CN101935725B - 分层悬挂式布料装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分层悬挂式布料装置，包括中心下料管和位于中心下料管下部的布料溜管，布料溜管通过转向悬挂装置悬挂于中心下料管；转向悬挂装置包括转动环Ⅰ和转动环Ⅱ；通过分层设置的转动环Ⅰ和转动环Ⅱ将布料溜管对中悬挂于中心下料管上部，并通过转动环Ⅰ和转动环Ⅱ驱动布料溜管全方位转动，完成圆周均匀布料或定点布料，由于转动部件的位置都便于通水、通气冷却所以不但能够适用于冷物料布料，还可以应用于高温热料布料，不会因高温的影响而导致布料质量问题，且结构简单紧凑，不因高温而影响其传动平稳性，维护检修简单，节省建设费用和维修费用。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢铁生产装置用的布料装置，特别涉及一种具有较强通用性的布料装置。
背景技术
高炉布料是指炉料装入炉内时，炉料的装入顺序、装入方法、旋转溜管倾角、料线和批重等的合理选择并进行布料。在布料过程中，布料器是高炉的核心设备，由于布料均匀结构简单，得到较为广泛的应用。
现有的布料器一般包括下料管和布料溜管，由于高炉内布料需要全方位进行，因此布料溜管设置有较为复杂的驱动机构，加工制造困难，且整个布料器的运转结构难耐高温。
为解决以上问题，中国专利CN200580040418.4公开了一种布料器，通过一个内环支承在中心下料管上外环悬吊一个料斗的万向架构成的，内外环能成90°转动，外环上有两个成90°设置的拉杆，两个拉杆上分别连接两套液压缸传动系统，通过液压缸带动拉杆上下移动使料斗向任意方向摆动或旋转，这种结构设备紧凑尺寸小，需要封闭的空间小。但是由于相对转动部件在内外环之间，与高温物料有接触或直接传热，万向架上受热运转部件较多，冷却水进出复杂易损坏等不足，使其不适合装高温热料；并且内外环决定中心下料管和布料溜管的对中性，因此，磨损后或受热变形容易引起布料质量等问题。
因此，需要一种布料器，不但能够适用于冷物料布料，还可以应用于高温热料布料，不会因高温的影响而导致的布料质量问题，且结构简单紧凑，不因高温而影响其传动平稳性，维护检修简单，节省建设费用和维修费用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种分层悬挂式布料装置，不但能够适用于冷物料布料，还可以应用于高温热料布料，不会因高温的影响而导致的布料质量问题，且结构简单紧凑，不因高温而影响其传动平稳性，维护检修简单，节省建设费用和维修费用。
本发明的分层悬挂式布料装置，包括中心下料管和位于中心下料管下部的布料溜管，所述布料溜管通过转向悬挂装置悬挂于中心下料管；所述转向悬挂装置包括转动环Ⅰ和转动环Ⅱ；
所述转动环Ⅰ径向对称向内设置两个耳轴Ⅰ，转动环Ⅰ外套于中心下料管外圆并通过两个耳轴Ⅰ以可绕耳轴Ⅰ轴线转动的方式转动支撑于中心下料管，转动环Ⅰ设置用于驱动其绕耳轴Ⅰ轴线转动的驱动装置Ⅰ；
所述转动环Ⅱ径向对称向内设置两个耳轴Ⅱ，转动环Ⅱ外套于中心下料管外圆并通过两个耳轴Ⅱ以可绕耳轴Ⅱ轴线转动的方式支撑于中心下料管，转动环Ⅱ设置用于驱动其绕耳轴Ⅱ轴线转动的驱动装置Ⅱ，所述耳轴Ⅱ垂直于耳轴Ⅰ；
所述转动环Ⅱ以耳轴Ⅱ轴线对称设置两个向下延伸的悬挂连杆，悬挂连杆上端铰接于转动环Ⅱ，下端铰接于布料溜管；所述转动环Ⅰ在耳轴Ⅰ轴线侧设置一个向下延伸的转动连杆，所述转动连杆上端铰接于转动环Ⅰ，下端铰接于布料溜管。
进一步，还包括约束环，约束环径向对称向内设置两个耳轴Ⅲ，约束环位于转动环Ⅱ下部外套于中心下料管外圆并通过两个耳轴Ⅲ以可绕耳轴Ⅲ轴线转动的方式支撑于中心下料管，所述耳轴Ⅲ平行于耳轴Ⅱ；所述约束环与悬挂连杆的中段铰接；
进一步，所述悬挂连杆上端以可使悬挂连杆在垂直于耳轴Ⅱ轴线的平面内转动的方式铰接于转动环Ⅱ，中段以可使悬挂连杆在垂直于耳轴Ⅲ轴线的平面内转动的方式铰接于约束环，下端通过十字铰链Ⅱ或者球铰Ⅱ连接于布料溜管；所述转动连杆上端以可使转动连杆在垂直于耳轴Ⅰ轴线的平面内转动的方式铰接于转动环Ⅰ，下端通过十字铰链Ⅰ或者球铰Ⅰ连接于布料溜管；
进一步，所述驱动装置Ⅰ为驱动缸Ⅰ，所述转动环Ⅰ与耳轴Ⅰ同轴传动设置驱动轴Ⅰ，驱动轴Ⅰ与其轴线垂直固定设置驱动连杆Ⅰ，所述驱动缸Ⅰ缸体端部铰接于布料装置壳体，活塞端部铰接于驱动连杆Ⅰ用于驱动驱动轴Ⅰ绕自身轴线转动；所述驱动装置Ⅱ为驱动缸Ⅱ，所述转动环Ⅱ与耳轴Ⅱ同轴传动设置驱动轴Ⅱ，驱动轴Ⅱ与其轴线垂直固定设置驱动连杆Ⅱ，所述驱动缸Ⅱ缸体端部铰接于布料装置壳体，活塞端部铰接于驱动连杆Ⅱ；
进一步，所述中心下料管为夹套结构，夹套结构的夹套内通冷却循环水；
进一步，布料装置的外壳内腔强制通冷却气体；
进一步，布料装置的相对转动部位通过水冷系统进行冷却；
进一步，所述转动连杆上端通过关节轴承铰接于转动环Ⅰ；
进一步，所述布料溜管上端外圆固定设置外表面为弧面的防护罩；
进一步，所述悬挂连杆与布料溜管铰接的十字铰链Ⅱ或者球铰Ⅱ和转动连杆与布料溜管铰接的十字铰链Ⅰ或者球铰Ⅰ分别设置用于防尘和通冷却介质球形罩。
本发明的有益效果是：本发明的分层悬挂式布料装置，通过分层设置的转动环Ⅰ和转动环Ⅱ将布料溜管对中悬挂于中心下料管上部，并通过转动环Ⅰ和转动环Ⅱ驱动布料溜管全方位转动，完成圆周均匀布料或定点布料，由于转动部件的位置都便于通水、通气冷却所以不但能够适用于冷物料布料，还可以应用于高温热料布料，不会因高温的影响而导致布料质量问题，且结构简单紧凑，不因高温而影响其传动平稳性，维护检修简单，节省建设费用和维修费用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明的结构立体示意图；
图2为本发明剖面结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明的结构立体示意图，图2为本发明剖面结构示意图，如图所示：本实施例的分层悬挂式布料装置，包括中心下料管1和位于中心下料管1下部的布料溜管6，如图所示，中心下料管1固定于布料装置的外壳18内，布料装置外壳18通过下法兰盘结构14设置于炉顶；所述布料溜管6通过转向悬挂装置悬挂于中心下料管1；所述转向悬挂装置包括转动环Ⅰ2和转动环Ⅱ3；
所述转动环Ⅰ2径向对称向内设置两个耳轴Ⅰ2a，向内是指向转动环Ⅰ2径向内侧指向圆心；转动环Ⅰ2外套于中心下料管1外圆并通过两个耳轴Ⅰ2a以可绕耳轴Ⅰ2a轴线转动的方式转动支撑于中心下料管1，转动环Ⅰ2设置用于驱动其绕耳轴Ⅰ2a轴线转动的驱动装置Ⅰ13；
所述转动环Ⅱ3径向对称向内设置两个耳轴Ⅱ3a，向内是指向转动环Ⅱ3径向内侧指向圆心；转动环Ⅱ3外套于中心下料管1外圆并通过两个耳轴Ⅱ3a以可绕耳轴Ⅱ3a轴线转动的方式支撑于中心下料管1，转动环Ⅱ3设置用于驱动其耳轴Ⅱ3a轴线的驱动装置Ⅱ9，所述耳轴Ⅱ3a垂直于耳轴Ⅰ2a；
所述转动环Ⅱ3以耳轴Ⅱ3a对称设置两个向下延伸的悬挂连杆（图中分别为悬挂连杆12和悬挂连杆12a），悬挂连杆12和悬挂连杆12a上端铰接于转动环Ⅱ3，下端铰接于布料溜管6；所述转动环Ⅰ2在耳轴Ⅰ2a轴线侧设置一个向下延伸的转动连杆16，本实施例中，转动连杆16位于与悬挂连杆12和悬挂连杆12a相对于中心下料管呈90°圆心角的位置，活动灵活，消除干扰；所述转动连杆16上端铰接于转动环Ⅰ2，下端铰接于布料溜管6；转动环Ⅰ2和转动环Ⅱ3的两个摆动方向呈垂直方向布置，从而可以使得布料溜管实现互相垂直两个方向的摆动和转动，完成圆周方向的布料；由此可见，转动环Ⅰ2和转动环Ⅱ3起到驱动转动和承重的作用，同时，分层设置驱动悬挂结构，驱动和转动部件均位于中心下料管外部，避免高温热料直接接触传动部件，因此，方便布置冷却水系统，适用于高温热料布料使用；如图所示，布料溜管主要悬吊于转动环Ⅱ3上，结构简单紧凑，操作容易。
本实施例中，还包括约束环4，约束环4径向对称向内设置两个耳轴Ⅲ4a，向内是指向约束环4径向内侧指向圆心；约束环4位于转动环Ⅱ3下部外套于中心下料管1外圆并通过两个耳轴Ⅲ4a以可绕耳轴Ⅲ4a轴线转动的方式支撑于中心下料管1，所述耳轴Ⅲ4a平行于耳轴Ⅱ3a；所述约束环4分别与悬挂连杆12和悬挂连杆12a的中段铰接，中段是指悬挂连杆12和悬挂连杆12a位于与下料溜管6的交接点和与转动环Ⅱ3的铰接点之间的杆段；驱动转动时，转动环Ⅱ3和约束环4同步转动，能够约束悬挂连杆12和悬挂连杆12a始终保持垂直上下运动，从而保证布料溜管摆动定心点始终和中心下料管的中心保持一致，利于操控，保证布料质量。
本实施例中，所述悬挂连杆12和悬挂连杆12a上端分别以可使悬挂连杆12和悬挂连杆12a在垂直于耳轴Ⅱ3a轴线的平面内转动的方式铰接于转动环Ⅱ3，中段以可在垂直于耳轴Ⅲ4a轴线的平面内转动的方式铰接于约束环4，下端通过十字铰链Ⅱ或者球铰Ⅱ连接于布料溜管6，本实施例采用十字铰链结构5 ；所述转动连杆16上端以可使转动连杆16在垂直于耳轴Ⅰ2a轴线的平面内转动的方式铰接于转动环Ⅰ2，下端十字铰链Ⅰ或者球铰Ⅰ连接于布料溜管6，本实施例采用十字铰链结构19；该结构能较好的约束悬挂连杆12及悬挂连杆12a和转动连杆16的自由度，保证布料溜管6的运动精确度，进一步保证布料质量；十字铰链或球铰可以多角度多方向转动，属于万向结构，避免运动干扰；采用十字铰链结构，具有体积小刚度强的特点，保证装置的运行精度。
本实施例中，所述驱动装置Ⅰ13为驱动缸Ⅰ，所述转动环Ⅰ2与耳轴Ⅰ2a同轴传动设置驱动轴Ⅰ10，传动设置就是驱动轴Ⅰ10以可驱动转动环Ⅰ2绕耳轴Ⅰ2a轴线转动的方式设置；驱动轴Ⅰ10与其轴线垂直固定设置驱动连杆Ⅰ11，所述驱动缸Ⅰ缸体端部铰接于布料装置壳体18，活塞端部铰接于驱动连杆Ⅰ用于驱动驱动轴Ⅰ10绕自身轴线转动；所述转动连杆16位于与驱动轴Ⅰ10相对于中心下料管对称的位置；所述驱动装置Ⅱ9为驱动缸Ⅱ，所述转动环Ⅱ3与耳轴Ⅱ3a同轴传动设置驱动轴Ⅱ8，传动设置就是驱动轴Ⅱ8以可驱动转动环Ⅱ3绕耳轴Ⅱ3a轴线转动的方式设置；驱动轴Ⅱ8与其轴线垂直固定设置驱动连杆Ⅱ7，所述驱动缸Ⅱ缸体端部铰接于布料装置壳体18，活塞端部铰接于驱动连杆Ⅱ7用于驱动驱动轴Ⅱ7绕自身轴线转动；采用驱动缸结构，控制简单方便，驱动装置整体结构简单轻便，制造成本和维护成本低。
本实施例中，所述中心下料管1为夹套结构，夹套结构的夹套内通冷却循环水；中心下料管1内衬可采用耐磨耐高温材料，结合夹套结构可使得该装置可以在高温下正常工作；当然，如果布料为冷料，则也可不采用夹套结构结构的中心下料管；幅图上没有表示关于水冷夹套的结构，采用现有技术的循环水冷结构即能实现。
本实施例中，布料装置的外壳18内腔强制通冷却气体；进一步保证该装置对于高温热料的适应性能；图中没有表示关于强制通风的结构，采用现有技术的风机通过管道鼓风即能实现。
本实施例中，布料装置的相对转动部位通过水冷系统进行冷却；包括全部的转动部件，比如铰接副处设置的滚动轴承等等，由于转动部件不与高温热料接触，冷却水系统布置容易，因此，使得本装置更容易适用于高温热料的布料；图中没有表示该水冷结构，通过现有技术的冷却水布置即可达到发明目的。
本实施例中，所述转动连杆16上端通过关节轴承17铰接于转动环Ⅰ；可使转动连杆在摆动时，允许有小的偏角，使其在非转动方向上也有一定自由度，使机构运行顺畅，减少运动干扰。
本实施例中，所述布料溜管6上端外圆固定设置外表面为弧面的防护罩15，该防护罩外层为耐火层制成；用于适应溜管的转动，防止出现机械干扰，并防止和减少灰尘及热量进入传动系。
本实施例中，所述悬挂连杆与布料溜管铰接的十字铰链Ⅱ和转动连杆与布料溜管铰接的十字铰链Ⅰ分别设置用于防尘和通冷却介质球形罩（图中没有表示）；冷却介质可以是直接通入球形罩的强制冷却风。
由此可见，本发明的布料装置可用于将高温或常温物料按指令分布在高温容器中，高温容器包括金属球团矿还原竖炉、熔分炉或高炉，具有较强的通用性能。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种分层悬挂式布料装置，包括中心下料管和位于中心下料管下部的布料溜管，其特征在于：所述布料溜管通过转向悬挂装置悬挂于中心下料管；所述转向悬挂装置包括转动环Ⅰ和转动环Ⅱ；
所述转动环Ⅰ径向对称向内设置两个耳轴Ⅰ，转动环Ⅰ外套于中心下料管外圆并通过两个耳轴Ⅰ以可绕耳轴Ⅰ轴线转动的方式转动支撑于中心下料管，转动环Ⅰ设置用于驱动其绕耳轴Ⅰ轴线转动的驱动装置Ⅰ；
所述转动环Ⅱ径向对称向内设置两个耳轴Ⅱ，转动环Ⅱ外套于中心下料管外圆并通过两个耳轴Ⅱ以可绕耳轴Ⅱ轴线转动的方式支撑于中心下料管，转动环Ⅱ设置用于驱动其绕耳轴Ⅱ轴线转动的驱动装置Ⅱ，所述耳轴Ⅱ垂直于耳轴Ⅰ；
所述转动环Ⅱ以耳轴Ⅱ轴线对称设置两个向下延伸的悬挂连杆，悬挂连杆上端铰接于转动环Ⅱ，下端铰接于布料溜管；所述转动环Ⅰ在耳轴Ⅰ轴线侧设置一个向下延伸的转动连杆，所述转动连杆上端铰接于转动环Ⅰ，下端铰接于布料溜管；
所述驱动装置Ⅰ为驱动缸Ⅰ，所述转动环Ⅰ与耳轴Ⅰ同轴传动设置驱动轴Ⅰ，驱动轴Ⅰ与其轴线垂直固定设置驱动连杆Ⅰ，所述驱动缸Ⅰ缸体端部铰接于布料装置壳体，活塞端部铰接于驱动连杆Ⅰ用于驱动驱动轴Ⅰ绕自身轴线转动；所述驱动装置Ⅱ为驱动缸Ⅱ，所述转动环Ⅱ与耳轴Ⅱ同轴传动设置驱动轴Ⅱ，驱动轴Ⅱ与其轴线垂直固定设置驱动连杆Ⅱ，所述驱动缸Ⅱ缸体端部铰接于布料装置壳体，活塞端部铰接于驱动连杆Ⅱ。
2.根据权利要求1所述的分层悬挂式布料装置，其特征在于：还包括约束环，约束环径向对称向内设置两个耳轴Ⅲ，约束环位于转动环Ⅱ下部外套于中心下料管外圆并通过两个耳轴Ⅲ以可绕耳轴Ⅲ轴线转动的方式支撑于中心下料管，所述耳轴Ⅲ平行于耳轴Ⅱ；所述约束环与悬挂连杆的中段铰接。
3.根据权利要求2所述的分层悬挂式布料装置，其特征在于：所述悬挂连杆上端以可使悬挂连杆在垂直于耳轴Ⅱ轴线的平面内转动的方式铰接于转动环Ⅱ，中段以可使悬挂连杆在垂直于耳轴Ⅲ轴线的平面内转动的方式铰接于约束环，下端通过十字铰链Ⅱ或者球铰Ⅱ连接于布料溜管；所述转动连杆上端以可使转动连杆在垂直于耳轴Ⅰ轴线的平面内转动的方式铰接于转动环Ⅰ，下端通过十字铰链Ⅰ或者球铰Ⅰ连接于布料溜管。
4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的分层悬挂式布料装置，其特征在于：所述中心下料管为夹套结构，夹套结构的夹套内通冷却循环水。
5.根据权利要求4所述的分层悬挂式布料装置，其特征在于：布料装置的外壳内腔强制通冷却气体。
6.根据权利要求5所述的分层悬挂式布料装置，其特征在于：布料装置的相对转动部位通过水冷系统进行冷却。
7.根据权利要求6所述的分层悬挂式布料装置，其特征在于：所述转动连杆上端通过关节轴承铰接于转动环Ⅰ。
8.根据权利要求7所述的分层悬挂式布料装置，其特征在于：所述布料溜管上端外圆固定设置外表面为弧面的防护罩。
9.根据权利要求8所述的分层悬挂式布料装置，其特征在于：所述悬挂连杆与布料溜管铰接的十字铰链Ⅱ或者球铰Ⅱ和转动连杆与布料溜管铰接的十字铰链Ⅰ或者球铰Ⅰ分别设置用于防尘和通冷却介质球形罩。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |