CN101665846B - 一种差位式散装物料布料器 - Google Patents

Abstract

本发明属于冶金工业的技术领域，涉及了一种将散装物料入炉并按理想分布的布料器，特别涉及一种差位式散装物料布料器。本发明的旋转机构由电动机经其传动系统带动回转筒、旋转屏风、定心轮装置，布料溜槽以及差位机构的水平框架端梁、水平拉杆和支托轴承一起旋转；倾动机构由另一路电动机经其传动系统带动差位机构的偏心滚环并使水平框架做水平移动。此旋转、倾动及差位机构的动作组合，得以实现溜槽单独旋转、单独倾动和既旋转又倾动功能，以满足环形、螺旋形、扇形和定点布料的操作要求。本发明机构简巧可靠，调控灵活，传动高效平稳，方便维护和溜槽更换，投资、运行与维护费用低。可用于各型竖井式炉，特别适用于大型和大中型炼铁高炉。

Description

一种差位式散装物料布料器

技术领域

本发明属于冶金工业技术领域，涉及一种将散装物料入炉并按理想分布的布料器，特别涉及一种差位式散装物料布料器。

背景技术

现代炼铁高炉日趋采用无料钟炉顶布料器，它比惯用有料钟钟阀式炉顶布料装置操作灵活，布料理想，且投资、运行和维护费用低。布料溜槽的旋转与倾动机构及其调控、气密、冷却和润滑等设施是无料钟炉顶布料器的核心技术。现今，该机构大致分两类，其溜槽旋转大都通过差动减速箱、回转支承及齿轮副传动回转筒，而溜槽倾动，一类以卢森堡PW公司为代表，运用差动减速箱、回转支承及齿轮、蜗轮经扇形齿轮传动溜槽转轴，另一类系我国开发，用于中型高炉，运用差动回转轴承环的升降转化传动溜槽转轴。这两类机构较复杂，对充分适应理想布料与调控，大型化使用的可靠性，有效气密、冷却与润滑，方便维护和溜槽更换等方面尚待改进完善。

发明内容

本发明的目的是提供一种差位式散装物料布料器，特别适应大型与大中型炼铁高炉炉顶布料功能与工况要求。本发明的旋转机构由电动机经其传动系统带动回转筒、旋转屏风、定心轮装置，布料溜槽以及差位机构的水平框架端梁、水平拉杆和支托轴承一起旋转；倾动机构由另一路电动机经其传动系统带动差位机构的偏心滚环并使水平框架做水平移动。此旋转、倾动及差位机构的动作组合，得以实现溜槽单独旋转、单独倾动和既旋转又倾动功能，以满足环形、螺旋形、扇形和定点布料的操作要求。

本发明的目的通过下述方案实现：所述差位式布料器主要由气密箱体、中心导料管、旋转机构、倾动及差位机构、布料溜槽、气封块、耳轴销、回转筒、旋转屏风、定心轮装置、氮气与水冷系统等部分组成。旋转机构通过电动机、减速箱、齿轮副及回转支承传动回转筒。倾动机构通过另一路电动机、减速箱、齿轮副及回转支承传动偏心滚环。一个四边形水平框架，其两侧水平连杆支托在轴承及回转筒上，其两头端梁的内边与偏心滚环相接触，当变动偏心滚环与水平框架端梁接触位置(即差位)时，框架做水平移动，借助水平连杆上具有齿条或拨轮带动溜槽上端的扇形齿或叉头使溜槽摆动形成不同倾角；含偏心滚环、水平框架端梁和水平连杆、及支托轴承构成差位机构。因支托轴承又固定在回转筒上，故使水平框架将随回转筒旋转。此旋转、倾动及差位机构的组合运动得以适应溜槽单独旋转、单独倾动和既旋转又倾动的功能，并进行差位调节以满足环形、螺旋形、扇形或定点布料的操作要求。

布料溜槽的上部带有两个对称的驱动臂，溜槽安装时驱动臂自下而上穿过旋转屏风的两处狭长孔，位于回转筒外侧，使用两个耳轴销同驱动臂及回转筒上的销孔配合，将溜槽悬挂到回转筒上。驱动臂顶端具有扇形齿或叉头，同水平框架中连杆上的齿条或拨轮接合，以推动驱动臂实现溜槽倾动。驱动臂穿过旋转屏风的部位配置气封块，使缝隙可调，当驱动臂摆动时与旋转屏风的狭长孔间始终保持适当的缝隙和气密性。溜槽及其驱动臂是布料器中的重要部件和薄弱环节。按所述结构的设置，既提高使用可靠度，又方便安装、维护与更换。

回转筒上端通过回转支承固定到气密箱体的顶板上，底部联结旋转屏风。回转筒体及旋转屏风均采取双层板隔缝结构，以增强结构刚性和强度。双层板隔缝间自上而下通水内冷，冷却水从旋转屏风外边缘排放到回水沟槽，同时对气密箱起水封作用。该冷却水系统水冷方式简捷高效。

定心轮装置由定心轮、弹簧和调节杆构成，使用四组分布并装设在旋转屏风上随屏风回转，同时，定心轮在气密箱体法兰内缘滚动，以平衡布料溜槽在旋转中的不平衡力，保持回转筒和旋转屏风绕旋转中心平稳运行。

本发明同现有技术相比的特征和优点：

溜槽的旋转与倾动采取独特的差位式运动机构，简巧紧凑，调控灵活，保证理想布料；

溜槽驱动臂的结构配置，方便维护和更换并有利于气封；

回转筒及旋转屏风采用双层板隔缝结构，增强刚性和强度，同时实现简捷高效的内水冷却；

设置定心轮装置，保持旋转与倾动机构绕旋转中心运行平稳；

充分满足布料器功能与工况要求，具有高可靠性，可维护性和经济性。

附图说明

图1是本发明第一实施例的结构主视图；

图2是本发明第一实施例结构的A-A视图；

图3是本发明第一实施例结构的C-C视图；

图4是本发明第二实施例的结构主视图；

图5是本发明第二实施例结构的B-B视图。

图中：件1为气密箱体，件2为中心导料管，件3为旋转机构的电动机，件4为减速箱，件5为齿轮副，件6为回转支承，件7为倾动机构的电动机，件8为减速箱，件9为齿轮副，件10为回转支承，件11为偏心滚环、件12为水平框架端梁、件13为水平拉杆、件14为支托轴承，件15为布料溜槽，件16为耳轴销，件17为气封块，件18为回转筒，件19为旋转屏风，件20为定心轮装置，件21为水冷系统，件22为拨轮。

具体实施方式

下面结合附图1—3对本发明的第一实施例作进一步说明：

气密箱体1包容旋转与倾动等内部机构，在箱体筒壁上开有两个装修孔并配有盖板，还设有氮气、冷却水和测温热电偶等导入管孔。

中心导料管2深入气密箱，其法兰同气密箱体1顶板及位于其上的叉形漏料斗连接。

旋转机构的电动机3通过减速箱4、齿轮副5和回转支承6传动回转筒18，回转支承6上面与气密箱体1的顶板间用高强螺栓固结，下面与回转筒18上的环形板间用高强螺栓固结，以带动回转筒18旋转。

同样，倾动机构的电动机7通过减速箱8、齿轮副9、回转支承10，传动偏心滚环11，倾动用回转支承10，其上面用高强螺栓与固定环架联结，固定环架又用高强螺栓固结到气密箱体1的顶板上，其下面则同偏心滚环11用高强螺栓固接。

差位机构的偏心滚环11由偏心过渡环、回转轴承和轴承套环合成，其间用高强螺栓联结；偏心滚环11、两件水平框架端梁12、两件具有齿条的水平拉杆13和四件支托轴承14组成差位机构。

带有两个对称驱动臂的布料溜槽15，用两个耳轴销16将布料溜槽15悬挂在回转筒18的耳轴销孔上；布料溜槽15驱动臂的顶端具有一段扇形齿，同水平拉杆13上的齿条啮合。驱动臂向上穿过旋转屏风19的部位，配置气封块17，用于调节气隙，并支托耳轴销16的外端。

布料溜槽15处于最大倾角时，为更换或检修所需位置，溜槽处于最小倾角时(图中虚线)，为料流通过中心导管2直接下料不经溜槽的零位。

定心轮装置20内含弹簧和调节杆，可进行定心轮径向位置调整，以保持定心轮与气密箱体1的法兰内缘接触并具有一定预应力。

水冷系统21的冷却水，从气密箱体1的顶板上安装的导入管充入，通过回转筒18和旋转屏风19的双层板夹缝，从旋转屏风19的外边缘泻流，并经环形水沟和导出管排出。

机构的运动与调控：

当旋转电动机3制动，回转筒18、旋转屏风19、定心轮装置20、布料溜槽15均不旋转；而倾动电动机7启动，使偏心滚环11滚动，并改变与水平框架端梁12的接触位置，同时水平框架端梁12连带水平拉杆13做水平移动，其时水平拉杆13上的齿条带动布料溜15倾动，并可处于需要的倾角。

当旋转电动机3启动，回转筒18、旋转屏风19、定心轮装置20、布料溜槽15以及差位机构的水平框架端梁12、水平拉杆13和支托轴承14均一起旋转。若倾动电动机7同时启动，则偏心滚环11滚动、水平框架端梁12、水平拉杆13做水平移动，并带动布料溜槽15倾动，实现布料溜槽15既旋转又倾动。

下面结合附图4和5对本发明的第二实施例作进一步说明：

第二实施例的结构和机构与第一实施例基本相同，第一实施例的水平拉杆13上具有齿条同布料溜槽15的驱动臂上具有一段扇形齿相啮合以带动布料溜槽15倾动，而第二实施例的水平拉杆13上装有拨轮22，同布料溜槽15的倾动臂上具有的叉头接合以带动布料溜槽15倾动；其余部分的结构和机构均相同。

第二实施例的机构运动与调控亦与第一实施例相同。

本发明采取的差位式溜槽倾动机构，溜槽驱动臂在回转筒外侧配置结构与气封方式，回转筒与旋转屏风的双层板隔缝结构和内水冷系统，以及定心轮装置的设置方案，它既满足散装物料按环形、扇形、螺旋或定点方式炉顶布料功能，又能适应高温、内压和多尘工况。机构简巧可靠，调控灵活，传动高效平稳，方便维护和溜槽更换，投资、运行和维护费用低。可用于各型竖井式炉，特别适于用于大型和大中型炼铁高炉。

Claims (5)

1.一种差位式散装物料布料器，其构成主要包括气密箱体(1)，中心导料管(2)，旋转机构电动机(3)、旋转机构减速箱(4)、旋转机构齿轮副(5)，旋转机构回转支承(6)，倾动机构电动机(7)、倾动机构减速箱(8)、倾动机构齿轮副(9)，倾动机构回转支承(10)，差位机构，布料溜槽(15)，耳轴销(16)，气封块(17)，回转筒(18)，旋转屏风(19)，定心轮装置(20)，水冷系统(21)；其特征在于：差位机构由偏心滚环(11)，两件水平框架端梁(12)，两件带有齿条的水平拉杆(13)和四件支托轴承(14)组成，支托轴承(14)固定在回转筒(18)上，两件水平框架端梁(12)和两件带有齿条的水平拉杆(13)组成一个四边形的水平框架，其两侧水平拉杆(13)支托在支托轴承(14)及回转筒(18)上，两件水平框架端梁(12)位于水平框架两端；水平拉杆(13)上的齿条与布料溜槽(15)驱动臂上的扇形齿相接合，以带动布料溜槽(15)倾动，偏心滚环(11)同水平框架端梁(12)内边保持接触；当倾动机构电动机(7)经传动系统倾动机构减速箱(8)、倾动机构齿轮副(9)和倾动机构回转支承(10)，带动差位机构的偏心滚环(11)转动时，使偏心滚环(11)与水平框架端梁(12)接触位置变动，从而水平框架端梁(12)和水平拉杆(13)做水平移动，使水平框架做水平移动；若同时旋转机构电动机(3)经其传动系统旋转机构减速箱(4)、旋转机构齿轮副(5)和旋转机构回转支承(6)，带动回转筒(18)、旋转屏风(19)、定心轮装置(20)，布料溜槽(15)以及水平框架端梁(12)、水平拉杆(13)和支托轴承(14)一起旋转，则布料溜槽(15)既旋转又倾动。

2.根据权利要求1所述的差位式散装物料布料器，其特征在于：布料溜槽(15)、耳轴销(16)和气封块(17)的结构组合，带有两个对称驱动臂的布料溜槽(15)可自下而上穿过旋转屏风(19)的两处狭长孔至驱动臂位于回转筒(18)外侧，运用两个耳轴销(16)将布料溜槽(15)悬挂在回转筒(18)的耳轴孔上；穿越旋转屏风(19)两处狭长孔的部位配置气封块(17)，用于调节气隙并支托耳轴销(16)的外端，布料溜槽(15)驱动臂的顶端具有一段扇形齿，用于同水平拉杆(13)上的齿条接合。

3.根据权利要求1所述散装物料布料器，其特征在于：回转筒(18)底部与旋转屏风(19)联结，均采取双层板隔缝结构，既增强结构刚性和强度，又通过双层板隔缝间自上而下通水内冷，形成水冷系统(21)，冷却水从旋转屏风外边缘排放到回水沟槽。

4.根据权利要求1所述散装物料布料器，其特征在于：配置由定心轮、弹簧和调节杆组成的定心轮装置(20)，分布装设在旋转屏风(19)上面，随旋转屏风(19)回转，同时定心轮在气密箱体(1)法兰的内缘滚动，以保持回转筒(18)、旋转屏风(19)和布料溜槽(15)绕旋转中心平稳运行。

5.根据权利要求1所述散装物料布料器，其特征在于，用两件带有拨轮(22)的水平拉杆(13)替换权利要求1中的两件带有齿条的水平拉杆(13)，相应地用驱动臂的顶端具有叉头的布料溜槽(15)替换权利要求1中的驱动臂上有扇形齿的布料溜槽(15)，用于同带有拨轮(22)的水平拉杆(13)上的拨轮(22)结合。

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