CN104540753A - 用于将金属炉料输送到熔炼厂的设备的振动装置 - Google Patents

Abstract

一种用于输送设备（21），以沿着纵向方向（X）来输送金属炉料的振动装置，所述振动装置包括两个振动机构（25，26），每个所述振动机构位于所述输送设备（21）的相对侧，以便送进所述金属炉料，每个所述振动机构（25，26）至少包括第一多个偏心体（31，32，33），其质量重心（B）定位在相互平行的方向上；以及第二多个偏心体（34，35），其具质量重心（B）设置成相对于所述第一多个偏心体（31，32，33）的重心位置成角度偏移。

Description

用于将金属炉料输送到熔炼厂的设备的振动装置

技术领域

本申请涉及一种应用在设备中、以将金属炉料输送到钢厂熔炉中的振动装置，所述金属炉料包括例如：废铁，海绵铁（DRI），铸铁平板或其它铁。

所述振动装置在输送金属炉料的通道的两对侧上设置有偏心体，其适于使输送通道和各自的轴承结构以确定的频率振动，使得包含在内的金属炉料可前进。

背景技术

具有旋转偏心体的振动装置是已知的，其用于振动或振荡类型的输送设备上，以将金属炉料输送到钢厂的熔炉处。

众所周知，这些输送设备均具有数十米范围内的非常大的整体长度，以允许合适的负载平面，从而保证理想的负载，并界定了足够长、以便能够在输送过程中预热金属炉料的节段。每个设备因此必须具有支撑数十公吨重的金属炉料的尺寸。

为了支撑高的负载，已知的每个设备包括非常重的轴承结构，甚至多于百公吨，在这种结构上安装有振动装置。这种在其上部分安装有输送器通道的轴承结构被支撑元件所支撑，所述支撑元件可使其在基本保持水平的情况下主要沿其纵向轴振荡或振动。这种振荡由与其相连的振动装置所引起，并允许在输送通道内输入金属炉料。

已知的与输送设备相连的振动装置一般由一对或多对偏心体组成，它们相互同步旋转，以产生传送到轴承结构以及相应的输送通道的振动运动。

该轴承结构，输送器通道和振动装置以此形成结构性结合，其具有自身的共振频率。通过振动装置引起的传送到结构性结合的纵向加速引起所述金属炉料相对于输送器通道的相应运动，所述输送器通道将金属炉料送入熔炉中。

因此，所述振动装置的旋转质量产生的作用力必须不可太高，即，以便引起针对结构性结合的足够的水平及备用力，还以便对结构性结合施加在至少10 m/s²范围的足够的加速，以及这样的震荡频率：在其内装载有或未装载有金属炉料的情形下，该震荡频率显著不同于所述结构性结合的共振力。

特别地，以本发明申请人名义下的公布号为WO2006/089865的专利申请公开了一种振动装置，这种振动装置安装于输送器通道的端部，并对输送通道施加了振动效应，从而连续向前推动金属炉料的块体。

已知的振动装置包括两个相同的振动机构，横向地位于所述输送通道的支撑结构的相对侧上。

每个振动机构提供有一对偏心体，所述一对偏心体沿相反旋转方向相互同步地旋转。

每个偏心体安装在旋转轴上，所述旋转轴具有平行旋转轴线，所述旋转轴线与金属炉料的进料方向是正交的，并基本垂直设置的，即：正交于输送器通道的进料平面。

已知地，对于需要特定特征的输送器通道的钢厂（由于例如隔热系统或冷却系统，这意味着输送器通道的整体增大），上述的振动装置必须可以移动高负载。这需要增加旋转偏心体的重量，以便增加振动效果以及因此的振动装置的生产能力。

每个振动机构具有第一偏心体，所述第一偏心体重于并大于与该第一偏心体同步旋转的第二偏心体。所述第一偏心体具有的质量中心设置为相对于所述第二偏心体成角度偏移，以便确定金属炉料的进料。

已知地，为了保证足够的振动效应，所述第一偏心体必须甚至重于两公吨，并因此地，所产生的离心力特别高，并构成设置支撑元件，例如轴承的基本重要性的一个因素。

因此，由支撑元件造成的离心作用力压力的机械阻力是炉料块大小的限制因素，因此也是振动装置的效率和生产能力的限制因素。

本发明的一个目的在于获得一种可以增大所得的高作用力的振动装置，所述振动装置因此可通过输送器通道转移较大的金属炉料负载。

本发明的另一个目的在于限制该振动装置的偏心体的支撑元件所受到的压力。

本发明的另一个目的地在于获得一种振动装置，其中对该振动装置部件的干预减少了。

本发明的另一个目的在于获得一种振动装置，该振动装置至少在相对于金属炉料进料方向上的横向方向上具有受限体积。

发明人设想，测试以及实施本发明来克服背景技术的缺点，并获得这些和其它的优点。

发明内容

本发明通过独立权利要求中来阐明和限定，而从属权利要求限定了本发明的其它特征，或本发明的变形例。

根据上述目的，将振动装置用于输送设备，以确定振动或振荡，并沿着确定的进料方向来向前进行金属炉料的送料。

所述振动装置包括至少两个振动机构，每个所述振动机构位于输送设备的相对侧，并适于产生振动来对金属炉料进行送料。

每个振动机构包括多个偏心体，所述多个偏心体具有它们的旋转轴线，所述旋转轴线大致与平行于上述纵向方向的各直线正交。也就是说，每个振动机构的一对相对偏心体具有它们各自的旋转轴线，所述旋转轴线位于总是横向的一个平面内，该平面优选地与金属炉料的送料平面正交。

旋转轴线的特定位置可产生由偏心体旋转引起的离心作用力，这种离心作用力沿着输送设备将金属炉料进行送料。

根据本发明的一些特征，每个所述振动机构包括至少第一多个上述偏心体，其重心方位在大致相互平行的方向上。

特别地，考虑将每个偏心体的旋转中心和质量重心的位置连接起来的直线，可确定所述偏心体的重心进行导向和定位。

每个振动机构还包括第二多个上述偏心体，其质量重心相对于所述第一多个所述偏心体的重心定位的各方向成角度偏移。

每个振动机构的偏心体是配置了的，并运动学地执行，以在使用中确定大致平行于纵向方向得到的离心作用力。该偏心体的启动以及特定的结构在每个所述多个块体的偏心体之间、以及每个所述第一多个偏心体和第二多个偏心体之间、以及振动机构之间的相互关系中确定。

通过本发明，可增加运动的总体质量，在多个偏心体上，而并非在上述背景技术中所述的两个偏心体上具有相同的分布。

因此，该方法因此可更少地施加偏心体支撑元件的压力，提供了更长寿命和尺寸方面的优点。

此外，由于从离心力的总和而来的总产生的作用力在纵向方向上只有一个分量，结果，输送设备并非受到横向作用力，所述横向作用力以不希望的方式来施加所述输送设备压力。

所述输送设备在沿着上述的纵向方向上受到变化的振荡。在这些振荡过程中，提供有正面的，负面的，加速的改变，这些都由偏心体所确定，所述偏心体确定金属炉料的送料。

在振荡过程中的加速的变化不但由偏心体以及它们的重量所确定，还通过角度偏移以及所述第一多个偏心体相对于第二多个偏心体的合适的运动移动来确定。

根据本发明的另一个特点，所述第一多个偏心体安装于各自的轴上，所述轴相互动力学地连接以同步旋转。同样多亏于第一多个偏心体的质量重心的特定定位，可使金属炉料在进料过程中受到的推动效应。

根据本发明的另一个特点，所述第一多个偏心体具有它们各自的旋转轴线，所述旋转轴线位于同一个第一平面上，所述旋转轴线平行于纵向方向。

根据本发明的一种形式的实施例，所述第一多个偏心体包括第一，第二和第三偏心体。所述第二偏心体所具有的重量为第一和第三偏心体的重量的双倍，并适于以所述第一和第三偏心体的一半的旋转速率来旋转。所述偏心体的特定结构和定位使其在旋转中，从其所来的离心作用力可使横向作用力的分量抵消。事实上，横向作用力没有对装料赋予任何进料效应，只会对输送设备的支撑结构会受到的压力具有有害效应。

根据本发明的另一个特点，所述第二多个偏心体安装于各自的轴上，所述轴运动地相互连接以同步旋转。

根据本发明的另一个特点，提供有动力元件以将所述第一和第二多个偏心体的轴进行动力连接，以使得所述第二多个偏心体以大于所述第一多个偏心体的速率来旋转。所述第一和第二多个偏心体的特定运动可获得产生作用力的分量的重合，所述产生的作用力有利于金属炉料的进料。

根据本发明的另一个特点，所述第二多个偏心体所具有的各自的旋转轴线位于同一个第二平面上，所述第二平面相对于纵向方向为横向的。

根据本发明的另一个实施例，所述第二多个偏心体包括第四和第五偏心体，所述第四和第五偏心体包括相同的重量，并具有各自的质量重心，所述各自的质量中心以相同的角度来进行角度偏移，并相对于纵向方向成镜状设置。

上述特定的定位可在它们的旋转期间获得离心作用力的横向分量的抵消，以此减少横向作用力的不期望的效果。

在本发明的某些形式的实施例中，所述角度包含在40°-50°之间，优选为约45°。

在本发明的某些形式的实施例中，所述同步元件与振动机构相关联，以同步化各偏心体的旋转，并防止相对于纵向方向为横向的压力的产生。

附图说明

本发明的所有特点，通过将从一种形式的实施例的描述中变得更明显，所述实施例结合附图以非限制的方式列出。

图1为熔炉设施的简要图，所述熔炉包括输送设备，在所述输送设备处连接有根据本发明的振动装置；

图2为从第一角度的根据本发明的振动装置的透视图；

图3为从第二角度的图2中装置的透视图；

图4为图2中装置的底部透视图；

图5为图2的装置中细节的代表图；

图6a, 7a, 8a, 9a为图5中的细节处于操作结构中的示意图；

图6b, 7b, 8b, 9b为处于使用中的作用于图5中细节的作用力的示意图；

图6c, 7c, 8c, 9c为图6b, 7b, 8b, 9b中展示的作用力的矢量代表图。

为了便于理解，使用了相同的附图标记，来确定附图中相同的普通的元件。实施例的一种形式的元件和特点应当理解为在没有进一步说明时可合并于实施例的其它形式中。

具体实施方式

在附图1中，将根据本发明的振动装置10应用于已知类型的熔炼厂13的输送设备11中。

所述输送设备11可达到数十米长，并可输送例如为金属废料的金属炉料至熔炉15，其装载量在每分钟约7公吨范围内。

将设备11的大部分插入预热通道16内，在其中利用由熔炉15产生的相同烟雾来预热所述金属炉料。

所述设备11包括轴承结构20，所述轴承结构20为长方形以及基本水平的，在所述轴承结构20上安装有输送通道21，输送通道21具有基本U形的截面。

所述轴承结构20通过多个连接杆22（图2）来支撑，所述连接杆22由安装到设施13的底座24（图1）的垂直柱23来支撑，所述轴承结构20可在保持基本水平的情况下在纵轴方向X，以及相对于纵轴方向X的横向方向Y上振荡。

所述振动装置10（图1）安装于对应轴承结构20的两个末端的其中之一，并可将振动的或振荡的运动，以确定的频率和加速传到该轴承结构20，以及输送通道21上，例如纵向地以大约100 mm/s的速率来对金属炉料进行进料，以便将确定量的金属炉料输送到熔炉15内。

所述振动装置10（图2和3）包括第一振动机构25和第二振动机构26，所述第一振动机构25和第二振动机构26基本相同，并位于所述轴承结构20和输送通道21的相对侧。

所述第一机构25和第二机构26（图2-5）依次包括第一组偏心体27和第二组偏心体28，也就是说，分别地，第一偏心体31，第二偏心体32和第三偏心体33属于第一组偏心体27，以及第四偏心体34和第五偏心体35属于第二组偏心体28。

每个机构25，26的第一组27基本位于第一垂直平面，所述第一垂直面平行于纵向方向X，而每个机构25，26的第二组28位于第二垂直平面，所述第二垂直平面与横向方向Y平行。

所述第一偏心体31，第二偏心体32，第三偏心体33，第四偏心体34以及第五偏心体35分别安装在第一旋转轴36，第二旋转轴37，第三旋转轴38，第四旋转轴39和第五旋转轴40上。

所述第一旋转轴36，第二旋转轴37，和第三旋转轴38具有它们分别的位于第一平面上的旋转轴线，也就是，相应的第一偏心体31，第二偏心体32以及第三偏心体设置为相互对齐，并平行于纵向方向X。

所述第四轴39和第五轴40具有它们各自的位于第二平面的旋转轴线，也就是说，对应的第四偏心体34和第五偏心体35设置为与横向方向Y平行。

如图5所示，在机构25，26的第一工作状态中，第一偏心体31，第二偏心体32以及第三偏心体33所具有质量重心B沿着平行于纵向方向X的轴线相互对齐。所述质量重心B以相同的角度来进行角度放置，在本案的情况下是朝向它们每个左外部边缘。在各自轴36，37，38的旋转期间，质量重心B总是以相同的方向，可能以相对的位置来进行导向。更特别地，所述第二偏心体32的质量重心B的位置处于相对于第一偏心体31和第三偏心体33的质量重心B的位置的相对位置。

相反的第四偏心体34和第五偏心体35所具有的质量重心B以一个角度进行偏移，所述角度大于零，在本申请中相对于纵向方向X分别为+45°和–45°。换句话说，第四偏心体34和第五偏心体35的重心B相互成镜像位置，并相对于第一偏心体31，第二偏心体32以及第三偏心体33成角度偏移。

所述第一偏心体31和第三偏心体33具有相同的重量，其可指示在1500 kg和 3000 kg之间。第二偏心体32所具有的重量基本为第一偏心体31和第三偏心体33的重量的两倍。

所述第四偏心体34和第五偏心体35的重量基本相同，在本申请情况下等于第一偏心体31和第三偏心体33的重量。

在每个偏心体31-35的轴36-40的末端安装有齿状轮41（图4），这些齿状轮相互啮合以关联每个轴36-40的旋转速率。

齿轮系的设置成使第一轴36的旋转速率等于第二轴37的旋转速率的一半，并等于第三轴38的旋转速率。

第四轴39和第五轴40所具有的速率为第一轴36和第三轴38的速率的两倍。

此外，本领域的技术人员知晓，对于齿状轮系41的特定构造，第二轴37的旋转方向与第一轴36和第三轴38的旋转方向相反。第四轴39的旋转方向与第一轴36和第三轴38的旋转方向协调统一，其与第五轴40的旋转方向相反。

在第一偏心体31的第一轴36的末端，对滑轮组进行键控，所述滑轮组43依次地通过皮带类传输机构，利用电机45来旋转。

当电机45被驱动时，其使得第一轴36旋转以及因此的其它轴37-40旋转，它们各自的旋转速率由单独的齿状轮之间的传输比例来确定，并通过确定以满足上述条件。

仅列举示例，电机设置为以约750 rpm的速率来旋转，并在所述电机45和滑轮组43之间具有1:3的传输比例，也就是说，利用大约250 rpm的速率来确定第一轴36的旋转。

所述第一机构25和第二机构26的第五轴40通过连接杆47和两对锥形齿轮（未图示）来相互连接。通过这种方式，第一机构25的偏心体31-35相互连接，并因此与第二机构26的偏心体31-35协调一致。

特别地，所述连接杆47包括两个同轴半轴，其由已知类型的弹性连接点48来连接。

每个偏心体31-35提供有多个片状物50（图5），所述片状物通过螺栓51固定地按压在每个轴36-40上。

每个组27，28的轴36-40安装于各自的支撑框架55上，所述支撑框架55固定地安装在轴承结构20和输送通道21处。

支撑元件56，例如，轴承，安装在每个轴36-40的各自末端处，使得它们可旋转并支撑由于离心作用力导致的压力。

所述第一机构25和第二机构26机械地与第一板52连接，所述第一板52位于输送通道21之上或输送通道21之间，以及与第二板53连接。所述第一板52和第二板53可传输第一机构25和第二机构26之间的压力，来补偿由振动装置10的运作期间产生的可能的横向压力。

现在将讨论根据本发明的振动装置10的运作。特别地，讨论第一振动机构25的运作，明显地，需要启动机构25和26才可确定通过输送通道21部分进行的金属炉料的统一进料。

当电机45被驱动时，偏心体31-35可以它们各自的旋转速率来旋转，所述旋转速率通过齿状轮41之间的传输比例来确定。

在旋转期间，每个偏心体31-35受到各自的离心作用力F1, F2, F3, F4, F5.（ 图6b, 7b, 8b, 9b)，这些离心力径向地朝着偏心体的外部进行导向。

在附图6a, 6b, 6c中，偏心体31-35根据图5中前述的结构来设置。在所述偏心体31-35的旋转期间，并当它们以这种结构来设置时，由于对应的偏心体产生的离心作用力F1, F2, F3, F4, F5的总和确定了产生的作用力FRmax，所述作用力FRmax具有可在第一轴36的旋转周期期间达到的最大强度。所产生的作用力FRmax具有与金属炉料的进料方向相对的方向。该FRmax因此确定轴承结构20以及因此的输送通道21的突然振荡，该振荡方向与金属炉料的进料方向相对。

而金属炉料反过来由于惯性效应前进至熔炉15。

如图6c所示，离心作用力F4 和F5的横向分量，也就是平行于横向方向Y的分量可相互抵消掉。

第一轴以相对于图6结构的逆时针方向进行90°角度的旋转之后，就有随之而来的偏心体31-35的与图7a相似的旋转。

在这种情况下，分别由于第一偏心体31，第二偏心体32和第三偏心体33导致的离心作用力F1, F2, F3在这些离心作用力F1和F2的和等于离心作用力F3的情况下相互抵消掉。

第四偏心体34和第五偏心体35依次产生所得的作用力FR，所述作用力的方向与金属炉料的进料方向协调一致，并相对于产生的作用力FRmax来说具有更小的强度。所述横向分量，也就是说，那些平行于离心作用力F4 和F5的横向方向Y的分量相互抵消掉。

在第一轴36的旋转期间，还具有所产生的作用力FR的方向的转向。

在图8a, 8b, 8c，还展示了第一轴36相对于图7a中结构进行90°的进一步旋转。

在这种结构中，离心作用力F1, F2, F3在与材料进料方向协调一致的方向上相互加和，而离心作用力F4 和F5确定这些分量的部分抵消。同样在这种情况下，从其中得到的产生的作用力FR平行于纵向方向X，并具有与金属炉料的进料方向协调一致的方向，而横向分量则相互抵消掉。

在第一轴36以相对于图8a中结构的逆时针方向进行90°角度的旋转之后，离心作用力F1, F2 和F3的分量得到抵消，在横向分量相互抵消掉的情况下，离心作用力F4和F5的总和仅利用了纵向分量来确定产生的作用力FR。

从上述的说明中可看到，每个离心作用力F1, F2, F3, F4 和F5的横向分量总是相互补偿并等于零，确定了总是与纵向方向X平行的所产生的作用力FR。

因此，明显地，在输送通道21中的金属炉料的实际进料步骤以接近于达到所产生的最大作用力FRmax的时间间隔以及角度部分来确定。

所产生的作用力FR比所产生的最大作用力FRmax的强度要小，并分布于更广泛的时间间隔以及更宽的角度部分，该所产生的作用力FR具有的方向与金属炉料的进料方向协调一致，尽管其对进料不利。这些因素尽管确定了输送通道21中金属炉料的最小后退，但没有使其回到最初位置，而是在任何情况下比循环开始位置更前的位置。

应当清楚，在不偏离本发明范围的情况下，可对振动装置进行部件的修改和/或添加。

本发明通过结合特定的实施例来进行说明，本领域的技术人员可获得对于这种振动装置的其它等同形式，这些等同形式在权利要求中说明，并因此都归于本发明所限定的范围内。

Claims (12)

1.用于一输送设备（21）、以沿纵向方向（X）输送金属炉料的振动装置，所述振动装置包括两个振动机构（25，26），每个所述振动机构位于所述输送设备（21）的相对两侧，以便送进所述金属炉料，每个所述振动机构（25，26）包括多个偏心体（31，32，33，34，35），所述偏心体具有它们的旋转轴线，所述旋转轴线大致正交于与纵向方向（X）平行的直线，其特征在于，每个所述振动机构（25，26）包括至少第一多个所述偏心体（31，32，33），其具有的质量重心（B）定位在相互平行的方向上；以及第二所述多个偏心体（34，35），其具有的质量重心（B）设置成相对于所述第一多个偏心体（31，32，33）的重心位置成角度地偏移，所述每个振动机构（25，26）的偏心体（31，32，33，34，35）经过配置，并在多个偏心体(31, 32, 33, 34, 35)之间、第一和第二多个偏心体之间、以及所述振动机构（25）之间以相互影响的关系动力地驱动，以便在使用过程中确定大致平行于所述纵向方向（X）的所得离心作用力(FR)， 以及相对于所述纵向方向（X）而言为横向的、大致为零的横向分量。

2.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于，所述第一多个偏心体（31，32，33）安装于各自的轴（36，37，38）上，所述轴动力地连接以相对于彼此互相同步地旋转。

3.根据权利要求1或2所述的振动装置，其特征在于，所述第一多个偏心体(31, 32, 33)各自的旋转轴线位于相同的第一平面(II)上，该第一平面平行于所述纵向方向（X）。

4.根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述第一多个偏心体包括第一偏心体（31），第二偏心体（32）和第三偏心体（33），所述第二偏心体（32）的重量为第一偏心体（31）和第三偏心体（33）重量的两倍，并适于以第一偏心体（31）和第三偏心体（33）旋转速率的一半来进行旋转。

5.根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述第二多个偏心体（34，35）安装于各自的轴（39，40）上，所述轴动力地连接以相对于彼此互相同步地旋转。

6.根据权利要求2和5所述的装置，其特征在于，设置有动力元件（41），以将所述第一和第二多个偏心体(31, 32, 33, 34, 35)的轴(36, 37, 38, 39, 40)相互地进行动力连接，以使得所述第二多个偏心体(34, 35)以大于所述第一多个偏心体(31, 32, 33)的速率来旋转。

7.根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述第二多个偏心体（34，35）具各自旋转轴线位于第二平面(Ф)上，所述第二平面对于所述纵向方向（X）是横向的。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二多个偏心体包括具有相同重量的第四偏心体（34）和第五偏心体（35），其具有它们各自的质量重心（B），这些质量重心成角度地偏移了相等的角度(φ)，并相对于纵向方向（X）成镜像设置。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述角度(φ)包含于40°和50°之间，优选为约45°。

10.根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，连接板（52，53）设置于所述输送设备（21）之上以及之下，并将振动结构（25，26）彼此连接起来。

11.根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，同步元件（47，48）与所述的振动机构（25，26）连接，以便使各偏心体(31, 32, 33, 34, 35)的旋转同步化。

12.一种输送设备，其包括如前述任一项权利要求所述的振动装置（10）。