專利名稱：用于干煤擠壓泵的載荷梁單元可更換插入件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及用于煤氣化的干煤擠壓泵，并且更具體地涉及用于其的軌道。
背景技術(shù)：
煤氣化工藝涉及將煤或其他含碳固體轉(zhuǎn)化為合成氣。雖然在氣化工藝中使用干煤
和水漿，但是干煤泵送可能比當(dāng)前的水漿技術(shù)在熱學(xué)方面更加高效。為了精簡該工藝并且
提高干煤氣化的機械效率，干煤擠壓泵的使用已經(jīng)在干煤氣化中變得關(guān)鍵。


從所公開非限制性實施例的以下詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會明白各種特征。
該詳細(xì)描述的附圖可簡要介紹如下
圖IA是干煤擠壓泵的透視圖IB是干煤擠壓泵的前視圖2是用于干煤擠壓泵的軌道組件的展開圖3是鏈節(jié)組件的透視圖4是圖3的鏈節(jié)組件的分解圖5是鏈節(jié)組件的透視圖，示出了其上的應(yīng)力；
圖6是穿過干煤擠壓泵的驅(qū)動軸的剖面圖7是干煤擠壓泵的載荷梁的透視圖8是載荷梁及用于其的插入件的分解圖9是載荷梁支撐的部件的分解圖10A-10C是插入件布置的非限制性實施例的視圖IlA和IlB是插入件布置的另一非限制性實施例的視圖；并且圖12A和IlB是插入件布置的另一非限制性實施例的視圖。
具體實施例方式圖IA和圖IB分別示意性地示出了用于運送諸如粉狀干煤的干燥顆粒材料的干煤
擠壓泵10的透視圖和前視圖。盡管所討論的泵10用作運送粉狀干煤，但泵10也可運送任
何干燥顆粒材料并且可用于各種工業(yè)中，包括但不限于石油化工、電力、食品和農(nóng)業(yè)。應(yīng)當(dāng)
理解的是，本文所使用的“干燥”并不限制泵10使用可能包括一些液體成分的顆粒材料，例
如潮濕顆粒材料。泵10通常包括入口 12、通道14、出口 16、第一載荷梁18A、第二載荷梁18B、第一刮削密封件20A、第二刮削密封件20B、第一驅(qū)動組件22A、第二驅(qū)動組件22B、以及端壁26。 粉末干煤在入口 12處被引入泵10，通過通道14傳輸并且在出口 16處被排出泵10。通道 14由第一軌道組件28A和第二軌道組件28B限定，第一軌道組件28A和第二軌道組件28B 定位成彼此基本平行且相對。第一軌道組件28A與第二軌道組件28B —起驅(qū)動粉末干煤通過通道14?？上薅ǖ谝缓偷诙壍澜M件28A、28B之間的距離、載荷梁18A和18B之間的會聚半角Θ以及刮削密封件20A和20B之間的分開距離，以在不引起泵10內(nèi)有害的固體回流和噴出的情況下實現(xiàn)對于具體干燥顆粒材料而言的可能的最高機械固體泵送效率。通常當(dāng)由泵10施加到固體上的機械功降低到接近等熵(B卩，沒有固體滑動)條件時實現(xiàn)高的機械固體泵送效率
每個載荷梁18A、18B被分別定位在軌道組件28A、28B內(nèi)。載荷梁18A、18B攜載來自每個軌道組件28A、28B的機械載荷以維持通道14為基本線性形式。載荷梁18A、18B還支撐各自的驅(qū)動組件22A、22B，其為驅(qū)動軸45和鏈輪組件38A提供動力以便為各自的軌道組件 28A、28B提供動力。張緊組件47也可位于載荷梁18A、18B內(nèi)以給各自的軌道組件28A、28B 提供可調(diào)節(jié)的張力。刮削密封件20A、20B定位成緊鄰?fù)ǖ?4和出口 16。軌道組件28A、28B和各自的刮削密封件20A、20B形成了泵10和外側(cè)大氣之間的密封。因此，被捕獲在軌道組件28A、 28B和各自的刮削密封件20A、20B之間的粉末干煤顆粒形成了壓力密封。刮削密封件20A、 20B的外表面限定了相對于各自軌道組件28A、28B的直區(qū)段的相對小角度，以將粉末干煤流從運動的軌道組件28A、28B刮下。該角度防止粉末干煤停滯，而粉末干煤停滯可能導(dǎo)致低的泵送機械效率。在示例性實施例中，刮削密封件20A、20B與軌道組件28A、28B的直區(qū)段限定15度。刮削密封件20A、20B可由任何合適材料制成，包括但不限于硬化工具鋼。應(yīng)當(dāng)理解，除了第一軌道組件28A被沿與第二軌道組件28B相反的方向驅(qū)動以外， 第一軌道組件28A和第二軌道組件28B通常是相同的，這樣將在本文中僅僅詳細(xì)描述第一軌道組件28A以及與其關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)。還應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的術(shù)語“軌道”作為鏈條或皮帶操作以運送干燥顆粒材料并且從第一軌道組件28A、第二軌道組件28B和其間的材料之間的相互作用來產(chǎn)生功。第一驅(qū)動組件22A可位于第一軌道組件28A的第一內(nèi)區(qū)段36內(nèi)或附近(圖6)，以沿第一方向驅(qū)動第一軌道組件28A。第一驅(qū)動組件22A包括至少一個驅(qū)動鏈輪組件38A，其位于第一軌道組件28A的一端。在所公開的非限制性實施例中，驅(qū)動鏈輪組件38A具有一對大致圓形鏈輪基部40，鏈輪基部40具有多個鏈輪齒42，該多個鏈輪齒42分別從鏈輪基部40延伸，以便繞軸線S旋轉(zhuǎn)。鏈輪齒42與第一軌道組件28A相互作用以圍繞載荷梁18A 驅(qū)動第一軌道組件28A。在示例性實施例中，第一驅(qū)動組件22A使第一軌道組件28A以約I 英尺每秒和約5英尺每秒(ft/s)之間的速度旋轉(zhuǎn)。參照圖2，每個軌道組件28A、28B (僅示出軌道組件28A)由多個鏈節(jié)組件30 (圖 3和圖4中示出一個鏈節(jié))形成，鏈節(jié)組件30具有前鏈節(jié)30A和尾鏈節(jié)30B，其通過鏈節(jié)軸 32以交替連續(xù)串聯(lián)關(guān)系連接，鏈節(jié)軸32支撐多個軌道滾柱軸承34。軌道滾柱軸承34被安裝到鏈節(jié)軸32并且起到將正交于鏈節(jié)組件30的機械壓縮載荷傳遞到載荷梁18A中的作用 (圖5和圖6)。
被運送通過通道14的粉末干煤在每個軌道組件28A、28B上沿遠離通道14的壓縮向外方向以及沿朝向入口 12的剪切向上方向產(chǎn)生固體應(yīng)力(solid stress)。壓縮向外載荷被從鏈節(jié)組件30攜載到鏈節(jié)軸32中，進入滾柱軸承34并進入第一載荷梁18A。因而，當(dāng)粉末干煤被運送通過通道14時，第一載荷梁18A支撐第一軌道組件28A防止塌陷到第一軌道組件28A的第一內(nèi)區(qū)段36A中。剪切向上載荷被從鏈節(jié)組件30直接傳遞進入驅(qū)動鏈輪 38A以及驅(qū)動組件22k (圖6)。參見圖3和圖4，每個鏈節(jié)組件30提供相對平的表面以限定通道14，并且提供柔性以圍繞驅(qū)動鏈輪38A和載荷梁18A轉(zhuǎn)彎。多個前鏈節(jié)30A和多個尾鏈節(jié)30B被鏈節(jié)軸32 連接。鏈節(jié)軸32提供與鏈輪齒42的接合。鏈節(jié)組件30和鏈節(jié)軸32可由任何合適材料制成，包括但不限于硬化工具鋼。每個前鏈節(jié)30A以交替布置的方式定位成鄰近于尾鏈節(jié) 30B。每個前鏈節(jié)30A通常包括前箱鏈節(jié)主體50和可更換的鏈瓦(link tile)52，鏈瓦 52具有交搭鏈節(jié)凸緣52A。前箱鏈節(jié)主體50包括多個孔口 54以接收鏈節(jié)軸32，以將每個各自的前鏈節(jié)30A附接到相鄰的尾鏈節(jié)30B。每個尾鏈節(jié)30B通常包括襯套鏈節(jié)主體56和可更換鏈瓦52，鏈瓦52具有交搭鏈節(jié)凸緣52A。襯套鏈節(jié)主體56包括多個孔口 60以接收鏈節(jié)軸32，以將每個各自的前鏈節(jié)30A附接到相鄰的尾鏈節(jié)30B。每個交搭鏈節(jié)凸緣52A至少部分地交搭相鄰的尾鏈瓦52以限定連續(xù)表面。由此， 通過相鄰鏈瓦52的幾何結(jié)構(gòu)來沿通道14提供有效密封，以有利于在將最少的干燥顆粒材料注入鏈節(jié)組件30的情況下運送該干燥顆粒材料。本文所使用的術(shù)語“鏈瓦”限定了每個鏈節(jié)的提供用于通道14的主要工作表面的部分。本文所使用的術(shù)語“凸緣”限定了每個鏈瓦52的至少部分地交搭相鄰鏈瓦52的部分。應(yīng)當(dāng)理解的是，凸緣可以具有各種形狀并且替代地或另外地從每個鏈瓦52的前緣部分和/或后緣部分延伸。每個鏈節(jié)軸32支撐多個軌道滾柱軸承34和端部鏈輪襯套保持器62，鏈輪載荷被傳遞到端部鏈輪襯套保持器62上。保持器環(huán)64和鍵66將鏈節(jié)軸32保持在鏈節(jié)30A、30B 內(nèi)。在該非限制性實施例中，鏈輪組件38A包括一對鏈輪38Α-1、38Α-2，其相對于鏈節(jié)30A、 30B中的鏈節(jié)軸32安裝在大致外側(cè)位置(圖6)。參見圖6，每個驅(qū)動軸45被支撐在一組錐形滾柱軸承組件68上以對抗剪切載荷和正交徑向載荷以及在翻倒條件(upset condition)時對抗軸向載荷。多個軌道滾柱軸承 34向載荷梁18A、18B傳遞正交載荷以攜載來自每個軌道組件28A、28B的機械載荷。參見圖7，每個載荷梁18A、18B通常包括大致平面表面70，其在第一圓柱形構(gòu)件72 和第二圓柱形構(gòu)件74之間以限定通道14。第一圓柱形構(gòu)件72相比第二圓柱形構(gòu)件74可以相對更短和更小，以允許用于相關(guān)聯(lián)鏈輪組件38A、38B的間隙。第二圓柱形構(gòu)件74實質(zhì)上是惰輪，軌道組件28A被導(dǎo)引在其上。載荷梁18A可被整體地形成并且提供用于傳感器或其他系統(tǒng)的支架75 (圖9)。鄰近于第一圓柱形構(gòu)件72，在至大致平面表面70的過渡部處，每個載荷梁18A、 18B包括插入件76，其對應(yīng)于多個軌道滾柱軸承34的每一個的位置(圖8)。插入件76抵抗高的軌道滾柱軸承34接觸應(yīng)力并且在一個非限制性實施例中可由52100鋼合金制成。應(yīng)當(dāng)理解的是，替代的或另外的位置也可包括插入件76。參見圖10A-10C，插入件76-1的一個非限制性實施例可以是凹穴(pocket)設(shè)計，其中，插入件76A配合在銑削凹穴78A中并且用多個緊固件80保持。插入件實質(zhì)上是與載荷梁18A、18B整體地形成的導(dǎo)軌71的延伸部分。也就是說，導(dǎo)軌71從平面表面70延伸以提供用于滾柱軸承34的低摩擦表面。緊固件80可延伸插入件76A的顯著長度?？p槽82 可形成在凹穴78A中以接收從插入件76A延伸的鍵84。參見圖11A-11B，插入件76-2的另一個非限制性實施例可以是凹穴設(shè)計，其中，插入件76B包括“T”槽凹穴86，其在載荷梁18A、18B中銑削而成以接收由插入件76B形成的凸形“T”幾何結(jié)構(gòu)88。插入件76B可用多個緊固件90保持。緊固件90可僅延伸插入件 76B的相對短的長度，因為“T”幾何結(jié)構(gòu)保持了插入件76B的長度。參見圖12A-12B，插入件76C的另一個非限制性實施例可以是凹穴設(shè)計，其中，插入件76C包括縫槽92并且“T”幾何結(jié)構(gòu)以大致與圖IIA-IIB相反的方式從載荷梁18A、18B 的表面延伸。應(yīng)當(dāng)理解的是，可以提供各種替代的或另外的插入件76保持特征。插入件76使得能夠在不對載荷梁材料基底造成損壞的情況下攜載高的滾動載荷，在不更換主要部件的情況下允許更換潛在的磨損物；在不必致力于單體物的情況下允許滾動元件之間的特定匹配；使得將來失效的可能性最小化；并且提供載荷支承部件的尺寸和位置的靈活性。應(yīng)當(dāng)理解的是，諸如“前”、“尾”、“上”、“下”、“高于”、“低于”等等的相對位置術(shù)語均是參照機器的正常操作姿態(tài)而言的，并且不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為以其他方式進行限制。應(yīng)當(dāng)理解，在全部幾幅附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示對應(yīng)或相似的元件。還應(yīng)當(dāng)理解，盡管在所示實施例中公開了具體的部件布置，但其他布置也將從此受益。盡管示出、描述和請求保護具體的步驟順序，但應(yīng)當(dāng)理解，除非另有所指，所述步驟可按照任何順序分離地或組合地執(zhí)行，并將仍將從本公開受益。前面的描述是示例性的而非被其中的限制所限定。本文公開了各種非限制性實施例，然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會意識到根據(jù)上述教導(dǎo)的各種修改和變形將落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。因此，應(yīng)當(dāng)理解在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，本公開可不同于所特別描述地來實施。為此，應(yīng)當(dāng)研究所附權(quán)利要求以確定真實范圍和內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種用于顆粒材料擠壓泵的軌道組件，包括鏈節(jié)組件，其具有軌道滾柱軸承；載荷梁，其具有平面部分和圓柱形部分；和插入件，其安裝到所述載荷梁鄰近所述平面和圓柱形部分的過渡部，其中，所述軌道組件構(gòu)造成使得所述軌道滾柱軸承接觸所述插入件。
2.如權(quán)利要求I所述的軌道組件，其中，所述鏈節(jié)組件包括多個前鏈節(jié)，其中，所述多個前鏈節(jié)的每一個用鏈節(jié)軸連接到各自的尾鏈節(jié)，所述鏈節(jié)軸支撐所述滾柱軸承。
3.如權(quán)利要求I所述的軌道組件，其中，所述鏈節(jié)組件包括多個前鏈節(jié)，所述多個前鏈節(jié)的每一個具有前鏈節(jié)主體，所述前鏈節(jié)主體具有交搭前鏈節(jié)凸緣；和多個尾鏈節(jié)，所述多個尾鏈節(jié)的每一個具有尾鏈節(jié)主體，所述尾鏈節(jié)主體具有交搭尾鏈節(jié)凸緣，每個交搭前鏈節(jié)凸緣至少部分地交搭相鄰的尾鏈節(jié)主體，并且每個交搭尾鏈節(jié)凸緣至少部分地交搭相鄰的前鏈節(jié)主體。
4.如權(quán)利要求I所述的軌道組件，其中，所述載荷梁包括大致平面表面，所述大致平面表面在第一圓柱形構(gòu)件和第二圓柱形構(gòu)件之間。
5.如權(quán)利要求4所述的軌道組件，其中，所述第一圓柱形構(gòu)件相對短于所述第二圓柱形構(gòu)件。
6.如權(quán)利要求6所述的軌道組件，其中，所述插入件定位成鄰近于所述第一圓柱形構(gòu)件。
7.如權(quán)利要求I所述的軌道組件，其中，所述插入件至少部分地配合到所述載荷梁中形成的凹穴中。
8.如權(quán)利要求7所述的軌道組件，其中，所述凹穴提供“T”形界面。
9.如權(quán)利要求7所述的軌道組件，其中，所述凹穴包括縫槽，所述插入件的鍵配合在所述縫槽中。
10.一種用于顆粒材料擠壓泵的載荷梁，包括載荷梁，其具有平面部分和圓柱形部分；和插入件，其安裝到所述載荷梁鄰近所述平面和圓柱形部分的過渡部。
11.如權(quán)利要求10所述的載荷梁，其中，所述插入件至少部分地配合到所述載荷梁中形成的凹穴中。
12.如權(quán)利要求11所述的載荷梁，其中，所述凹穴提供“T”形界面。
13.如權(quán)利要求11所述的載荷梁，其中，所述凹穴包括縫槽，所述插入件的鍵配合在所述縫槽中。
14.如權(quán)利要求10所述的載荷梁，其中，所述多個插入件定位成使得軌道組件的滾柱軸承接觸所述多個插入件。
15.一種用于運輸顆粒材料的泵，包括通道，其部分地由軌道組件限定，所述軌道組件包括具有滾柱軸承的鏈節(jié)組件；載荷梁，其具有平面部分和圓柱形部分；和插入件，其安裝到所述載荷梁鄰近所述平面和圓柱形部分的過渡部，其中，所述軌道組件構(gòu)造成使得所述軌道滾柱軸承接觸所述插入件。
16.如權(quán)利要求15所述的泵，還包括刮削密封件，其定位成鄰近所述通道和出口。
全文摘要
本公開涉及用于干煤擠壓泵的載荷梁單元可更換插入件，具體地，根據(jù)本公開的示例性方面的用于顆粒材料擠壓泵的軌道組件包括鏈節(jié)組件，其具有滾柱軸承。插入件安裝到載荷梁，定位成使得滾柱軸承接觸插入件。
文檔編號B65G29/00GK102602672SQ20121001862
公開日2012年7月25日 申請日期2012年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者J.D.布拉迪, T.桑德斯 申請人:普拉特及惠特尼火箭達因公司