專利名稱：煤棒機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于煤炭加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗扭斷、使用壽命長的煤棒機。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)市場上化工、陶瓷、冶金等行業(yè)使用的煤棒機普遍采用螺旋葉輪推進粉煤施加壓力成型為各種形狀、規(guī)格的煤棒，其基本工作原理是采用電機驅(qū)動，帶動減速機，再傳遞給煤棒機，煤棒機主軸運動帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，而主軸作為煤棒機中的一個關(guān)鍵部件，在煤棒機正常工作過程中，主軸受到軸向推力和扭轉(zhuǎn)力的共同作用，因此要求主軸抗壓、抗扭轉(zhuǎn)強度越高越好，目前的主軸的截面一般是采用正六邊形，圖1為現(xiàn)有的煤棒機主軸結(jié)構(gòu)示意圖，該主軸1大致可分為3段，即主軸前段111、主軸中段121、主軸后段131，其中主軸前段111的截面是正六邊形(圖2)，主軸中段121前部設(shè)置有一雙列圓柱滾子軸承141，后部并列設(shè)置兩組單列圓錐滾子軸承151、161。
根據(jù)上面所述的結(jié)構(gòu)，六方截面的主軸普遍存在著主軸易彎曲、變形，甚至出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象。由于圓錐滾子軸承工作時適合有一定的徑向力，且此處間隙又不便調(diào)整，特別是工作一段時間后間隙變得更大，所以得經(jīng)常更換軸承。另外雙列圓柱滾子軸承布置不恰當(dāng)，因為此處有較大的軸向負荷及一定的徑向負荷，不能調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種抗扭斷、使用壽命長的煤棒機。
解決本實用新型技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該煤棒機包括主軸、減速器、聯(lián)軸器、軸承座、筒體、鋼套、機頭，所述主軸通過軸承座上的軸承支撐，并通過聯(lián)軸器與減速器相連，主軸前段設(shè)置有葉輪，機頭通過鋼套與筒體相連，筒體上部設(shè)置有加料斗，所述的主軸前段的橫截面為帶圓角的四方形。
所述的主軸由前部的調(diào)心滾子軸承和后部的推力球軸承、深溝球軸承支撐。
所述的推力球軸承和深溝球軸承之間設(shè)置有一內(nèi)墊。
本實用新型所產(chǎn)生的有益效果是經(jīng)改進后的煤棒機主軸是把原來六方截面軸改為帶圓角的四方截面軸，使主軸各項強度指標得以提高，特別是橫截面及截面模量系數(shù)均得到提高，另外軸承分布方式的改進，使軸承工作時承受應(yīng)力更趨合理，大大延長了主軸的使用壽命，使煤棒機整體質(zhì)量得以提高。


圖1為現(xiàn)有的煤棒機主軸和軸承結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中A-A剖面圖；圖3為本實用新型煤棒機結(jié)構(gòu)正視圖；圖4為本實用新型表達主軸裝配關(guān)系的正剖視圖；圖5為本實用新型煤棒機主軸和軸承結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5的B-B剖面圖；圖7為本實用新型實施例主軸和軸承裝配圖；圖8為實施例主軸截面對照圖；圖9為實施例另一型主軸截面對照圖；圖10為抗彎截面模量的比較圖。
圖中1-主軸，2-皮帶輪，3-減速器，4-聯(lián)軸器，5-軸承座，6-筒體，7-加料口，8-鋼套，9-卡環(huán)，10-機頭，111-主軸前段，121-主軸中段，131-主軸后段，141-雙列圓滾子軸承，151-單列圓錐滾子軸承(1)，161-單列圓錐滾子軸承(2)，112-主軸前段，122-主軸中段，132-主軸后段，142-雙列調(diào)心軸承，152-深溝球軸承，162-推力球軸承，31-葉輪，32-壓蓋，33-密封件，34-右端蓋，35-擋油環(huán)，36-內(nèi)墊，37-左端蓋，38-密封件，39-聯(lián)軸器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型實施例作進一步的詳細描述。
圖3為本實用新型煤棒機結(jié)構(gòu)示意圖，煤棒機包括主軸1、皮帶輪2、減速器3、聯(lián)軸器4、軸承座5、筒體6、加料斗7、剛套8、卡環(huán)9、機頭10，主軸1通過軸承座5上的軸承支撐，并通過聯(lián)軸器4與減速器3相連，減速器3與皮帶輪2連接，主軸前段112設(shè)置有葉輪31，機頭10通過鋼套8和卡環(huán)9與筒體6相連，筒體6上部設(shè)置有加料斗7，其中主軸前段112的橫截面為帶圓角的四方形。
圖5為本實用新型煤棒機主軸和軸承結(jié)構(gòu)示意圖，該煤棒機主軸分為前段112、中段122和后段132，主軸前段112的橫截面為帶圓角的四方形，(圖6)主軸后段132為一側(cè)壁帶有鍵槽的圓柱形，主軸中段122為粗細不一的多級結(jié)構(gòu)，其前部設(shè)置有一調(diào)心滾子軸承142，后部設(shè)置有一推力球軸承162和深溝球軸承152，推力球軸承162和深溝球軸承152之間有一內(nèi)墊36。
請參照圖4和圖7，圖7為本實用新型實施例主軸和軸承裝配圖，主軸1上設(shè)置的零部件從前至后依次為主軸前段的葉輪31，主軸中段的壓蓋32、密封件33、右端蓋34、雙列調(diào)心軸承142、擋油環(huán)35、深溝球軸承152、內(nèi)墊36、推力球軸承162、左端蓋37、密封件38和主軸后段的聯(lián)軸器39。
示例舉證以下就本實用新型實施例與現(xiàn)有技術(shù)進行對比分析。
以本實用新型實施例25型和30型為例(1)、面積、周長的比較圖8中內(nèi)切圓直徑為90毫米六方截面的面積S＝5335.58(平方毫米)周長L＝270.886(毫米)四方截面的面積S＝5623.973(平方毫米)周長L＝234.248(毫米)圖9中內(nèi)切圓直徑為110毫米六方截面的面積S＝7815.879(平方毫米)周長L＝329.09(毫米)四方截面的面積S＝8407.226(平方毫米)周長L＝334.93(毫米)25型面積提高幅度＝(5627.978-5335.58)/5335.58＝5.48％25型周長提高幅度＝(274.248-270.886)/270.886＝1.24％30型面積提高幅度＝(8407.226-7815.879)/7815.879＝7.57％30型周長提高幅度＝(334.93-329.09)/329.09＝1.77％(2)、抗彎截面模量的比較(見圖10)由材料力學(xué)知識得出六方截面 WX＝0.625R3Wy＝0.5413R3四方截面 WX＝Wy＝0.696R3則25型抗彎模量六方截面 WX＝0.625×453＝56953(mm)3Wy＝0.5413×453＝49326(mm)3四方截面 WX＝Wy＝0.696×453＝63423(mm)3則30型抗彎模量六方截面 WX＝0.625×553＝103984(mm)3Wy＝0.5413×553＝90059(mm)3四方截面 WX＝Wy＝0.696×553＝115797(mm)3∴25型抗彎模量提高幅度＝(63423-49326)/49326＝28.6％30型抗彎模量提高幅度＝(115797-90059)/90059＝28.6％
WX圖形相對X軸的抗彎模量Wy圖形相對Y軸的抗彎模量d正六方形外接圓直徑R正六方形外接圓半徑(3)、抗扭截面模量的比較由材料力學(xué)知識可計算出六方截面 IX＝Iy＝0.5413R4IP＝1.0826R4WP＝1.0826R3四方截面 IX＝Iy＝0.608R4IP＝1.216R4WP＝1.216R3則25型抗扭模量六方截面 WP＝1.0826×453＝98652(mm)3四方截面 WP＝1.216×453＝110808(mm)3則30型抗扭模量六方截面 WP＝1.0826×553＝180118(mm)3四方截面 WP＝1.216×553＝202312(mm)3∴25型抗扭模量提高幅度＝(110808-98652)/98652＝12.3％30型抗彎模量提高幅度＝(202312-180118)/180118＝12.3％(4)、抗剪切強度的比較因為煤棒機主軸在工作時，其它狀態(tài)相同，只是截面發(fā)生變化，根據(jù)公式τmax＝Mmax/W可知，四方截面比六方截面所受剪切應(yīng)力也相應(yīng)降低12.3％。從而使軸的受力狀態(tài)得到改善，提高了主軸的使用壽命。
τmax截面最大剪切應(yīng)力Mmax截面承受最大扭矩W截面系數(shù)通過上述計算結(jié)果表明，在材質(zhì)、狀態(tài)、工況均相同的情況下，帶圓角的四方截面比六方截面主軸從面積、周長、抗彎曲、抗扭轉(zhuǎn)、抗剪切等方面都得到提高，從客戶實際使用的時間也表明，通過改進為帶圓角的四方截面軸壽命得以延長。同時對軸承布置方式的改進，軸承故障率大大降低。概括來說，由于軸和軸承布置的改進，使得煤棒機整體質(zhì)量得以提高。
權(quán)利要求1.一種煤棒機，包括主軸(1)、減速器(3)、聯(lián)軸器(4)、軸承座(5)、筒體(6)、鋼套(8)、機頭(10)，所述主軸(1)通過軸承座(5)上的軸承支撐，并通過聯(lián)軸器(4)與減速器(3)相連，主軸前段(112)設(shè)置有葉輪(31)，機頭(10)通過鋼套(8)與筒體(6)相連，筒體(6)上部設(shè)置有加料斗(7)，其特征在于所述的主軸前段(112)的橫截面為帶圓角的四方形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤棒機，其特征在于所述的主軸(1)由前部的調(diào)心滾子軸承(142)和后部的推力球軸承(162)、深溝球軸承(152)支撐。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤棒機，其特征在于所述的推力球軸承(162)和深溝球軸承(152)之間設(shè)置有一內(nèi)墊(36)。
專利摘要本實用新型公開了一種煤棒機，包括主軸、減速器、聯(lián)軸器、軸承座、簡體、鋼套、機頭，主軸通過軸承座上的軸承支撐，并通過聯(lián)軸器與減速器相連，主軸前段設(shè)置有葉輪，機頭通過鋼套與筒體相連，筒體上部設(shè)置有加料斗，其所述的主軸前段的橫截面為帶圓角的四方形，主軸中段的前部設(shè)置有一調(diào)心滾子軸承，后部設(shè)置有一推力球軸承和一深溝球軸承，其主要是把原有的主軸的六方截面改為帶圓角的方形，并改進了軸承的分布方式，使主軸各項強度指標得以提高，特別是橫截面及截面模量系數(shù)均得到提高，軸承分布方式的改進，使軸承工作時承受應(yīng)力更趨合理，大大延長了主軸的使用壽命，使得煤棒機整體質(zhì)量得以提高。
文檔編號B30B11/24GK2841320SQ20052005092
公開日2006年11月29日 申請日期2005年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月30日
發(fā)明者王承寧 申請人:株洲三湘煤機制造有限公司