专利名称：煤棒机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于煤炭加工技术领域，具体涉及一种抗扭断、使用寿命长的煤棒机。
背景技术：
目前，国内市场上化工、陶瓷、冶金等行业使用的煤棒机普遍采用螺旋叶轮推进粉煤施加压力成型为各种形状、规格的煤棒，其基本工作原理是采用电机驱动，带动减速机，再传递给煤棒机，煤棒机主轴运动带动叶轮旋转，而主轴作为煤棒机中的一个关键部件，在煤棒机正常工作过程中，主轴受到轴向推力和扭转力的共同作用，因此要求主轴抗压、抗扭转强度越高越好，目前的主轴的截面一般是采用正六边形，图1为现有的煤棒机主轴结构示意图，该主轴1大致可分为3段，即主轴前段111、主轴中段121、主轴后段131，其中主轴前段111的截面是正六边形(图2)，主轴中段121前部设置有一双列圆柱滚子轴承141，后部并列设置两组单列圆锥滚子轴承151、161。
根据上面所述的结构，六方截面的主轴普遍存在着主轴易弯曲、变形，甚至出现断裂的现象。由于圆锥滚子轴承工作时适合有一定的径向力，且此处间隙又不便调整，特别是工作一段时间后间隙变得更大，所以得经常更换轴承。另外双列圆柱滚子轴承布置不恰当，因为此处有较大的轴向负荷及一定的径向负荷，不能调节。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种抗扭断、使用寿命长的煤棒机。
解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是该煤棒机包括主轴、减速器、联轴器、轴承座、筒体、钢套、机头，所述主轴通过轴承座上的轴承支撑，并通过联轴器与减速器相连，主轴前段设置有叶轮，机头通过钢套与筒体相连，筒体上部设置有加料斗，所述的主轴前段的横截面为带圆角的四方形。
所述的主轴由前部的调心滚子轴承和后部的推力球轴承、深沟球轴承支撑。
所述的推力球轴承和深沟球轴承之间设置有一内垫。
本实用新型所产生的有益效果是经改进后的煤棒机主轴是把原来六方截面轴改为带圆角的四方截面轴，使主轴各项强度指标得以提高，特别是横截面及截面模量系数均得到提高，另外轴承分布方式的改进，使轴承工作时承受应力更趋合理，大大延长了主轴的使用寿命，使煤棒机整体质量得以提高。
图1为现有的煤棒机主轴和轴承结构示意图；图2为图1中A-A剖面图；图3为本实用新型煤棒机结构正视图；图4为本实用新型表达主轴装配关系的正剖视图；图5为本实用新型煤棒机主轴和轴承结构示意图；图6为图5的B-B剖面图；图7为本实用新型实施例主轴和轴承装配图；图8为实施例主轴截面对照图；图9为实施例另一型主轴截面对照图；图10为抗弯截面模量的比较图。
图中1-主轴，2-皮带轮，3-减速器，4-联轴器，5-轴承座，6-筒体，7-加料口，8-钢套，9-卡环，10-机头，111-主轴前段，121-主轴中段，131-主轴后段，141-双列圆滚子轴承，151-单列圆锥滚子轴承(1)，161-单列圆锥滚子轴承(2)，112-主轴前段，122-主轴中段，132-主轴后段，142-双列调心轴承，152-深沟球轴承，162-推力球轴承，31-叶轮，32-压盖，33-密封件，34-右端盖，35-挡油环，36-内垫，37-左端盖，38-密封件，39-联轴器。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例作进一步的详细描述。
图3为本实用新型煤棒机结构示意图，煤棒机包括主轴1、皮带轮2、减速器3、联轴器4、轴承座5、筒体6、加料斗7、刚套8、卡环9、机头10，主轴1通过轴承座5上的轴承支撑，并通过联轴器4与减速器3相连，减速器3与皮带轮2连接，主轴前段112设置有叶轮31，机头10通过钢套8和卡环9与筒体6相连，筒体6上部设置有加料斗7，其中主轴前段112的横截面为带圆角的四方形。
图5为本实用新型煤棒机主轴和轴承结构示意图，该煤棒机主轴分为前段112、中段122和后段132，主轴前段112的横截面为带圆角的四方形，(图6)主轴后段132为一侧壁带有键槽的圆柱形，主轴中段122为粗细不一的多级结构，其前部设置有一调心滚子轴承142，后部设置有一推力球轴承162和深沟球轴承152，推力球轴承162和深沟球轴承152之间有一内垫36。
请参照图4和图7，图7为本实用新型实施例主轴和轴承装配图，主轴1上设置的零部件从前至后依次为主轴前段的叶轮31，主轴中段的压盖32、密封件33、右端盖34、双列调心轴承142、挡油环35、深沟球轴承152、内垫36、推力球轴承162、左端盖37、密封件38和主轴后段的联轴器39。
示例举证以下就本实用新型实施例与现有技术进行对比分析。
以本实用新型实施例25型和30型为例(1)、面积、周长的比较图8中内切圆直径为90毫米六方截面的面积S＝5335.58(平方毫米)周长L＝270.886(毫米)四方截面的面积S＝5623.973(平方毫米)周长L＝234.248(毫米)图9中内切圆直径为110毫米六方截面的面积S＝7815.879(平方毫米)周长L＝329.09(毫米)四方截面的面积S＝8407.226(平方毫米)周长L＝334.93(毫米)25型面积提高幅度＝(5627.978-5335.58)/5335.58＝5.48％25型周长提高幅度＝(274.248-270.886)/270.886＝1.24％30型面积提高幅度＝(8407.226-7815.879)/7815.879＝7.57％30型周长提高幅度＝(334.93-329.09)/329.09＝1.77％(2)、抗弯截面模量的比较(见图10)由材料力学知识得出六方截面 WX＝0.625R3Wy＝0.5413R3四方截面 WX＝Wy＝0.696R3则25型抗弯模量六方截面 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则30型抗弯模量六方截面 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型抗弯模量提高幅度＝(63423-49326)/49326＝28.6％30型抗弯模量提高幅度＝(115797-90059)/90059＝28.6％
WX图形相对X轴的抗弯模量Wy图形相对Y轴的抗弯模量d正六方形外接圆直径R正六方形外接圆半径(3)、抗扭截面模量的比较由材料力学知识可计算出六方截面 IX＝Iy＝0.5413R4IP＝1.0826R4WP＝1.0826R3四方截面 IX＝Iy＝0.608R4IP＝1.216R4WP＝1.216R3则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则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型抗弯模量提高幅度＝(202312-180118)/180118＝12.3％(4)、抗剪切强度的比较因为煤棒机主轴在工作时，其它状态相同，只是截面发生变化，根据公式τmax＝Mmax/W可知，四方截面比六方截面所受剪切应力也相应降低12.3％。从而使轴的受力状态得到改善，提高了主轴的使用寿命。
τmax截面最大剪切应力Mmax截面承受最大扭矩W截面系数通过上述计算结果表明，在材质、状态、工况均相同的情况下，带圆角的四方截面比六方截面主轴从面积、周长、抗弯曲、抗扭转、抗剪切等方面都得到提高，从客户实际使用的时间也表明，通过改进为带圆角的四方截面轴寿命得以延长。同时对轴承布置方式的改进，轴承故障率大大降低。概括来说，由于轴和轴承布置的改进，使得煤棒机整体质量得以提高。
权利要求1.一种煤棒机，包括主轴(1)、减速器(3)、联轴器(4)、轴承座(5)、筒体(6)、钢套(8)、机头(10)，所述主轴(1)通过轴承座(5)上的轴承支撑，并通过联轴器(4)与减速器(3)相连，主轴前段(112)设置有叶轮(31)，机头(10)通过钢套(8)与筒体(6)相连，筒体(6)上部设置有加料斗(7)，其特征在于所述的主轴前段(112)的横截面为带圆角的四方形。
2.根据权利要求1所述的煤棒机，其特征在于所述的主轴(1)由前部的调心滚子轴承(142)和后部的推力球轴承(162)、深沟球轴承(152)支撑。
3.根据权利要求2所述的煤棒机，其特征在于所述的推力球轴承(162)和深沟球轴承(152)之间设置有一内垫(36)。
专利摘要本实用新型公开了一种煤棒机，包括主轴、减速器、联轴器、轴承座、简体、钢套、机头，主轴通过轴承座上的轴承支撑，并通过联轴器与减速器相连，主轴前段设置有叶轮，机头通过钢套与筒体相连，筒体上部设置有加料斗，其所述的主轴前段的横截面为带圆角的四方形，主轴中段的前部设置有一调心滚子轴承，后部设置有一推力球轴承和一深沟球轴承，其主要是把原有的主轴的六方截面改为带圆角的方形，并改进了轴承的分布方式，使主轴各项强度指标得以提高，特别是横截面及截面模量系数均得到提高，轴承分布方式的改进，使轴承工作时承受应力更趋合理，大大延长了主轴的使用寿命，使得煤棒机整体质量得以提高。
文档编号B30B11/24GK2841320SQ20052005092
公开日2006年11月29日 申请日期2005年5月30日 优先权日2005年5月30日
发明者王承宁 申请人:株洲三湘煤机制造有限公司