CN104627629B - 一种具有反向螺旋辐条中间支撑装置的垂直螺旋轴 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有反向螺旋辐条中间支撑装置的垂直螺旋轴，主要解决现有技术中存在的垂直螺旋输送机能耗高、垂直螺旋轴的制造安装精度要求高及的问题。该发明包括上段支撑管、设置在上段支撑管内的上段输送管、下端支撑管、设置在下端支撑管内的下端输送管，上段支撑管的下端和上段输送管的下端通过法兰连成一体，下段支撑管的上端和下段输送管的上端通过法兰连成一体，上段输送管内设有上段螺旋轴，上段螺旋轴下端具有轴伸，轴伸上安装有球面滚子轴承，球面滚子轴承外安装有轴承座。通过上述方案，本发明达到了达到降低垂直螺旋输送机能耗、降低对垂直螺旋轴的制造安装精度要求的目的。

Description

一种具有反向螺旋辐条中间支撑装置的垂直螺旋轴
技术领域
本发明涉及一种用于散货港口卸船作业的螺旋卸船机，具体地说，是涉及一种具有反向螺旋辐条中间支撑装置的垂直螺旋轴。
背景技术
在散货物流领域，船舶接卸技术已成为散货专业码头的核心技术。螺旋卸船机是一种性能优良、市场占用率较高的连续卸船机型，具有旺盛的市场生命力。垂直螺旋轴的中间支撑技术是螺旋卸船机的关键技术之一，中间支撑装置的性能对于垂直螺旋输送机的能耗、运行稳定性、制造安装的精度要求有重大的影响。
目前螺旋卸船机所采用是螺旋边缘滑动支撑技术，具有与上下输送螺旋连成一体的支撑螺旋，利用支撑螺旋边缘上镶接的一排硬质合金柱体与外部轴瓦形成的滑动轴承对垂直螺旋轴实现中间支撑。螺旋边缘滑动支撑装置形成的输送螺旋连续，物流连续流畅，物料通过性不受影响，并可实现对垂直螺旋轴的支撑。但存在以下局限性：（1）滑动摩擦阻力大，由结构变形和安装误差引起的超静定结构支反力大，使垂直输送机能耗大；（2）支撑螺旋及支撑轴瓦的间隙会引起垂直螺旋输送轴强烈的冲击振动；（3）对垂直螺旋轴、支撑螺旋及支撑轴瓦的制造安装要求高，对滑动轴承的材料与热处理要求高，使中间支撑装置的成本高；（4）支撑螺旋及支撑轴瓦的磨损严重，工作寿命低。因此，必须对螺旋卸船机的中间支撑装置进行改造和更新，改善和提高垂直螺旋中间支撑的性能。
发明内容
针对螺旋卸船机现有中间支撑装置所存在的问题，发明提供一种具有反向螺旋辐条中间支撑装置的垂直螺旋轴，达到降低垂直螺旋输送机能耗、保证垂直螺旋轴平稳运行、降低对垂直螺旋轴的制造安装精度要求、降低成本、增大工作寿命的目的。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种具有反向螺旋辐条中间支撑装置的垂直螺旋轴包括上段支撑管、设置在上段支撑管内的上段输送管、下段支撑管、设置在下段支撑管内的下段输送管，上段支撑管的下端和上段输送管的下端通过法兰连成一体，下段支撑管的上端和下段输送管的上端通过法兰连成一体，上段支撑管下端的法兰和下段支撑管上端的法兰通过外圈支座连接，上段输送管内设有上段螺旋轴，上段螺旋轴下端具有轴伸，轴伸上安装有球面滚子轴承，球面滚子轴承外安装有轴承座。
具体地，球面滚子轴承的外侧与轴承座的内侧过渡配合，球面滚子轴承具有轴向游隙。
进一步的，具有反向螺旋辐条中间支撑装置的垂直螺旋轴还包括多个辐条，辐条的一端固定在外圈支座的内壁，辐条的另一端固定在轴承座的外侧。
更进一步的，辐条的形状为螺旋状，且螺旋的方向与上段螺旋轴的螺旋方向相反。
具体地，下段输送管内设有下段螺旋轴，辐条位于上段螺旋轴和下段螺旋轴之间，且与上段螺旋轴和下段螺旋轴之间均有间隙。
进一步的，具有反向螺旋辐条中间支撑装置的垂直螺旋轴还包括轴向键，下段螺旋轴的上端具有轴孔，上段螺旋轴下端的轴伸通过关节轴承接有吊轴，吊轴的下端位于轴孔内，轴向键依次穿过轴孔的一侧、吊轴、轴孔的另一侧，上段螺旋轴下端的轴伸上安装有弧面齿轮，轴孔内设有内齿圈，内齿圈和弧面齿轮相啮合。
具体地，弧面齿轮与关节轴承具有相同的中心轴。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明中滚动轴承摩擦阻力小，球面滚子轴承可大幅降低垂直螺旋输送轴高速运转引起的冲击振动，允许螺旋轴有一定的转角误差，降低对螺旋轴的制造精度要求，使发明安装调整容易，并可实现支撑管与输送管同心布置的支承形式。
（2）本发明中辐条的形状为螺旋状，且螺旋的方向与上段螺旋轴的螺旋方向相反；故可将辐条称为反向螺旋辐条，反向螺旋辐条可使物料从下输送螺旋轴的螺旋向上输送螺旋轴的螺旋顺利转接，且物料在反向螺旋辐条处的流量未受影响。
（3）本发明通过吊轴、关节轴承、吊轴及轴向键等连接上螺旋轴和下螺旋轴的连接方式，使连接后的螺旋轴形成静定结构，支点位移及安装误差不引起支座的反力，可大幅降低垂直螺旋输送机的空载能耗，使本发明工作寿命高。
（4）本发明中球面滚子轴承、轴承座、辐条、外圈支座、关节轴承、吊轴、轴向键、弧面齿轮等部件的造价低，使本发明的制造安装成本低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：
1-上段支撑管，2-上段输送管，3-上段螺旋轴，4-轴伸，5-球面滚子轴承，6-轴承座，7-辐条，8-外圈支座，9-下段支撑管，10-轴孔，11-关节轴承，12-吊轴，13-轴向键，14-弧面齿轮15-下段螺旋轴，16-下段输送管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例1
如图1所示，具有反向螺旋辐条中间支撑装置的垂直螺旋轴包括上段支撑管1、设置在上段支撑管1内的上段输送管2、下段支撑管、设置在下段支撑管内的下段输送管，上段支撑管1的下端和上段输送管2的下端通过法兰连成一体，下段支撑管9的上端和下段输送管16的上端通过法兰连成一体，上段支撑管1下端的法兰和下段支撑管9上端的法兰通过外圈支座8连接，上段输送管2内设有上段螺旋轴3，上段螺旋轴3下端具有轴伸4，轴伸4上安装有球面滚子轴承5，球面滚子轴承5外安装有轴承座6。
其中，球面滚子轴承5的外侧与轴承座6的内侧过渡配合，球面滚子轴承5具有轴向游隙；滚动轴承摩擦阻力小，球面滚子轴承可大幅降低垂直螺旋输送轴高速运转引起的冲击振动，允许螺旋轴有一定的转角误差，降低对螺旋轴的制造精度要求，使发明安装调整容易，并可实现支撑管与输送管同心布置的支承形式，这里将上螺旋轴和下螺旋轴统称为螺旋轴。
实施例2
如图1所示，本实施例与实施例1的不同点在于，具有反向螺旋辐条中间支撑装置的垂直螺旋轴还包括多个辐条7，辐条7的一端固定在外圈支座8的内壁，辐条7的另一端固定在轴承座6的外侧；下段输送管16内设有下段螺旋轴15，辐条7位于上段螺旋轴3和下段螺旋轴15之间，且与上段螺旋轴3和下段螺旋轴15之间均有间隙。
作为优选，辐条7的形状为螺旋状，且螺旋的方向与上段螺旋轴3的螺旋方向相反；故可将辐条称为反向螺旋辐条，反向螺旋辐条可使物料从下输送螺旋轴的螺旋向上输送螺旋轴的螺旋顺利转接，且物料在反向螺旋辐条处的流量未受影响。
实施例3
如图1所示，本实施例与实施例1和实施例2的不同点在于，具有反向螺旋辐条中间支撑装置的垂直螺旋轴还包括轴向键13，下段螺旋轴15的上端具有轴孔10，上段螺旋轴3下端的轴伸4通过关节轴承11接有吊轴12，吊轴12的下端位于轴孔10内，轴向键13依次穿过轴孔10的一侧、吊轴12、轴孔10的另一侧，上段螺旋轴3下端的轴伸4上安装有弧面齿轮14，轴孔10内设有内齿圈，内齿圈和弧面齿轮14相啮合；弧面齿轮14与关节轴承11具有相同的中心轴。
上述结构使连接后的螺旋轴形成静定结构，支点位移及安装误差不引起支座的反力，可大幅降低垂直螺旋输送机的空载能耗，使本发明工作寿命高。
安装时，辐条升角与物料运动相吻合且辐条宽度尽可能小，保证物料从下输送螺旋轴上的螺旋向上输送螺旋轴上的螺旋的顺利转接；保证上段螺旋轴伸、下段螺旋轴孔、轴承座、外圈支座、上段输送管、下段输送管、上支撑管及下支撑管的连接法兰等部件同轴度的形位公差要求；球面滚子轴承的固定方式保证螺旋轴具有轴向游隙保证轴承仅受径向力；保证连接后的上、下螺旋轴具有相对转角位移。
按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种具有反向螺旋辐条中间支撑装置的垂直螺旋轴，包括上段支撑管（1）、设置在上段支撑管（1）内的上段输送管（2）、下段支撑管和设置在下段支撑管内的下段输送管，上段支撑管（1）的下端和上段输送管（2）的下端通过法兰连成一体，下段支撑管（9）的上端和下段输送管（16）的上端通过法兰连成一体，其特征在于：还包括用于连接上段支撑管（1）下端的法兰和下段支撑管（9）上端的法兰的外圈支座（8），上段输送管（2）内设有上段螺旋轴（3），上段螺旋轴（3）下端具有轴伸（4），轴伸（4）上安装有球面滚子轴承（5），球面滚子轴承（5）外安装有轴承座（6）；
球面滚子轴承（5）的外侧与轴承座（6）的内侧过渡配合，球面滚子轴承（5）具有轴向游隙；
还包括多个辐条（7），辐条（7）的一端固定在外圈支座（8）的内壁，辐条（7）的另一端固定在轴承座（6）的外侧；
辐条（7）的形状为螺旋状，且螺旋的方向与上段螺旋轴（3）的螺旋方向相反；
下段输送管（16）内设有下段螺旋轴（15），辐条（7）位于上段螺旋轴（3）和下段螺旋轴（15）之间，且与上段螺旋轴（3）和下段螺旋轴（15）之间均有间隙；
还包括轴向键（13），下段螺旋轴（15）的上端具有轴孔（10），上段螺旋轴（3）下端的轴伸（4）通过关节轴承（11）接有吊轴（12），吊轴（12）的下端位于轴孔（10）内，轴向键（13）依次穿过轴孔（10）的一侧、吊轴（12）、轴孔（10）的另一侧，上段螺旋轴（3）下端的轴伸（4）上安装有弧面齿轮（14），轴孔（10）内设有内齿圈，内齿圈和弧面齿轮（14）相啮合，使连接后的螺旋轴形成静定结构；
弧面齿轮（14）与关节轴承（11）具有相同的中心轴；
辐条（7）升角与物料运动相吻合；
连接后的上段螺旋轴（3）、下段螺旋轴（15）具有相对转角位移。
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