一种返料器的制作方法

本实用新型涉及返料设备技术领域，尤其涉及一种返料器。

背景技术：

煤清洁利用技术有循环流化床锅炉和双流化床气化炉，两种设备均需要使用返料装置实现高温物料循环，使得未反应的碳随高温物料在炉中反复循环进行燃烧和气化，增压碳的停留时间。

现有高温物料回送有：非机械式返料器和机械式返料器。其中，非机械返料器以L形返料器为例，返料器的一端通过立管与气固分离器连接，高温物料在返料器内容易引起碳的燃烧而造成结渣；需要较高的立管来平衡整个系统的压力；返料量的控制精度也较低。而机械返料器可以避免上述问题，机械返料器为控制阀(如盘阀)，机械返料器通过管道分别与气化炉、气固分离器连接，现有阀体通常采用金属材料制作，在高温环境下容易出现变形，而导致卡塞的问题。

技术实现要素：

本实用新型的实施例提供一种返料器，可解决现有技术中机械式返料器在高温环境下容易出现变形而引起卡塞的问题。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一种返料器，包括壳体，所述壳体内穿设有转动轴，位于所述壳体内的部分所述转动轴上固定套设有叶轮，所述叶轮的叶片内设有第一空腔，所述转动轴为空心轴，所述转动轴的内腔与所述叶片内的第一空腔连通，位于所述壳体外的部分所述转动轴上开设有与所述内腔连通的通孔，所述通孔用于与冷却管道连通。

进一步地，所述叶轮的外壁设有第一耐高温层。

进一步地，所述壳体的内壁设有第二耐高温层。

进一步地，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体位于所述第二壳体的外侧，所述第一壳体与所述第二壳体之间形成有第二空腔，所述第一壳体上开设有与所述第二空腔连通的第一进液口和第一出液口。

进一步地，所述壳体上开设有两个相对的开口，所述开口通过堵头封闭，所述堵头上开设有安装孔，所述转动轴的两端分别穿设于两个所述堵头的安装孔内，且所述转动轴的端部位于所述堵头的外侧，所述转动轴的两端均开设有所述通孔。

进一步地，所述堵头包括第一壁、以及位于所述第一壁内侧的第二壁，所述第一壁和第二壁之间形成有第三空腔，所述第一壁上开设有第二进液口和第二出液口，所述第二进液口、所述第二出液口均与所述第三空腔连通。

进一步地，所述堵头与所述壳体法兰连接。

进一步地，还包括流体滑环，所述流体滑环的转子与所述转动轴传动连接，所述流体滑环的定子与所述冷却管道固定连接。

进一步地，所述叶轮沿径向的截面为星形。

进一步地，所述壳体上开设有进料口和出料口，所述进料口、所述出料口分别位于所述叶轮的径向两侧。

进一步地，所述转动轴上开设有连通孔，所述连通孔的边沿均位于所述叶片的第一空腔的入口内，或所述连通孔的边沿与所述叶片的第一空腔的入口边沿平齐。

进一步地，所述连通孔为多个，多个所述连通孔沿所述转动轴的周向间隔分布、且与所述叶轮上的多个叶片一一对应。

进一步地，所述连通孔的宽度为所述转动轴沿周向的长度的1/6～1/16。

进一步地，所述叶片的顶角的取值范围为10°～30°。

进一步地，还包括链轮传动机构和驱动电机，所述转动轴通过所述链轮传动机构与所述驱动电机传动连接。

进一步地，所述壳体上固定有轴承座，所述轴承座内装设有轴承，所述转动轴安装于所述轴承中。

本实用新型实施例提供的返料器，在位于壳体内的部分转动轴上设置叶轮，且叶轮内的第一空腔与转动轴的内腔连通，可将位于壳体外的部分转动轴上的通孔与冷却管道连通，通过冷却管道给转动轴和叶片内通入冷却水，在高温返料过程中，转动轴和叶片的壁面温度可保持在较低范围，减少了叶轮上的叶片和转动轴的变形，避免出现卡塞问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例返料器的结构示意图之一；

图2为图1的A-A截面图；

图3为本实用新型实施例返料器中转动轴的结构示意图；

图4为本实用新型实施例返料器中转动轴和叶轮的局部剖视图；

图5为本实用新型实施例返料器的结构示意图之二。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参照图1～4，本实用新型实施例的返料器包括壳体1，壳体1内穿设有转动轴2，位于壳体1内的部分转动轴2上固定套设有叶轮3，叶轮3的叶片31内设有第一空腔32，转动轴2为空心轴，转动轴2的内腔与叶片31内的第一空腔32连通，位于所述壳体1外的部分转动轴2上开设有与内腔连通的通孔21，该通孔21用于与第一冷却管道100连通。

本实用新型实施例提供的返料器，在位于壳体1内的部分转动轴2上设置叶轮3，且叶轮3内的第一空腔32与转动轴2的内腔连通，可将位于壳体1外的部分转动轴2上的通孔21与第一冷却管道100连通，通过第一冷却管道100给转动轴2和叶片31内通入冷却水，在高温返料过程中，叶片31和转动轴2的壁面温度可保持在较低范围，减少了叶轮3上的叶片31和转动轴2的变形，避免出现卡塞问题。

进一步地，本实用新型的一个实施例中叶轮3的外壁设有第一耐高温层301，如图2所示，不仅减少了高温物料的热量损失，而且可减少高温物料直接接触叶片31而造成形变。

同理，本实用新型实施例中壳体1的内壁设有第二耐高温层104，第二耐高温层104将壳体1与高温物料隔开，从而减少了高温物料的热量损失，并进一步减少高温物料对壳体1的影响，避免壳体1发生形变。

可选地，第一耐高温层301和第二耐高温层104可采用同一种材料制作，也可采用不同材料制作。如第一耐高温层301和第二耐高温层104可均采用耐高温陶瓷材料制作，陶瓷的导热系数差，耐磨性较好，可减少高温物料对壳体1、叶片31造成的磨损。

可选地，参照图1，本实用新型实施例返料器的壳体1包括第一壳体11和第二壳体12，第一壳体11位于第二壳体12的外侧，第一壳体11与第二壳体12间隔设置，以在第一壳体11与第二壳体12之间形成第二空腔13，第一壳体11上开设有第一进液口和第一出液口，第一进液口、第一出液口与第二空腔13均连通，可将第一进液口与第二冷却管道的出液口连通，第一出液口与第二冷却管道的进液口连通，以给壳体1内通入循环的冷却水；或者第二空腔13内绕设有第一降温管，第一降温管的两端分别与第一进液口、第一出液口连接，通过第二冷却管道给第一降温管内通入循环的冷却水，从而使壳体1的壁面温度维持在与第二空腔13内的冷却水水温接近的温度，从而进一步减少壳体1因高温物料而产生形变。

具体地，上述壳体1上开设有两个开口101，两个开口101相对设置，两个开口101均通过堵头4封闭，堵头4上开设有安装孔，转动轴2的两端分别穿设于两个堵头4的安装孔内，且转动轴2的端部位于堵头4的外侧，转动轴2的两端均开设有上述通孔21，一个通孔21与第一冷却管道100的出液口连通，另一个通孔21与第一冷却管道100的进液口连通，如图1所示，第一冷却管道100可给转动轴2和叶片31内注入循环的冷却水，以使叶片31和转动轴2的壁面温度保持在较低范围。

为了防止堵头4在高温工作环境下发生形变，参照图1，堵头4包括第一壁41和第二壁42，第二壁42位于第一壁41的内侧，第一壁41和第二壁42间隔设置，以在第一壁41和第二壁42之间形成有第三空腔43，第一壁41上开设有第二进液口和第二出液口，第二进液口、第二出液口均与第三空腔43均连通，第二进液口、第二出液口均与第三冷却管道连通，第三冷却管道给堵头4的第三空腔43内通入循环的冷却液，或者第三空腔43内绕设有第二降温管，第二降温管的两端分别与第二进液口、第二出液口连接，通过第三冷却管道给第二降温管内通入循环的冷却水，以使堵头4的壁面温度也维持在较低水平。

可选地，堵头4与壳体1螺纹连接，或堵头4与壳体1法兰连接。本实用新型实施例中堵头4与壳体1法兰连接，如图1～2所示，法兰连接具有拆卸方便、强度高、密封性能好的优点。

进一步地，本实用新型实施例的返料器还包括流体滑环5，流体滑环5的转子与转动轴2传动连接，流体滑环5的定子与第一冷却管道100固定连接，如图1和图5所示，从而实现转动轴2与冷却管道的机械连接以及两者内部流道的连通和密封。

可选地，返料器可采用叶轮3形式有多种，如风轮为离心式，又如叶轮3的截面为星形。本实用新型实施例中叶轮的截面为星形，可以减小叶轮内腔容积，增大装料量。

基于上述实施例，壳体1上开设有进料口102和出料口103，进料口102和出料口103分别位于叶轮3的径向两侧，如图1～2所示，物料通过叶轮可迅速从返料器内排出。此外，叶轮3上的叶片31沿圆周方向均布有4～8个。

需要说明的是：第二壳体12可仅设置在两个开口101处，第一壳体11中第一进料口102和出料出103采用耐高温、且耐磨材料制作。

可选地，转动轴2上开设有连通孔22，该连通孔22的边沿位于叶片31的第一空腔32的入口内，或者连通孔22的边沿叶片31的第一空腔32的入口边沿平齐，如图3～4所示，通过连通孔22将转动轴2与叶片31连通。对于叶轮的截面为星形的方案，上述连通孔22为长条孔，长条孔沿转动轴2的轴向延伸。

基于上述实施例，连通孔22为多个，多个连通孔22沿转动轴2的周向间隔分布，且多个连通孔22与叶轮3的多个叶片31一一对应连通，冷却液的流速较高。

进一步地，若连通孔22的宽度W大于转动轴2沿周向长度的1/6，连通孔22的宽度过大，影响转动轴2的结构强度；若连通孔22的宽度W小于转动轴2沿周向长度的1/16，连通孔22的面积过小，冷却液的流量过小，不能给叶片31及时补充冷量。因此，本实用新型实施例中转动轴2上连通孔22的宽度为转动轴2沿周向长度的1/6～1/16。可选地，连通孔22的宽度为转动轴2沿周向的长度的1/6、1/8、1/10、1/12、1/14、或1/16。

进一步地，上述星形的叶轮3中，叶片31截面为V形。若叶片31的顶角的角度大于30°，叶轮3上可设置的叶片31数量较少，下料量大，控制精度降低；若叶片31的顶角的角度小于10°，叶片31的第一腔室容量过小，可容置的冷却液量过小，不利于叶片31的快速降温。因此，本实用新型实施例中叶片31的顶角的取值范围为10°～30°。

可选地，转动轴2为钢管加工而成，转动轴2与叶轮3可采用焊接方式连接，或采用一体成型方式铸造。

此外，控制冷却液的流速，可使叶片31在旋转到任一角度时，叶片31内的第一空腔32均有部分未被冷却液填满，有利于冷却液中气体的排出，避免叶片31内出现流动死区。

需要注意的是：返料器还包括链轮传动机构6和驱动电机7，转动轴2通过链轮传动机构6与驱动电机7传动连接，如图5所示，链轮传动机构6能保持准确的平均传动比，转动轴的压力较小，结构紧凑，能在温度较高的环境条件下工作。

具体地，上述链轮传动机构6包括链轮61以及绕设在链轮61上的链条62，一个链轮安装在转动轴2上，链轮传动机构6与驱动电机7之间还包括减速机8，减速机8可包括齿轮传动机构、蜗杆传动机构以及齿轮蜗杆传动机构。

为了减少转动轴2的磨损，本实用新型实施例中壳体1上固定有轴承座9，轴承座9内装设有轴承10，转动轴2安装于轴承10中，通过轴承10减小转动轴2传动过程中的摩擦系数，从而减少磨损。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。