CN104482768B - 套筒伸缩式自动开堵眼机 - Google Patents

Abstract

一种套筒伸缩式自动开堵眼机，其特征是：两个回转支承分别与固定于地面的两个垂直伸缩臂紧固，两个水平伸缩臂分别与回转支承紧固而前端连接水平平台，平台分别装有烧穿机构、堵眼机构、扒渣机构，工作平台上方还设有拉渣换钎机构。本发明具有以下技术经济效果：全套设备由电气传动，可远距离自动化操控，避免人体长时间处于恶劣的高温环境中，减少安全隐患。本发明开堵眼机工作时可旋转并伸缩将工具送至工位。平时可旋转缩回，节省空间，并避免设备长期受高温烘烤损坏。利用气力输送方式，保证安全堵住炉口。各个机构均可单独动作互不影响，可靠性高。避免操作人员长时间处于恶劣的高温环境中，有效地减轻劳动强度，提高生产效率减少安全隐患。

Description

套筒伸缩式自动开堵眼机

技术领域

本发明涉及一种电石炉开炉设备。

背景技术

电石炉的出炉操作——主要是开眼、拉渣、堵眼工序，长期以来都是人工操作，人工操作时工人劳动强度大，工作环境恶劣，且整个过程人工参与时间很长，存在很大的安全隐患。近年来，出现了一种自动开堵眼机，多为台车形式，台车靠近炉口时，受高温辐射容易产生故障，导致无法退出。它的动作机构多为液压驱动，动作缓慢，不便于维护。因此，开发一种安全、自动、高效的出炉设备成为亟待解决的技术难题。

发明内容

为开发一种安全、自动、高效的出炉设备，解决目前电石炉出炉手工操作时所存在的工人劳动强度大、工作环境恶劣、安全性差等技术问题，本发明提出以下技术方案：一种套筒伸缩式自动开堵眼机，其特征在于：回转支承i与ii的下部分别与固定于地面的两个垂直伸缩臂的上端紧固。两个水平伸缩臂的尾部分别与回转支承i与ii的上部紧固而前端通过销轴连接水平的工作平台。工作平台并列有三个矩形截面通道，通过销轴vi与水平内套筒铰接。烧穿机构、堵眼机构、扒渣机构分别设在工作平台三个矩形截面通道的内部，靠近水平伸缩臂的是扒渣机构，中间是堵眼机构、远离水平伸缩臂的是烧穿机构。拉渣换钎机构位于工作平台和烧穿机构的上方，斜拉电动推杆的尾部与一个回转支承ii上部铰接而头部与水平伸缩臂的水平外套筒下部铰接。

垂直伸缩臂包括的结构件有垂直内套筒、销轴i、垂直电动推杆、垂直外套筒、销轴ii。其中垂直电动推杆头部通过销轴i与垂直内套筒铰接，垂直电动推杆的尾部通过销轴ii与垂直外套筒铰接，垂直内套筒与垂直外套筒之间为滑动配合间隙。

水平伸缩臂包括的结构件有水平内套筒、销轴iii、水平电动推杆、水平外套筒、销轴iv，其中水平电动推杆头部通过销轴iii与水平内套筒的尾端铰接，水平电动推杆尾部通过销轴iv与水平外套筒铰接，水平内套筒与水平外套筒之间为滑动配合间隙。

烧穿机构包括的结构件有烧穿电机、链轮i、链条i、烧穿内套筒、夹持头、碳棒。其中烧穿电机固定在工作平台尾部并通过链轮i与链条i啮合，链条i与烧穿内套筒的尾部铰接，烧穿内套筒的前端与夹持头固定连接，夹持头通过螺栓紧固夹紧碳棒，烧穿内套筒与工作平台的矩形截面通道之间为滑动配合间隙。

堵眼机构包括的结构件有堵眼电机、链轮ii、链条ii、滚轮、导向轮组、喷吹管、连接杆、入料口、料罐、进气管。其中堵眼电机固定在工作平台尾部并通过链轮ii与链条ii啮合，链条ii与滚轮铰接，滚轮与工作平台组成滚动副。喷吹管夹在导向轮组之间，导向轮组与喷吹管形成滚动副。导向轮组成对安装在工作平台前部，喷吹管弯管部分与料罐头部固定连接，料罐通过连接杆固定在滚轮下方，进气管固定在料罐尾部，入料口固定在料罐上方，入料口与料罐连通，进气管与料罐的出口同轴。

扒渣机构包括的结构件有扒渣电机、链轮iii、链条iii、扒渣、导向车、连杆、拉杆、滑轮、导向槽、钩爪、扒渣内套筒。其中扒渣电机固定在工作平台尾部并通过链轮iii与链条iii啮合，链条iii与扒渣内套筒尾部铰接。扒渣内套筒尾部与扒渣气缸尾部铰接，扒渣内套筒与工作平台的矩形截面通道之间为滑动配合间隙。扒渣气缸固定在扒渣内套筒内部，扒渣气缸头部与连杆后端固定连接。连杆与导向车后部铰接，导向车的前端与拉杆铰接，拉杆与滑轮铰接，滑轮两端与导向槽组成滚动副，导向槽的后端与扒渣内套筒尾部固定连接。

拉渣换钎机构包括的结构件有换钎气缸、长连杆、“7“形连杆、销轴v、螺杆、活动底梁、夹紧臂、销轴vii、定位轮、摩擦轮、钢钎、钢钎驱动电机、链轮、链条、固定梁、底座(7-16)、短连杆。其中固定梁通过底座固定在工作平台上，换钎气缸固定在两个固定梁中间尾部，驱动电机装在固定梁右边外侧，换钎气缸头部与长连杆铰接，长连杆依次与四个”7”字形连杆下部铰接，四个”7”字形连杆上部分别与四个螺杆铰接，四个”7”字形连杆中部通过销轴v与固定梁铰接，而四个螺杆尾部分别铰接在活动底梁中部。活动底梁左右两侧、螺杆的下方，分别设有3组对称的夹紧臂和3组对称的短连杆，短连杆的两端分别与夹紧臂下部以及固定梁铰接，夹紧臂中部与固定梁铰接，夹紧臂头部固定有定位轮。两个固定梁中间、每两个定位轮下方均设有摩擦轮，分别与上方两侧两个定位轮配合。链轮共有6套，分别布置在摩擦轮左右两侧的固定梁与夹紧臂之间，链轮与摩擦轮同轴。

采用上述技术方案的本发明具有以下技术经济效果：全套设备由电气传动，可远距离自动化操控，极大地减少了炉前工的人工操作，避免人体长时间处于恶劣的高温环境中，改善工人劳动环境，提高生产效率减少安全隐患。本发明开堵眼机工作时可旋转90°并伸缩将工具送至工作位，非工作时，可旋转并缩回，节省工作空间，并且避免设备长期受高温烘烤损坏。堵眼时利用气力输送方式，保证安全堵住炉口。各个机构均可单独动作，互不影响，可靠性较高。

附图说明

图1为本发明套筒伸缩式自动开堵眼机工作状态的立体示意图；

图2为本发明套筒伸缩式自动开堵眼机收缩状态的立体示意图；

图3为本发明套筒伸缩式自动开堵眼机的垂直伸缩臂1的剖视图；

图4为本发明套筒伸缩式自动开堵眼机的水平伸缩臂3的俯视方向剖面图；

图5为本发明套筒伸缩式自动开堵眼机的水平伸缩臂3的左视方向剖面图；

图6为本发明套筒伸缩式自动开堵眼机的烧穿机构4的立面图；

图7为本发明套筒伸缩式自动开堵眼机的堵眼机构5的立面图；

图8为本发明套筒伸缩式自动开堵眼机的扒渣机构6的立面图；

图9为本发明套筒伸缩式自动开堵眼机的拉渣换钎机构7的立体示意图；

图10为图9取掉序号为7-15即固定梁的拉渣换钎机构7的主视图；

图11为图9拉渣换钎机构7的俯视图；

图12为图9拉渣换钎机构7的左视图；

图13为图1中工作平台9前端的局部放大图。

具体实施方式

一种套筒伸缩式自动开堵眼机，其特征在于：回转支承i-2-1与回转支承ii-2-2的下部分别与固定于地面的两个垂直伸缩臂1的上端紧固。两个水平伸缩臂3的尾部分别与回转支承i-2-1、回转支承ii-2-2的上部紧固而前端通过销轴vi-8连接水平的工作平台9。工作平台9为有三个并列的钢制矩形截面通道，通过销轴vi-8与水平内套筒3-4铰接。烧穿机构4、堵眼机构5、扒渣机构6分别设在工作平台9三个矩形截面通道的内部，靠近水平伸缩臂3的是扒渣机构6，中间是堵眼机构5、远离水平伸缩臂3的是烧穿机构4。而拉渣换钎机构7位于工作平台9和烧穿机构4的上方。斜拉电动推杆10的尾部与回转支承ii-2-2上部铰接而头部与水平伸缩臂3的水平外套筒3-4下部铰接。

垂直伸缩臂1由垂直内套筒1-1、销轴i-1-2、垂直电动推杆1-3、垂直外套筒1-4、销轴ii-1-5组成。垂直电动推杆1-3头部通过销轴i-1-2与垂直内套筒1-1铰接，垂直电动推杆1-3尾部通过销轴ii-1-5与垂直外套筒1-4铰接。垂直内套筒1-1与垂直外套筒1-4组成滑动副。

回转支承2上部与水平伸缩臂3的水平外套筒3-4固定连接，下部与垂直伸缩臂1的垂直内套筒1-1固定连接。

水平伸缩臂3由水平内套筒3-1、销轴iii-3-2、水平电动推杆3-3、水平外套筒3-4、销轴iv-3-5组成。水平电动推杆3-3头部通过销轴iii-3-2与水平内套筒3-1铰接，水平电动推杆3-3尾部通过销轴iv-3-5与水平外套筒3-4铰接。水平内套筒3-1与水平外套筒3-4组成滑动副。

烧穿机构4由烧穿电机4-1、链轮i-4-2、链条i-4-3、烧穿内套筒4-4、夹持头4-5、碳棒4-6组成。烧穿电机4-1固定在工作平台9上，烧穿电机4-1通过链轮i-4-2与链条i-4-3啮合，链条i-4-3与烧穿内套筒4-4的尾部铰接，烧穿内套筒4-4的头部与夹持头4-65固定连接，夹持头4-5通过螺栓把接夹紧碳棒4-6。烧穿内套筒4-4与工作平台9组成滑动副。

堵眼机构5由堵眼电机5-1、链轮ii-5-2、链条ii-5-3、滚轮5-4、导向轮组5-5、喷吹管5-6、连接杆5-7、入料口5-8、料罐5-9、进气管5-10组成。堵眼电机5-1通过链轮ii-5-2与链条ii-5-3啮合，链条ii-5-3与滚轮5-4铰接，滚轮5-4与工作平台9组成滚动副。喷吹管5-6夹在导向轮组5-5之间，导向轮组与喷吹管5-6形成滚动副，导向轮组5-5水平安装在工作平台9尾部。喷吹管5-6弯管部分与料罐5-9头部固定连接，料罐5-9通过连接杆5-7固定在滚轮5-4下方，进气管5-10固定在料罐5-9尾部，入料口5-8固定在料罐5-9上方，入料口5-8与料罐5-9连通，进气管5-10与料罐5-9出口同轴。

扒渣机构6由扒渣电机6-1、链轮iii-6-2、链条iii-6-3、扒渣气缸6-4、导向车6-5、连杆6-6、拉杆6-7、滑轮6-8、导向槽6-9、钩爪6-10、扒渣内套筒6-11组成。扒渣电机6-1通过链轮iii-6-2与链条iii6-3啮合，链条iii-6-3与扒渣内套筒6-11尾部铰接，扒渣内套筒6-11尾部与扒渣气缸6-4尾部铰接，扒渣内套筒6-11与工作平台9组成滑动副。扒渣气缸6-4固定在扒渣内套筒6-11内部，扒渣气缸6-11头部与连杆6-6后端固定连接，连杆6-6与导向车6-5铰接，导向车6-5与拉杆6-7铰接，拉杆6-7与滑轮6-8铰接。滑轮6-8两端与导向槽6-9组成滚动副。导向槽6-9后端与扒渣内套筒6-11尾部固定连接。

拉渣换钎机构7由换钎气缸7-1、长连杆7-2、”7”字形连杆7-3、销轴v-7-4、螺杆7-5、活动底梁7-6、夹紧臂7-7、销轴vii-7-8、定位轮7-9、摩擦轮7-10、钢钎7-11、钢钎驱动电机7-12、链轮7-13、链条7-14、固定梁7-15、底座7-16、短连杆7-17组成。

固定梁7-15通过底座7-16固定在工作平台9上。换钎气缸7-1固定在两个固定梁7-15中间尾部，驱动电机7-12装在固定梁7-15右边外侧。换钎气缸7-1头部与长连杆7-2铰接，长连杆7-2依次与四个”7”字形连杆7-3下部铰接，四个”7”字形连杆7-3上部分别与四个螺杆7-5铰接，四个”7”字形连杆7-3中部通过销轴v-7-4与固定梁7-15铰接。四个螺杆7-5尾部分别铰接在活动底梁7-6中间。活动底梁7-6左右两侧、螺杆7-5下方，分别设有3组对称的夹紧臂7-7和3组对称的短连杆7-17。短连杆7-17两端分别与夹紧臂7-7下部和固定梁7-15铰接，夹紧臂7-7中部与固定梁7-15铰接，夹紧臂7-7头部与定位轮7-9固定连接。两个固定梁7-15中间、每两个定位轮7-9下方均设有摩擦轮7-10，分别于上方两侧两个定位轮7-9配合。链轮7-13共有6套，分别布置在摩擦轮左右两侧、固定梁7-15与夹紧臂7-7之间，链轮与摩擦轮同轴。

本发明套筒伸缩式开堵眼机的工作原理：

当本机开动时，首先斜拉电动推杆10伸出，推动左侧伸缩臂3绕着回转支承i-2-1旋转至90°，然后垂直电动推杆1-3分别驱动垂直内套筒1-1沿垂直外套筒1-4上升，水平电动推杆3-3分别驱动水平内套筒3-1沿水平外套筒3-4伸出，将工作平台9带到指定的工作位置，反之斜拉电动推杆10缩回，则工作平台9复位，变为收缩状态。

烧穿机构4动作：烧穿电机4-1驱动链轮i-4-2与链条i-4-3啮合，带动烧穿内套筒4-4沿着工作平台9做直线运动，从而迫使碳棒4-6至指定位置，烧穿结束，烧穿电机4-1反转，则碳棒4-6复位。

堵眼机构5动作：堵眼电机5-1驱动链轮ii-5-2与链条ii-5-3啮合，链条ii-5-3带动滚轮5-4沿着工作平台9做直线运动，迫使喷吹管5-6至指定位置。压缩空气经进气管5-10进入料罐5-8，在压缩空气的流动下，料罐内5-9的物料从喷吹管5-6被送出，从而实现封堵炉眼之目的，堵眼结束，堵眼电机5-1反转，则喷吹管复位。

扒渣机构6动作：扒渣电机6-1驱动链轮iii-6-2与链条iii-6-3啮合，带动扒渣内套筒6-11沿着工作平台9做直线运动至指定位置。扒渣气缸6-4伸出通过连杆6-6带动导向车6-5沿着扒渣内套筒6-11向前运动，导向车6-5带动推杆6-7向前动作并绕铰接点顺时针转动，带动滑轮6-8和钩爪6-10沿着导向槽6-9向上运动，反之，扒渣气缸缩回，则带动滑轮6-8和钩爪6-10沿着导向槽6-9向下运动。扒渣结束，扒渣电机6-1反转，则扒渣内套筒6-11复位。

拉渣换钎机构动作：换钎气缸7-1伸出时，推动长连杆7-2向前运动，迫使四个“7“形连杆7-3绕销轴v-7-4顺时针旋转，从而带动螺杆7-5向上运动，活动底梁7-6也向上运动，带动两侧短连杆7-17向上运动，带动夹紧臂7-7绕销轴vii-7-8旋转，定位轮7-9远离摩擦轮7-10和钢钎7-11，钢钎7-11可由人工取出更换。反之，换钎气缸7-1缩回，则定位轮7-9靠近摩擦轮7-10，两个定位轮7-9和摩擦轮7-10与钢钎7-11接触，即可将换上的钢钎夹紧。夹紧钢钎时，钢钎驱动电机7-12驱动链轮7-13与链条7-14啮合，带动摩擦轮7-10旋转，摩擦轮7-10与钢钎7-11底部接触，带动钢钎7-11向前做直线运动，钢钎驱动电机7-12反转，钢钎7-11则向后做直线运动，实现拉渣的目的。

Claims (1)

1.一种套筒伸缩式自动开堵眼机，其特征在于：回转支承i(2-1)与回转支承ii(2-2)的下部分别与固定于地面的两个垂直伸缩臂(1)的上端紧固，两个水平伸缩臂(3)的尾部分别与所述回转支承i(2-1)、回转支承ii(2-2)的上部紧固而前端通过销轴vi(8)连接水平的工作平台(9)，所述工作平台(9)为有三个并列的矩形截面通道，通过销轴vi(8)与水平内套筒(3-1)铰接；烧穿机构(4)、堵眼机构(5)、扒渣机构(6)分别设在所述工作平台(9)三个矩形截面通道的内部，靠近水平伸缩臂(3)的是扒渣机构(6)，中间是堵眼机构(5)、远离水平伸缩臂(3)的是烧穿机构(4)，而拉渣换钎机构(7)位于工作平台(9)和烧穿机构(4)的上方，斜拉电动推杆(10)的尾部与所述回转支承ii(2-2)上部铰接而头部与水平伸缩臂(3)的水平外套筒(3-4)下部铰接；

所述垂直伸缩臂(1)包括的结构件有垂直内套筒(1-1)、销轴i(1-2)、垂直电动推杆(1-3)、垂直外套筒(1-4)、销轴ii(1-5)，其中垂直电动推杆(1-3)头部通过销轴i(1-2)与垂直内套筒(1-1)铰接，垂直电动推杆(1-3)的尾部通过销轴ii(1-5)与垂直外套筒(1-4)铰接，垂直内套筒(1-1)与垂直外套筒(1-4)之间为滑动配合间隙；

所述水平伸缩臂(3)包括的结构件有水平内套筒(3-1)、销轴iii(3-2)、水平电动推杆(3-3)、水平外套筒(3-4)、销轴iv(3-5)，其中水平电动推杆(3-3)头部通过销轴iii(3-2)与水平内套筒(3-1)的尾端铰接，水平电动推杆(3-3)尾部通过销轴iv(3-5)与水平外套筒(3-4)铰接，水平内套筒(3-1)与水平外套筒(3-4)之间为滑动配合间隙；

所述烧穿机构(4)包括的结构件有烧穿电机(4-1)、链轮i(4-2)、链条i(4-3)、烧穿内套筒(4-4)、夹持头(4-5)、碳棒(4-6)，其中烧穿电机(4-1)固定在工作平台(9)尾部并通过链轮i(4-2)与链条i(4-3)啮合，链条i(4-3)与烧穿内套筒(4-4)的尾部铰接，烧穿内套筒(4-4)的前端与夹持头(4-5)固定连接，夹持头(4-5)通过螺栓紧固夹紧碳棒(4-6)，烧穿内套筒(4-4)与工作平台(9)的矩形截面通道之间为滑动配合间隙；

所述堵眼机构(5)包括的结构件有堵眼电机(5-1)、链轮ii(5-2)、链条ii(5-3)、滚轮(5-4)、导向轮组(5-5)、喷吹管(5-6)、连接杆(5-7)、入料口(5-8)、料罐(5-9)、进气管(5-10)，其中堵眼电机(5-1)固定在工作平台(9)尾部并通过链轮ii(5-2)与链条ii(5-3)啮合，链条ii(5-3)与滚轮(5-4)铰接，滚轮(5-4)与工作平台(9)组成滚动副，喷吹管(5-6)夹在导向轮组(5-5)之间，导向轮组(5-5)与喷吹管(5-6)形成滚动副，导向轮组(5-5)成对安装在工作平台(9)前部，喷吹管(5-6)弯管部分与料罐(5-9)头部固定连接，料罐(5-9)通过连接杆(5-7)固定在滚轮(5-4)下方，进气管(5-10)固定在料罐(5-9)尾部，入料口(5-8)固定在料罐(5-9)上方，入料口(5-8)与料罐(5-9)连通，进气管(5-10)与料罐(5-9)的出口同轴；

所述扒渣机构(6)包括的结构件有扒渣电机(6-1)、链轮iii(6-2)、链条iii(6-3)、扒渣气缸(6-4)、导向车(6-5)、连杆(6-6)、拉杆(6-7)、滑轮(6-8)、导向槽(6-9)、钩爪(6-10)、扒渣内套筒(6-11)，其中扒渣电机(6-1)固定在工作平台(9)尾部并通过链轮iii(6-2)与链条iii(6-3)啮合，链条iii(6-3)与扒渣内套筒(6-11)尾部铰接，扒渣内套筒(6-11)尾部与扒渣气缸(6-4)尾部铰接，扒渣内套筒(6-11)与工作平台(9)的矩形截面通道之间为滑动配合间隙，扒渣气缸(6-4)固定在扒渣内套筒(6-11)内部，扒渣气缸(6-4)头部与连杆(6-6)后端固定连接，连杆(6-6)与导向车(6-5)后部铰接，导向车(6-5)的前端与拉杆(6-7)铰接，拉杆(6-7)与滑轮(6-8)铰接，滑轮(6-8)两端与导向槽(6-9)组成滚动副，导向槽(6-9)的后端与扒渣内套筒(6-11)尾部固定连接；

所述拉渣换钎机构(7)包括的结构件有换钎气缸(7-1)、长连杆(7-2)、“7”形连杆(7-3)、销轴v(7-4)、螺杆(7-5)、活动底梁(7-6)、夹紧臂(7-7)、销轴vii(7-8)、定位轮(7-9)、摩擦轮(7-10)、钢钎(7-11)、钢钎驱动电机(7-12)、链轮(7-13)、链条(7-14)、固定梁(7-15)、底座(7-16)、短连杆(7-17)，其中固定梁(7-15)通过底座(7-16)固定在工作平台(9)上，换钎气缸(7-1)固定在两个固定梁(7-15)中间尾部，驱动电机(7-12)装在固定梁(7-15)右边外侧，换钎气缸(7-1)头部与长连杆(7-2)铰接，长连杆(7-2)依次与四个“7”字形连杆(7-3)下部铰接，四个“7”字形连杆(7-3)上部分别与四个螺杆(7-5)铰接，四个“7”字形连杆(7-3)中部通过销轴v(7-4)与固定梁(7-15)铰接，而四个螺杆(7-5)尾部分别铰接在活动底梁(7-6)中部，活动底梁(7-6)左右两侧、螺杆(7-5)的下方，分别设有3组对称的夹紧臂(7-7)和3组对称的短连杆(7-17)，短连杆(7-17)的两端分别与夹紧臂(7-7)下部以及固定梁(7-15)铰接，夹紧臂(7-7)中部与固定梁(7-15)铰接，夹紧臂(7-7)头部固定有定位轮(7-9)，两个固定梁(7-15)中间、每两个定位轮(7-9)下方均设有摩擦轮(7-10)，分别与上方两侧两个定位轮(7-9)配合，链轮(7-13)共有6套，分别布置在摩擦轮(7-10)左右两侧的固定梁(7-15)与夹紧臂(7-7)之间，链轮(7-13)与摩擦轮(7-10)同轴。