專利名稱：煤氣發(fā)生爐鐘罩閥提升裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種煤氣發(fā)生爐，具體涉及一種煤氣發(fā)生爐鐘罩閥卷?yè)P(yáng)提 升裝置。
技術(shù)背景混合發(fā)生爐冷煤氣站生產(chǎn)工業(yè)煤氣的主要設(shè)備是煤氣發(fā)生爐，每臺(tái)爐生產(chǎn) 出的煤氣經(jīng)過(guò)爐出口管到達(dá)雙豎管，經(jīng)過(guò)粗洗和降溫冷卻后進(jìn)入半凈總管，然 后通過(guò)洗滌塔、電除塵器進(jìn)一步洗滌、降溫、除塵后進(jìn)入排前總管經(jīng)煤氣排送 機(jī)加壓后供給各用戶。鐘罩閥是安裝在煤氣發(fā)生爐出口管或高豎管頂蓋上的安 全裝置，在煤氣發(fā)生爐退出管網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)，要求切斷和半凈總管的連接的同時(shí)， 通過(guò)拉開(kāi)鐘罩閥進(jìn)行放散泄壓，使退出管網(wǎng)的煤氣發(fā)生爐產(chǎn)生的煤氣放散到大氣中去，保證發(fā)生爐的安全；還有，當(dāng)爐出壓力超過(guò)一定值時(shí)，鐘罩闊會(huì)自動(dòng) 放散泄壓，確保煤氣管網(wǎng)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。原設(shè)計(jì)的鐘罩閥放散裝置存在的不足是當(dāng)煤氣發(fā)生爐退出系統(tǒng)需要放散時(shí)，操作工通過(guò)滑輪和拉繩把鐘罩閥內(nèi)的鐘罩拉起，爐內(nèi)煤氣便通過(guò)放散管放散到大氣中，但是由于鐘罩總重(大鐘罩+小鐘罩+桿的總量)82. 3Kg，需要2 ~ 3人同時(shí)拉才能拉動(dòng)，遇到大停電時(shí)，要求所有生產(chǎn)的煤氣發(fā)生爐都要同時(shí)迅速 的退出管網(wǎng)系統(tǒng)，由于煤氣發(fā)生爐的搡作是一人負(fù)責(zé)一臺(tái)，，鐘罩閥不能及時(shí)拉 起，存在嚴(yán)重的安全隱患。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是增加一鐘罩閥卷?yè)P(yáng)提升裝置，實(shí)現(xiàn)一個(gè)人利用卷?yè)P(yáng) 提升裝置就能較輕松的把鐘罩閩提起，并根據(jù)生產(chǎn)的需要還可以隨時(shí)調(diào)整有效 水封的高度，使煤氣出口壓力達(dá)到生產(chǎn)所需要的設(shè)定壓力后，可以進(jìn)行自動(dòng)放 散。本實(shí)用新型釆取的技術(shù)方案如下固定在軸兩端的帶座外球面軸承安裝在底板上，軸外端設(shè)手輪，與棘輪、 棘爪、棘爪座及銷軸組裝成巻揚(yáng)提升裝置固定在鐘罩閥底部或煤氣出口管上， 軸上的鋼絲繩連接小鐘罩頂端。通過(guò)旋轉(zhuǎn)手輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸對(duì)鋼絲繩的卷?yè)P(yáng)，把鐘罩閥的鐘罩提升，選用這種裝置后，要把鐘罩拉起來(lái)只用力8.4 Kgf，而8.4Kgf是可以保證任何一個(gè)司爐 工都能單獨(dú)輕松地把鐘罩閥提起來(lái)的。本實(shí)用新型的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低，搡作靈活、方便。鐘 罩閩增加卷?yè)P(yáng)提升裝置大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，消除了煤氣生產(chǎn)中的不安 全因素。

圖l為巻揚(yáng)裝置結(jié)構(gòu)圖。圖2為鐘罩提升裝置示意圖。圖中l(wèi)為底板，2為軸，3為帶座外球面軸承，4為螺母，5為壓板，6為 螺栓，7為銷軸，8為棘爪座，9為棘爪，IO為棘輪，11為鍵，12為手輪，13 為圓螺母，14為鋼絲繩，15為小鐘罩，16為連桿，17為大鐘罩。
具體實(shí)施方式
1、軸2的設(shè)計(jì) 1、 1軸2的材料選擇軸2的材料為普通45#鋼，45^鋼的強(qiáng)度、塑性和韌性等綜合力學(xué)性能較 好，對(duì)應(yīng)力集中敏感性較低，價(jià)格便宜，應(yīng)用比較廣泛。 1、 2初步估算軸徑及扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和扭轉(zhuǎn)剛度的計(jì)算大鐘罩17里的有效水封400mm，在全部拉開(kāi)鐘罩時(shí)，要求大鐘罩17離底座 要有l(wèi)OOmm的高度，還要求迅速能把鐘罩閥拉開(kāi)，所以設(shè)計(jì)時(shí)考慮軸2旋轉(zhuǎn)4 圏就能把鐘罩提升500mm。47rd = 500 算出d-39.08根據(jù)軸2的標(biāo)準(zhǔn)直徑和軸承兩端軸承的選用，初步選定軸徑為40mm。 軸2的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度的計(jì)算 對(duì)于實(shí)心軸d>々5T/ [ t ] 式中T:軸2傳遞的扭矩=84 x 9. 8 x 20 = 16464 (Nmm) [T ]:軸2的許用扭力查設(shè)計(jì)手冊(cè)45^鋼的軸2的許用扭力[i: ] =30(Mpa) T/ [ t ] =^/5*16464/30 =14由于軸2上有一個(gè)鍵槽，軸徑要加大7%~13%按13。/。計(jì)算14x (1 + 13%) =15. 8mmd=40mm> 15. 8 mm軸2的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度符合要求。軸2的扭轉(zhuǎn)剛度的計(jì)算d>~72T/ [ 4> ]式中軸2的許用扭矩[(J)]的選用按實(shí)際而定，對(duì)于一般傳動(dòng)，可取[小] =0.5~1° An ,由于是手動(dòng)裝置，轉(zhuǎn)速較低在這里選定[(j) ] =1° /m。 々72T/ [ (J)]=々72*16464/1 =33mm 由于軸2上有一個(gè)鍵槽，軸徑要加大7%~13% 按13。/。計(jì)算33x (1 + 13%) =37.3 d=40mm> 37. 3mm 軸2的扭轉(zhuǎn)剛度符合運(yùn)算要求。 1、 3軸2的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸2的結(jié)構(gòu)是由許多因素決定的，在本裝置主要因素有軸2上負(fù)荷的大 小和分布情況，軸2上零件的布局和固定，軸2的裝配和加工工藝，在設(shè)計(jì)軸2 的結(jié)構(gòu)時(shí)，必須經(jīng)濟(jì)合理的確定軸2的結(jié)構(gòu)滿足下列的基本要求。a. 軸2上零件的定位準(zhǔn)確和可靠b. 軸2上零件便于拆卸和安裝c.軸2有良好的加工工藝性 1、 4提高軸2的強(qiáng)度和剛度 軸2上零件的固定 采用軸肩、軸環(huán)形式其特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，定位可靠，可承受較大的軸向力，在此是作為軸承和棘 輪10的軸向定位。在此還涉及到鋼絲繩14的固定，所以有意識(shí)的加大了軸環(huán)的高度。 用圓螺母13形式其特點(diǎn)固定可靠，裝卸方便，可承受較大軸向力，主要用于軸端零件的固 定，在此作為手輪12的固定。 軸向零件的周向固定 釆用平鍵形式其特點(diǎn)制造簡(jiǎn)單，裝卸方便，對(duì)中性好，在此是棘輪1C與軸2的聯(lián)接形式。 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)GB1096-79:圓頭普通平鍵(A型) b=14mm h = 9mm L = 44mm 用方軸形式在此是作為手輪12的周向固定，其特點(diǎn)制造簡(jiǎn)單，裝卸方便。 提高軸2疲勞強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)措施軸2所承受的應(yīng)力多為變應(yīng)力，其破壞形式多為疲勞斷裂，因此在軸2的 設(shè)計(jì)中設(shè)法提高軸2的疲勞強(qiáng)度。 減少壓力集中軸2的截面變化處(主要軸肩、鍵槽)會(huì)產(chǎn)生壓力集中，是軸2產(chǎn)生疲勞 破壞的部位，為了保證軸2的疲勞強(qiáng)度，軸肩處的過(guò)渡圓角不應(yīng)過(guò)小，在本裝 置軸上過(guò)渡圓角r = 2mm軸端倒角c=2。改善軸2的表面品質(zhì)
軸2的表面粗糙度對(duì)疲勞強(qiáng)度有顯著的影響，實(shí)踐證明，疲勞裂紋經(jīng)常發(fā) 生在表面最粗糙的地方，因此在本設(shè)計(jì)中根據(jù)有關(guān)推薦值和加工工藝的經(jīng)濟(jì)性， 設(shè)計(jì)出軸2與各部位的表面粗糙度(Ra)。與軸承配合的表面 Ra = 3.2與棘輪10配合的表面 Ra = 6. 3其他表面 Ra = 12. 52 、棘輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)2.1棘輪機(jī)構(gòu)類型的選擇及其工作情況釆用外接齒嚙式的棘輪機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)特點(diǎn)靠棘爪9和棘輪10的嚙合進(jìn)行傳 動(dòng)，運(yùn)動(dòng)可靠，制造簡(jiǎn)單。應(yīng)用范圍由于低速場(chǎng)合，常用于制動(dòng)、進(jìn)給定位。為了實(shí)現(xiàn)可以調(diào)整鐘罩閥內(nèi)水封高度和防止軸2的逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在軸2上 設(shè)計(jì)有棘爪9、棘輪10裝置。當(dāng)軸2帶動(dòng)棘輪10順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)(提升鐘罩 的過(guò)程)，棘爪9脫離嚙合，當(dāng)鐘罩拉到需要位置時(shí)，操作人員停止轉(zhuǎn)動(dòng)手輪12， 鐘罩在重力的作用下帶動(dòng)棘輪IO會(huì)向逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)棘爪9在自身重力 的作用下，與棘輪10嚙合，從而限制了棘輪10的逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。需要把提升起 來(lái)的鐘罩放下時(shí)，把棘爪9撥向另一側(cè)，鐘罩在重力的作用下下落，為了防止 下落太快，操作人員可以通過(guò)手輪12控制其下落速度。3、軸承的選擇在本裝置中，由于手動(dòng)操作，轉(zhuǎn)速低，精度要求不高，工作環(huán)境較差，粉 塵較多，選用帶座外球面軸承3。帶座外球面軸承3是將滾動(dòng)軸承與軸承座結(jié)合在一起的一種軸承單元。外 球面軸承就是將外徑做成球面，與帶有球狀內(nèi)孔的軸承座安裝在一起，結(jié)構(gòu)形 式多樣，通用性和互換性好。同時(shí)，此類軸承在設(shè)計(jì)上也具有一定調(diào)心性，易于安裝，具有雙重結(jié)構(gòu)的
密封裝置，可以在惡劣的環(huán)境下工作。軸承座采用鑄造成型。根據(jù)軸徑和安裝的位置采用立式座帶座外球面軸承2UCP2084、其他零部件如棘輪10、棘爪座8、手輪12等，按照已設(shè)計(jì)出的軸和棘 輪裝置進(jìn)行繪圖、安裝。通過(guò)旋轉(zhuǎn)手輪12帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸2對(duì)鋼絲繩14的巻揚(yáng)，把鐘罩閩的鐘罩提升， 設(shè)計(jì)軸2的直徑dl=40mm，手輪12直徑d2=400mm通過(guò)力矩計(jì)算Fl = 82.3 x ( 1 + 0.01 x 2 ) = 84Kgf (公斤力)查設(shè)計(jì)手冊(cè)，鋼之間的滾動(dòng)摩擦系數(shù)H =0. 01dl d2 Fl x丁 =F2 x丁dld2 40 =8. 4Kgf其中Fl-軸2受的切向拉力F2-轉(zhuǎn)動(dòng)手輪12的力84 Kgf可以保證任何一個(gè)司爐工都能單獨(dú)把鐘罩閥拉起。 安裝，先根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)位置把底板1安裝在機(jī)架上；然后把棘輪10、兩個(gè)帶座外球 面軸承3、軸2組裝成部件；再把組裝的部件安裝到底板l上，并與其他零件組 成巻揚(yáng)提升裝置。搡作工只需使用較小的力通過(guò)旋轉(zhuǎn)手輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸對(duì)鋼絲繩的 巻揚(yáng)，就可以把鐘罩閩的鐘罩提升。根據(jù)棘輪10的安裝位置為基準(zhǔn)安裝棘爪座 8及棘爪9，使棘爪與棘輪嚙合靈活，用與在提升過(guò)程中，可以根據(jù)操作需要定 位提升高度。
權(quán)利要求1、一種煤氣發(fā)生爐鐘罩閥提升裝置，其特征在于固定在軸(2)兩端的帶座外球面軸承(3)安裝在底板(1)上，軸(2)外端設(shè)手輪(12)，與棘輪(10)、棘爪(9)、棘爪座(8)及銷軸(7)組裝成卷?yè)P(yáng)提升裝置固定在鐘罩閥底部或煤氣出口管上，通過(guò)軸(2)上的鋼絲繩(14)連接小鐘罩(15)頂端。
專利摘要本實(shí)用新型一種煤氣發(fā)生爐鐘罩閥提升裝置，結(jié)構(gòu)為固定在軸兩端的帶座外球面軸承安裝在底板上，軸外端設(shè)手輪，與棘輪、棘爪、棘爪座及銷軸組裝成卷?yè)P(yáng)提升裝置固定在鐘罩閥底部或煤氣出口管上，軸上的鋼絲繩連接小鐘罩頂端。通過(guò)旋轉(zhuǎn)手輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸對(duì)鋼絲繩的卷?yè)P(yáng)，使鐘罩閥的鐘罩提升。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低，操作靈活、方便。大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，消除了煤氣生產(chǎn)中的不安全因素。
文檔編號(hào)C10J3/72GK201053009SQ20072006285
公開(kāi)日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2007年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月28日
發(fā)明者劉智勇, 鋒 盧, 張鐵韜, 肖承瑞, 胡黔生, 韋茂森, 黃先朝 申請(qǐng)人:中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司