CN102274939A - 用于金属液位检测的逃逸装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于金属液位检测的逃逸装置，包括：支座；管套，可转动地支撑在支座上并且与第一旋转机构连接；伸缩管，支撑在管套中，包括第一管和第二管，其中，第一管形成丝杠，第二管的后端连接有与丝杠配合传动的螺母，其中，第二管的前端伸出管套并且与现场器件连接，第一管的后端伸出管套并且与第一旋转机构连接；以及内套管，套设于第一管内，其前端伸出第一管并且与第二管的内壁密封配合，其后端伸出第二管并且固定支撑在支座上，其中，内套管和第二管构成压缩气体通道。在本发明的逃逸装置中，伸缩管的现场器件的定位精度提高了，并且专门提供了作为压缩气体通道的内套管。

Description

用于金属液位检测的逃逸装置

技术领域

本发明属于金属液位检测领域，具体来说，涉及一种用于金属液位检测的逃逸装置。

背景技术

在金属液位检测领域如钢水液位检测，通常需要一种固定装置来固定液位检测的传感器，工作时把传感器固定在固定装置上，非工作时再把传感器撤离。此外，传感器在工作位时常因一些操作如更换水口而需要把它撤离，操作完后再放回工作位。

传统的固定装置是一个简易装置，进行这些操作时都需要由现场操作人员手动安放或撤离传感器，这导致液位检测系统使用起来非常不方便，而且在生产出现异常情况如金属液位突然上升较快溢出铜管时，传感器常常来不及及时撤离而被烧坏。

因此有必要研制一种逃逸装置，其在工作时能自动地把检测金属液位用的传感器放到工作位，在非工作时能自动把检测金属液位用的传感器的撤离现场，当生产出现异常情况时能自动撤离。

中国专利说明书CN101486079A公开了一种在生产出现异常情况时能自动撤离现场的逃逸装置，该逃逸装置的伸缩管为双层管结构，该逃逸装置不仅可以实现伸缩运动，还可以实现围绕伸缩管轴线旋转和垂直于伸缩管的轴线转动，同时上述双层管同时还形成了向现场器件提压缩气体的通道。该伸缩运动的传动机构由电机、链轮、导向辊、卡环、从动链轮、链条及张紧轮组成，传动机构中的卡环随链条移动，该卡环位于第二管的环槽内，通过卡环驱动第二管沿第一管轴向伸缩。但是这种传动结构的传动链长且传动结构复杂，现场器件定位精度差，最终影响测量结果。

为保证现场器件的检测金属液位的精度，将现场器件准确地投放至工作位是很重要的，这要求每次工作时现场器件的定位误差越小越好，现有的逃逸装置对现场器件的定位不够精密，有待于进一步加以改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于金属液位检测领域的逃逸装置，以减小现场器件投放至工作位时的定位误差。

为此，本发明提供了一种用于金属液位检测的逃逸装置，包括：支座；管套，可转动地支撑在支座上并且与第一旋转机构连接；伸缩管，支撑在管套中，包括第一管和第二管，其中，第一管外具有螺纹，第二管的后端连接有螺母，该螺母与第一管形成丝杠螺母传动副，其中，第二管的前端伸出管套并且与现场器件连接，第一管的后端伸出管套并且与第一旋转机构连接；以及内套管，套设于第一管内，其前端伸出第一管并且与第二管的内壁密封配合，其后端伸出第二管并且固定支撑在支座上，其中，内套管和第二管构成压缩气体通道。

进一步地，上述支座支撑在回转支座上，回转支座由第三旋转机构驱动回转。

进一步地，上述回转支座的旋转轴线与第一管和第二管的旋转轴线垂直。

进一步地，上述用于金属液位检测的逃逸装置还包括车体，回转支座位置可调地支撑在车体上。

进一步地，上述第一旋转机构、第二旋转机构和第三旋转机构均与一台共用的驱动电机驱动连接。

进一步地，上述支座为箱体，第一旋转机构、第二旋转机构和第三旋转机构位于箱体中。

进一步地，上述驱动电机通过第二传动路径与第一旋转机构传动连接、通过第一传动路径与第二旋转机构传动连接、通过第三传动路径与第三旋转机构传动连接，其中，逃逸装置还包括使驱动电机选择性地与第一旋转机构、第二旋转机构和第三旋转机构传动连接的控制器。

进一步地，上述内套管的前端设有套筒，套筒与第二管的内壁气密封配合。

进一步地，上述管套包括管体、固定连接在管体前端的前端套、以及固定连接在管体后端的后端套。

进一步地，上述逃逸装置还包括在支座上设置的支撑管，其中，管套可转动地支撑在支撑管中。

在本发明的逃逸装置中，伸缩管采用丝杠螺母传动配合的方式，与链传动方式相比，传动精度提高了，相应的，现场器件的定位精度提高了，并且专门提供了作为压缩气体通道的内套管，并使内套管的端部与伸缩管气密封配合，克服了在丝杠螺母传动配合的伸缩管上形成压缩气体通道的难题。与现有逃逸装置采用三个驱动电机相比，在优选实施例中，本发明逃逸装置动力源仅使用个一驱动电机，使得逃逸装置的制造成本大幅降低。

应该理解，以上的一般性描述和以下的详细描述都是列举和说明性质的，目的是为了对要求保护的本发明提供进一步的说明。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

附图组成本说明书的一部分，用来帮助进一步理解本发明。这些附图图解了本发明的一些实施例，并可与说明书一起用来说明本发明的原理。附图中：

图1示出了根据本发明优选实施例的逃逸装置的结构示意图；

图2示出了图1中局部A的放大图；

图3示出了图1所示逃逸装置的俯视结构示意图；以及

图4是图1中沿A-A线的剖面图。

附图标记说明

101支座           103管套

105第一旋转机构   107伸缩管

107a第一管        107b第二管

107c螺母          109现场器件

111第二旋转机构   113内套管

115支撑管         116压缩气体通道

117回转支座       119第三旋转机构

117a固定部分      117b回转部分

121驱动电机       123传动箱

125车体           127螺栓

129套筒           131输出齿轮

133输入齿轮       135离合器

137主动轮         138从动轮

139制动器

201输出齿轮        203从动齿轮

205离合器          207主动轮

209制动器          211从动轮

213同步皮带轮      301输出齿轮

303输入齿轮        305摆动轴

307上制动器        309下制动器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

在本发明中，方位术语“前”指零件或部件的靠近现场器件的一端，方位术语“后”指零件或部件的背离现场器件的一端。

图1示出了根据本发明优选实施例的逃逸装置的结构示意图，图2示出了图1中局部A的放大图，图3示出了图1所示逃逸装置的俯视结构示意图。如图1至图3所示，逃逸装置主要包括：支座101、管套103、伸缩管107、内套管113、连接在伸缩管107上的现场器件109、以及驱动管套103转动的第一旋转机构105和驱动第一管107a转动的第二旋转机构111。

在本优选实施例中，现场器件109为用于金属液位检测的传感器，其安装在金属液面上方的位置/区域，用于检测金属液位的高度。在其它实施例中，现场器件109还可以是其它用途的传感器。

其中，支座101为箱体状，用于收容和支撑各部件。该支座101支撑在回转支座117上，该回转支座117由第三旋转机构119驱动回转。

该回转支座117安装在车体125上，优选地，车体125设有多个螺栓127，回转支座117安装在螺栓127上，通过调节螺栓127上的螺栓位置，使得回转支座117的竖直方向的姿态可调。这方便本发明装置在第一次使用时定位好现场器件109底面与设定金属液位的距离，缩短初期的安装调试时间。

第一旋转机构105、第二旋转机构111和第三旋转机构119优选地共用一动力源，即共用一驱动电机121，该驱动电机121通过传动箱123将动力分为三个传动路径，以分别传动至第一旋转机构105、第二旋转机构111和第三旋转机构119，另外，在各传动路径上设置有离合器和制动器，以切换传动路径和制动。

控制器(图中未示出)与驱动电机、离合器和制动器通过电缆连接，以使伸缩管的伸缩长度、旋转角度和回转角度三者可择一选择并且运动量可调。

上述第一旋转机构105、第二旋转机构111和第三旋转机构119实现伸缩管的伸缩、围绕其轴线旋转和垂直轴线回转的三自由度运动，使得现场器件逃逸迅速。

管套103，可转动地支撑在支座101上。优选地，可转动地支撑在安装于支座101的支撑管115中，以便支撑管115向其提供足够的支撑强度。管套103包括管体、固定连接在管体前端的前端套、以及固定连接在管体后端的后端套。

伸缩管107，支撑在管套103中，包括第一管107a和第二管107b，其中，第一管107a构成螺纹，第二管107b的后端连接有与第一管107a形成丝杠螺母传动副的螺母107c。

其中，管套的内壁上可开设有沿轴向延伸的定位槽或柱，螺母107c通过定位槽或柱实现轴向定位，沿管套的轴向往复直线运动。第二管107b的前端伸出管套103并且与现场器件109连接，第一管107a的后端伸出管套103、可转动地支撑在支座101上并且与第二旋转机构111连接。

内套管113，套设于第一管107a内，其前端伸出第一管107a并且与第二管107b的内壁密封配合，其后端伸出第二管107b并且固定支撑在支座101上，并且，内套管113和第二管107b构成压缩气体通道116。

内套管113的前端优选设有套筒129，通过该套筒129与第二管107b的内壁的气密封配合，可实现压缩气体无泄漏的供给现场器件109。

在本发明中，通过内套管113，成功地解决了在丝杠螺母传动方式的伸缩管中实现压缩气体供给而无泄漏的问题。另外，内套管113与支座固定连接、不会转动，方便信号电缆通过软管(图中未示出)、第一管及第二管送达至现场器件109和冷却气体经过软管(图中未示出)通过软管、第一管及第二管送达至现场器件109。

上述第一旋转机构105、第二旋转机构111和第三旋转机构119及其传动路径统称为传动装置。下面结合图1、图3和图4对传动装置的优选实施方式进行说明。

驱动电机121上安装的输出齿轮131和传动箱123上安装的输入齿轮133啮合，带动传动箱123的三个输出轴运动，与传动箱123的第一输出轴相连的为第一传动路径，向伸缩管的伸缩移动提供动力，第一传动路径依次连有离合器135、主动轮137和制动器139，其中，从动轮138套设固定在第一管107a上，主动轮137与从动轮138皮带传动，构成第二旋转机构111。

与传动箱118第二输出轴相连的为第二传动路径，向管套的转动提供动力。传动箱123的输出齿轮201与从动齿轮203啮合，这两轮的轴线垂直，从动齿轮203的轴向还依次设有离合器205、主动轮207和制动器209，主动轮207和从动轮211通过皮带相连，皮带上还设有同步皮带轮213，伸缩管的旋转是指与带有从动轮211的管套103驱动伸缩管沿着自身的轴线旋转。主动轮207、从动轮211和皮带构成第一旋转机构105。

与传动箱123第三输出轴相连的为第三传动路径，向管套103沿垂直其轴线的回转运动提供动力。传动箱123的输出轮301与输入轮303啮合，这两轮的轴线垂直且输入轮303的轴线即布置在竖直方向的摆动轴305的轴线。回转支座117包括固定部分117a和回转部分117b，摆动轴305与的回转支座117的固定部分117a固定连接在一起，支座101与回转支座117的回转部分固定连接在一起，摆动轴305上设置有上制动器307和下制动器309。输出轮301与输入轮303构成第三旋转机构119。

本发明的逃逸装置具有动力源简单、价格便宜体积小、重量轻、定位精度高的有益效果，解决了相关技术中的逃逸装置的既粗大又笨重、定位精度低的缺陷。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于金属液位检测的逃逸装置，其特征在于，包括：

支座(101)；

管套(103)，可转动地支撑在所述支座(101)上并且与第一旋转机构(105)连接；

伸缩管(107)，支撑在所述管套(103)中，包括第一管(107a)和第二管(107b)，其中，所述第一管(107a)外具有螺纹，所述第二管(107b)的后端连接有螺母(107c)，与所述第一管(107a)形成丝杠螺母传动副，其中，所述第二管(107b)的前端伸出所述管套(103)并且与现场器件(109)连接，所述第一管(107a)的后端伸出所述管套(103)并且与第二旋转机构(111)连接；以及

内套管(113)，套设于所述第一管(107a)内，其前端伸出所述第一管(107a)并且与所述第二管(107b)的内壁密封配合，其后端伸出所述第二管(107b)并且固定支撑在所述支座(101)上，

其中，所述内套管(113)和第二管(107b)构成压缩气体通道。

2.根据权利要求1所述的用于金属液位检测的逃逸装置，其特征在于，所述支座(101)支撑在回转支座(117)上，所述回转支座(117)由第三旋转机构(119)驱动回转。

3.根据权利要求1所述的用于金属液位检测的逃逸装置，其特征在于，所述回转支座(117)的旋转轴线与所述第一管(107a)和第二管(107b)的旋转轴线垂直。

4.根据权利要求2所述的用于金属液位检测的逃逸装置，其特征在于，还包括车体(125)，所述回转支座(117)姿态可调地支撑在所述车体(125)上。

5.根据权利要求2所述的用于金属液位检测的逃逸装置，其特征在于，所述第一旋转机构(105)、第二旋转机构(111)和第三旋转机构(119)均与一台共用的驱动电机(121)驱动连接。

6.根据权利要求5所述的用于金属液位检测的逃逸装置，其特征在于，所述支座(101)为箱体，所述第一旋转机构(105)、第二旋转机构(111)和第三旋转机构(119)位于所述箱体中。

7.根据权利要求6所述的用于金属液位检测的逃逸装置，其特征在于，所述驱动电机(121)通过第二传动路径与所述第一旋转机构(105)传动连接、通过第一传动路径与所述第二旋转机构(111)传动连接、通过第三传动路径与所述第三旋转机构(119)传动连接，其中，所述逃逸装置还包括使所述驱动电机选择性地与所述第一旋转机构(105)、第二旋转机构(111)和第三旋转机构(119)传动连接的控制器。

8.根据权利要求1所述的用于金属液位检测的逃逸装置，其特征在于，所述内套管(113)的前端设有套筒(129)，所述套筒(129)与所述第二管(107b)的内壁气密封配合。

9.根据权利要求1所述的用于金属液位检测的逃逸装置，其特征在于，所述管套(103)包括管体、固定连接在所述管体前端的前端套、以及固定连接在所述管体后端的后端套。

10.根据权利要求1所述的用于金属液位检测的逃逸装置，其特征在于，还包括在所述支座(101)上设置的支撑管(115)，所述管套(103)可转动地支撑在所述支撑管(115)中。

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