Опорный узел котла Советский патент 1992 года по МПК F22B37/24 

-I

В

-I

В

Фиг. 5

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано, например, в котлах-утилизаторах, установленных за конверторами черной и цветной металлургии, нефтехимического оборудования.

Известны котлы, газоход которых установлен в каркасе на опорах, выполненных в виде размещенных одна над другой плит, между которыми расположены тела качения.

Недостатком известных конструкций является сложность обеспечения равномерного распределения нагрузок от котла между опорами из-за жесткого соединения элементов опор к газоходу котла и ответ- ных, укрепленных на каркасе.

Наиболее близким к предлагаемому является узел крепления поперечной панели, содержащей несущую балку, опирающуюся концами на вертикальные экраны через кат- ковые опоры, в которых не менее двух катков, размещенных на поворотной платформе, симметрично относительно оси крепления последней.

Недостатком такой конструкции являет- ся неравномерность распределения нагрузки по длине катков из-за перекосов опорной поверхности балки при монтаже и вследствие деформационных перемещений при работе котла, в результате чего непрогнозируемо перераспределяются усилия в элементах под давлением узлаопира- ния конструкций, а также возникают : высокие местные контактные напряжения.

Цель изобретения - повышение надеж- ности путем снижения напряжений при опирании конструкций, например, с криволинейными поверхностями за счет более равномерного распределения нагрузки, отслеживание деформационных перемеще- нйй опорных элементов котла и автоустановки при совместной работе двух и более опор в соответствии с проектной грузоподъемностью.

Поставленная цель достигается тем, что опорный узел содержит дополнительные шарниры и две дополнительные платформы, размещенные с возможностью поворота вокруг осей дополнительных шарниров, а последние закреплены на основной плат- форме, при этом опорные катки выполнены шарообразными и разделены на две группы, каждая из которых расположена на одной из дополнительных платформ, оси дополнительных шарниров закрепляют перпендикулярно или параллельно оси основного шарнира, тем самым обеспечиваются две степени свободы перемещения дополнительных платформ и взаимная свобода их наклона на осях шарниров, и, кроме

того, использование шарообразных тел качения гарантирует четыре точки контакта с любой криволинейной поверхностью. Такая конструкция обеспечивает равномерное распределение нагрузки на все точки опоры, равномерную загрузку элементов под давлением опорного узла, следовательно, обеспечивается заданный уровень напряжений в элементах под давлением опорного узла, заданный уровень контактных напряжений, Механизм регулировки высоты установки узла опирания обеспечивает выравнивание котла при опирании на несколько узлов конструкции и, следовательно, более равномерному распределению нагрузок междуопорами, что также повышает как надежность отдельного опорного узла, так и котла в целом. Заполнение платформ в виде обойм смазкой, например, графитовой снижает трение и износ опорного узла. Крепление платформ на одной оси шарнира обеспечивает надлежащую компактность узла. Крепление оси основного шарнира в средней части несущего основания в виде пары параллельных коромысел перпендикулярно продольным осям последних между ее стойкой и упругим элементом, обеспечивает автоустановку узлов опирания при совместной работе двух или более узлов, т.е. выравнивание нагрузок на опоры в соответствии с проектной грузоподъемностью, в том числе после заполнения котла водой и при работе котла с учетом деформаций опорного узла и температурных перемещений,

На фиг.1 показан опорный узел катка с параллельным расположением осей дополнительных шарниров дополнительных платформ с опорными катками; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - опорный узел с упругим элементом, вариант выполнения; на фиг.4 - то же, с перпендикулярным расположением осей дополнительных шарниров до- полнительных платформ с опорными катками; на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.4; на фиг,б - разрез В-В на фиг.5; на фиг.7 - опорный узел с упругим элементом, вариант выполнения.

Опорный узел содержит плиту 1, прикрепленную к газоходу и опирающуюся на шары 2, попарно установленные на платформы в виде обойм 3, заполненных не менее чем на половину смазкой и шарнирно на валу 4 закрепленных в рычагах 5 (фиг. 1) или раме 6 (фиг.4). Рычаги 5 (рама 6), в свою очередь, шарнирно на валике поворота 7 установлена на основание 8. Устройство регулировки высоты установки узла опирания представлено в виде четырех регулировоч- ных болтов 9. В варианте выполнения узла

опирания с упругим элементом рычаги 5 (фиг.З) или рама 6 (фиг,7) посредством валика поворота 7 шарнирно укреплена на коромыслах 10 упругой регулируемой опоры между упорной стойкой 11 и упругим элементом 12,

Опорный узел с параллельным расположением осей дополнительных шарниров (фиг.1) работает следующим образом. Весь комплекс нагрузок от газохода котла через опорные плиты 1 передается на шары 2, установленные в самоустанавливающихся обоймах 3, благодаря их шарнирному закреплению на рычагах 5 и от самих рычагов 5 посредством валика поворота 7 основанию 8 и далее через болты 9 на каркасные конструкции котла. Ориентировочное распределение нагрузок между узлами опирания котла осуществляется регулировкой узла по высоте болтами 9. В узле опирания с упругим элементом 12 нагрузка от валика поворота 7 передается коромыслам 10 и перераспределяется между упругим элементом 12 и упорной стойкой 1.1, далее основанием 8 на каркасные конструкции котла. В случае увеличения нагрузки на опорный узел сверх проектной грузоподъемности упругий элемент 12 сжимается, коромысла 10 с обоймами 3 опускаются под действием нагрузки, часть которой переносится на другие опорные узлы, распределяясь пропорционально их грузоподъемности.

Работа опорного узла с перпендикулярным расположением осей дополнительных шарниров (фиг.4) аналогична работе опорного узла (фиг.1). Весь комплекс нагрузок от газохода котла через опорные плиты 1 передается на шары 2, установленные в самоустанавливающихся обоймах 3, благодаря их шарнирному закреплению раме 6 и от самой рамы 6 посредством валика поворота 7 основанию 8 и далее через болты 9 на каркасные конструкции котла. Дальнейшее взаимодействие элементов опорного узла (фиг.4) аналогично взаимодействию элементов узла (фиг.1).

Благодаря шарнирной установке в рычагах (раме) платформ в виде обойм, заполненных смазкой, и закреплению этих рычагов (рамы) посредством валика поворота на основании обеспечивается равномерное распределение нагрузки на все шары, отслеживание деформационных перемещений опорных элементов котла, тем самым достигается снижение контактных напряжений в опорном узле. Наличие смазки зна- чительно снижает силы трения, возникающие в опорных узлсх при пусках и остановах котла. Шарнирная установка рычагов (рамы) на коромыслах упругой опори обеспечивает автоустановку опорных узлов при их групповой работе, выравнивание нагрузок между опорными узлами пропорционально их грузоподъемности. Тем самым обеспечивается заданный уровень напряжений в элементах под давлением опорного узла и заданный уровень контактных напряжений. Все это позволяет повысить надежность опорных узлов и котла в целом, т.е. снизить потери от отказов в его работе.

Формула изобретения

1.Опорный узел котла, содержащий установленную на несущем основании через шарнир с осью платформу; а также опорные катки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем снижения напряжений при опирании конструкций с криволинейными поверхностями контакта, он содержит дополнительные шарниры и две дополнительные платформы, размещенные с возможностью поворота вокруг осей дополнительных шарниров, а последние закреплены на основной платформе, при этом опорные катки выполнены шарообразными и разделены на две группы, каждая из которых расположена на одной из дополнительных платформ.

2.Опорный узел по п.1, от л ича ю щи- й с я тем, что оси дополнительных шарниров расположены перпендикулярно оси основного шарнира.

3.Опорный узел по п.1, отличающийся тем, что оси дополнительных шарниров расположены параллельно оси основного шарнира по разные от нее стороны. 4.Опорный узел по пп. 1-3, о т л и ч а ющ и и с я тем, что несущее основание установлено с возможностью вертикального перемещения.

5,Опорный узел по пп.1-4, отличающийся тем, что он снабжен обоймами,

размещенными на дополнительных платформах, в которых установлены опорные катки.

6.Опорный узел по пп.1-5, отличающийся тем, что обоймы частично заполпены смазкой.

7.0порный узел по пп.1-5, отличающийся тем, что опорные катки обеих дополнительных платформ расположены на одной линии.

8.Опорный узел по пп.1-7, отличающийся тем, что несущее основание выполнено в виде пары параллельных коромысел, а ось основного шарнира закреплена в их средней части и расположена перпендикулярно их продольным осям.

В -.В

Фиг.

Изобретение м.б. использовано в котлах-утилизаторах. Весь комплекс нагрузок от газохода котла (К) через опорные плиты 1 передается на шары 2, установленные самоустанавливающихся обоймах 3, благодаря их шарнирному закреплению на рычагах 5 и раме от самих рычагов 5 посредством валика поворота 7 основанию 8 и далее через болты 9 на каркасные конструкции К. Ориентировочное распределение нагрузок между узлами опирания К осуществляется регулировкой по высоте болтами 9. В варианте исполнения узла опирания с упругим элементом нагрузка от валика поворота 7 передается коромыслам и перераспределяется между упругим элементом и упорной стойкой, далее основанием 8 на каркасные конструкции К. В случае увеличения нагрузки на опору сверх проектной грузоподъемности упругий элемент сжимается, коромысла с обоймами 3 опускаются под действием нагрузки, часть которой переносится на другие i опоры, распределяясь пропорционально их грузоподъемности. 7 з.п.ф-лы, 7 ил. В-Б (Л С

Ј

.

/ /

х /.Т/7

0.

Уй

и

UJ

V. X4XN

Редактор О.Головач

Техред М.Моргентал

Заказ 1398ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

ь.

6Э0

и

и

UJ

4XN

Корректор м.Шароши