30B的几何形状提供有效密封。这种几何形状便于运输干颗粒材料，且很少将干颗粒材料喷射到链节组件30内。

参看图2C，在污染区中，每个前链节30A与相邻相应后链节30B重叠以防止夹带异物碎屑(FOD)。大体上沿着通路14在至少负载梁18A的长度限定污染区。大体上沿着在链轮38A与38B之间的线性距离限定污染区。即，第一链条28A、第二链条28B限定密封表面，该密封表面沿着容纳区运输干颗粒材料。

每个前链节30A在污染区外部且大体上在链轮38A和38B周围与相邻相应后链节30B至少部分地分开以允许弹出FOD。即，第一链条28A、第二链条28B至少部分地分开以在容纳区的外部弹出干颗粒材料。应当指出的是，前链节凸缘50A和后链节凸缘54A大体上沿着相应前链节主体50和后链节主体54的尾边缘部段定位。即，前链节凸缘50A和后链节凸缘54A跟随相应第一链条28A和第二链条28B的旋转方向。

参看图3A，另一链节组件80包括多个前链节80A和多个后链节80B。每个前链节80A大体上包括前链节主体82，前链节主体82具有重叠的前链节凸缘82A和多个前链节板84A、84B、84C、84C。多个前链节板84A、84B、84C、84D中每一个包括第一孔口86A和第二孔口86B。

每个后链节80B通常包括后链节主体88，后链节主体88具有重叠的后链节凸缘88A和多个后链节板90A、90B、90C、90D。该多个后链节板90A、90B、90C、90D的每一个包括第一孔口92A和第二孔口92B。

每个前链节80A与链节轴94以交替布置邻近后链节80B定位。每个链节轴94支承履带轮96，在此非限制性实施例中，每个链节轴94三个履带轮96，分别安装于前链节板84A、84B、84C、84D与后链节板90A、90B、90C、90D之间。即，后链节板90A、90B位于前链节板84A、84B之间，且后链节板90C、90D位于前链节板84C、84D之间。

套管98可安装到链节轴94的每一端部段以将链节轴94固持于连接的前链节80A和后链节80B内且由此将每个前链节80A固持到每个后链节80B(图3B)。套管98可进一步用于提供驱动链轮100的接合表面。每个驱动链轮100包括大体上圆形的基部102，其具有分别从基部102延伸的多个链轮齿104。应当指出的是，在此非限制性实施例中，驱动链轮100相对于链节组件80安装于外侧位置。驱动链轮100可安装于驱动组件108的两侧上以使得负载梁106位于侧部。

应了解，相对位置术语，诸如“前”、“后”、“上部”、“下部”、“上方”、“下方”和类似术语参考车辆的正常操作姿势且不应认为受到其它限制。

应了解在所有这些附图中，相同的附图标记标示相对应或类似元件。还应了解尽管在图示实施例中公开了特定部件布置，其它布置也将从此受益。

尽管示出、描述或主张了特定步骤顺序，应了解除非另外指示，步骤可以任何次序、分开或组合地执行，且仍将受益于本公开。

前文的描述只是示例性的而非受其限制。在本文中公开了各种非限制性实例，但本领域普通技术人员将认识到鉴于上述教导内容的各种修改和变型将落入所附权利要求的范围内。因此应了解在所附权利要求的范围内，该公开内容可以不同于具体描述的情形来实践。因此，应研究所附权利要求来确定真实范围和内容。

Claims (23)

1.一种用于颗粒材料挤压泵的链条，包括：

多个链节，所述多个链节中每一个具有链节主体和从链节主体延伸的链节凸缘，其中，所述多个链节中每一个的每个链节凸缘与所述多个链节中相邻一个链节的链节主体至少部分地重叠。

2.根据权利要求1所述的链条，其中，所述多个链节中每一个链节利用链节轴连接到所述多个链节中的所述相邻链节。

3.根据权利要求2所述的链条，还包括安装于所述链节轴上的至少一个履带轮。

4.根据权利要求1所述的链条，其中，所述链节凸缘相对于所述链条方向拖曳所述链节主体。

5.一种用于颗粒材料挤压泵的链条，包括：

多个前链节，所述多个前链节中每一个具有前链节主体，所述前链节主体具有重叠的前链节凸缘；以及

多个后链节，所述多个后链节中每一个具有后链节主体，所述后链节主体具有重叠的后链节凸缘；每个重叠的前链节凸缘与相邻后链节主体至少部分地重叠且每个重叠的后链节凸缘与相邻前链节主体至少部分地重叠。

6.根据权利要求5所述的链条，其中，每个重叠前链节凸缘和每个重叠后链节凸缘为尾凸缘。

7.根据权利要求5所述的链条，其中，所述多个前链节的每一个利用链节轴连接到所述多个后链节的相邻一个后链节。

8.根据权利要求7所述的链条，还包括安装于所述链节轴上的至少一个履带轮。

9.根据权利要求5所述的链条，其中，所述多个前链节的每一个包括三个前链节板，所述三个前链节板的每一个包括两个孔口。

10.根据权利要求5所述的链条，其中，所述多个后链节的每一个包括两个前链节板，所述两个前链节板的每一个包括两个孔口。

11.根据权利要求10所述的链条，其中，所述两个孔口的每一个接纳链节轴。

12.根据权利要求11所述的链条，其中，所述链节轴的每一个支承至少一个履带轮。

13.根据权利要求12所述的链条，其中，第一履带轮支承于第一前链节板与第一后链节板之间且第二履带轮支承于第二前链节板与第二后链节板之间，所述第一履带轮和所述第二履带轮支承于单个链节轴上。

14.根据权利要求13所述的链条，还包括在所述第一前链节板与所述第二前链节板之间的中间前链节板。

15.一种用于运输颗粒材料的泵，包括由至少一个链条部分地限定的通路，所述链条包括多个链节，所述多个链节的每一个具有链节主体和从链节主体延伸的链节凸缘，其中，所述多个链节的每一个链节凸缘与所述多个链节中的相邻一个链节的链节主体至少部分地重叠。

16.根据权利要求15所述的泵，还包括定位于所述链条的内部段内的负载梁。

17.根据权利要求15所述的泵，还包括位于所述通路附近的刮刀式密封件和出口。

18.根据权利要求15所述的泵，其中，所述多个链节包括多个前链节，所述多个前链节的每一个具有前链节主体，所述前链节主体具有重叠的前链节凸缘；以及多个后链节，所述多个后链节的每一个具有后链节主体，所述后链节主体具有重叠的后链节凸缘；每个重叠的前链节凸缘与相邻后链节主体至少部分地重叠且每个重叠的后链节凸缘与相邻前链节主体至少部分地重叠。

19.根据权利要求18所述的泵，其中，所述通路限定污染区，每个重叠的前链节凸缘与所述相邻后链节主体至少部分地重叠且每个重叠后链节凸缘与所述污染区内的所述相邻前链节主体至少部分地重叠以最小化异物碎屑(FOD)夹带。

20.根据权利要求19所述的泵，其中，大体上沿着所述通路在至少位于所述链条的内部段内定位的负载梁的长度限定所述污染区。

21.根据权利要求19所述的泵，其中，大体上沿着所述通路在与所述链条接合的第一链轮与第二链轮之间的线性距离限定所述污染区。

22.根据权利要求19所述的泵，其中，在所述污染区外部，每个重叠前链节凸缘与所述相邻后链节主体至少部分地分开且每个重叠后链节凸缘与所述相邻前链节主体至少部分地分开。

23.根据权利要求22所述的泵，其中，在与所述链条接合的所述第一链轮和第二链轮邻近处，每个重叠的前链节凸缘与所述相邻后链节主体至少部分地分开且每个重叠的后链节凸缘与所述相邻前链节主体至少部分地分开。

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