專利名稱：搖擺型冷渣機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種連續(xù)傳輸高溫固態(tài)粉料或混有塊狀高溫物料的專用裝置。特別是適應(yīng)在輸送同時(shí)完成高效熱交換的專門裝置。
本發(fā)明的關(guān)鍵構(gòu)思在于采取既不轉(zhuǎn)動，也不是震動的驅(qū)動模式，而是采取搖擺驅(qū)動的方式。在本發(fā)明設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中仍包括機(jī)架在內(nèi)的支撐機(jī)構(gòu)、傾斜設(shè)置的熱交換輸送熱渣的箱體，使箱體產(chǎn)生運(yùn)動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。所不同的是所采用的驅(qū)動機(jī)構(gòu)是使箱體產(chǎn)生圍繞確定的平衡軸線做往復(fù)運(yùn)動的搖擺機(jī)構(gòu)。搖擺機(jī)構(gòu)所提供的往復(fù)力矩作用于箱體上，使箱體產(chǎn)生繞定軸做有限角度(10°～30°)擺動。箱體的結(jié)構(gòu)中包括采取夾層水套式結(jié)構(gòu)和箱體內(nèi)設(shè)置吸熱水管，導(dǎo)向吸熱板等技術(shù)措施。箱體傾斜設(shè)置的結(jié)構(gòu)使進(jìn)入箱體內(nèi)的熱渣本身就具有一個(gè)向下滑動的驅(qū)動力，這個(gè)驅(qū)動力與箱體設(shè)置的水平傾角角度有關(guān)。我們稱其為軸向傾角。傾角太大會使熱渣迅速下滑位移出箱體，從而來不及進(jìn)行充分熱交換。角度太小則下滑力克服不了靜磨擦力，會造成熱渣阻塞。通常采取的軸向傾角使熱渣在箱體產(chǎn)生的下滑力應(yīng)小于熱渣與箱體內(nèi)壁及導(dǎo)向水管、導(dǎo)向吸熱板間的靜磨擦力。這樣才能使熱渣在驅(qū)動機(jī)構(gòu)提供的輔助下滑力作用下，克服靜磨擦力。有控制的驅(qū)動使由進(jìn)渣口向出渣口的移動緩慢有序地進(jìn)行，使熱渣與導(dǎo)熱介質(zhì)(水或空氣)有充分時(shí)間產(chǎn)生熱交換，使熱渣到達(dá)出渣口之前冷卻下來，使內(nèi)蘊(yùn)含的熱能得以利用。本發(fā)明中正是充分利用了以上的傳輸與熱交換機(jī)理，采用了扁平狀截面的箱體結(jié)構(gòu)，使進(jìn)入箱體內(nèi)的熱渣進(jìn)入箱體后首先獲得一個(gè)軸向傾斜下滑力，由于軸向傾角控制在10°～25°之間(要根據(jù)熱渣的性質(zhì)和箱體內(nèi)的阻尼機(jī)構(gòu)不同而現(xiàn)場調(diào)節(jié)安裝)，熱渣并不能迅速下滑至出渣口，在搖擺機(jī)構(gòu)的驅(qū)動下，箱體產(chǎn)生傾斜，此時(shí)熱渣所獲得的下滑力就決定于軸向傾角和徑向傾角的合成角度。換句話說就是搖擺使下滑驅(qū)動力加大，此時(shí)熱渣與箱體間的靜磨擦力已遠(yuǎn)小于下滑力，使熱渣沿著導(dǎo)向換熱管設(shè)計(jì)的方向或?qū)蛭鼰崞脑O(shè)計(jì)方向產(chǎn)生有序位移，這個(gè)移動本身會受到導(dǎo)向換熱管或吸熱導(dǎo)向板的阻尼而僅產(chǎn)生有限的下滑位移。此外，熱渣的大部分會因?yàn)閺较騼A斜角加大而產(chǎn)生滑坡似的翻滾，從而使熱渣在箱體內(nèi)產(chǎn)生徑向的翻轉(zhuǎn)移動，這種移動與箱體內(nèi)壁并不會產(chǎn)生磨擦。所以擺動過程不但熱渣產(chǎn)生受控的下滑位移，而且大大減少了位移換位產(chǎn)生的平均磨損損耗。特別是擺動過程可以很方便地實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)擺動頻率則可以有效地控制熱渣在箱內(nèi)滯留的時(shí)間和翻滾的次數(shù)。這就大大地提高冷渣機(jī)的適應(yīng)性，使其產(chǎn)生與出渣量與速度的最佳配合。實(shí)現(xiàn)高熱導(dǎo)換效率的效果。
下面結(jié)合給出的實(shí)施例設(shè)計(jì)方案示意圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的目的是如何實(shí)現(xiàn)的。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為箱體采取矩形截面時(shí)的A-A向視圖。；圖3為箱體采取雙層矩形截面時(shí)的A-A向視圖。
圖4為箱體采取扁圓形截面時(shí)圖1的A-A向視圖。
圖5為箱體采取截面為橢圓形時(shí)圖1的A-A向視圖。
圖6為箱體采取圓形截面時(shí)圖1的A-A向視圖。
圖7為采取三排波浪狀導(dǎo)向換熱管結(jié)構(gòu)時(shí)圖1箱體的俯視(局剖)圖。
圖8為采取迷宮式導(dǎo)向吸熱板結(jié)構(gòu)時(shí)圖1箱體的俯視(半剖)圖。
圖9為采取箱體內(nèi)壁折面加吸熱片和兩排蛇形吸熱導(dǎo)向管組合設(shè)計(jì)時(shí)圖1的俯視(半剖)圖。
圖10是本發(fā)明采取搖擺平衡軸設(shè)置在箱體下方位時(shí)的支撐機(jī)構(gòu)示意圖。
圖11為采搖擺平衡軸設(shè)置在箱體上位時(shí)的支撐機(jī)構(gòu)示意圖。
圖12為采取無實(shí)軸輕軌式搖擺支撐機(jī)構(gòu)的示意圖。
圖13采取輕軌搖擺支撐機(jī)構(gòu)和機(jī)架傾斜調(diào)整結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1代表設(shè)有進(jìn)渣口、出渣口、冷水進(jìn)口、熱水出口的熱交換箱體，1A入渣口、1B出渣口、1C冷水進(jìn)水口、1D為熱水出口，2為機(jī)架，2A為定位在機(jī)架上的支撐機(jī)構(gòu)，3為箱體的搖擺平衡軸，4為搖擺驅(qū)動機(jī)構(gòu)，1-1代表單腔矩形箱體，1-2代表雙層矩形箱體，1-3代表扁圓形箱體，1-4代表橢圓形箱體，1-5代表圓形箱體，1E代表夾層水腔，1F代表導(dǎo)向吸熱管，1G代表吸熱導(dǎo)向片，1H表示熱渣通道，1I表示阻尼滯留吸熱筋板，5為物料，6為帶阻尼吸熱筋板的箱體內(nèi)壁。7為搖擺平衡軸設(shè)計(jì)在箱體下方的軸，7A為支撐軸承座。8為搖擺平衡軸設(shè)計(jì)在箱體上方時(shí)的平衡軸，8A為軸8的支撐結(jié)構(gòu)，8B為擺動限位滑輪組，9為搖擺輕軌軌道，9A為定位在箱體上的限位擺動滑輪組。10為驅(qū)動搖擺的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，11代表設(shè)在機(jī)架與基礎(chǔ)混凝土之間的調(diào)整箱體水平傾角的楔鐵，12為機(jī)架與基礎(chǔ)平臺之間的絞鏈連接裝置，13為本機(jī)安裝時(shí)的基礎(chǔ)平臺。
其中曲柄連桿機(jī)構(gòu)10還可以由凸輪頂桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)擺動驅(qū)動。另外雙頭楔鐵11可采取更加隨機(jī)性強(qiáng)的絲槓螺母組件來替代實(shí)現(xiàn)隨機(jī)水平傾角的適應(yīng)性調(diào)整?？伤扇C(jī)架上單邊與地基平臺面13的絞鏈?zhǔn)竭B接12。從而只要對一邊進(jìn)行調(diào)整就可以按設(shè)計(jì)設(shè)置好箱體軸向傾斜角，只要在結(jié)構(gòu)中考慮到傾斜安裝造成的軸向下滑力而采用這適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)筋和推力軸承結(jié)構(gòu)就可以大大降低整機(jī)設(shè)計(jì)與制造難度，大大降低制造成本。
按圖7、圖9中所表示蛇形排管1F，能夠很有效地實(shí)現(xiàn)吸熱降溫作用。因?yàn)槎寥殴茉跓嵩鼈鬏斶^程中大部分時(shí)間全部管壁在高溫灰渣中掩埋，并且隨著箱體不斷的搖擺，接觸水管壁的熱渣攪動翻滾交換位置就可擴(kuò)大物料與熱交換介質(zhì)的均勻接觸機(jī)會，從而其熱交換效率比常規(guī)冷渣機(jī)的熱交換面積大，均勻接觸機(jī)會相同。為了進(jìn)一步提高熱交換效率，蛇形排管1F和導(dǎo)向吸熱片1G可以混合設(shè)置，從而加大中心向兩側(cè)面的分流，并且在箱體內(nèi)側(cè)壁上附設(shè)加熱阻尼滯留筋板1I，這些筋板可以在擺動達(dá)最低點(diǎn)位時(shí)截留保存翻滾入住的物料，暫時(shí)形成滯留。直到又?jǐn)[到最高點(diǎn)過程中翻傾下去，這樣不但可以擴(kuò)大吸熱積，加長熱交換時(shí)間，而且促成了高效率物料翻動換位，這對提高散吸熱率顯然是十分有利的措施。搖動驅(qū)動機(jī)構(gòu)4具體可以采取液壓油缸、氣缸、加活塞桿組件，配套液壓?；蚩諌簷C(jī)即可以實(shí)現(xiàn)對箱體1的驅(qū)動。具體將油壓(或氣壓)缸活塞桿與箱體形成絞接或“十字軸”連接，缸座與機(jī)架形成活動絞接，這就組成對箱體1的轉(zhuǎn)動式力矩往復(fù)驅(qū)動，即可在動力源驅(qū)動下實(shí)現(xiàn)對箱體1繞支撐平衡軸做擺動。以上的搖擺驅(qū)動機(jī)構(gòu)可以采取電機(jī)，減速機(jī)構(gòu)和曲柄連桿組成，連桿的驅(qū)動臂一端與箱體絞接組成繞支撐平衡軸線產(chǎn)生自由擺動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。以上所說的搖擺式驅(qū)動機(jī)構(gòu)還可以采取和減速機(jī)相連動的凸輪軸，凸輪及凸輸頂桿機(jī)構(gòu)組成，頂桿與搖擺換熱箱體采取靈巧的萬向節(jié)連接或十字軸連接，從而形成又一種定軌自由搖擺驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
總而言之，實(shí)現(xiàn)搖擺有多種驅(qū)動方式，主要根據(jù)其處理熱渣的流量和箱體的支撐結(jié)構(gòu)模式而采取不同的驅(qū)動結(jié)構(gòu)相配套，以獲取最佳機(jī)械效率。
所說的冷渣機(jī)支撐機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架2和平衡擺軸的支撐機(jī)構(gòu)2A。換熱傳輸箱1的搖擺平衡軸旋轉(zhuǎn)時(shí)可以直接將軸定位在箱體上，也可以由定位在機(jī)架上的圓弧輕軌與設(shè)置在箱體1上的按圓弧形輕軌限位滑輪組9A結(jié)合形成隱形搖擺平衡軸支撐結(jié)構(gòu)9。箱體1在輕軌上做往復(fù)滾動搖擺，形成熱渣在箱體內(nèi)的按定向曲線緩緩下滑，最終實(shí)現(xiàn)冷渣換熱的目的。
除此之外支撐擺軸可以定位在箱體兩端，也可以定位在箱體的上方或下方形成實(shí)形擺軸支撐機(jī)構(gòu)。實(shí)軸設(shè)計(jì)水平傾角為10°～20°，這個(gè)傾角可以在機(jī)架上直接設(shè)定傾斜支撐的機(jī)構(gòu)。但比較理想的方案是將搖擺平衡軸線與機(jī)架按平行設(shè)計(jì)。然后機(jī)架2與機(jī)架基礎(chǔ)平臺13設(shè)計(jì)成為可調(diào)傾角或結(jié)構(gòu)。例如圖13所示。機(jī)架2一端與機(jī)架安裝的基礎(chǔ)平臺13呈絞鏈?zhǔn)竭B接結(jié)構(gòu)12。機(jī)架另一端用楔鐵代表與基礎(chǔ)平臺13的可調(diào)節(jié)裝置。設(shè)計(jì)單端高度可調(diào)整的結(jié)構(gòu)，在安裝調(diào)試時(shí)來完成水平軸向傾角設(shè)定。在應(yīng)用過程中還可根據(jù)工況和冷卻效果隨時(shí)調(diào)整傾角。這樣就大大提高了本發(fā)明的現(xiàn)場適應(yīng)性和更容易控制生產(chǎn)中工況條件的變化造成冷卻吸熱質(zhì)量的高效和穩(wěn)定工作質(zhì)量。
本發(fā)明所提出的搖擺冷渣機(jī)不但使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)大為簡化，而且使工作過程中磨損現(xiàn)象得到極大的改善，而且可以隨機(jī)調(diào)控?zé)嵩?進(jìn)入箱體后的滯留時(shí)間和攪翻接觸均勻之性，從而可以在各種工況下實(shí)現(xiàn)冷渣機(jī)的高熱交換效率和出渣量的廣泛適應(yīng)性，出渣順暢、可調(diào)，是目前最為理想的一次重大改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種冷渣機(jī)，結(jié)構(gòu)中包括機(jī)架(2)在內(nèi)的支撐機(jī)構(gòu)(2A)和傾斜設(shè)置的熱交換箱體(1)，以及使箱體(1)運(yùn)動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特征在于所采用的驅(qū)動機(jī)構(gòu)是使熱交換傳輸箱體(1)產(chǎn)生繞平衡軸線作往復(fù)運(yùn)動的搖擺機(jī)構(gòu)(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的冷渣機(jī)，其特征在于箱體(1)的形體設(shè)計(jì)中橫截面可以為矩形(1-1，1-2)，或圓形(1-5)，或橢圓形(1-4)，或扁圓形(1-3)，箱體(1)殼為雙層夾套水腔(1E)結(jié)構(gòu)，箱體(1)內(nèi)軸向空間至少設(shè)兩層熱渣通道(1H)，每層空腔通道中設(shè)有吸熱導(dǎo)向水管(1F)和吸熱導(dǎo)向片(1G)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所說的冷渣機(jī)，其特征在于熱渣通道(1H)中設(shè)有迷宮式熱渣導(dǎo)向吸熱板1G，該板間隔設(shè)置，與箱體軸線方向的導(dǎo)向角α為10°-25°。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所說的冷渣機(jī)，其特征在于在角層熱渣通道(1H)內(nèi)設(shè)有成波浪狀或折曲形的吸熱導(dǎo)水管1F2～5排，每排由2層以上的管子疊加成管排，每根水管獨(dú)立設(shè)置進(jìn)出水口。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所說的冷渣機(jī)，其特征在于箱體(1)其內(nèi)側(cè)面上可設(shè)計(jì)為折曲面或波浪面(6)，側(cè)面上還可設(shè)置起阻尼滯留熱渣作用的吸熱筋板1I。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所說的冷渣機(jī)，其特征在于搖擺式驅(qū)動機(jī)構(gòu)(4)由液壓油缸或汽缸配動力源組成，液壓或氣壓活塞桿與換熱傳輸箱體(1)絞接形成自由搖擺驅(qū)動裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所說的冷渣機(jī)，其特征在于搖擺式驅(qū)動機(jī)構(gòu)(4)是電機(jī)、減速器與相連的曲柄連桿機(jī)構(gòu)(10)組成，連桿的一端與換熱傳輸箱體(1)相絞接組成繞平衡旋轉(zhuǎn)動中心軸自由搖擺的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所說的冷渣機(jī)，其特征在于搖擺式驅(qū)動機(jī)構(gòu)(4)由和減速機(jī)相連的凸輪軸，凸輪及頂桿組成，頂桿與搖擺換熱傳輸箱體成十字軸軸接組成自由搖擺驅(qū)動裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所說的冷渣機(jī)，其特征在于支撐機(jī)構(gòu)除機(jī)架(2)外，還包括定位在換熱輸渣箱體(1)上的實(shí)體旋轉(zhuǎn)軸(3，7，8)，也可以是由定位在機(jī)構(gòu)上的圓弧狀輕軌(9)組成，圓弧輕軌(9)與設(shè)置在箱體(1)上的限位滑輪組(9A)結(jié)合形成有固定擺動中心虛軸的輔助支撐機(jī)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所說的冷渣機(jī)，其特征在于箱體(1)上的旋轉(zhuǎn)支撐軸可以裝在箱體(1)兩端，也可裝在箱體的上方或下方；其以軸中心形成實(shí)形搖擺中心軸(3，7，8)，箱體繞實(shí)軸可以成10°～30°擺角，箱體傾斜安放，也可與箱體軸中心平行設(shè)置而借助機(jī)架的調(diào)整機(jī)構(gòu)來設(shè)置箱體(1)的水平傾斜角，具體可采取機(jī)架(2)一端與地腳基礎(chǔ)平臺(12)呈鉸鏈?zhǔn)竭B接(13)，機(jī)架(2)另一端與基礎(chǔ)平臺(13)由可調(diào)整高度機(jī)構(gòu)(11)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及對冷渣機(jī)的更新?lián)Q代設(shè)計(jì)。新的冷渣機(jī)采取穩(wěn)定的擺動平衡軸結(jié)構(gòu)將熱渣傳輸吸熱箱支撐在機(jī)架上。采取擺動式驅(qū)動機(jī)構(gòu)使箱體做偏離中心10°～30°擺角的往復(fù)搖擺。使進(jìn)入冷卻箱體內(nèi)的熱渣沿吸熱水管和吸熱導(dǎo)向片做蛇形下滑和空中翻滾。極大地增加了熱渣與吸熱介質(zhì)的接觸面積及熱渣與冷卻壁的均勻接觸機(jī)會。不但產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，而且運(yùn)行費(fèi)用小，磨耗小，成本低。是對目前滾筒或震動式冷渣機(jī)的一次重大改進(jìn)。
文檔編號F23J1/00GK1400424SQ02125988
公開日2003年3月5日 申請日期2002年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月8日
發(fā)明者李玉清 申請人:李玉清