CN102560077A - 钢锭翻转装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种钢锭翻转装置，该钢锭翻转装置沿着输送方向设置在接收辊道的输入端；该钢锭翻转装置包括能摆动地水平嵌设于接收辊道输入端的翻板，该翻板底部枢接于翻板基座上，翻板侧壁由拉杆和曲柄连接于一减速机的输出轴；由所述曲柄、拉杆和翻板构成一曲柄摇杆机构。本发明的钢锭翻转装置结构简单，大大降低了设备的制造和维护成本，使设备的检修、维护周期大大延长；该钢锭翻转装置性能稳定、安全可靠，可实现超大型钢锭的平稳翻转，自动控制灵活方便，满足了用户生产60t以上超大规格钢锭的要求。

Description

钢锭翻转装置

技术领域

本发明是关于一种冶金行业特重型高温钢锭的翻转装置，尤其涉及一种宽厚板项目均热炉生产环节中热钢锭翻转的钢锭翻转装置。

背景技术

进入二十一世纪后，特别是最近几年，随着我国核能、军工、造船业、火力发电、桥梁建设、油气开发输送、汽车和工程机械等行业的迅猛发展，市场对各种不同规格、性能的中厚板、特厚板产品的需求日益旺盛，一度面临淘汰的铸锭、开坯初轧生产工艺又被采用，钢铁企业因此也迅速筹建高产量的中厚板生产线，其中均热炉是该生产工艺中不可或缺的钢锭加热装置，是用于钢铁行业中厚板、宽厚板生产线上的一种关键设备。由于均热炉加热钢锭的特殊性，钢锭在炉内必须竖直放置；而钢锭的翻转装置安装于炉前与炉后，方便特殊超重大钢锭的装炉与出炉。

钢锭入炉时需要由翻转装置把水平而来的特殊钢锭翻转为立式，然后由夹钳钳住立式钢锭装入炉内；钢锭加热到设定的出炉温度后，通过专用的钢锭夹钳吊车将钢锭从炉内竖直吊出，并放入钢锭翻转装置中，通过该钢锭翻转装置将竖直的钢锭翻转，平稳地放置于受锭辊道上，再通过辊道将钢锭向轧机方向运输。该钢锭翻转装置作为均热炉与轧机的衔接设备也成为必备的设备，其可靠性直接关系到轧钢车间的正常生产。

过去传统均热炉加热钢锭的规格均在30T～40T左右，其上料方式是一种配套能力相当的翻锭车，翻锭车安装于有固定轨道的电车上使用。这种现有的翻锭车存在以下缺陷：

1.其传动部分采用直流电机拖动蜗轮-蜗杆减速器，控制上采用了落后的直流控制技术。

2.在重载作用下的蜗轮-蜗杆减速器齿廓磨损严重，需要频繁更换备件。当载荷成倍增加后，这类减速器的承载能力远远不能满足要求。

3.体积庞大的翻斗采用了整体铸造工艺制造，这对于一般的制造厂来说，难度很大，铸造成本极高。

4.现有的翻锭车只能用于小规格钢锭的翻转，随着钢锭规格向超大型发展(目前已达到60t)，该现有装置已经无法满足使用要求。

对于30T～40T的加热钢锭，另外一种目前大多采用的上料方式是夹钳夹持直接上料的方式，即夹钳夹持加热后的钢锭，直接缓慢放置于接收辊道，这样造成的结果是：由于钢锭的不断冲击，易造成辊道的过度损坏；而且对吊车的操作人员的技术水平要求较高，钢锭放置过程中多数不能够对中辊道中心放置，影响后续进入轧机的正常轧制；完成一块钢锭的放置时间也较长；

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种钢锭翻转装置，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、性能稳定、安全可靠的钢锭翻转装置，以满足用户生产60t以上超大规格钢锭的要求。

本发明的目的是这样实现的，一种钢锭翻转装置，该钢锭翻转装置沿着输送方向设置在接收辊道的输入端；该钢锭翻转装置包括能摆动地水平嵌设于接收辊道输入端的翻板，该翻板底部枢接于翻板基座上，翻板侧壁由拉杆和曲柄连接于一减速机的输出轴；由所述曲柄、拉杆和翻板构成一曲柄摇杆机构。

在本发明的一较佳实施方式中，所述翻板由两个纵向侧梁、横向连接在两纵向侧梁底端的底板和间隔设置在两纵向侧梁之间的多个横梁构成；所述纵向侧梁与辊道输送方向平行，所述纵向侧梁上分别设有多个能跨设于辊子端部的弧形槽；所述横梁平行地设于各弧形槽两侧；当翻板水平嵌设于接收辊道时，所述各横梁位于辊子之间，且各横梁的顶面低于接收辊道的上表面。

在本发明的一较佳实施方式中，所述翻板在水平和直立两个位置之间往复摆动；所述直立位置与水平位置的夹角在大于75度且小于90度范围内。

在本发明的一较佳实施方式中，在所述翻板基座前侧设有固定梁，固定梁间隔设有两个向上的凸块；所述翻板的底板上对应所述两凸块设有豁口；当翻板处于直立位置时，所述凸块透过所述豁口恰处在高于底板的位置。

在本发明的一较佳实施方式中，所述翻板上方固定设有隔热罩。

在本发明的一较佳实施方式中，所述减速机采用大速比通用硬齿面圆柱齿轮减速机；所述减速机由变频调速交流电机通过带制动盘的联轴器驱动。

在本发明的一较佳实施方式中，所述联轴器的制动盘上设有四组气动钳盘式制动器。

在本发明的一较佳实施方式中，所述减速机为双端输出轴型，两端输出轴分别通过曲柄和拉杆连接于翻板两侧壁。

在本发明的一较佳实施方式中，所述曲柄与减速机输出轴之间采用过盈配合加双键结构的方式连接。

在本发明的一较佳实施方式中，所述拉杆由第一转轴连接于曲柄，由第二转轴连接于翻板；所述拉杆两端的轴孔内分别固定设有耐磨衬套；所述第一转轴、第二转轴均枢接于相应的耐磨衬套；第一转轴固定连接于曲柄，第二转轴固定连接于翻板。

由上所述，本发明的钢锭翻转装置结构简单，大大降低了设备的制造和维护成本，使设备的检修、维护周期大大延长；该钢锭翻转装置性能稳定、安全可靠，可实现超大型钢锭的平稳翻转，自动控制灵活方便，满足了用户生产60t以上超大规格钢锭的要求。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1：为本发明钢锭翻转装置的结构示意图。

图2：为图1的俯视示意图。

图3：为图1的侧视示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

如图1、图2、图3所示，本发明提出一种钢锭翻转装置100，该钢锭翻转装置100沿着输送方向设置在接收辊道9的输入端；该钢锭翻转装置100包括能摆动地水平嵌设于接收辊道9输入端的翻板1，该翻板1底部枢接于翻板基座8上，翻板1侧壁由拉杆2和曲柄3连接于一减速机4的输出轴；由所述曲柄3、拉杆2和翻板1构成一曲柄摇杆机构。

由上所述，本发明的钢锭翻转装置结构简单，大大降低了设备的制造和维护成本，使设备的检修、维护周期大大延长；该钢锭翻转装置性能稳定、安全可靠，可实现超大型钢锭的平稳翻转，自动控制灵活方便，满足了用户生产60t以上超大规格钢锭的要求。

进一步，在本实施方式中，如图1、图2、图3所示，所述翻板1是由两个纵向侧梁11、横向连接在两纵向侧梁底端的底板12和间隔设置在两纵向侧梁之间的多个横梁13构成；所述纵向侧梁11与辊道输送方向平行，所述纵向侧梁11上分别设有多个能跨设于辊子91端部的弧形槽111；所述横梁13平行地设于各弧形槽111两侧；当翻板1呈水平嵌设于接收辊道9时，所述各横梁13恰好处于辊子91之间，且各横梁13的顶面131低于接收辊道9的上表面92，以保证输送的钢锭7全落于辊道时与翻板的横梁13完全脱开，实现钢锭的顺利输送。

如图1所示，在本实施方式中，所述翻板1在水平和直立两个位置之间往复摆动(所述水平位置和直立位置可为曲柄摇杆机构的两个死点位置)；翻板1处于直立位置接收夹钳送来的钢锭7，该直立位置并非垂直水平面90°直立，所述直立位置与水平位置的夹角在大于75度且小于90度范围内；较佳地，是与水平位置的夹角80度直立，且倾向于接收辊道9一侧10度；这样不仅可以避免钢锭7意外倒向传动系统一侧，而且也可以使钢锭7重心靠近翻板1的转轴中心，减小翻板1的启动驱动力矩。

如图1、图2、图3所示，在所述翻板基座8的前侧设有一固定梁6，固定梁6间隔设有两个向上的凸块61；所述翻板1的底板12上对应所述两凸块61设有豁口121；当翻板1处于直立位置时，所述凸块61透过所述豁口121恰处在高于底板12的位置，使得落入翻板1的钢锭7底部不是直接接触到翻板底板12，而是先接触到基础上的固定梁6，然后在松开夹钳的过程中钢锭7逐步靠向翻板1；此结构可以防止或减轻钢锭7落入翻板1时对设备的冲击。

进一步，在本实施方式中，如图所示，为避免钢锭7的辐射热传递到传动系统，在翻板1上固定设置有隔热罩14；同时隔热罩14还可防止钢锭7在放入翻板1时意外倾斜而向减速机方向倒去；在放落钢锭过程中，隔热罩14还可起到一定的导向作用，方便吊车人员对钢锭的入位操作，从而顺利将钢锭7放入翻板。

在本实施方式中，所述减速机4采用大速比通用硬齿面圆柱齿轮减速机；所述减速机由变频调速交流电机51通过带制动盘的联轴器52驱动。所述联轴器52的制动盘上设有四组气动钳盘式制动器521。加装制动器，一是翻板能够准确停在要求位置，二是电机、减速机意外断电或故障时能够制动停车。

进一步，减速机要耐高温、抗冲击；所述减速机4为双端输出轴型，输出轴不仅要传递扭矩而且要可承载较大的径向力和弯矩作用，两端输出轴41分别通过曲柄3和拉杆2连接于翻板1的两侧壁；在本实施方式中，所述曲柄3与减速机输出轴41之间采用过盈配合加双键结构的方式连接；双键是对称设置的，采用双键结构不仅可传递一部分扭矩而且在曲柄的装配中可以起导向作用，避免左右两侧的曲柄之间形成夹角而使得左右拉杆受力不均，从而影响翻板的正常翻转。

在本实施方式中，所述拉杆2由第一转轴21连接于曲柄3，由第二转轴22连接于翻板1；所述拉杆2两端的轴孔内分别固定设有耐磨衬套(图中未示出)；所述第一转轴21、第二转轴22均采用间隙配合枢接于相应的耐磨衬套；第一转轴21采用过盈配合固定连接于曲柄3，第二转轴22采用过盈配合固定连接于翻板1。此结构适用于重载低速的运转。

下面对本发明钢锭翻转装置的使用过程作出描述：

该翻转装置非工作状态时，处于直立位置；此时翻板刚好坐于固定梁上，可以避免拉杆、旋转曲柄、转轴长时间受力。旋转曲柄每转动一周，翻板完成一个翻转周期，也就是完成直立——水平——直立一个过程，翻板翻转角度(翻板与水平线的夹角)由80°转到0°，再转到80°。

翻转装置工作开始时，翻板处于直立位置，制动器处于制动状态，此时夹钳夹持加热后的钢锭顺着隔热罩缓慢落下，钢锭底部接触到固定梁的凸块后，钢锭逐渐倾向翻板横梁，此时松开夹钳并移走，完成钢锭的吊运。然后，根据生产工艺安排，松开制动器，启动电机，旋转曲柄开始转动，通过拉杆推动翻板开始翻转，当钢锭重心转过翻板基座中心后，拉杆给翻板的力由推力变为拉力，而且随着翻板与水平面的角度越来越小，拉力也越来越大；翻转速度可以根据生产节拍通过调整电机的变频频率而实现；当翻板翻转到快接近水平时，钢锭开始接触到接收辊道辊面，当翻板翻转到水平时，钢锭已完全落于接收辊道上，此时制动驱动电机，接收辊道电机开始启动，钢锭随着辊子的转动输送出翻板，送入轧制线，接着松开制动器，驱动电机继续开始工作，曲柄继续旋转，翻板在拉杆的拉升下，开始翻转升起，当翻转到直立位置时，翻板刚好坐于固定梁上，此时制动电机，重新开始下一块出炉钢锭的吊装、翻转和输送。

本发明的有益效果：

1.可实现超大型钢锭的平稳翻转，满足了用户生产60t以上超大规格钢锭的要求。

2.结构简单，大大降低了设备的制造和维护成本，使设备的检修、维护周期大大延长。

3.传动方式上放弃了落后的直流控制技术，采用了当前先进的交流变频调速技术，使得控制更加简单、灵活，易于实现PLC全自动控制；可以根据锭型的大小不同，实现大锭慢速，小锭快速的不同操作模式

4.减速机采用了大速比通用硬齿面圆柱齿轮减速器，克服了蜗轮-蜗杆减速器齿廓磨损严重，频繁更换备件的问题。

5.可防止或减轻钢锭落入翻板时对设备的冲击，钢锭对设备的冲击减小到最低。

6.设置隔热罩以防止高温钢锭对设备的热辐射影响。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种钢锭翻转装置，该钢锭翻转装置沿着输送方向设置在接收辊道的输入端；其特征在于：该钢锭翻转装置包括能摆动地水平嵌设于接收辊道输入端的翻板，该翻板底部枢接于翻板基座上，翻板侧壁由拉杆和曲柄连接于一减速机的输出轴；由所述曲柄、拉杆和翻板构成一曲柄摇杆机构。

2.如权利要求1所述的钢锭翻转装置，其特征在于：所述翻板由两个纵向侧梁、横向连接在两纵向侧梁底端的底板和间隔设置在两纵向侧梁之间的多个横梁构成；所述纵向侧梁与辊道输送方向平行，所述纵向侧梁上分别设有多个能跨设于辊子端部的弧形槽；所述横梁平行地设于各弧形槽两侧；当翻板水平嵌设于接收辊道时，所述各横梁位于辊子之间，且各横梁的顶面低于接收辊道的上表面。

3.如权利要求1所述的钢锭翻转装置，其特征在于：所述翻板在水平和直立两个位置之间往复摆动；所述直立位置与水平位置的夹角在大于75度且小于90度范围内。

4.如权利要求3所述的钢锭翻转装置，其特征在于：在所述翻板基座前侧设有固定梁，固定梁间隔设有两个向上的凸块；所述翻板的底板上对应所述两凸块设有豁口；当翻板处于直立位置时，所述凸块透过所述豁口恰处在高于底板的位置。

5.如权利要求1所述的钢锭翻转装置，其特征在于：所述翻板上方固定设有隔热罩。

6.如权利要求1所述的钢锭翻转装置，其特征在于：所述减速机采用大速比通用硬齿面圆柱齿轮减速机；所述减速机由变频调速交流电机通过带制动盘的联轴器驱动。

7.如权利要求6所述的钢锭翻转装置，其特征在于：所述联轴器的制动盘上设有四组气动钳盘式制动器。

8.如权利要求1所述的钢锭翻转装置，其特征在于：所述减速机为双端输出轴型，两端输出轴分别通过曲柄和拉杆连接于翻板两侧壁。

9.如权利要求8所述的钢锭翻转装置，其特征在于：所述曲柄与减速机输出轴之间采用过盈配合加双键结构的方式连接。

10.如权利要求1所述的钢锭翻转装置，其特征在于：所述拉杆由第一转轴连接于曲柄，由第二转轴连接于翻板；所述拉杆两端的轴孔内分别固定设有耐磨衬套；所述第一转轴、第二转轴均枢接于相应的耐磨衬套；第一转轴固定连接于曲柄，第二转轴固定连接于翻板。

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