一种螺旋叶轮给料立式多缸或单缸液压煤棒的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种螺旋叶轮给料立式多缸或单缸液压煤棒机，包括一组或至少二组横向给料的螺旋叶轮给料部分，一组或至少二组纵向液压成型的立式多缸或单缸液压成型部分和PLC控制部分，其中：螺旋叶轮给料部分包括电机、摆线针轮减速机和连轴器及叶轮轴，其叶轮轴设置在轴承座和走料筒内，叶轮轴上焊接有螺旋叶片，走料筒前端顶部设有进料斗；所述的立式多缸或单缸液压成型部分包括纵向固定设置在机架上部的油缸和挤出活塞，包括固定设置在机架下部的型煤腔和型煤机头，其中油缸驱动挤出活塞在型煤腔内上、下移动；所述型煤腔的上端设置有进料口连接走料筒。本发明将机械能量转换成压强能量，制得的煤棒水份含量低，产量高，电耗降，且实现了自动化控制。
【专利说明】一种螺旋叶轮给料立式多缸或单缸液压煤棒机
【技术领域】
[0001]本发明涉及粉煤加工成型煤的生产设备，特别指一种螺旋叶轮给料立式多缸或单缸液压煤棒机。
【背景技术】
[0002]化工厂、化肥厂，玻璃制品厂，煤气厂，陶瓷厂固定床制气的型煤是用粉煤，再用机器打碎成粉，过筛后再加水，粘结剂进行拌和，用机器加工成一定载面为圆形棒或梅花形的型状，叫型煤(因块煤资源缺乏，价格昂贵成本高，煤气发生炉基本上都是烧型煤)。这种型煤到目前为止都是采用螺旋挤压原理生产，由电动机一柱销联轴器一减速机一连轴器一轴承箱一轴叶轮一加料口与出料口组成，将配比并怄制好了的粉煤混合物由加料口放入，进入走料筒，利用螺旋转叶轮旋挤压，经出料口出来，将粉煤压缩成载面为圆形或梅花型。但目前的生产设备有诸多弊端，螺旋挤压纯是机械传动，没有能量放大，螺旋叶轮与走料筒(叶轮外筒)的径向间隙因磨损而使其间隙增大，而叶轮前端(出料端)阻力大，而返料现象严重，导致单台产量上不来，就目前国内最大的煤棒机220KW电机，产量标称8-12t/h，而实际只有7t/h左右，I台机器操作工人也要二人(看煤棒机I人，而上面拌和槽I人)；而且因为是螺旋叶轮挤压，在叶轮外沿处挤压力度较大，出料口不易堵死，而在叶轮中向内沿挤压力度较小，容易堵死出料孔，经常容易出现喷料现象(又叫打炮)容易伤人。用螺旋叶轮挤压的燃料粉煤中的水份要求控制14%左右，而含水份煤在煤气发生炉中蒸发需要能量(I公斤水蒸发100°C需要4390卡热量，相当于lkg5000大卡的煤百之百燃烧的热能)，加进煤气发生炉的煤棒水份越低越好，但燃料粉煤水份低了，螺旋叶轮煤棒机电机就会闷死，电流不稳冲击电网，电网的功率因素低。燃料份煤中水份过高，煤棒强度不好易碎，煤气发生炉消耗提高，也就是前面讲的返料现象严重，现在大部厂家是采用从煤棒机出来的煤棒经过另外一个工序“烘干”，这也消耗了能源，提高了单耗。目前也出现过卧式液压煤棒机，但油压缸是卧式、磨损大，进料采用自然流入，对单台机组产量低(实际在2T/h左右)因进料采用自然流入，占单元时间长，量达不到，需要人工数量增多，所以在社会上也没有存在多久。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对【背景技术】中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种将燃料粉煤加工成截面为圆形或梅花形型煤的，且具有一定机械强度的螺旋叶轮给料立式多缸或单缸液压煤棒机。
[0004]本发明的技术方案是构造一种包括一组或至少二组横向给料的螺旋叶轮给料部分，对应螺旋叶轮给料部分设置的一组或至少二组纵向液压成型的立式多缸或单缸液压成型部分，和控制螺旋叶轮给料部分及立式多缸或单缸液压成型部分工作的PLC控制部分的煤棒机，其中:
螺旋叶轮给料部分包括固定在机架上的电机，与电机连接的摆线针轮减速机，和连接在摆线针轮减速机上的连轴器及叶轮轴，其中叶轮轴设置在固定于机架上的轴承座和走料筒内，叶轮轴上焊接有螺旋叶片，走料筒前端顶部设置有进料斗，进料斗进入的物料落入走料筒内并通过电机驱动的螺旋叶片向前推进；
所述的立式多缸或单缸液压成型部分包括纵向固定设置在机架上部的油缸，和连接在油缸内活塞杆底端的挤出活塞，立式多缸或单缸液压成型部分还包括固定设置在机架下部的型煤腔，和连接在型煤腔底端的型煤机头，其中挤出活塞对应型煤腔，并通过油缸驱动挤出活塞在型煤腔内上、下移动；所述型煤腔的上端设置有进料口连接走料筒。
[0005]本发明的优点及有益效果:
1、本发明能将机械能量转换成压强能量，能把能量放大，把油缸做大，即油缸向下的压强就大了，因此方法加工出的煤棒强度大，不易碎。
[0006]2、本发明制得的煤棒水份含量低，比用螺旋叶轮挤压出的水低4个百分点，就是说如果煤气发生炉用此种燃料煤棒每耗I吨燃料煤，就要少消耗40KG 5000大卡的煤，也可减少另一个工序“烘干”系统。
[0007]3、本发明单台机组产量提高了，按二只油缸组成的机组，产量能达15t/h_20t/h，每台机组比现在常用的螺旋叶轮挤出式，按产量节省2-3人/班(8小时计算)。根据需求也可以用单只油缸，或多只油缸组成煤棒机，适应不同用户需求。
[0008]4、本发明电耗降低50%以上，没有闷车与失速，提高了电网的功率因素，减少电网的冲击电流，也没有喷炮现象了。而且由于给料采用了螺旋叶轮强制给料，给料时间短、快、增加了煤棒挤压时间，也因采用多缸(含单缸)，单台机组产量提高了。
[0009]5、本发明由于采用立式液压，对油压缸的磨损小，占地面积也小，全部由PLC控制，实现了自动化控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明主视图。
[0011]图2是图1A-A剖视图。
[0012]图3是图1右视图。
[0013]图4是本发明型煤机头上的锥形圆孔剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]由图1至4可知，本发明包括一组或至少二组横向给料的螺旋叶轮给料部分，对应螺旋叶轮给料部分设置的一组或至少二组纵向液压成型的立式多缸或单缸液压成型部分，和控制螺旋叶轮给料部分及立式多缸或单缸液压成型部分工作的PLC控制部分，其中:
螺旋叶轮给料部分包括固定在机架上的电机11，与电机11连接的摆线针轮减速机12，和连接在摆线针轮减速机12上的连轴器13及叶轮轴26，其中叶轮轴26设置在固定于机架上的轴承座14和走料筒17内，叶轮轴26上焊接有螺旋叶片25，走料筒17前端顶部设置有进料斗16，进料斗16进入的物料落入走料筒17内并通过电机11驱动的螺旋叶片25向前推进；
所述的立式多缸或单缸液压成型部分包括纵向固定设置在机架上部的油缸1，和连接在油缸I内活塞杆底端的挤出活塞6，立式多缸或单缸液压成型部分还包括固定设置在机架下部的型煤腔7，和连接在型煤腔7底端的型煤机头10，其中挤出活塞6对应型煤腔7，并通过油缸I驱动挤出活塞6在型煤腔7内上、下移动；所述型煤腔7的上端设置有进料口24连接走料筒17。
[0015]本发明所述的螺旋叶轮给料部分的电机11和轴承座14通过螺栓21固定在给料机架20上，螺旋叶轮给料部分的走料筒17两端通过法兰和螺栓分别连接轴承座14和进料口 24，所述给料机架20底部螺栓固定于固定基础上。所述的立式多缸或单缸液压成型部分固定在由四根立柱5组成的机架上，立柱5之间的上部和下部分别设置有上横梁30和下横梁23，底端螺栓固定于固定基础上；其中上横梁30下方连接有上工字钢架2和上钢板3，下横梁23上方连接有下工字钢架22和下钢板9，所述上钢板3和下钢板9均开有分别安装油缸I和型煤腔7与型煤机头10的安装孔。所述的油缸I通过法兰及螺栓固定在上钢板3，油缸I的顶部设置有上进出油口 18，底部一侧设置有下进出油口 19。所述的挤出活塞6固定连接在油缸I的活塞杆底端，挤出活塞6的顶部和底部分别设置有检测挤出活塞6运行位置的上部位置检测装置27和下部位置检测装置28。所述的型煤腔7和型煤机头10通过法兰、螺栓连接成一体，其中型煤腔7通过进料口 24承接螺旋叶轮给料部分送入的物料，型煤机头10底端设置有至少二个锥形圆孔29或梅花孔，型煤腔7承接的物料通过挤出活塞6挤压从型煤机头10底端出来形成截面为圆形或梅花形的煤棒。
[0016]本发明的结构原理:
本发明立式多缸或单缸液压成型部分包括四根立柱5 (可以是钢管、H钢、工字钢)，立柱5上端设有上横梁30，在上横梁30下部设有上工字钢架2，在上工字钢架2下部设有上钢板3，在上钢板3上根据安装油缸I的数量加工有孔。将中部有法兰的油缸I放入上钢板3的孔中，再用上螺栓4把油缸I与上钢板3连接成整体，在中部有法兰的油缸I活塞杆端联接有挤出活塞6，在挤出活塞6两头设有上部位置检测装置27和下部位置检测装置28。
[0017]本发明立式多缸或单缸液压成型部分还包括立柱5 (可以是钢管、H钢、工字钢)下端设有的下横梁23，在下横梁23之上设有下工字钢架22，在下工字钢架22之上设有下钢板9，在下钢板9之上设有型煤腔7，在型煤腔7上部设有进料口 24，型煤腔7下端设有法兰、设有N个锥形图孔或梅花孔的型煤机头10，型煤机头10上端设有法兰与型煤腔7下端法兰用下螺栓8紧固成整体，然后放进下钢板9的孔中，用螺栓固定在下钢板9之上。
[0018]本发明立式多缸或单缸液压成型部分的型煤腔7上端设有进料口 24，进料口 24与螺旋叶轮给料部分的走料筒17外壳联接。由图可知，螺旋叶轮给料部分的摆线针轮减速机12的一端设有电机11，另一端设连轴器13，连轴器13另一端与叶轮轴26联接，在叶轮轴26另一端上焊有螺旋叶片25，叶轮轴26设在轴承座14和走料筒17里面，在走料筒17上面设有进料斗16，走料筒17、轴承座14用法兰螺栓15连接成一整体，再将整体螺旋叶轮给料部分设置在给料机架20之上，用螺栓21固定。
[0019]本发明的具体制作和安装工艺:
本发明是四根立柱组成，立柱上部用H钢连接焊接成一整体，H钢下部有一长条形钢板，钢板上有N个孔，采用中部法兰油缸，油缸顶端从钢板上孔插入，可以是I只油缸、2只油缸、3只油缸或N只油缸。油缸法兰与钢板用螺栓联接，再固定在立柱顶部的H钢横梁上，每只油缸上有进、出油口。在油缸活塞杆端设置有挤出活塞，用螺栓固定在油压缸活塞杆端，并设有位置检测装置。
[0020]本发明四根立柱的下部设有型煤腔，在型煤腔上部设有型煤腔，型煤腔下部没有N个锥形圆孔或梅花孔的型煤机头，型煤腔和型煤机头顶部都设有法兰，用螺栓固定好，在四立柱中下部用H钢连接焊接好，H钢上面设置有放进型煤机头的孔，根据上部油缸的只数，下部有同样只数的型煤腔及型煤机头的钢板孔，把型煤腔放置钢板孔中，用螺栓固定在钢板上，钢板焊接在H钢上。
[0021]本发明型煤腔顶上部进料口与螺旋叶轮给料部分连接，螺旋叶轮给料部分的摆线针轮减速机一端接有电机，一端设有连轴器，连轴器与轴承座内叶轮轴联接，轴承座一端用螺栓与走料筒法兰连接，螺旋叶片焊接在叶轮轴上，走料筒体上设有进料斗，筒体另一端与型煤腔上部进料口用螺栓联接。螺旋叶轮给料部分用螺栓固定在机架之上，机架用水泥固定在基础之上。
[0022]本发明的工作原理:
本发明进料斗的上方另设有拌和槽，是用来喷水与搅拌燃料粉煤的，拌和槽通过电动推杆将拌和槽的下料筒推至进料斗上方给料。本发明如是采用单缸，上面是I个拌和槽，如果是双缸，上面也是一个拌和槽，当1#缸需要进料时电动堆杆把拌和槽下设的下料筒推向1#螺旋叶轮给料部分的的进料斗，同时另一台油缸在向下挤出状态；如果是3只缸，上面设置2个拌和槽，如此类推。
[0023]工作过程:全部采用微机PLC控制，当合上电源(以2台为例说明)，电动推杆把下料筒推向1#螺旋叶轮给料部分，燃料粉煤进入进料斗，此时螺旋叶轮给料部分启动，把从进料斗送来的粉煤旋转送入型煤腔内(此时1#油缸活塞杆退到上终端)，由PLC设定时间，时间到，型煤腔内粉煤已满。此时拌和槽停止供粉煤，同时1#螺旋叶轮给料部分停止给煤，全由微机给定信号，动力源由泵站供给。此时换向站送来高压动力源油从油缸顶部进出油口进入，回油从油缸下部进出油口出来，作用在油压缸内活塞之上，此时活塞带动活塞杆向下动作，此时在1#活塞杆下端上的挤出活塞挤进型煤腔内，把型煤腔内粉煤压缩，在强大的压强下，型煤腔内的粉煤只能由加工有N个锥形圆孔或梅花孔的型煤机头出来，挤出成截面成圆形或梅花形的煤棒。当挤出活塞达到型煤腔下终端时(此时电动推杆把拌和槽下料筒推向了 2#螺旋叶轮给料部分，2#螺旋叶轮给料部分正在为2#型煤腔给煤，当1#油缸挤出活塞达到型煤腔下终端时，此时2#螺旋叶轮给料部分的型煤腔已给足粉煤了，拌和槽和2#螺旋叶轮给料部分已停止运行了，由位置信号检测开关给出信号到PLC微机，微机给出指令油压换向站，油从油缸下端油口进入，回油从油缸顶部没口出来回油箱，油压活塞杆退回到上终端，挤出活塞全部从型煤腔退出，为第二次进粉煤作准备。当1#油缸活塞与挤出活塞联接处的位置信号即位置检测装置(凸起部分)与位置开关接近时，由位置信号检测开关给出信号到微机，由微机发出指令，2#油压缸向下运行，重复前面1#油压缸的动作，挤压出煤棒，同时1#油压缸型煤腔开始进粉煤，重复1#螺旋给料前面的程序。当2#油缸的挤出活塞到达型煤腔的下终端时，1#型煤腔已给足粉煤，1#给煤系统已停止给料，此时2#油缸开始退回，1#油缸开始向下挤出运彳丁，此时2#油缸已退回至上终纟而，冋时启动2#给料系统，如此往复运行。
[0024]本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
【权利要求】
1.一种螺旋叶轮给料立式多缸或单缸液压煤棒机，其特征在于包括一组或至少二组横向给料的螺旋叶轮给料部分，对应螺旋叶轮给料部分设置的一组或至少二组纵向液压成型的立式多缸或单缸液压成型部分，和控制螺旋叶轮给料部分及立式多缸或单缸液压成型部分工作的PLC控制部分，其中: 螺旋叶轮给料部分包括固定在机架上的电机(11 )，与电机(11)连接的摆线针轮减速机(12)，和连接在摆线针轮减速机(12)上的连轴器(13)及叶轮轴(26)，其中叶轮轴(26)设置在固定于机架上的轴承座(14)和走料筒(17)内，叶轮轴(26)上焊接有螺旋叶片(25)，走料筒(17)前端顶部设置有进料斗(16)，进料斗(16)进入的物料落入走料筒(17)内并通过电机(11)驱动的螺旋叶片(25)向前推进； 所述的立式多缸或单缸液压成型部分包括纵向固定设置在机架上部的油缸(1)，和连接在油缸(I)内活塞杆底端的挤出活塞(6)，立式多缸或单缸液压成型部分还包括固定设置在机架下部的型煤腔(7)，和连接在型煤腔(7)底端的型煤机头(10)，其中挤出活塞(6)对应型煤腔(7)，并通过油缸(I)驱动挤出活塞(6)在型煤腔(7)内上、下移动；所述型煤腔(7)的上端设置有进料口(24)连接走料筒(17)。
2.根据权利要求1所述的螺旋叶轮给料立式多缸或单缸液压煤棒机，其特征在于所述的螺旋叶轮给料部分的电机(11)和轴承座(14 )通过螺栓(21)固定在给料机架(20 )上，螺旋叶轮给料部分的走料筒(17)两端通过法兰和螺栓分别连接轴承座(14)和进料口(24)，所述给料机架(20)底部螺栓固定于固定基础上。
3.根据权利要求1所述的螺旋叶轮给料立式多缸或单缸液压煤棒机，其特征在于所述的立式多缸或单缸液压成型部分固定在由四根立柱(5)组成的机架上，立柱(5)之间的上部和下部分别设置有上横梁(30)和下横梁(23)，底端螺栓固定于固定基础上；其中上横梁(30)下方连接有上工字钢架(2)和上钢板(3)，下横梁(23)上方连接有下工字钢架(22)和下钢板(9)，所述上钢板(3)和下钢板(9)均开有分别安装油缸(I)和型煤腔(7)与型煤机头(10)的安装孔。
4.根据权利要求3所述的螺旋叶轮给料立式多缸或单缸液压煤棒机，其特征在于所述的油缸(I)通过法兰及螺栓固定在上钢板(3)，油缸(I)的顶部设置有上进出油口(18)，底部一侧设置有下进出油口(19)。
5.根据权利要求1所述的螺旋叶轮给料立式多缸或单缸液压煤棒机，其特征在于所述的挤出活塞(6)固定连接在油缸(I)的活塞杆底端，挤出活塞(6)的顶部和底部分别设置有检测挤出活塞(6 )运行位置的上部位置检测装置(27 )和下部位置检测装置(28 )。
6.根据权利要求1所述的螺旋叶轮给料立式多缸或单缸液压煤棒机，其特征在于所述的型煤腔(7)和型煤机头(10)通过法兰、螺栓连接成一体，其中型煤腔(7)通过进料口(24)承接螺旋叶轮给料部分送入的物料，型煤机头(10)底端设置有至少二个锥形圆孔(29)或梅花孔，型煤腔(7)承接的物料通过挤出活塞(6)挤压从型煤机头(10)底端出来形成截面为圆形或梅花形的煤棒。
【文档编号】B30B15/30GK103552269SQ201310545169
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月7日 优先权日:2013年11月7日
【发明者】闵和清 申请人:闵和清