CN101813424B - 一种全自动加料或捣炉装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种全自动加料或捣炉装置，用于对冶炼炉进行进料或捣炉动作，其包括捣炉机，所述捣炉机上设置有走行机构和液压系统，其中，该全自动加料或捣炉装置还包括环形固定轨道，其环设于冶炼炉上方，所述捣炉机通过所述走行机构与所述环形固定轨道相连接，所述走行机构在所述液压系统驱动下带动所述捣炉机沿所述环形固定轨道进行环形走行运动。本发明提供一种全自动加料或捣炉装置，沿环设于冶炼炉操作平台上方的环形固定轨道进行运动，同时在运动过程中对冶炼炉进行捣炉和加料作业，不仅不占用操作空间，而且可以减少捣炉机四周的恶劣环境对捣炉机和操作人员的损害。

Description

一种全自动加料或捣炉装置

技术领域

本发明涉及金属冶炼领域，尤其涉及金属冶炼领域中的一种全自动加料或捣炉装置。

背景技术

在金属冶炼过程中，为避免炉料表面发生板结，通常需要使用捣炉机对炉料进行捣、挑、堆积或配料等操作。现有捣炉机通常是一种人工操作的车式装置，操作者在驾驶室里根据眼睛的观察，开动捣炉机在炉子平台上运行，在需要工作的位置上停止，人工操作控制手柄使捣炉杆按照要求的动作工作。这种形式的捣炉机至少存在下列缺点：(1)人工操作，炉子平台环境较恶劣，操作人员受烟气、灰尘的污染；(2)在炉口操作位置上，操作者直接受到高温炉料的热辐射；(3)捣炉机的轮胎经常在高温炉料的热辐射下工作，易产生爆胎事故；(4)自动化程度低，所有动作都是由人工根据观察而完成操作的。

发明内容

本发明的目的在于解决现有捣炉装置所存在的自动化低和占用操作空间大等的缺点。

为解决上述技术问题，本发明提供一种全自动加料或捣炉装置，用于对冶炼炉进行进料或捣炉动作，其包括捣炉机，所述捣炉机上设置有走行机构和液压系统，其中，该全自动加料或捣炉装置还包括环形固定轨道，其环设于冶炼炉上方，所述捣炉机通过所述走行机构与所述环形固定轨道相连接，所述走行机构在所述液压系统驱动下带动所述捣炉机沿所述环形固定轨道进行环形走行运动。

所述捣炉机还包括旋转机构和进料装置，所述旋转机构在所述液压系统驱动下进行左右摆动运动，所述走行机构连接于所述旋转机构的上部；所述进料装置设置于所述旋转机构的下部，所述进料装置上还设置有依次相连的回转臂和进料杆；所述回转臂在所述液压系统驱动下带动所述进料杆进行进料或捣炉动作。

所述捣炉机还包括移动轨道，所述移动轨道连接于所述旋转机构的底部，并在所述旋转机构带动下进行左右摆动运动；所述进料装置悬挂于所述移动轨道上，并在所述液压系统的驱动下沿所述移动轨道进行水平方向运动。

所述液压系统包括一液压缸和第一液压马达，所述第一液压马达设置于所述旋转机构上，所述液压缸设置于所述进料装置上，所述液压缸的动力输出端与所述回转臂相连。

所述旋转机构包括箱体和设置于所述箱体内依次相连的轴和回转支承，所述走行机构连接于所述箱体的顶部，所述移动轨道连接于所述回转支承的底部；所述轴与所述第一液压马达的动力输出端相连，并在所述第一液压马达的驱动下带动回转支承转动。

所述走行机构包括环形走行小车和设置于所述环形走行小车的导向装置，所述液压系统还包括设置于所述环形走行小车上的第二液压马达，所述环形走行小车在所述第二液压马达的驱动下沿所述环形固定轨道进行环形走行运动。

所述环形走行小车上设置有主动车轮和从动车轮，所述主动车轮在所述第二液压马达的驱动下沿所述内环轨道运动，并带动所述从动车轮沿所述外环轨道运动。

所述导向装置包括导向轮，所述导向轮与所述外环轨道竖向接触。

所述进料装置为进料小车，所述液压系统还包括设置于所述进料小车上的第三液压马达，所述进料小车在所述第三液压马达的驱动下沿所述移动轨道进行水平方向运动。

所述移动轨道包括轨道上缘和轨道下缘，所述进料小车设有六个轮子，包括驱动车轮和导向车轮，所述第三液压马达的动力输出端与所述驱动车轮相连，所述六个轮子分为三对，在竖直方向成三角形布置，其中两对轮子设置于所述轨道上缘，一对轮子设置于所述轨道下缘。

所述移动轨道由H型钢制作，两端设置有止挡部。

所述进料杆端部还设置有料斗。

采用本发明所提供的全自动加料或捣炉装置，具有下列优点：

(1)捣炉机整体悬挂在炉子操作平台上方的环形固定轨道上，不占用操作空间；

(2)捣炉机的四种运动，即环形走行运动、机体左右摆动、进料杆前后运动、进料杆上下运动，是通过单一的机构组合来实现复杂的运动，保证了整个装置的全部功能；

(3)机、电、液集成一体化的设计，实现了全过程的自动化控制，操作人员不需在炉子平台上操作，改善了操作环境，减轻了劳动强度。

附图说明

图1为本发明全自动加料或捣炉装置的结构示意图；

图2为本发明全自动加料或捣炉装置的旋转机构的结构示意图；

图3为本发明全自动加料或捣炉装置的走行机构的结构示意图。

具体实施方式

本发明的全自动加料或捣炉装置的原理在于通过在冶炼炉的操作平台上方设置环形固定轨道，使捣炉机整体悬挂于该环形固定轨道，同时利用统一的液压控制系统控制捣炉机的环形走行和各个捣炉及进料动作，从而实现自动化操作，且不占用操作空间。

下面结合附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。

参照图1所示，为本发明全自动加料或捣炉装置的结构示意。由该图可以看出，本发明的全自动加料或捣炉装置包括捣炉机和环设于冶炼炉上方的环形固定轨道2，环形固定轨道2包括内环轨道201和外环轨道202，该捣炉机可沿该环形固定轨道2进行环形走行运动，从而对冶炼炉进行捣炉和进料动作。其中，该环形固定轨道2，由槽钢、钢板焊接而成，是捣炉机的运行轨道，承受整个捣炉机和液压系统油箱7、液压泵和控制阀站的重量，该捣炉机主要包括下列部件：

旋转机构1：参照图2所示，为本发明全自动加料或捣炉装置的旋转机构的结构示意图。由该图可以看出，旋转机构1包括箱体100和设置于箱体100内的传动装置，该传动装置包括依次相连的轴101和回转支承102，液压系统的第一液压马达103的动力输出端与轴101相连，带动轴101另一端部的小齿轮旋转，小齿轮传动回转支承102的大齿圈，从而使设置于移动轨道4的进料小车进行摆动。箱体100为钢板焊接的圆形加工件，在箱体的一侧延伸出一个小平台，用来支撑液压系统油箱7、液压泵和控制阀站。

旋转机构1的箱体100起一个承上启下的作用，将捣炉机的上下部分连接起来。回转支承102是旋转机构的核心部件，能同时承受轴向力、径向力和倾翻力矩。回转支承102的内圈与箱体100的底板由螺栓连为一体，回转支承102的外圈与连接支架104用螺栓连接。大齿圈与连接支架104用螺栓连接成一体，大齿圈摆动时带动连接支架一起摆动，连接支架的下面是与进料移动轨道相联接的法兰盘，从而带动移动轨道4上进料小车的摆动，实现捣炉或进料动作。回转支承的内圈与箱体100的底板由螺栓连为一体，回转支承的内圈、箱体相对大齿圈为固定件。

走行机构3：参照图3所示，为本发明全自动加料或捣炉装置的走行机构的结构示意图。由该图可以看出，走行机构3设置于所述旋转机构1的顶部，用于将捣炉机整体连接于环形固定轨道2上，包括环形走行小车和导向装置，该导向装置的支架与环形走行小车焊为一体，该导向装置包括导向轮309，导向轮309为滚动轴承结构，导向轮309与环形轨道2竖向接触，工作原理是当导向轮与外环轨道202的内侧接触时，依靠摩擦力使导向轮转动，这样就阻止了走行小车发生歪斜。

具体来说，环形走行小车包括主动车轮组、从动车轮组和导向装置，同时还设置有作为动力源的第二液压马达303。主动车轮组和从动车轮组连接于旋转机构1箱体100的上部，主动车轮组包括主动轴301和与主动轴301相连的主动车轮302，从动车轮组包括从动轴304和与从动轴304相连的从动车轮305，主动轴301另一端与第二液压马达303的动力输出端相连。进一步，主动车轮组还包括轴承座306和设置于轴承座306内的主动轴轴承，主动车轮组通过轴承座306与旋转机构1的箱体100的上部相连，主动轴301通过主动轴轴承安装在轴承座306内。从动车轮组还包括支座307和从动轴轴承，从动车轮组通过支座307与旋转机构1的箱体100的上部相连，从动轴轴承套设于从动轴304的一端，且位于从动车轮305内，从动轴304另一端固定于支座307上。导向装置设置于支座307的上部，包括小轴308、小轴轴承和套设于小轴308上的导向轮309，小轴308通过轴端档板固定于支座307上，小轴轴承位于导向轮309内。

除了采用环形走行小车的具体实施方式外，走行机构3还可根据实际需要采用其他形式，只要能够将捣炉机整体悬挂于环形轨道上，并可沿其走行即可。

移动轨道4，其连接于所述旋转机构1的底部，用于承受进料小车和进料杆501及驱动油缸的重量，是进料小车的运行轨道，包括轨道上缘和轨道下缘，进料小车设有六个轮子，分为三对，成三角形布置，其中两对轮子设置于轨道上缘，一对轮子设置于轨道下缘。该移动轨道4由H型钢制作，两端设置有限制进料小车水平位移范围的止挡部401；

进料装置5，其设置于移动轨道4上，包括进料小车和设置于进料小车上回转臂502和进料杆501，进料小车由驱动车轮、导向车轮和小车架组成，小车架为钢板焊接加工件；进料杆501所述进料杆的头部直接接触高温炉料，因此用耐高温的材料制造，当损伤到不能使用的程度时，可以通过螺栓连接很方便地更换，当要完成配料功能时，进料杆的头部要换成能盛料的料斗，料斗为耐热钢焊接，料斗上的连接杆与进料杆连接。

液压系统，其包括一液压缸503、第一液压马达103、第二液压马达303和第三液压马达，以及油箱、液压泵和控制阀等其他部件。在该实施例中，油箱7、液压泵、控制阀站和第一液压马达103设置于旋转机构1上，液压缸503设于所述进料小车上，其动力输出端与回转臂502相连；第二液压马达303设置于环形走行小车上，第三液压马达设置于进料小车上。该液压缸503、第一液压马达103、第二液压马达303和第三液压马达分别于油箱、4液压泵和控制阀相连接并构成液压回路，用以驱动进料杆501的上下摆动、旋转机构1的左右摆动、捣炉机沿环形固定轨道2的环形走行运动和进料小车沿移动轨道4的水平移动。

通过上述结构设计，捣炉机可实现上述四种运动，并可实现自动化控制，上述捣炉装置的四种运动具体如下：

1.捣炉机的环形走行运动

由液压马达驱动的环形走行小车在环形固定轨道2上按照设定的程序运行。因捣炉机需要在整台冶炼炉互成120°的三个工位上工作，这就要求捣炉机具备环绕运动的功能。捣炉机悬挂安装在炉子操作平台上方的环形固定轨道上，液压系统的第二液压马达303驱动环形走行小车的一对轮子在环形固定轨道2上运行，轨道焊接在炉子一周的厂房钢结构上，轨道上带有电源滑触线6，作为捣炉机的总供电电源，该电源滑触线6由圆钢滑触线、绝缘子、支架组成。车轮为滚动轴承结构，脂润滑。该第二液压马达303具有制动功能，捣炉机可以随时停在需要的操作位置。通过对控制阀站的操纵，捣炉机在轨道上可以正向运行，也可以反向运行。为了保证车轮在轨道上走行时不发生歪斜，在车轮的一侧设有导向轮。

环形走行小车沿轨道走行的传动关系分三部分：主动车轮、从动车轮和导向轮。第二液压马达带动主动车轮转动，使主动车轮在环形轨道的内环轨道201运行，主动车轮轴承座、从动车轮支座与回转机构的箱体刚性连接，从而将液压马达的驱动力传递到从动车轮，使从动车轮绕着环形轨道的和外环轨道202运行。导向轮也是被动的，当导向轮与外环轨道202的内侧接触时，依靠摩擦力使导向轮转动，同时阻止了走行小车发生歪斜。

2.捣炉机的左右摆动

铁合金炉在互成120°的位置上开有炉口，也就是捣炉机固定的三个工作位置，这就要求进料杆的头部在这三个工作位置上能接触到炉膛里的各个部位，因此进料杆还要在固定的位置上左右摆动一定的角度，优选地可以左右摆动60°。这一功能是由旋转机构1来实现的。通过旋转机构1把环形走行小车3及进料小车连接起来，在第一液压马达103的驱动下，通过小齿轮带动回转支承的大齿圈，实现机体的摆动。第一液压马达103正反向旋转，机体左右摆动。液压马达具有制动功能。

3.进料杆前后运动

捣炉机在完成配料、渣坎的粉碎、穿破气室的时候，进料杆都必须前后运动，这一动作是由进料小车来完成的。该移动轨道悬挂在回转支承的下面，用H型钢制作，小车设有六个轮子，其中一个由第三液压马达驱动，带动小车在H型钢轨道上前后运行。六个轮子分成三对，成三角形布置，轨道上缘布置两对轮子，轨道下缘布置一对轮子，这样在进料小车前后运动时既形成驱动作用，又形成导向作用。第三液压马达正反向旋转，并具有制动功能。在H型钢轨道的两端设置的固定止挡可以控制进料杆前后位移范围。

4.进料杆上下摆动

进料杆上下摆动运动是由液压缸503驱动的，液压缸503的伸缩操纵回转臂502使捣炉机的进料杆上下摆动，以完成渣坎的粉碎、穿破气室的动作。进料杆头部直接接触高温炉料，用耐高温的材料制造，当损伤到不能使用的程度时，可以通过螺栓连接很方便地更换。当要完成配料功能时，进料杆的头部要换成能盛料的部件。

而液压站安装在捣炉机上，随捣炉机一起运动，既解决了液压管线连接的问题，又从结构设计上考虑了整体机械的悬挂平衡。

通过上述设计，本发明的捣炉装置可按预定的周期在三个工作位置上进行工作，在每个位置上，进料杆顺序地完成预定的动作，它在可达到的范围内进行工作，捣炉机可完成等量的配料、渣坎的粉碎以及穿破气室的工作。而在不工作的状态时，捣炉机可停放在炉旁指定的位置。

通过配备若干个电视摄像机，配料、捣料过程就可以在炉子控制操作室里的荧光屏上显示出来，这样操作人员在炉子控制操作室里就可以通过观察电视画面进行操作，而不再需要操作工人在炉子平台上操作了，大大减轻了操作人员的劳动强度。

通过上述对本发明全自动加料或捣炉装置的详细说明可以看出，本发明的全自动加料或捣炉装置通过在冶炼炉的操作平台上方设置环形固定轨道，使捣炉机整体悬挂于该环形固定轨道，同时利用统一的液压控制系统控制捣炉机的环形走行和各个捣炉及进料动作，从而实现自动化操作，且不占用操作空间。

最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例，而不是对本发明技术方案的限定，任何对本发明技术特征所做的等同替换或相应改进，仍在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种全自动加料或捣炉装置，用于对冶炼炉进行进料或捣炉动作，其包括捣炉机，所述捣炉机上设置有走行机构(3)和液压系统，其特征在于，该全自动加料或捣炉装置还包括环形固定轨道(2)，其环设于冶炼炉上方，所述捣炉机通过所述走行机构(3)与所述环形固定轨道(2)相连接，所述走行机构(3)在所述液压系统驱动下带动所述捣炉机沿所述环形固定轨道(2)进行环形走行运动；所述捣炉机还包括旋转机构(1)和进料装置(5)，所述旋转机构(1)在所述液压系统驱动下进行旋转运动，所述走行机构(3)连接于所述旋转机构(1)的上部；所述进料装置(5)设置于所述旋转机构(1)的下部，所述进料装置(5)上还设置有依次相连的回转臂(502)和进料杆(501)；所述回转臂(502)在所述液压系统驱动下带动所述进料杆(501)进行进料或者捣炉动作。

2.如权利要求1所述的全自动加料或捣炉装置，其特征在于，所述捣炉机还包括移动轨道(4)，所述移动轨道(4)连接于所述旋转机构(1)的底部，并在所述旋转机构(1)带动下进行左右摆动运动；所述进料装置(5)悬挂于所述移动轨道(4)上，并在所述液压系统的驱动下沿所述移动轨道(4)进行水平方向运动。

3.如权利要求2所述的全自动加料或捣炉装置，其特征在于，所述液压系统包括一液压缸(503)和第一液压马达(103)，所述第一液压马达(103)设置于所述旋转机构(1)上，所述液压缸(503)设置于所述进料装置(5)上，所述液压缸(503)的动力输出端与所述回转臂(502)相连。

4.如权利要求3所述的全自动加料或捣炉装置，其特征在于，所述旋转机构(1)包括箱体(100)和设置于所述箱体(100)内依次相连的轴(101)和回转支承(102)，所述走行机构(3)连接于所述箱体(100)的顶部，所述移动轨道(4)连接于所述回转支承(102)的底部；所述轴(101)与所述第一液压马达(103)的动力输出端相连，并在所述第一液压马达(103)的驱动下带动回转支承(102)转动。

5.如权利要求3所述的全自动加料或捣炉装置，其特征在于，所述走行机构(3)包括环形走行小车和设置于所述环形走行小车的导向装置，所述液压系统还包括设置于所述环形走行小车上的第二液压马达(303)，所述环形走行小车在所述第二液压马达(303)的驱动下沿所述环形固定轨道(2)进行环形走行运动。

6.如权利要求5所述的全自动加料或捣炉装置，其特征在于，所述环形走行小车上设置有主动车轮(302)和从动车轮(305)，所述环形固定轨道(2)包括内环轨道(201)和外环轨道(202)，所述主动车轮(302)在所述第二液压马达(303)的驱动下沿所述内环轨道(201)运动，并带动所述从动车轮(305)沿所述外环轨道(202)运动。

7.如权利要求6所述的全自动加料或捣炉装置，其特征在于，所述导向装置包括导向轮(309)，所述导向轮(309)与所述外环轨道(202)竖向接触。

8.如权利要求3所述的全自动加料或捣炉装置，其特征在于，所述进料装置(5)为进料小车，所述液压系统还包括设置于所述进料小车上的第三液压马达，所述进料小车在所述第三液压马达的驱动下沿所述移动轨道(4)进行水平方向运动。

9.如权利要求8所述的全自动加料或捣炉装置，其特征在于，所述移动轨道(4)包括轨道上缘和轨道下缘，所述进料小车设有六个轮子，包括驱动车轮和导向车轮，所述第三液压马达的动力输出端与所述驱动车轮相连，所述六个轮子分为三对，在竖直方向成三角形布置，其中两对轮子设置于所述轨道上缘，一对轮子设置于所述轨道下缘。

10.如权利要求9所述的全自动加料或捣炉装置，其特征在于，所述移动轨道(4)由H型钢制作，两端设置有止挡部(401)。

11.如权利要求1至10任一所述的全自动加料或捣炉装置，其特征在于，所述进料杆(501)端部还设置有料斗。

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