CN103900374B - 一种用于对自焙电极的测温装置进行位移和运动补偿的柔性同步运动机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于对自焙电极的测温装置进行位移和运动补偿的柔性同步运动机构，所述柔性同步运动机构包括：立柱（1）、旋臂（2）、从动轮（3）、减速电机（4）、主动轮（5）、离合器（6）、制动器（7）、配重（8）和链条（9）。本发明提供的柔性同步运动机构，能够用于控制电极测温装置，使得测温装置适应电极系统的压放和升降运动，并具有完全实现测温装置和电极系统的同步运动；装置结构简单，成本低，便于维护；以及不易受周围粉尘、磁场干扰的优点。

Description

一种用于对自焙电极的测温装置进行位移和运动补偿的柔性 同步运动机构

技术领域

本发明涉及一种柔性同步运动机构，具体地说，涉及一种用于对自焙电极的测温装置进行位移和运动补偿的柔性同步运动机构，属于机械设计制造技术领域。

背景技术

自焙电极是以无烟煤、焦炭、沥青和焦油为原料，在一定温度下制成块状电极糊，然后把块状电极糊装入已安装在电炉上的电极筒中，经过焙烧形成电极。自焙电极的外层是由1~2mm的钢板制成的圆筒，块状电极糊定期添加在圆筒内。随着生产的进行，下部电极逐渐消耗，块状电极糊下移，高温使块状电极糊逐步软化、熔融，在更高温度作用下熔融的块状电极糊就会焦化，最后块状电极糊转化为导电电极。自焙电极因工艺简单、成本低，因此被广泛用于铁合金电炉、电石炉等。

自焙电极是电炉生产的重要组成部分（结构简图参见图1），只有电极正常运行，才能保证生产顺利进行。如果电极压放速度大于电极焙烧速度，则发生流糊、软断事故。如果电极焙烧速度过快，则发生硬断事故。将装有热电偶的测温装置插进块状电极糊中，通过测量 焙烧区域的温度来判断电极的焙烧情况。

现有自焙电极系统在生产过程中的运动情况，请参考图1，图1为自焙电极结构示意图。在生产过程中，电极17不断消耗，压放装置14将电极筒11下压一定行程，此时电极筒11相对于电极把持器15向下运动；当需要控制电极17深入料面的长度时，通过控制升降油缸13的上升和下降来实现，此时电极筒11和电极把持器15一起升降，它们之间不发生相对位移。

由于电极有两种运动：其一，电极不断消耗，不断压放，不断接长电极筒，并不断填充块状电极糊；其二，电极系统会不定期的提升和下降，当需要检修时，电极系统会提升至上限位置，因此测温装置应能适应电极提升或下降的速度和电极的最大位移。这里需要一个机构来实现测温装置和电极系统同步运动，通过调整测温装置的位置来适应电极的新位置，而且同步运动机构的速度应该与电极的运动速度一致，不宜过大过小。

发明内容

为了克服现有设备的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种用于对自焙电极的测温装置进行位移和运动补偿的柔性同步运动机构，其根据电极和测温装置的运动位置关系，通过机械结构和简单的电气控制组合实现测温装置和电极系统的同步运动。

根据本发明的柔性同步运动机构，所述柔性同步运动机构包括：立柱、旋臂、从动轮、减速电机、主动轮、离合器、制动器、配重、 和链条。所述立柱的一端与所述楼层地面固定连接，所述立柱的另一端通过回转支承与所述旋臂连接，所述回转支承可自由转动并承受较大的倾翻力矩；所述旋臂通过回转驱动机构驱动并绕所述立柱旋转或者停在任意位置并锁住，所述减速电机、主动轮、从动轮安装在所述旋臂的支座上；所述减速电机用于驱动所述主动轮转动以提供动力，所述减速电机的输出轴通过所述离合器连接到所述主动轮上，以带动所述主动轮正反旋转并将所述链条拉起或放下；所述离合器用于将所述减速电机的动力传递给所述主动轮；所述制动器用于制动所述主动轮；所述链条绕在所述主动轮和所述从动轮上，所述链条的一端悬挂所述配重以将所述链条拉紧，所述链条的另一端通过挂钩与所述测温装置的顶端的吊环相连。

优选地，所述立柱由无缝钢管制作。

优选地，所述立柱的一端焊有加强筋和法兰，所述立柱的一端通过焊有所述加强筋和法兰与所述楼层地面螺栓把合。

优选地，所述旋臂为钢结构，其断面具有较大的抗弯截面系数。

优选地，所述减速电机为防爆电机。

优选地，所述离合器为电磁离合器。

优选地，所述制动器为电磁制动器。

优选地，所述主动轮和所述从动轮均为环链链轮。

优选地，所述链条为焊接环链。

由于电极测温装置通过监测电极焙烧区域的温度，给操作人员提供最直接的参考，因此，本发明提供的柔性同步运动机构，能够用于 控制电极测温装置，使得测温装置适应电极系统的压放和升降运动，并具有以下优点：（1）完全实现测温装置和电极系统的同步运动；（2）装置结构简单，成本低，便于维护；（3）不易受周围粉尘、磁场干扰。

附图说明

图1为自焙电极的结构简图；

图2为本发明的柔性同步运动机构的结构示意图；

图3为本发明图2的A向视图。

附图标记说明如下：

立柱1、旋臂2、从动轮3、减速电机4、主动轮5、离合器6、制动器7、配重8、链条9、测温装置10、电极筒11、楼层平面12、升降油缸13、压放装置14、电极把持器15、接触元件16、电极17、块状电极糊18、回转支承19、回转驱动机构20。

具体实施方式

为了使审查员能够进一步了解本发明的结构、特征及其他目的，现结合所附较佳实施例附以附图详细说明如下，本附图所说明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。

如图2和图3所示，图2为本发明的安装简图，图3为本发明图2的A向视图。本发明包括立柱1、旋臂2、从动轮3、减速电机4、主动轮5、离合器6、制动器7、配重8和链条9。

根据本发明，立柱1的一端与楼层地面12固定连接，立柱1的另一端通过回转支承19与旋臂2连接，所述回转支承19可自由转动并承受较大的倾翻力矩。

另外，立柱1由无缝钢管制作，其底端焊有加强筋和法兰，立柱1的一端焊有加强筋和法兰，立柱1的一端通过焊有所述加强筋和法兰与楼层地面12螺栓把合。

旋臂2通过回转驱动机构20驱动并绕立柱1旋转，可正反转，或者停在任意位置并锁住，减速电机4、主动轮5、从动轮3安装在旋臂2的支座上。此外，旋臂2为钢结构，其断面具有较大的抗弯截面系数。

减速电机4用于驱动主动轮5转动以提供动力，减速电机4的输出轴通过离合器6连接到主动轮5上，以带动主动轮5正反旋转并将链条9拉起或放下。这里，减速电机4本身具有减速功能，能输出小的转速和大扭矩，来驱动主动轮5转动。还有，减速电机4的电机为防爆电机。

离合器6用于将减速电机4的动力传递给主动轮5。本发明的离合器6选用电磁离合器。当需要将测温装置拉起一定距离时，离合器6将动力传递给主动轮5，电机带动主动轮5转动，可将链条9拉起。如需下放链条9，控制电机反转即可。

制动器7用于制动主动轮5；链条9绕在主动轮5和从动轮3上，链条9的一端悬挂配重8以将链条9拉紧，链条9的另一端通过挂钩与测温装置10的顶端的吊环相连。其中，制动器7选用电磁制动器，用于对主动轮5制动。当压放电极筒时，制动器7起制动作用，主动轮5处于受约束状态，链条9被固定。因此，链条9将拉紧测温装置，测温装置相对于电极筒上升一定距离，但测温装置相对于接触元件位置不变。

本发明的主动轮5和从动轮3采用环链链轮，链条9采用焊接环链，链条9一端悬挂配重8，一端通过挂钩与测温装置相连。与钢丝绳相比，焊接环链有以下优点：挠性好，可用较小直径的链轮，由载荷产生的阻力矩较小，传动装置外形尺寸小；比较耐腐蚀，对灰尘等不敏感。

本发明提供的柔性同步运动机构，通过机械结构和简单的电气控制组合实现测温装置10和电极系统的同步运动。下面描述本发明的柔性同步运动机构在电极系统动作时，对测温装置10进行位移和运动补偿的过程。

当电极系统动作时，同步运动机构可以对测温装置10进行位移和运动补偿，具体为：对压放电极筒的补偿、对电极系统上升的补偿、对电极系统下降的补偿。

(1)对压放电极筒的补偿：当压放电极筒11时，制动器7得电。此时主动轮5不能转动，于是链条9也不能动，链条9拉紧测温装置10。当电极筒11下压一定行程后，测温装置10相对于电极筒11向上运动相同的行程，而测温装置10相对于接触元件16位置不动。

(2)对电极系统上升的补偿：当电极17提升时，控制中心获得电极17上升的命令信号，制动器7不得电，链轮9处于无约束状态。测温装置10跟随电极系统一起上升，链条9由于配重8的作用始终处于拉紧状态，如果再次压放电极筒11的话，链条9仍能将测温装置10拉起。

(3)对电极系统下降的补偿，当电极17下降时，控制中心获得电极17下降的命令信号，制动器7不得电，链轮9处于无约束状态。由于配重8的重力小于块状电极糊18对测温装置10的摩擦力，所以测温装置10跟随电极系统一起下降，配重8被拉起。链条9始终处于拉紧状态，如果再次压放电极筒11的话，链条9仍能将测温装置10拉起。

当需要接长电极筒11和加块状电极糊18时，人工摘掉链条9与测温装置10之间的挂钩，调节旋臂2旋转一定角度，以便让出空间。待接长电极筒11和加块状电极糊18的操作结束后，再控制旋臂2转回初始位置，将挂钩与测温装置10连接。挂钩与链条9断开期间，不允许压放电极筒11。

当测得温度过高，测温装置10应报警提醒操作人员注意。为防止测温装置10被烧结在块状电极糊18里，应控制离合器6得电，电机带动主动轮5旋转，将测温装置10拉起一定高度。此时测温装置10相对于电极筒11上升相同距离。待温度下降后，测温装置10再随电极筒11一起压放到初始位置。

本发明通过简单的电气控制就能实现测温装置与电极系统的同步运动，系统和设备结构简单，成本低，便于维护，并且不易受周围粉尘、磁场干扰。

需要声明的是，上述发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换或改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种用于对自焙电极的测温装置进行位移和运动补偿的柔性同步运动机构，其特征在于，所述柔性同步运动机构包括：立柱(1)、旋臂(2)、从动轮(3)、减速电机(4)、主动轮(5)、离合器(6)、制动器(7)、配重(8)和链条(9)；其中，

立柱(1)的一端与楼层地面(12)固定连接，立柱(1)的另一端通过回转支承(19)与旋臂(2)连接，所述回转支承(19)可自由转动并承受较大的倾翻力矩；

旋臂(2)通过回转驱动机构(20)驱动并绕立柱(1)旋转或者停在任意位置并锁住，减速电机(4)、主动轮(5)、从动轮(3)安装在旋臂(2)的支座上；

减速电机(4)用于驱动主动轮(5)转动以提供动力，减速电机(4)的输出轴通过离合器(6)连接到主动轮(5)上，以带动主动轮(5)正反旋转并将链条(9)拉起或放下；

离合器(6)用于将减速电机(4)的动力传递给主动轮(5)；

制动器(7)用于制动主动轮(5)；

链条(9)绕在主动轮(5)和从动轮(3)上，链条(9)的一端悬挂配重(8)以将链条(9)拉紧，链条(9)的另一端通过挂钩与测温装置(10)的顶端的吊环相连。

2.根据权利要求1所述的柔性同步运动机构，其特征在于，所述立柱(1)由无缝钢管制作。

3.根据权利要求1所述的柔性同步运动机构，其特征在于，所述立柱(1)的一端焊有加强筋和法兰，所述立柱(1)的一端通过焊有所述加强筋和法兰与楼层地面（12）螺栓把合。

4.根据权利要求1所述的柔性同步运动机构，其特征在于，所述旋臂（2）为钢结构，其断面具有较大的抗弯截面系数。

5.根据权利要求1所述的柔性同步运动机构，其特征在于，所述减速电机（4）为防爆电机。

6.根据权利要求1所述的柔性同步运动机构，其特征在于，所述离合器（6）为电磁离合器。

7.根据权利要求1所述的柔性同步运动机构，其特征在于，所述制动器（7）为电磁制动器。

8.根据权利要求1所述的柔性同步运动机构，其特征在于，所述主动轮（5）和所述从动轮（3）均为环链链轮。

9.根据权利要求1所述的柔性同步运动机构，其特征在于，所述链条为焊接环链。