專利名稱：環冷機及其環形風道端部密封裝置、支撐組件的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鋼鐵冶煉領域，特別涉及一種環冷機及其環形風道端部密封裝置、支撐組件。
背景技術：
在鋼鐵冶煉工藝過程中，環冷機設置于燒結工序和礦料入爐工序之間，用于冷卻燒結的礦料，主要采用風冷方式對環冷機臺車上的物料進行冷卻。現有環冷機大致分為高溫區I區、中溫區II區、低溫區III區和非冷卻區IV區，在臺車運轉過程中，待冷卻的礦料自非冷卻區IV裝料工位的給料溜槽注入各臺車的礦料容納空間，進入冷卻區內后通過壓力風對礦料進行冷卻，而后各環冷機臺車進入非冷卻區IV的卸料工位，完成冷卻和卸料。請一并參見圖I和圖2,其中，圖I為現有環冷機的整體結構不意圖；圖2為圖I的 A — A剖視圖。如圖所示，冷卻風由幾臺鼓風機11送入與環冷機冷卻區對應設置的環形風管12內，并經進風管13進入由環形液槽14和門型密封裝置15構成的環形風道16，門型密封裝置15的出風口 151與臺車進風管17連通。由于環形風道整圈設置，因此在環冷機冷卻區與非冷卻區IV相對應的兩個徑向斷面處設有風道端部密封(圖中未示出)，防止冷卻風從冷卻區進入非冷卻區。接下來，具體說明現有環冷機的環形風道端部密封裝置。具體請參見圖3和圖4，其中，圖3為圖I的B — B剖切位置處環形風道端部密封裝置的裝配關系示意圖，圖4示出了圖3所示基座前端周向限位支撐機構的裝配關系示意圖。液密封環冷機10的環形風道端部密封裝置是由固定設置基座18、密封體19和浮動支撐機構20組成，從而將環形風道按照實際功能的不同，進行冷卻區與非冷卻區的隔斷，保持冷卻區環形風道內的壓力穩定。如圖3所示，浮動支撐機構20位于基座18內部，是一個平衡杠桿機構。在環冷機運行過程中，端部密封裝置浮動支撐機構20及固定設置的基座18的主要作用是支撐密封體19，使密封體頂板191與門型密封蓋板152之間保持緊密接觸，達到減少冷卻區的冷卻風量流失和穩定冷卻區風道內風壓的作用。具體地，現有的浮動支撐機構20上部采用四個滾輪201來支撐密封體19，使得密封體19能夠沿著環冷機的徑向做移動，以適應運轉過程中的門型密封裝置15對密封體19產生的徑向作用力。同時，端部密封裝置中，在基座18前端固定設置有兩個周向限位支撐機構21，周向限位支撐機構21的滾輪211能夠阻止密封體19隨著門型密封裝置環向運動，并與浮動支撐機構上部的四個滾輪201 —并，使密封體19能夠跟隨門型密封裝置15作環冷機徑向移動。這僅限于滾輪安裝方向為環冷機徑向導引方向的情形(水平設置)。在環向運動的過程中，門型密封裝置還會有上下運動，這時，密封體浮動支撐機構20上的四個滾輪201支撐密封體19與門型密封裝置15同時上下運動，也就是說，四個滾輪201對密封體19上下運動無影響。但是，固定設置在基座18前端的兩個滾輪211的安裝方向只適應于徑向導引，對密封體19的上下運動產生較大阻力，影響密封體19對門型密封裝置15的相隨運動。上述分析可知，如果將固定設置在基座18前端的兩個滾輪211換向設置(豎向設置)以適應密封體19的上下運動，顯然不利于密封體19徑向運動。有鑒于此，亟待針對現有環形風道端部密封裝置的滾輪組件進行優化設計，以確保門型密封裝置的穩定運行。

實用新型內容針對上述缺陷，本實用新型解決的技術問題在于，提供一種用于環形風道端部密封裝置的支撐組件，應用該支撐組件能夠使得相適配的兩構件在平面內全向相對運動，以吸收環冷機運轉過程中產生的偏移作用力，從而建立一個可靠的動密封。在此基礎上，本實用新型還提供一種應用該支撐組件的環形風道端部密封裝置及環冷機。本實用新型提供的一種環形風道端部密封裝置的支撐組件，包括滾珠和用于固定設置的支座；其中，所述支座的內部設置有內腔，且所述內腔的頂壁開設有連通所述內腔的開孔；所述滾珠內置于所述支座的內腔中；所述滾珠與所述內腔間隙配合，且所述滾珠的頂部自所述開孔伸出于所述內腔。優選地，所述支座為可拆卸連接的分體式結構。優選地，所述支座為可拆卸連接的上、下分體式結構。優選地,所述支座包括用于固定設置的下部底座，所述下部底座的上端具有球支承內凹部；和與所述下部底座螺紋連接的上部頂蓋，所述上部頂蓋的下端具有球支承內凹部，且所述上部頂蓋與下部底座的內凹部構成所述內腔；所述開孔形成于所述上部頂蓋上。優選地，螺紋連接的所述上部頂蓋與下部底座之間具有周向限位構件。優選地，所述周向限位構件具體為螺紋緊固件。本實用新型提供的環形風道端部密封裝置，置于所述環冷機的冷卻區與非冷卻區臨界處的門型密封裝置內、外環板之間，所述環形風道端部密封裝置包括固定設置在液槽底板上的基座、置于所述基座內的浮動支撐機構和罩裝在所述基座和浮動支撐機構外側的密封體；所述浮動支撐機構的上部設置有與所述密封體抵接的頂部支撐組件；所述支撐組件具體為如前所述的環形風道端部密封裝置的支撐組件。優選地，在所述基座相對于環向運動的門型密封裝置環向運動的前端與所述密封體之間設置如前所述的環形風道端部密封裝置的支撐組件，用于阻止所述密封體在環向運動的門型密封裝置帶動下作環向運動。本實用新型提供的環冷機，包括多個周向依次設置的臺車、用于輸送冷卻風至所述臺車的由門型密封裝置與環形液槽構成的環形風道，及置于所述環冷機的冷卻區與非冷卻區臨界處的門型密封裝置內、外環板之間的環形風道端部密封裝置，所述端部密封裝置為如前所述的環形風道端部密封裝置。本實用新型針對可相對位移的兩個相適配構件之間的支撐組件進行優化設計，該支撐組件的固定支座具有內腔及內置于該內腔中的滾珠，且滾珠自該內腔的頂壁伸出，用于與待配合構件相抵。與現有滾輪支撐組件相比，本方案的滾珠與支座之間所形成的球面運動高副，能夠使得兩適配構件之間在與滾珠球面相切(即垂直滾珠的球半徑)的平面內全向相對運動，具有全方位向導作用。[0023]以該支撐組件置于環形風道端部密封裝置的浮動支撐機構上部與密封體之間為例。其支座固定設置在浮動支撐機構上部，其滾珠用于與密封體相抵配合；在環冷機運行過程中，密封體受到水平面內任意方向作用力及上下浮動時均可帶動滾珠在內腔中轉動，也就是說，在支撐密封體的同時，兩者之間能夠更靈活地運動，在密封體頂板的上表面與門型密封蓋板接觸且有相對運動的情況下，能夠建立一個可靠的動密封形式。由此，當門型密封裝置隨臺車通過端部密封時，浮動支撐機構支撐的密封體頂板能夠更靈活的貼緊門型密封蓋板，保證了端部密封的有效性，防止風道的壓力在此劇烈變化，有利于環形水槽內的液面穩定。此外，該支撐組件應用于端部密封裝置基座前端，不僅能夠使得密封體能夠跟隨門型密封裝置作環冷機徑向移動，而且當密封體受到水平面內任意方向作用力及上下浮動時，依然能夠得以有效適應，也就是說，設置在端部密封裝置基座前端的支撐組件能夠滿足同時產生上下運動和徑向運動的空間復合運動的情形。


圖I為現有環冷機的整體結構示意圖；圖2為圖I的A — A剖視圖；圖3為圖I的B — B剖切位置處環形風道端部密封裝置的裝配關系示意圖；圖4示出了圖3所示基座前端周向限位支撐機構的裝配關系示意圖，該圖自圖3中所示C向視角形成；圖5是具體實施方式
中所述環形風道端部密封裝置的俯視圖；圖6是圖5的D —D剖視圖；圖7為具體實施方式
所述浮動支撐機構上部的支撐組件的整體結構示意圖；圖8為圖7中所示支撐組件的軸向剖視圖；圖9為具體實施方式
所述固定設置在基座前端的支撐組件的整體結構示意圖；圖10為圖9中所示支撐組件的軸向剖視圖。圖中環形風道端部密封裝置40、基座41、浮動支撐機構42、密封體43、頂板431、前側板432、門型密封內環板51、門型密封外環板52、門型密封蓋板53、底板61、支撐組件70、滾珠71、支座72、下部底座721、上部頂蓋722、球面內凹部731、球面內凹部732、開孔733、螺紋緊固件74、支撐組件80、滾珠81、支座82。
具體實施方式
本實用新型的核心是提供一種結構優化的環形風道端部密封裝置，以減小密封體與門型密封蓋板及端部密封裝置中固定基座之間在工作過程中形成運動阻力和剛性磨損，可有效提高整機運行的安全可靠性。不失一般性，下面結合說明書附圖具體說明本實施方式。本文中所涉及的方位詞內、外是以環冷機中心作為基準定義的，所涉及的方位詞前、后是以環冷機的轉動方向為基準定義的。應當理解，所述內、外、前、后等方位詞的使用并不限定本申請請求保護的范圍。[0040]本實施方式中，構成環冷機的基本功能部件及其相互之間的位置連接關系與現有技術相同，可一并參見圖I和圖2。具體而言，每個臺車鉸接于其前側臺車支承梁，其臺車篦板與其前、后臺車支承梁與其兩側的臺車內側攔板和臺車外側攔板構成礦料容納空間，分別沿環冷機的周向依次設置；工作過程中，沿著固設于支架上的導軌，臺車與支承梁圍繞環冷機的中心回轉運動，完成布料、冷卻及卸料等作業。其中，冷卻礦料的作業通過送風系統具體實現；在送風系統的環形風道中，冷卻區與非冷卻區臨界處的門型密封裝置內、外環板之間同樣設置有環形風道端部密封裝置。除環形風道端部密封裝置外，前述主要功能部件可以與現有技術相同，本領域的技術人員基于現有技術完全可以實現，故本文不再贅述。為詳細闡述本實用新型所述環形風道端部密封裝置的優化結構，請參見圖5和圖6，其中，圖5是本實施方式中所述環形風道端部密封裝置的俯視圖，該圖中未示出密封體頂板以簡化圖示；圖6是圖5的D — D剖視圖。該環形風道端部密封裝置40置于環冷機的冷卻區與非冷卻區臨界處的門型密封內環板51和門型密封外環板52之間；并且該環形風道端部密封裝置40包括基座41、浮動支撐機構42和密封體43三個主要部分。其中，基座41固定設置在液槽的底板61上，浮動支撐機構42置于基座41內，密封體43罩裝在基座41和浮動支撐機構42的外側，密封體43的頂板與門型密封蓋板53的內表面相抵，用于密封經過環冷機環形風道端部(即，冷卻區與非冷卻區臨界處)的門型密封裝置，且該密封體43在浮動支撐機構42上部的支撐組件70的支撐下位移；固定在底板61上的基座41用于阻止密封體43在環形運動的門型密封裝置帶動下作環向運動，并對密封體43同時發生徑向位移和上下浮動時進行全方位導向。本方案所述支撐組件70包括滾珠71和固定設置在浮動支撐機構42上部的支座72。該支座72內部設置有內腔，滾珠71內置于支座72的內腔中且兩者間隙配合，形成球面配合副；內腔的頂壁開設有連通內腔的開孔，且滾珠71的頂部自開孔伸出于該內腔，以便于與密封體43的頂板431相抵配合。在環冷機運行過程中，密封體43受到水平面內任意方向作用力均可帶動滾珠71在內腔中轉動，該支撐組件70在支撐密封體43的同時，還能夠確保密封體43與浮動支撐機構42之間更靈活地運動，從而在密封體43的頂板431的上表面與門型密封蓋板53接觸且有相對運動的情況下，能夠建立一個可靠的動密封形式。具體來說，基于與滾珠71形成球面配合副的功能需要，支座72的結構可以為一體式結構，當然，也可以采用可拆卸連接的分體式結構，以提高裝配工藝性，方便檢修操作。請一并參見圖7和圖8，圖中所示支座72為可拆卸連接的上、下分體式結構。其中，圖7為本實施方式所述浮動支撐機構上部的支撐組件的整體結構示意圖，圖8為圖7中所示支撐組件的軸向剖視圖。結合圖7和圖8所示，該支座72包括用于固定設置的下部底座721和與下部底座721螺紋連接的上部頂蓋722 ;其中，下部底座721的上端具有球面內凹部731，上部頂蓋722的下端具有球面內凹部732，且上部頂蓋722下端的球面內凹部732與下部底座721的上端具有球面內凹部731構成前述用于容置滾珠71的內腔。本優選方案中，用于滾珠71伸出的開孔733形成于上部頂蓋722上。需要說明的是，下部底座721和上部頂蓋722之間的螺紋連接，可以通過下部底座721上端部的外螺紋與上部頂蓋722下端部的內螺紋來實現。實際上，基于現有技術也可以在兩者組裝完成后采用螺紋緊固件實現兩者相對位置的固定；此外，分體式結構的支座72并不局限于圖示所示的上、下分體，也可以采用左、右分體形式，只要滿足使用需要均在本申請請求保護的范圍內。為避免工作過程中，螺紋連接的上部頂蓋722與下部底座721之間松脫，影響工作穩定性。可以在螺紋連接的上部頂蓋722與下部底座721之間具有周向限位構件。其中，周向限位構件可以采用銷釘或者鉚釘等方式實現，當然，該周向限位構件采用圖中所示的螺紋緊固件74可便于進行檢修維護。另外，支撐組件除應用于浮動支撐機構42與密封體43之間外，也可以應用于基座41與密封體43之間。進一步如圖5所示，在基座41相對于環向運動的門型密封裝置環向運動的前端與密封體43之間設置有支撐組件80，用于阻止密封體43在環向運動的門型密封裝置帶動下作環向運動。同樣，該支撐組件80的支座82固定設置在基座41的前端，自其內腔伸出的滾珠81與密封體43的前側板432相抵。具體請一并參見圖9和圖10 ;其中，圖9為本實施方式所述固定設置在基座前端 的支撐組件的整體結構示意圖，圖10為圖9中所示支撐組件的軸向剖視圖。本方案中受力方向不同的浮動支撐機構42與密封體43之間的支撐組件70以及基座41與密封體43之間的支撐組件80均可以采用相同的結構，因此，支撐組件80的詳細結構不再贅述。以上所述僅為本實用新型的優選實施方式，并不構成對本實用新型保護范圍的限定。任何在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的權利要求保護范圍之內。
權利要求1.環形風道端部密封裝置的支撐組件，其特征在于，包括 用于固定設置的支座，所述支座的內部設置有內腔，且所述內腔的頂壁開設有連通所述內腔的開孔；和 滾珠，內置于所述支座的內腔中；所述滾珠與所述內腔間隙配合，且所述滾珠的頂部自所述開孔伸出于所述內腔。
2.根據權利要求I所述的環形風道端部密封裝置的支撐組件，其特征在于，所述支座為可拆卸連接的分體式結構。
3.根據權利要求2所述的環形風道端部密封裝置的支撐組件，其特征在于，所述支座為可拆卸連接的上、下分體式結構。
4.根據權利要求3所述的環形風道端部密封裝置的支撐組件，其特征在于，所述支座包括 用于固定設置的下部底座，所述下部底座的上端具有球支承內凹部；和 與所述下部底座螺紋連接的上部頂蓋，所述上部頂蓋的下端具有球支承內凹部，且所述上部頂蓋與下部底座的球支承內凹部構成所述內腔；所述開孔形成于所述上部頂蓋上。
5.根據權利要求4所述的環形風道端部密封裝置的支撐組件，其特征在于，螺紋連接的所述上部頂蓋與下部底座之間具有周向限位構件。
6.根據權利要求5所述的環形風道端部密封裝置的支撐組件，其特征在于，所述周向限位構件具體為螺紋緊固件。
7.環形風道端部密封裝置，置于所述環冷機的冷卻區與非冷卻區臨界處的門型密封裝置內、外環板之間，所述環形風道端部密封裝置包括固定設置在液槽底板上的基座、置于所述基座內的浮動支撐機構和罩裝在所述基座和浮動支撐機構外側的密封體；所述浮動支撐機構的上部設置有與所述密封體抵接的頂部支撐組件；其特征在于，所述支撐組件具體為如權利要求I至6中任一項所述的環形風道端部密封裝置的支撐組件。
8.根據權利要求7所述的環形風道端部密封裝置，其特征在于，在所述基座相對于環向運動的門型密封裝置環向運動的前端與所述密封體之間設置如權利要求I至6中任一項所述的環形風道端部密封裝置的支撐組件，用于阻止所述密封體在環向運動的門型密封裝置帶動下作環向運動。
9.環冷機，包括多個周向依次設置的臺車、用于輸送冷卻風至所述臺車的由門型密封裝置與環形液槽構成的環形風道，及置于所述環冷機的冷卻區與非冷卻區臨界處的門型密封裝置內、外環板之間的環形風道端部密封裝置，其特征在于，所述端部密封裝置為權利要求7或8所述的環形風道端部密封裝置。
專利摘要本實用新型公開一種環形風道端部密封裝置的支撐組件，包括滾珠和用于固定設置的支座；其中，所述支座的內部設置有內腔，且所述內腔的頂壁開設有連通所述內腔的開孔；所述滾珠內置于所述支座的內腔中；所述滾珠與所述內腔間隙配合，且所述滾珠的頂部自所述開孔伸出于所述內腔。與現有技術相比，應用該支撐組件能夠使得相適配的兩構件在平面內全向相對運動，以吸收環冷機運轉過程中產生的偏移作用力，從而建立一個可靠的動密封。在此基礎上，本實用新型還提供一種應用該支撐組件的環形風道端部密封裝置及環冷機。
文檔編號F27D15/02GK202613993SQ20122022346
公開日2012年12月19日 申請日期2012年5月17日 優先權日2012年5月17日
發明者高德亮, 戴傳德, 徐長新, 翟鑫, 鄒陽 申請人:中冶長天國際工程有限責任公司