本實(shí)用新型涉及一種卷筒,具體涉及一種新型卷筒結(jié)構(gòu),屬于機(jī)械結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
鋼鐵企業(yè)的煉焦工序長(zhǎng)期采用傳統(tǒng)濕法熄焦技術(shù),能耗大,污染重,還使紅焦攜帶的大量熱能無(wú)法利用。干熄焦提升機(jī)是干熄焦生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一。一套提升裝置主要由兩臺(tái)電機(jī),一臺(tái)減速機(jī),兩只卷筒,鋼絲繩和焦罐組成。主電機(jī)通過(guò)帶制動(dòng)輪的聯(lián)軸節(jié),提升減速機(jī)帶動(dòng)升降卷筒運(yùn)轉(zhuǎn),鋼絲繩纏繞,升降吊具打開(kāi)或關(guān)閉,使焦罐上升或下降。鋼絲繩共有4根,每個(gè)卷筒上繞兩根鋼絲繩。鋼絲繩的一端由3個(gè)鋼絲繩緊固件固定在卷筒端部,將鋼絲繩穿過(guò)吊鉤滑輪。鋼絲繩的另一端被固定在提升框架的平衡臂上。提升卷筒通過(guò)聯(lián)軸器與減速機(jī)高速軸連接,傳遞電機(jī)傳來(lái)的扭矩。提升卷筒采用短軸卷筒,卷筒由筒體、襯板、軸及軸承支架等構(gòu)成。
干熄焦卷筒外形尺寸為Φ1730×2060mm,距兩端法蘭595mm處設(shè)計(jì)了支承板。卷筒的粗軸端為主動(dòng)端,細(xì)軸端為起重端。原設(shè)計(jì)制造的卷筒在使用一年后,被發(fā)現(xiàn)在卷筒支撐板處出現(xiàn)了裂紋,并導(dǎo)致卷筒工作失效。目測(cè)裂紋位置出現(xiàn)在細(xì)軸端,與內(nèi)部支撐板對(duì)應(yīng)的部位,形成了整圈開(kāi)裂,裂紋最大寬度可達(dá)6-8mm。停機(jī)移去鋼絲繩后的仔細(xì)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)粗軸端支撐板對(duì)應(yīng)部位也出現(xiàn)了環(huán)形裂紋。針對(duì)卷筒的開(kāi)裂情況,選擇在細(xì)軸端粗裂紋處,分別截取三塊試樣進(jìn)行試驗(yàn)分析。試驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn):裂紋已穿透板厚,開(kāi)裂起源于角焊縫根部,斜向垂直于襯板,由內(nèi)向外發(fā)展。需要對(duì)卷筒結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力和變形計(jì)算,提出了卷筒結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。專(zhuān)利提升卷筒裝置(CN201410166111.X)一種提升卷筒裝置,具有提升卷筒,該提升卷筒裝置的特征在于,所述提升卷筒在軸向一側(cè)具備第一軸,在軸向另一側(cè)具備第二軸,在所述第一軸上連結(jié)有卷筒驅(qū)動(dòng)裝置,在所述第二軸上連結(jié)有卷筒制動(dòng)裝置,所述卷筒制動(dòng)裝置具有減速機(jī)構(gòu)及制動(dòng)機(jī)構(gòu),在所述第二軸上連結(jié)有所述減速機(jī)構(gòu)的低速軸,在該減速機(jī)構(gòu)的高速軸側(cè)連結(jié)有所述制動(dòng)機(jī)構(gòu),且未連結(jié)有驅(qū)動(dòng)源。專(zhuān)利起重機(jī)提升卷筒裝置(CN201020525467.5)涉及一種起重機(jī)提升卷筒裝置,包括上滑輪組和吊具滑輪組,其特征是:還包括有四出繩雙螺旋槽卷筒,四出繩雙螺旋槽卷筒通過(guò)第一鋼絲繩和第二鋼絲繩與吊具滑輪組相連,所述第一鋼絲繩和第二鋼絲繩依次穿過(guò)四出繩雙螺旋槽卷筒、吊具滑輪組、上滑輪組、吊具滑輪組和四出繩雙螺旋槽卷筒?,F(xiàn)有技術(shù)中的卷筒均沒(méi)有解決該技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型正是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題,提供一種新型卷筒結(jié)構(gòu),主要解決原有結(jié)構(gòu)焊接強(qiáng)度不足、容易出現(xiàn)焊接缺陷的缺點(diǎn)。改變角焊縫為對(duì)接焊縫,應(yīng)力較大的部位采用局部加強(qiáng),改善提升卷筒受力狀況,有效延長(zhǎng)提升機(jī)卷筒使用壽命,保證干熄焦的安全生產(chǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下,一種新型卷筒結(jié)構(gòu),其特征在于,所述卷筒結(jié)構(gòu)包括輸入軸、支撐軸、卷筒筒體,所述卷筒筒體的一端設(shè)置有輸入軸,另一端設(shè)置有支撐軸,所述卷筒筒體內(nèi)設(shè)置有左封板、左襯板、右封板和右襯板,所述左襯板與卷筒筒體之間設(shè)置有加強(qiáng)板,所述右襯板與卷筒筒體之間設(shè)置有加強(qiáng)板。
作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn),所述加強(qiáng)板的厚度為180-220mm,優(yōu)選為200mm,加強(qiáng)板焊接在筒身內(nèi)側(cè)。
作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn),所述加強(qiáng)板沿圓周方向間隔100mm開(kāi)設(shè)8mm小孔。以保證焊接過(guò)程中加強(qiáng)板與卷筒內(nèi)壁之間氣體有效排出,焊接完成后小孔以短圓柱補(bǔ)焊連接,保證加強(qiáng)板起到局部補(bǔ)強(qiáng)的作用。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn),該技術(shù)方案筒身兩側(cè)襯板處增加200mm寬的加強(qiáng)板,加強(qiáng)板焊接在筒身內(nèi)側(cè),襯板焊接在加強(qiáng)板上;襯板外圓處剖口尺寸修改,調(diào)整焊接工藝,防止剖口尖部位置焊接過(guò)程中出現(xiàn)焊接缺陷;消除筒壁3mm臺(tái)階,用三小塊鐵塊點(diǎn)焊定位,防止出現(xiàn)直角應(yīng)力集中,保證了干熄生產(chǎn)過(guò)程中卷筒安全可靠,大大延長(zhǎng)了使用壽命。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型裝配示意圖
圖中:1-輸入軸,2-左封板,3-卷筒筒體,4-左襯板,5-右襯板,6-右封板,7-支撐軸,8、加強(qiáng)板。
具體實(shí)施方式:
為了加深對(duì)本實(shí)用新型的理解,下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。
實(shí)施例1:參見(jiàn)圖1,一種新型卷筒結(jié)構(gòu),所述卷筒結(jié)構(gòu)包括輸入軸1、支撐軸7、卷筒筒體3,所述卷筒筒體的一端設(shè)置有輸入軸1,另一端設(shè)置有支撐軸7,所述卷筒筒體內(nèi)設(shè)置有左封板2、左襯板4、右封板6和右襯板5,所述左襯板與卷筒筒體之間設(shè)置有加強(qiáng)板,所述右襯板與卷筒筒體之間設(shè)置有加強(qiáng)板8,所述加強(qiáng)板的厚度為180-220mm,加強(qiáng)板焊接在筒身內(nèi)側(cè),所述加強(qiáng)板沿圓周方向間隔100mm開(kāi)設(shè)8mm小孔。以保證焊接過(guò)程中加強(qiáng)板與卷筒內(nèi)壁之間氣體有效排出,焊接完成后小孔以短圓柱補(bǔ)焊連接,保證加強(qiáng)板起到局部補(bǔ)強(qiáng)的作用。
工作原理:參見(jiàn)圖1,電機(jī)通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)輸入軸1,從而帶動(dòng)整個(gè)卷筒筒體3旋轉(zhuǎn),筒體3上的鋼絲繩帶動(dòng)吊物上下移動(dòng),實(shí)現(xiàn)吊裝的目的。電機(jī)通過(guò)減速機(jī)連接到提升卷筒的輸入軸,電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),帶動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng),卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)鋼絲繩上升或者下降,從而倒動(dòng)鋼絲繩末端吊鉤上的焦罐上升或者下降,完成將焦罐中焦炭裝入干熄焦?fàn)t的生產(chǎn)任務(wù)。優(yōu)化卷筒襯板及襯板焊接方式,有效延長(zhǎng)卷筒壽命,保證干熄焦的安全生產(chǎn)。
加強(qiáng)板采用寬200mm、厚20mm、長(zhǎng)3.14*1530=4800mm鋼板卷制成直徑1530圓筒,然后采用線(xiàn)切割將圓筒切割成兩半圓筒結(jié)構(gòu)。卷筒制作時(shí),將兩半圓筒加強(qiáng)板分別襯于卷筒內(nèi)壁需補(bǔ)強(qiáng)位置,以保證加強(qiáng)板與卷筒內(nèi)壁緊貼,加強(qiáng)板與卷筒內(nèi)壁采用連續(xù)焊接方式,加強(qiáng)板沿圓周方向間隔100mm開(kāi)設(shè)8mm小孔,以保證焊接過(guò)程中加強(qiáng)板與卷筒內(nèi)壁之間氣體有效排出,焊接完成后小孔以短圓柱補(bǔ)焊連接,保證加強(qiáng)板起到局部補(bǔ)強(qiáng)的作用。兩加強(qiáng)板之間留有3.5mm間隙。
襯板焊接在加強(qiáng)板上;襯板上直徑最大的外圓處剖口尺寸加大,調(diào)整為間隔焊接工藝,避免剖口尖部位置焊接過(guò)程中出現(xiàn)焊接缺陷;消除筒壁內(nèi)部原有的3mm定位臺(tái)階,現(xiàn)場(chǎng)采用用三小塊鐵塊點(diǎn)焊臨時(shí)定位,避免直角應(yīng)力集中出現(xiàn)。經(jīng)過(guò)有限元分析,加強(qiáng)板增加后卷筒卷?yè)P(yáng)過(guò)程的扭轉(zhuǎn)變形減少50%;軸線(xiàn)彎曲變形降低65%;短應(yīng)力線(xiàn)延長(zhǎng)近50%,應(yīng)力狀態(tài)有改善;圓立筋板與卷筒聯(lián)接臺(tái)階側(cè)應(yīng)力由降幅達(dá)16%。兩年的運(yùn)行實(shí)績(jī)證明,采用該方案可靠地保證了干熄焦生產(chǎn)過(guò)程中卷筒安全。
如圖1所示,在左襯板4、右襯板5與卷筒筒體3之間增加200mm寬的加強(qiáng)板8,加強(qiáng)板8焊接在筒身內(nèi)側(cè),襯板焊接在加強(qiáng)板8上;襯板外圓處剖口尺寸修改,調(diào)整焊接工藝,防止剖口尖部位置焊接過(guò)程中出現(xiàn)焊接缺陷;消除筒壁3mm臺(tái)階,用三小塊鐵塊點(diǎn)焊定位,防止出現(xiàn)直角應(yīng)力集中。優(yōu)化設(shè)計(jì)后的結(jié)構(gòu)如圖1所示。卷筒內(nèi)徑統(tǒng)一為φ1530,立筋板內(nèi)側(cè)壁厚增加2mm,外側(cè)壁厚增加5mm,立筋板頂增加厚20mm、寬150mm的環(huán)形箍,環(huán)形箍與卷筒可實(shí)現(xiàn)雙面焊接。
需要說(shuō)明的是上述實(shí)施例,并非用來(lái)限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍,在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上所作出的等同變換或替代均落入本實(shí)用新型權(quán)利要求所保護(hù)的范圍。