专利名称：环冷机及其环形风道端部密封装置、支撑组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及钢铁冶炼领域，特别涉及一种环冷机及其环形风道端部密封装置、支撑组件。
背景技术：
在钢铁冶炼工艺过程中，环冷机设置于烧结工序和矿料入炉工序之间，用于冷却烧结的矿料，主要采用风冷方式对环冷机台车上的物料进行冷却。现有环冷机大致分为高温区I区、中温区II区、低温区III区和非冷却区IV区，在台车运转过程中，待冷却的矿料自非冷却区IV装料工位的给料溜槽注入各台车的矿料容纳空间，进入冷却区内后通过压力风对矿料进行冷却，而后各环冷机台车进入非冷却区IV的卸料工位，完成冷却和卸料。请一并参见图I和图2,其中，图I为现有环冷机的整体结构不意图；图2为图I的 A — A剖视图。如图所示，冷却风由几台鼓风机11送入与环冷机冷却区对应设置的环形风管12内，并经进风管13进入由环形液槽14和门型密封装置15构成的环形风道16，门型密封装置15的出风口 151与台车进风管17连通。由于环形风道整圈设置，因此在环冷机冷却区与非冷却区IV相对应的两个径向断面处设有风道端部密封(图中未示出)，防止冷却风从冷却区进入非冷却区。接下来，具体说明现有环冷机的环形风道端部密封装置。具体请参见图3和图4，其中，图3为图I的B — B剖切位置处环形风道端部密封装置的装配关系示意图，图4示出了图3所示基座前端周向限位支撑机构的装配关系示意图。液密封环冷机10的环形风道端部密封装置是由固定设置基座18、密封体19和浮动支撑机构20组成，从而将环形风道按照实际功能的不同，进行冷却区与非冷却区的隔断，保持冷却区环形风道内的压力稳定。如图3所示，浮动支撑机构20位于基座18内部，是一个平衡杠杆机构。在环冷机运行过程中，端部密封装置浮动支撑机构20及固定设置的基座18的主要作用是支撑密封体19，使密封体顶板191与门型密封盖板152之间保持紧密接触，达到减少冷却区的冷却风量流失和稳定冷却区风道内风压的作用。具体地，现有的浮动支撑机构20上部采用四个滚轮201来支撑密封体19，使得密封体19能够沿着环冷机的径向做移动，以适应运转过程中的门型密封装置15对密封体19产生的径向作用力。同时，端部密封装置中，在基座18前端固定设置有两个周向限位支撑机构21，周向限位支撑机构21的滚轮211能够阻止密封体19随着门型密封装置环向运动，并与浮动支撑机构上部的四个滚轮201 —并，使密封体19能够跟随门型密封装置15作环冷机径向移动。这仅限于滚轮安装方向为环冷机径向导引方向的情形(水平设置)。在环向运动的过程中，门型密封装置还会有上下运动，这时，密封体浮动支撑机构20上的四个滚轮201支撑密封体19与门型密封装置15同时上下运动，也就是说，四个滚轮201对密封体19上下运动无影响。但是，固定设置在基座18前端的两个滚轮211的安装方向只适应于径向导引，对密封体19的上下运动产生较大阻力，影响密封体19对门型密封装置15的相随运动。上述分析可知，如果将固定设置在基座18前端的两个滚轮211换向设置(竖向设置)以适应密封体19的上下运动，显然不利于密封体19径向运动。有鉴于此，亟待针对现有环形风道端部密封装置的滚轮组件进行优化设计，以确保门型密封装置的稳定运行。
实用新型内容针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于，提供一种用于环形风道端部密封装置的支撑组件，应用该支撑组件能够使得相适配的两构件在平面内全向相对运动，以吸收环冷机运转过程中产生的偏移作用力，从而建立一个可靠的动密封。在此基础上，本实用新型还提供一种应用该支撑组件的环形风道端部密封装置及环冷机。本实用新型提供的一种环形风道端部密封装置的支撑组件，包括滚珠和用于固定设置的支座；其中，所述支座的内部设置有内腔，且所述内腔的顶壁开设有连通所述内腔的开孔；所述滚珠内置于所述支座的内腔中；所述滚珠与所述内腔间隙配合，且所述滚珠的顶部自所述开孔伸出于所述内腔。优选地，所述支座为可拆卸连接的分体式结构。优选地，所述支座为可拆卸连接的上、下分体式结构。优选地,所述支座包括用于固定设置的下部底座，所述下部底座的上端具有球支承内凹部；和与所述下部底座螺纹连接的上部顶盖，所述上部顶盖的下端具有球支承内凹部，且所述上部顶盖与下部底座的内凹部构成所述内腔；所述开孔形成于所述上部顶盖上。优选地，螺纹连接的所述上部顶盖与下部底座之间具有周向限位构件。优选地，所述周向限位构件具体为螺纹紧固件。本实用新型提供的环形风道端部密封装置，置于所述环冷机的冷却区与非冷却区临界处的门型密封装置内、外环板之间，所述环形风道端部密封装置包括固定设置在液槽底板上的基座、置于所述基座内的浮动支撑机构和罩装在所述基座和浮动支撑机构外侧的密封体；所述浮动支撑机构的上部设置有与所述密封体抵接的顶部支撑组件；所述支撑组件具体为如前所述的环形风道端部密封装置的支撑组件。优选地，在所述基座相对于环向运动的门型密封装置环向运动的前端与所述密封体之间设置如前所述的环形风道端部密封装置的支撑组件，用于阻止所述密封体在环向运动的门型密封装置带动下作环向运动。本实用新型提供的环冷机，包括多个周向依次设置的台车、用于输送冷却风至所述台车的由门型密封装置与环形液槽构成的环形风道，及置于所述环冷机的冷却区与非冷却区临界处的门型密封装置内、外环板之间的环形风道端部密封装置，所述端部密封装置为如前所述的环形风道端部密封装置。本实用新型针对可相对位移的两个相适配构件之间的支撑组件进行优化设计，该支撑组件的固定支座具有内腔及内置于该内腔中的滚珠，且滚珠自该内腔的顶壁伸出，用于与待配合构件相抵。与现有滚轮支撑组件相比，本方案的滚珠与支座之间所形成的球面运动高副，能够使得两适配构件之间在与滚珠球面相切(即垂直滚珠的球半径)的平面内全向相对运动，具有全方位向导作用。[0023]以该支撑组件置于环形风道端部密封装置的浮动支撑机构上部与密封体之间为例。其支座固定设置在浮动支撑机构上部，其滚珠用于与密封体相抵配合；在环冷机运行过程中，密封体受到水平面内任意方向作用力及上下浮动时均可带动滚珠在内腔中转动，也就是说，在支撑密封体的同时，两者之间能够更灵活地运动，在密封体顶板的上表面与门型密封盖板接触且有相对运动的情况下，能够建立一个可靠的动密封形式。由此，当门型密封装置随台车通过端部密封时，浮动支撑机构支撑的密封体顶板能够更灵活的贴紧门型密封盖板，保证了端部密封的有效性，防止风道的压力在此剧烈变化，有利于环形水槽内的液面稳定。此外，该支撑组件应用于端部密封装置基座前端，不仅能够使得密封体能够跟随门型密封装置作环冷机径向移动，而且当密封体受到水平面内任意方向作用力及上下浮动时，依然能够得以有效适应，也就是说，设置在端部密封装置基座前端的支撑组件能够满足同时产生上下运动和径向运动的空间复合运动的情形。
图I为现有环冷机的整体结构示意图；图2为图I的A — A剖视图；图3为图I的B — B剖切位置处环形风道端部密封装置的装配关系示意图；图4示出了图3所示基座前端周向限位支撑机构的装配关系示意图，该图自图3中所示C向视角形成；图5是具体实施方式
中所述环形风道端部密封装置的俯视图；图6是图5的D —D剖视图；图7为具体实施方式
所述浮动支撑机构上部的支撑组件的整体结构示意图；图8为图7中所示支撑组件的轴向剖视图；图9为具体实施方式
所述固定设置在基座前端的支撑组件的整体结构示意图；图10为图9中所示支撑组件的轴向剖视图。图中环形风道端部密封装置40、基座41、浮动支撑机构42、密封体43、顶板431、前侧板432、门型密封内环板51、门型密封外环板52、门型密封盖板53、底板61、支撑组件70、滚珠71、支座72、下部底座721、上部顶盖722、球面内凹部731、球面内凹部732、开孔733、螺纹紧固件74、支撑组件80、滚珠81、支座82。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种结构优化的环形风道端部密封装置，以减小密封体与门型密封盖板及端部密封装置中固定基座之间在工作过程中形成运动阻力和刚性磨损，可有效提高整机运行的安全可靠性。不失一般性，下面结合说明书附图具体说明本实施方式。本文中所涉及的方位词内、外是以环冷机中心作为基准定义的，所涉及的方位词前、后是以环冷机的转动方向为基准定义的。应当理解，所述内、外、前、后等方位词的使用并不限定本申请请求保护的范围。[0040]本实施方式中，构成环冷机的基本功能部件及其相互之间的位置连接关系与现有技术相同，可一并参见图I和图2。具体而言，每个台车铰接于其前侧台车支承梁，其台车篦板与其前、后台车支承梁与其两侧的台车内侧拦板和台车外侧拦板构成矿料容纳空间，分别沿环冷机的周向依次设置；工作过程中，沿着固设于支架上的导轨，台车与支承梁围绕环冷机的中心回转运动，完成布料、冷却及卸料等作业。其中，冷却矿料的作业通过送风系统具体实现；在送风系统的环形风道中，冷却区与非冷却区临界处的门型密封装置内、外环板之间同样设置有环形风道端部密封装置。除环形风道端部密封装置外，前述主要功能部件可以与现有技术相同，本领域的技术人员基于现有技术完全可以实现，故本文不再赘述。为详细阐述本实用新型所述环形风道端部密封装置的优化结构，请参见图5和图6，其中，图5是本实施方式中所述环形风道端部密封装置的俯视图，该图中未示出密封体顶板以简化图示；图6是图5的D — D剖视图。该环形风道端部密封装置40置于环冷机的冷却区与非冷却区临界处的门型密封内环板51和门型密封外环板52之间；并且该环形风道端部密封装置40包括基座41、浮动支撑机构42和密封体43三个主要部分。其中，基座41固定设置在液槽的底板61上，浮动支撑机构42置于基座41内，密封体43罩装在基座41和浮动支撑机构42的外侧，密封体43的顶板与门型密封盖板53的内表面相抵，用于密封经过环冷机环形风道端部(即，冷却区与非冷却区临界处)的门型密封装置，且该密封体43在浮动支撑机构42上部的支撑组件70的支撑下位移；固定在底板61上的基座41用于阻止密封体43在环形运动的门型密封装置带动下作环向运动，并对密封体43同时发生径向位移和上下浮动时进行全方位导向。本方案所述支撑组件70包括滚珠71和固定设置在浮动支撑机构42上部的支座72。该支座72内部设置有内腔，滚珠71内置于支座72的内腔中且两者间隙配合，形成球面配合副；内腔的顶壁开设有连通内腔的开孔，且滚珠71的顶部自开孔伸出于该内腔，以便于与密封体43的顶板431相抵配合。在环冷机运行过程中，密封体43受到水平面内任意方向作用力均可带动滚珠71在内腔中转动，该支撑组件70在支撑密封体43的同时，还能够确保密封体43与浮动支撑机构42之间更灵活地运动，从而在密封体43的顶板431的上表面与门型密封盖板53接触且有相对运动的情况下，能够建立一个可靠的动密封形式。具体来说，基于与滚珠71形成球面配合副的功能需要，支座72的结构可以为一体式结构，当然，也可以采用可拆卸连接的分体式结构，以提高装配工艺性，方便检修操作。请一并参见图7和图8，图中所示支座72为可拆卸连接的上、下分体式结构。其中，图7为本实施方式所述浮动支撑机构上部的支撑组件的整体结构示意图，图8为图7中所示支撑组件的轴向剖视图。结合图7和图8所示，该支座72包括用于固定设置的下部底座721和与下部底座721螺纹连接的上部顶盖722 ;其中，下部底座721的上端具有球面内凹部731，上部顶盖722的下端具有球面内凹部732，且上部顶盖722下端的球面内凹部732与下部底座721的上端具有球面内凹部731构成前述用于容置滚珠71的内腔。本优选方案中，用于滚珠71伸出的开孔733形成于上部顶盖722上。需要说明的是，下部底座721和上部顶盖722之间的螺纹连接，可以通过下部底座721上端部的外螺纹与上部顶盖722下端部的内螺纹来实现。实际上，基于现有技术也可以在两者组装完成后采用螺纹紧固件实现两者相对位置的固定；此外，分体式结构的支座72并不局限于图示所示的上、下分体，也可以采用左、右分体形式，只要满足使用需要均在本申请请求保护的范围内。为避免工作过程中，螺纹连接的上部顶盖722与下部底座721之间松脱，影响工作稳定性。可以在螺纹连接的上部顶盖722与下部底座721之间具有周向限位构件。其中，周向限位构件可以采用销钉或者铆钉等方式实现，当然，该周向限位构件采用图中所示的螺纹紧固件74可便于进行检修维护。另外，支撑组件除应用于浮动支撑机构42与密封体43之间外，也可以应用于基座41与密封体43之间。进一步如图5所示，在基座41相对于环向运动的门型密封装置环向运动的前端与密封体43之间设置有支撑组件80，用于阻止密封体43在环向运动的门型密封装置带动下作环向运动。同样，该支撑组件80的支座82固定设置在基座41的前端，自其内腔伸出的滚珠81与密封体43的前侧板432相抵。具体请一并参见图9和图10 ;其中，图9为本实施方式所述固定设置在基座前端 的支撑组件的整体结构示意图，图10为图9中所示支撑组件的轴向剖视图。本方案中受力方向不同的浮动支撑机构42与密封体43之间的支撑组件70以及基座41与密封体43之间的支撑组件80均可以采用相同的结构，因此，支撑组件80的详细结构不再赘述。以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
权利要求1.环形风道端部密封装置的支撑组件，其特征在于，包括 用于固定设置的支座，所述支座的内部设置有内腔，且所述内腔的顶壁开设有连通所述内腔的开孔；和 滚珠，内置于所述支座的内腔中；所述滚珠与所述内腔间隙配合，且所述滚珠的顶部自所述开孔伸出于所述内腔。
2.根据权利要求I所述的环形风道端部密封装置的支撑组件，其特征在于，所述支座为可拆卸连接的分体式结构。
3.根据权利要求2所述的环形风道端部密封装置的支撑组件，其特征在于，所述支座为可拆卸连接的上、下分体式结构。
4.根据权利要求3所述的环形风道端部密封装置的支撑组件，其特征在于，所述支座包括 用于固定设置的下部底座，所述下部底座的上端具有球支承内凹部；和 与所述下部底座螺纹连接的上部顶盖，所述上部顶盖的下端具有球支承内凹部，且所述上部顶盖与下部底座的球支承内凹部构成所述内腔；所述开孔形成于所述上部顶盖上。
5.根据权利要求4所述的环形风道端部密封装置的支撑组件，其特征在于，螺纹连接的所述上部顶盖与下部底座之间具有周向限位构件。
6.根据权利要求5所述的环形风道端部密封装置的支撑组件，其特征在于，所述周向限位构件具体为螺纹紧固件。
7.环形风道端部密封装置，置于所述环冷机的冷却区与非冷却区临界处的门型密封装置内、外环板之间，所述环形风道端部密封装置包括固定设置在液槽底板上的基座、置于所述基座内的浮动支撑机构和罩装在所述基座和浮动支撑机构外侧的密封体；所述浮动支撑机构的上部设置有与所述密封体抵接的顶部支撑组件；其特征在于，所述支撑组件具体为如权利要求I至6中任一项所述的环形风道端部密封装置的支撑组件。
8.根据权利要求7所述的环形风道端部密封装置，其特征在于，在所述基座相对于环向运动的门型密封装置环向运动的前端与所述密封体之间设置如权利要求I至6中任一项所述的环形风道端部密封装置的支撑组件，用于阻止所述密封体在环向运动的门型密封装置带动下作环向运动。
9.环冷机，包括多个周向依次设置的台车、用于输送冷却风至所述台车的由门型密封装置与环形液槽构成的环形风道，及置于所述环冷机的冷却区与非冷却区临界处的门型密封装置内、外环板之间的环形风道端部密封装置，其特征在于，所述端部密封装置为权利要求7或8所述的环形风道端部密封装置。
专利摘要本实用新型公开一种环形风道端部密封装置的支撑组件，包括滚珠和用于固定设置的支座；其中，所述支座的内部设置有内腔，且所述内腔的顶壁开设有连通所述内腔的开孔；所述滚珠内置于所述支座的内腔中；所述滚珠与所述内腔间隙配合，且所述滚珠的顶部自所述开孔伸出于所述内腔。与现有技术相比，应用该支撑组件能够使得相适配的两构件在平面内全向相对运动，以吸收环冷机运转过程中产生的偏移作用力，从而建立一个可靠的动密封。在此基础上，本实用新型还提供一种应用该支撑组件的环形风道端部密封装置及环冷机。
文档编号F27D15/02GK202613993SQ20122022346
公开日2012年12月19日 申请日期2012年5月17日 优先权日2012年5月17日
发明者高德亮, 戴传德, 徐长新, 翟鑫, 邹阳 申请人:中冶长天国际工程有限责任公司