CN102717059B - 一种渣耙回转式捞渣机器 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种渣耙回转式捞渣机器，在主车体（1）的前端分别铰接有连杆（2），主臂（7）和主臂油缸（8），主臂油缸（8）的前端与主臂（7）铰接；副臂（6）前端安装有动力箱（3），连杆（2）和主臂（7）的前端分别通过铰接方式连接在该副臂（6）上；动力箱（3）的下方设置有能够被该动力箱（3）驱动旋转的两根并列的渣耙轴（5），每一渣耙轴（5）的下端均安装有一个渣耙（4）；渣耙主体（4-1）为上端和一个侧面开口的容器状；渣耙（4）的表面涂有一层有高温耐火、防粘渣涂料。主臂以其后铰接点为中心，携渣耙上下摆动，减小了工作臂驱动动力。在渣耙升降运动过程中渣耙能够始终保持水平状态下的升降。提高了机器捞渣效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种捞渣用的机器，特别涉及一种渣耙回转式捞渣机器。主要用于铁水、钢水包内铁水、钢水表面漂浮渣滓的清理，也可以用于其它类似工况下液体表面漂浮物的清理。
背景技术
授权公告号为CN1241704C的中国发明专利公开了盛富春发明的“一种铁水高效捞渣方法
及其专用装置”。 与已有铁水扒渣技术和设备相比较，其具有除渣率明显提高，捞渣带铁大幅度减少，能够将铁损率严格控制在0.1%以内的突出特点。
上述发明专利的捞渣专用装置包括平车轨道，在平车轨道上往复运行的平车，以及通过升降主轴（油缸）与平车连接的悬臂，在悬臂的前端安装了齿条，它与两侧的齿轮相啮合，两回转轴将两齿轮和两渣耙的后端固定在一起。齿条的后端连接有油缸，齿条由油缸驱动进退，通过齿轮和回转轴带动渣耙作回转运动。其中的两个渣耙合拢夹渣的一侧为锯齿状，便于聚拢或夹紧渣料。悬臂可以根据用户要求，设计为液压伸缩式。
这种装置能够实现其捞渣方法，并且能够达到其发明目的。但它存在以下技术缺陷：
第一、它通过升降主轴带动悬臂及悬臂两端的驱动箱、渣耙以及作为配重的液压系统作垂直运动，而悬臂及驱动箱、渣耙和液压系统的总重量较大，因此对升降主轴的机械性能和举升动力要求很高，并由此导致设备复杂、造价高、能耗大；另一方面，还存在操作笨重，悬臂和渣耙的升降动作缓慢等缺点。
第二、渣耙随悬臂升降过程中很容易产生晃动，捞起的渣容易掉落。为了尽量减少渣的掉落量，平车的行走必须缓慢，因此又会影响捞渣的工作效率。
第三、未实现悬臂的转动，因此只能依靠平车向后移动放渣，放渣的位置在铁水包与捞渣机轴线上的直线空间内，工艺布置受限，不能实现回转放渣进而达到铁水在线捞渣的目的。
第四、采用齿轮齿条驱动渣耙张开、闭合，一方面存在驱动力不足的缺点；另一方面，在设计上要求齿条驱动油缸必须沿着捞渣机轴线布置，传动箱较长，捞渣机的长度也随之增加，造成捞渣机的现场布置出现困难。
第五、由于其渣耙呈锯齿状，渣滓容易从锯齿缝隙中掉落，从而影响捞渣的工作效率，而且，由于锯齿容易被高温液体融蚀，更加剧了这一现象。
第六、铁水包中的铁水温度高达1300-1500℃，钢水包中的钢水温度高达1500-1700℃，其产生的高温气流对渣耙轴和驱动箱必然产生比较严重的热冲击，导致渣耙轴和驱动箱使用寿命的缩短。特别是渣耙轴在放渣和自身清渣中需要驱动两渣耙频繁对敲，受到持续的反作用扭力，如果长期处于高温环境下将很快产生疲劳变形而影响正常工作，直至损坏。
因此，使用该捞渣装置虽然在工作效率方面较传统扒渣设备提高了很大的幅度，但由于上述缺陷的存在，仍然不能满足炼钢系统对铁水预处理捞渣工序工作效率的要求，进而在很大程度上制约了它的推广应用。
发明内容
本发明旨在提供一种新的渣耙回转式捞渣机器，以克服已有捞渣装置的缺陷。所要解决的技术问题是，第一、通过改变工作臂的设置和工作方式，减小工作臂升降的驱动力和晃动，提高升降速度和捞渣机器的工作效率；第二、确保渣耙在升降过程中始终保持水平，达到进一步提高机器捞渣效率的目的；第三、通过增加工作臂的回转机构，实现其回转捞渣、放渣，增加捞渣机器布置的灵活性，更好地满足现代钢铁连续、高效、低耗、环保的要求；第四、通过改进渣耙驱动的传动方式，使渣耙回转动力机构驱动力更大，构造更紧凑；第五、通过改进渣耙的形状结构，使其具有更高的捞渣效率。第六、通过设置水冷动力箱，与辅助气冷机构避免来自铁水包的高温气流对渣耙轴及动力箱产生的热冲击，始终保持它们能在有效工作温度下的长期工作。第七、采用耐火、防粘渣涂料，提高渣耙的寿命并使得渣耙清渣更容易，并保证捞渣机能充分地满足铁水预处理捞渣工序工作节奏的要求。
本发明所采用的技术方案如下：
一种渣耙回转式捞渣机器，包括主车体，其特征在于：在主车体的前端分别通过铰接方式安装有连杆，主臂和主臂油缸，其中主臂油缸的前端与所述主臂相铰接；还包括前端安装有动力箱的副臂，所述的连杆和主臂的前端分别通过铰接方式连接在该副臂上；所述的动力箱的下方设置有能够被该动力箱驱动旋转的两根并列的渣耙轴，每一渣耙轴的下端均安装有一个渣耙；所述的渣耙包括渣耙主体，渣耙主体为上端和一个侧面开口的容器状；渣耙的表面涂有一层有高温耐火、防粘渣涂料。
还包括位于主车体下方的副车体，主车体和副车体之间为固定连接方式，或者为主车体可在副车体上转动的连接方式。
副车体带有车轮。
所述的动力箱包括箱体，箱体内设置有用于驱动渣耙轴转动的齿轮。
所述的箱体的箱壁内设置有水冷通道。
所述的渣耙轴带有上下两端均开口或者上端开口而下端封闭的中心孔；并在渣耙轴靠近其下端的侧壁上开设有若干个环绕渣耙轴分布的出气孔。
本发明的积极效果在于：与已有捞渣装置相比较，本发明具有以下特点：
第一、主臂以其后铰接点为中心，携渣耙上下摆动，减小了工作臂驱动动力。另一方面，在渣耙升降运动过程中，尽管连杆、主臂和副臂存在多种方向的运动，但渣耙能够始终保持水平状态下的升降。由于确保了渣耙在升降过程中始终保持水平，在渣耙的升降运行和捞渣操作过程中，更加平稳、快速，达到了提高机器捞渣效率的目的。
第二、本发明能够实现回转放渣，捞渣机器布置更加灵活，并且能够实现在铁水运输线上的“在线捞渣”，解决了多年来一直离线清渣，生产不能连续的难题，为现代钢铁连续、高效、低耗、环保的生产提供了新方法。
第三、渣耙轴的驱动机构采用齿轮副方式，不仅驱动动力增加，而且结构紧凑，占用空间小，捞渣效率提高，现场布置性更好。
第四、渣耙轴的驱动机构采用水冷和密封箱体的结构，在提高设备可靠性和寿命的前提下，确保粉尘不进入。
第五、渣耙的独特形状进一步确保了本发明机器具有较高的捞渣效率。
第六、渣耙表面带有高温耐火、防粘渣涂料，不仅大大提高了渣耙的工作寿命，还大大减轻了渣滓的粘结渣耙倾向，确保捞渣机的正常、高效工作，并减轻了渣耙的清理工作量。
第七、将被压缩的冷却气体自渣耙轴中心孔的上端开口处通入，自出气孔5-2吹出形成环形气幕，环形气幕将来自铁水（钢水）包的、向上运动的高温气流向渣耙轴外侧吹离，有效避免了来自铁水包的高温气流对渣耙轴及其上方的动力箱产生的热冲击，从而延长了渣耙轴和动力箱的使用寿命。渣耙轴的另一端被设计成开口形式时，冷却气体自渣耙轴中心孔的上端开口处通入，一部分气体从渣耙轴与渣耙销轴的缝隙流出，对渣耙销轴及其周围的渣耙体起到冷却作用。
附图说明
图1是本发明实施例的结构和工作原理示意图。
图2是本发明实施例的渣耙及其回转驱动机构的结构示意图。
图3是本发明实施例动力箱的内部结构示意图。
图4是本发明实施例渣耙的结构形状示意图。
图5是本发明实施例七中水冷通道的结构示意图。
图6是本发明实施例九中渣耙轴的结构示意图。图中的箭头代表冷却气体的流动方向。
具体实施方式
本发明的主体结构是，它包括主车体1，在主车体1的前端分别通过铰接方式安装有连杆2，主臂7和主臂油缸8，其中主臂油缸8的前端与所述主臂7相铰接。还包括前端安装有动力箱3的副臂6，所述的连杆2和主臂7的前端分别通过铰接方式连接在该副臂6上。所述的动力箱3的下方设置有能够被该动力箱3驱动旋转的两根并列的渣耙轴5，每一渣耙轴5的下端均安装有一个渣耙4。如图1、图2所示。
其中，主臂油缸8可以布置于主臂7的下方，如图1所示，也可以布置于主臂7的上方。
实施例一
在上述主体结构的基础上，本实施例还包括位于主车体1下方的副车体10，主车体1和副车体10之间为固定连接方式。
实施例二
在上述主体结构的基础上，本实施例还包括位于主车体1下方的副车体10，主车体1和副车体10之间设置有回转支撑体9，主车体1可通过回转支撑体9在副车体10上转动，通过工作臂带动渣耙以该回转支撑体9为中心旋转，实现回转放渣，并便于渣耙及设备的维护操作。
实施例三
在实施例一的基础上，副车体10还带有车轮10-1，实现本发明机器的进退运动。
实施例四
在实施例二的基础上，副车体10还带有车轮10-1，实现本发明机器的进退运动和本发明渣耙以该回转支撑体9为中心旋转的复合运动。
实施例五
在上述主体结构和实施例二至四的基础上，本发明的动力箱3可以设计为如下形式：它包括箱体3-1，箱体3-1的内部设置有被液压驱动或者电机驱动的主动齿轮3-2以及被主动齿轮3-2驱动的第一从动齿轮3-3、第二从动齿轮3-4。主动齿轮3-2和第一从动齿轮3-3、第二从动齿轮3-4之间还可以另行设置过渡齿轮以满足齿轮副的变速设计要求，以获得更大的驱动力。主动齿轮3-2驱动第一从动齿轮3-3，第一从动齿轮3-3驱动第二从动齿轮3-4。如图3所示。
第一从动齿轮3-3与一根渣耙轴5连接，第二从动齿轮3-4与另一根渣耙轴5连接。所述液压驱动装置通过所述齿轮副驱动两根渣耙轴5正向或者反向旋转，进而带动两渣耙4分离或者合拢。
实施例六
在上述主体结构和实施例二至五的基础上，在所述的渣耙4可以设计为以下形式：它包括渣耙主体4-1，渣耙主体4-1为上端和一个侧面开口的容器状，比如上端和一个侧面开口的四面体状；并在渣耙主体4-1的侧壁上固定设置有连接销轴4-2，所述的连接销轴4-2与渣耙轴5连接。如图2、图4所示。
两渣耙合拢时，所述两渣耙的侧面互相接触，形成一个仅上端开口的容器用于盛放聚拢获得的渣滓。
在所述渣耙主体4-1的底部或侧壁上可以开设溢流孔或溢流槽，减少铁水流出时的带渣，提高捞渣效率。
实施例七
在上述主体结构和实施例二至六的基础上，本发明的动力箱3可以设计为如下形式：
如图5所示，所述的箱体3-1的箱壁内设置有水冷通道3-1-1，该水冷通道3-1-1的两端分别带有进水管头3-1-3和回水管头3-1-2。使用时，通过进水管头3-1-3和回水管头3-1-2分别连接有进水管和回水管，保持水冷通道3-1-1内冷却用水的流通，对动力箱3内部实施降温。
实施例八
在上述主体结构和实施例二至七的基础上，本发明的渣耙4的表面涂有一层有高温耐火、防粘渣涂料，比如公开号为CN1803345的中国发明专利公布的“钢铁清渣渣耙专用涂料”。
实施例九
如图6，在上述主体结构和实施例二至八的基础上，本发明的渣耙轴5带有上下两端均开口的中心孔5-1。在渣耙轴5靠近其下端的侧壁上开设有若干个环绕渣耙轴5分布的出气孔5-2。所述的上端开口作为进气孔，所述出气孔5-2将所述中心孔5-1与外界大气连通。
使用时，将被压缩的冷却气体自中心孔5-1的上端开口处通入中心孔5-1内。被压缩的冷却气体自出气孔5-2吹出形成环形气幕，所述环形气幕将来自铁水（钢水）包的、向上运动的高温气流向渣耙轴5外侧吹离，以免所述高温气流对渣耙轴5及其上方的动力箱3产生热冲击。
所述中心孔5-1的下端可以是开放的，也可以是封闭的。如果是开放的，被压缩的冷却气体能够自中心孔5-1的下端吹出，用于冷却渣耙轴5与渣耙4之间的连接件。
Claims (9)
1.一种渣耙回转式捞渣机器，包括主车体（1），其特征在于：在主车体（1）的前端分别通过铰接方式安装有连杆（2），主臂（7）和主臂油缸（8），其中主臂油缸（8）的前端与所述主臂（7）相铰接；还包括前端安装有动力箱（3）的副臂（6），所述的连杆（2）和主臂（7）的前端分别通过铰接方式连接在该副臂（6）上；所述的动力箱（3）的下方设置有能够被该动力箱（3）驱动旋转的两根并列的渣耙轴（5），每一渣耙轴（5）的下端均安装有一个渣耙（4）；所述的渣耙（4）包括渣耙主体（4-1），渣耙主体（4-1）为上端和一个侧面开口的容器状；渣耙（4）的表面涂有一层有高温耐火、防粘渣涂料；
还包括位于主车体（1）下方的副车体（10），主车体（1）和副车体（10）之间为固定连接方式，或者为主车体（1）可在副车体（10）上转动的连接方式。
2.如权利要求1所述的渣耙回转式捞渣机器，其特征在于：副车体（10）带有车轮（10-1）。
3.如权利要求1或2所述的渣耙回转式捞渣机器，其特征在于：所述的动力箱（3）包括箱体（3-1），箱体（3-1）内设置有用于驱动渣耙轴（5）转动的齿轮。
4.如权利要求1或2所述的渣耙回转式捞渣机器，其特征在于：所述的箱体（3-1）的箱壁内设置有水冷通道（3-1-1）。
5.如权利要求3所述的渣耙回转式捞渣机器，其特征在于：所述的箱体（3-1）的箱壁内设置有水冷通道（3-1-1）。
6.如权利要求1或2所述的渣耙回转式捞渣机器，其特征在于：所述的渣耙轴（5）带有上下两端均开口或者上端开口而下端封闭的中心孔（5-1）；并在渣耙轴（5）靠近其下端的侧壁上开设有若干个环绕渣耙轴（5）分布的出气孔（5-2）。
7.如权利要求3所述的渣耙回转式捞渣机器，其特征在于：所述的渣耙轴（5）带有上下两端均开口或者上端开口而下端封闭的中心孔（5-1）；并在渣耙轴（5）靠近其下端的侧壁上开设有若干个环绕渣耙轴（5）分布的出气孔（5-2）。
8.如权利要求4所述的渣耙回转式捞渣机器，其特征在于：所述的渣耙轴（5）带有上下两端均开口或者上端开口而下端封闭的中心孔（5-1）；并在渣耙轴（5）靠近其下端的侧壁上开设有若干个环绕渣耙轴（5）分布的出气孔（5-2）。
9.如权利要求5所述的渣耙回转式捞渣机器，其特征在于：所述的渣耙轴（5）带有上下两端均开口或者上端开口而下端封闭的中心孔（5-1）；并在渣耙轴（5）靠近其下端的侧壁上开设有若干个环绕渣耙轴（5）分布的出气孔（5-2）。
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2012
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