本發(fā)明屬于余熱鍋爐，尤其是涉及一種余熱鍋爐的機(jī)械振動(dòng)受力優(yōu)化方法。

背景技術(shù)：

1、余熱鍋爐的清灰裝置在工業(yè)應(yīng)用中非常重要，尤其是在處理廢氣含塵量較大的情況下。機(jī)械振動(dòng)裝置作為主要的清灰設(shè)備，通過振打作用清除鍋爐受熱面上的積灰。每層受熱面通常都會(huì)配備一套機(jī)械振動(dòng)裝置，這些裝置的設(shè)計(jì)初衷是利用振打電機(jī)驅(qū)動(dòng)多個(gè)機(jī)械振打機(jī)構(gòu)，通過合理的振動(dòng)頻率和力度，將積灰從受熱面上清除，從而提高鍋爐的熱效率。由于其耗電量低、成本低、清灰效果好的特點(diǎn)，機(jī)械振動(dòng)裝置在工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

2、然而，在實(shí)際的工程應(yīng)用中，機(jī)械振動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)和使用也暴露出了一些問題。最主要的問題出現(xiàn)在振打桿與振打錘的連接處。由于相關(guān)技術(shù)中的清灰裝置的振打受力設(shè)計(jì)不合理，連接處受力不均勻，導(dǎo)致該處容易產(chǎn)生較大的彎曲應(yīng)力，長期運(yùn)行中，這種應(yīng)力集中會(huì)引發(fā)疲勞斷裂，進(jìn)而導(dǎo)致振打桿斷裂。不僅影響設(shè)備的正常運(yùn)行，還增加了維護(hù)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)問題之一。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、一種余熱鍋爐的機(jī)械振動(dòng)受力優(yōu)化方法，采用振打機(jī)構(gòu)對(duì)清灰機(jī)構(gòu)的沖擊桿進(jìn)行錘擊，振打機(jī)構(gòu)包括連桿、振打桿、振打錘及吊耳，所述連桿一端與驅(qū)動(dòng)軸可拆卸連接，所述連桿的另一端設(shè)有鏤空結(jié)構(gòu)，所述鏤空結(jié)構(gòu)與振打桿鉸接，所述振打桿遠(yuǎn)離連桿的端部通過所述吊耳與振打錘鉸接，振打錘用于對(duì)清灰機(jī)構(gòu)的沖擊桿進(jìn)行錘擊，對(duì)振打機(jī)構(gòu)進(jìn)一步受力優(yōu)化，具體步驟為：

4、步驟一、所述振打錘的重心與清灰機(jī)構(gòu)的沖擊桿的軸心線位于同一直線；

5、步驟二、所述振打桿首尾兩端的鉸接點(diǎn)間距為150mm-250mm，所述連桿首尾兩端鉸接點(diǎn)間距為130mm-170mm；

6、步驟三、所述振打錘的直徑為100mm-120mm。

7、進(jìn)一步的，所述振打桿包括鉸接套筒、連接板及鉸接框體，所述鉸接框體頂部通過連接板與鉸接套筒連接，所述鉸接套筒與連桿鉸接，所述鉸接框體與吊耳鉸接，所述連接板中部設(shè)有配重孔。

8、進(jìn)一步的，所述鉸接套筒的側(cè)部與鉸接框體的側(cè)部的寬度比為1:1.25-1:1.35。

9、進(jìn)一步的，振打桿寬度與長度的比值為1:5.5-1:7.5，所述振打桿的厚度不小于8mm。

10、進(jìn)一步的，所述振打錘質(zhì)量為4.5kg-6.5kg，所述振打錘為球體結(jié)構(gòu)，清灰機(jī)構(gòu)的沖擊桿的受力端部為曲面結(jié)構(gòu)。

11、進(jìn)一步的，吊耳的橫桿與豎桿寬度比值為1:2-1:3。

12、進(jìn)一步的，還包括以下步驟：

13、步驟四、利用有限元分析對(duì)振打機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析，特別是在振打桿與振打錘的連接處，模擬實(shí)際工況下的受力情況，通過分析找出應(yīng)力集中區(qū)域，并根據(jù)結(jié)果調(diào)整結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，例如增加加強(qiáng)筋或優(yōu)化連接結(jié)構(gòu)，以確保受力均勻、合理；

14、步驟五、所述振打桿、連桿、鉸接桿的表面均進(jìn)行噴丸、滲碳或氮化處理；

15、步驟六、所述振打桿、連桿、鉸接桿均進(jìn)行熱處理。

16、進(jìn)一步的，驅(qū)動(dòng)軸與連桿的連接處以及連桿與振打桿的連接處均采用石墨銅套結(jié)構(gòu)，公差要求為孔公差h10，軸公差d10。

17、進(jìn)一步的，所述振打桿與吊耳連接的定位銷的直徑為30mm，所述吊耳長度為50mm-60mm。

18、進(jìn)一步的，所述連桿、振打桿、振打錘及吊耳的材質(zhì)均為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。

19、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的一種余熱鍋爐的機(jī)械振動(dòng)受力優(yōu)化方法具有以下優(yōu)勢：

20、1、通過將振打錘的重心與清灰機(jī)構(gòu)的沖擊桿軸心線保持在同一直線上，確保振打錘在錘擊時(shí)受力更均勻，減少偏心力對(duì)系統(tǒng)造成的損害。振打桿首尾兩端的鉸接點(diǎn)間距、振打桿的寬度比例和振打桿連接板設(shè)置配重孔，旨在優(yōu)化振打桿的質(zhì)心位置。可以有效減少振打桿在工作時(shí)產(chǎn)生的扭矩，降低因周期性扭矩導(dǎo)致的疲勞破壞風(fēng)險(xiǎn)。驅(qū)動(dòng)軸與連桿的連接處以及連桿與振打桿的連接處采用石墨銅套結(jié)構(gòu)，能夠有效減少摩擦和磨損，提高連接部位的使用壽命。采用精密的公差設(shè)計(jì)(孔公差h10，軸公差d10)，確保連接部位的配合精度，從而提高機(jī)械傳動(dòng)的穩(wěn)定性和可靠性。

21、2、振打機(jī)構(gòu)的多段擺桿結(jié)構(gòu)使得力能夠在多個(gè)點(diǎn)之間傳遞和分散，減少了單點(diǎn)受力的情況。有效降低每個(gè)連接點(diǎn)的應(yīng)力集中現(xiàn)象，延長各部件的使用壽命。由于擺桿結(jié)構(gòu)的多段鉸接設(shè)計(jì)，振動(dòng)和沖擊力能夠被逐步吸收和緩沖。有助于降低系統(tǒng)整體的振動(dòng)，避免因劇烈振動(dòng)導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)疲勞和損壞。振打機(jī)構(gòu)有效提升了力的傳遞效率、減少了結(jié)構(gòu)振動(dòng)和應(yīng)力集中，同時(shí)增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性和穩(wěn)定性，適應(yīng)性強(qiáng)且易于維護(hù)，符合工業(yè)設(shè)備高效、穩(wěn)定的要求。

技術(shù)特征：

1.一種余熱鍋爐的機(jī)械振動(dòng)受力優(yōu)化方法，其特征在于：采用振打機(jī)構(gòu)對(duì)清灰機(jī)構(gòu)的沖擊桿進(jìn)行錘擊，振打機(jī)構(gòu)包括連桿、振打桿、振打錘及吊耳，所述連桿一端與驅(qū)動(dòng)軸可拆卸連接，所述連桿的另一端設(shè)有鏤空結(jié)構(gòu)，所述鏤空結(jié)構(gòu)與振打桿鉸接，所述振打桿遠(yuǎn)離連桿的端部通過所述吊耳與振打錘鉸接，振打錘用于對(duì)清灰機(jī)構(gòu)的沖擊桿進(jìn)行錘擊，對(duì)振打機(jī)構(gòu)進(jìn)一步受力優(yōu)化，具體步驟為：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種余熱鍋爐的機(jī)械振動(dòng)受力優(yōu)化方法，其特征在于：所述振打桿包括鉸接套筒、連接板及鉸接框體，所述鉸接框體頂部通過連接板與鉸接套筒連接，所述鉸接套筒與連桿鉸接，所述鉸接框體與吊耳鉸接，所述連接板中部設(shè)有配重孔。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種余熱鍋爐的機(jī)械振動(dòng)受力優(yōu)化方法，其特征在于：所述鉸接套筒的側(cè)部與鉸接框體的側(cè)部的寬度比為1:1.25-1:1.35。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種余熱鍋爐的機(jī)械振動(dòng)受力優(yōu)化方法，其特征在于：振打桿寬度與長度的比值為1:5.5-1:7.5，所述振打桿的厚度不小于8mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種余熱鍋爐的機(jī)械振動(dòng)受力優(yōu)化方法，其特征在于：所述振打錘質(zhì)量為4.5kg-6.5kg，所述振打錘為球體結(jié)構(gòu)，清灰機(jī)構(gòu)的沖擊桿的受力端部為曲面結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種余熱鍋爐的機(jī)械振動(dòng)受力優(yōu)化方法，其特征在于：吊耳的橫桿與豎桿寬度比值為1:2-1:3。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種余熱鍋爐的機(jī)械振動(dòng)受力優(yōu)化方法，其特征在于：還包括以下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種余熱鍋爐的機(jī)械振動(dòng)受力優(yōu)化方法，其特征在于：驅(qū)動(dòng)軸與連桿的連接處以及連桿與振打桿的連接處均采用石墨銅套結(jié)構(gòu)，公差要求為孔公差h10，軸公差d10。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種余熱鍋爐的機(jī)械振動(dòng)受力優(yōu)化方法，其特征在于：所述振打桿與吊耳連接的定位銷的直徑為30mm，所述吊耳長度為50mm-60mm。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種余熱鍋爐的機(jī)械振動(dòng)受力優(yōu)化方法，其特征在于：所述連桿、振打桿、振打錘及吊耳的材質(zhì)均為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種余熱鍋爐的機(jī)械振動(dòng)受力優(yōu)化方法，采用振打機(jī)構(gòu)對(duì)清灰機(jī)構(gòu)的沖擊桿進(jìn)行錘擊，振打機(jī)構(gòu)包括連桿、振打桿、振打錘及吊耳，連桿一端與驅(qū)動(dòng)軸可拆卸連接，連桿的另一端設(shè)有鏤空結(jié)構(gòu)，鏤空結(jié)構(gòu)與振打桿鉸接，振打桿遠(yuǎn)離連桿的端部通過吊耳與振打錘鉸接，振打錘用于對(duì)清灰機(jī)構(gòu)的沖擊桿進(jìn)行錘擊。本發(fā)明所述的一種余熱鍋爐的機(jī)械振動(dòng)受力優(yōu)化方法，解決了由于相關(guān)技術(shù)中的清灰裝置的振打受力設(shè)計(jì)不合理，連接處受力不均勻，導(dǎo)致該處容易產(chǎn)生較大的彎曲應(yīng)力的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：王炯,范瑞民,李勇,林禹青,張迎春,鄒軍輝,曹偉,張飛,謝華,肖陽
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中材節(jié)能股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23