CN105274270B - 一种钻杆自动装卸装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的钻杆自动装卸装置，用于自动装卸对高炉开铁口的钻杆，包括钻杆驱动装置和钻杆握持机构，所述钻杆握持机构和钻杆设置相连通的通孔；所述钻杆握持机构包括钻杆连接端和握持机构固定端，所述钻杆连接端的内部设置内花键，所述钻杆连接端还包括键层，所述键层位于所述内花键的底部,所述键层用于锁止所述钻杆；所述钻杆包括钻杆固定端和钻杆本体，所述钻杆固定端设置外花键；所述握持机构固定端固定连接所述钻杆驱动装置,所述钻杆固定端通过所述内花键与所述外花键连接固定所述钻杆连接端；所述外花键与内花键间隙配合，所述键层的高度大于或等于所述外花键的长度。本发明提供的钻杆自动装卸装置，快速方便的实现高炉开口机的钻杆更换。

Description

一种钻杆自动装卸装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及高炉开铁口设备技术领域，更为具体地说，涉及一种钻杆自动装卸装置及其使用方法。

背景技术

高炉开铁口在钢铁冶炼过程中是必不可少的，高炉开铁口是利用高炉开口机上配有钻头的钻杆钻动开口，由于铁水温度较高以及铁口本身的问题，在开口的过程中经常出现钻头损坏或钻杆变形，为开口的继续进行需要更换钻杆。

现有的钻杆与高炉开口机的连接一般为销连接或螺纹连接，在钻杆更换的过程中，需要人工将销拔出或转动钻杆，从而将变形或损坏的将钻杆取下，再换上新的钻杆，然后将销插入或转动钻杆实现钻杆的固定，从而完成钻杆的更换。

由于高炉开口机位于炉前铁沟旁，温度较高且周围环境粉尘含量较高，工作人员更换钻杆的时候，如果耗费较长时间，容易对工作人员造成伤害。同时，高炉开口机的一次开口工作过程中可能更换几次钻杆，由于钻杆更换耗时较长，不能及时更换钻杆，造成开口延时，从而致使高炉出现异常时，很有可能导致严重的安全问题、并造成巨大的经济损失。

可见，如何能快速方便的实现高炉开口机的钻杆更换，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是一种钻杆自动装卸装置，实现快速方便的实现高炉开口机的钻杆更换。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

本发明提供的一种钻杆自动装卸装置，用于自动装卸对高炉开铁口的钻杆，包括钻杆驱动装置和钻杆握持机构，所述钻杆握持机构和钻杆设置相连通的通孔；其中

所述钻杆握持机构包括钻杆连接端和握持机构固定端，所述钻杆连接端的内部设置内花键，所述钻杆连接端还包括键层，所述键层位于所述内花键的底部,所述键层用于锁止所述钻杆；

所述钻杆包括钻杆固定端和钻杆本体，所述钻杆固定端设置外花键；

所述握持机构固定端固定连接所述钻杆驱动装置，所述钻杆固定端通过所述内花键与所述外花键连接固定所述钻杆连接端；

所述外花键与所述内花键间隙配合，且所述键层的高度大于或等于所述外花键的长度。

优选的，上述钻杆自动装卸装置中，所述键层的上端面距离所述钻杆连接端上端面的间距与所述键层的高度相同。

优选的，上述钻杆自动装卸装置中，所述外花键的齿数为2，且所述外花键的键齿均匀的分布在所述钻杆固定端上。

优选的，上述钻杆自动装卸装置中，所述键层均匀分布在所述内花键底部的端面上。

优选的，上述钻杆自动装卸装置中，所述握持机构固定端设置外螺纹，所述握持机构固定端与所述钻杆驱动装置螺纹连接。

优选的，上述钻杆自动装卸装置中，所述键层的形状为扇形，且所述扇形的直径大于或等于所述钻杆固定端直径。

优选的，上述钻杆自动装卸装置中，所述键层的扇形数量为两个、且均匀分布在所述内花键的底部。

本发明提供的钻杆自动装卸装置，钻杆通过钻杆握持机构与钻杆驱动装置连接，所述钻杆驱动装置与高炉开铁口机相连，用于高炉开铁口机的驱动连接钻杆，钻杆握持机构和钻杆设置相连通的通孔，其中所述钻杆握持机构的钻杆连接端连接钻杆，钻杆握持机构的握持机构固定端固定连接钻杆驱动装置，在钻杆连接端内部设置内花键，在钻杆固定端设置外花键，如此钻杆握持机构和钻杆的连接通过花键连接，同时在钻杆握持机构的钻杆连接端设置键层，用于钻杆握持机构和钻杆相连接时候盛放钻杆固定端的外花键。

钻杆自动装卸装置的装卸使用过程，钻杆握持机构与钻杆驱动装置固定连接，将钻杆固定端插入钻杆握持机构，启动钻杆驱动装置正向旋转，钻杆固定端的外花键进入键层，钻杆被固定，当需要拆卸的时候，启动钻杆驱动装置逆向转动，钻杆固定端的外花键脱出键层，钻杆在惯性作用下脱离钻杆握持机构，完成钻杆的拆卸。在更换的过程中，操作简便，节省时间，快速方便的实现高炉开口机的钻杆更换，如此操作人员居于复杂的环境时间少，有效提高人身安全，保证了高炉开铁口的时效性。

基于本发明提供的钻杆自动装卸装置，本发明还提供了一种钻杆自动装卸装置使用方法，包括：将钻杆自动装卸装置的钻杆握持机构固定安装在钻杆驱动装置上；

将钻杆的钻杆固定端对准钻杆连接端，并将所述钻杆固定端插入所述钻杆连接端；

启动所述钻杆驱动装置正向旋转，所述钻杆被锁止；或者，

启动所述钻杆驱动装置逆向旋转，所述钻杆滑出所述钻杆握持机构。

本发明提供的钻杆自动装卸装置使用方法，有利于方便使用钻杆自动装卸装置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例提供的钻杆自动装卸装置的基本结构示意图；

图2为本发明实施例提供的钻杆的主视图；

图3为本发明实施例提供的钻杆的俯视图；

图4为本发明实施例提供的钻杆握持机构的主视图；

图5为本发明实施例提供的钻杆握持机构的俯视图；

图6、7和8为本发明实施例提供的钻杆握持机构的A-A、B-B和C-C方向的剖视图。

其中：

1-钻杆驱动装置，2-钻杆握持机构，201-钻杆连接端，202-握持机构固定端，203-键层，3-钻杆，301-钻杆固定端，302-钻杆本体。

具体实施方式

本发明实施例提供的一种钻杆自动装卸装置，快速方便的实现高炉开口机的钻杆更换。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中的技术方案作进一步详细的说明。

参照附图1，该图示出了本发明实施例提供的钻杆自动装卸装置的基本结构，包括钻杆驱动装置1、钻杆握持机构2和钻杆3。钻杆驱动装置1可以由高炉开铁口机的驱动进行转动，钻杆3用于高炉开铁口，钻杆握持机构2的一端固定连接钻杆驱动装置1，钻杆握持机构2的另一端与钻杆3相连，在钻杆3的工作过程中，由钻杆握持机构2带动进行转动开铁口。

其中：钻杆握持机构2包括钻杆连接端201、握持机构固定端202和键层203；钻杆3包括钻杆固定端301和钻杆本体302。钻杆握持机构2与钻杆3通过钻杆连接端201和钻杆固定端301连接，且钻杆连接端201的内部设置内花键，钻杆固定端301设置外花键，钻杆握持机构2与钻杆3通过内花键与外花键连接。为方便钻杆的快速装卸，内花键与外花键间隙配合。键层203位于所述内花键的底部,与所述内花键连通，键层203的高度大于或等于所述外花键的键齿长度，键层203的宽度大于或等于外花键的键齿宽度，键层203用于锁止钻杆3，当钻杆固定端301的外花键进入钻杆连接端201的内花键的时候，钻杆3和钻杆握持机构2发生相对转动，钻杆固定端301的外花键进入键层203，键层203在轴向上将钻杆3通过外花键进行锁止。

钻杆本体302的用于开铁口的一端设置钻头，所述钻头与钻杆本体302一体，或者通过焊接或螺纹连接钻杆本体302，所述钻头的形状根据需要选择。工作视乎，钻杆驱动装置1驱动钻杆握持机构2转动，钻杆握持机构2通过外花键与键层侧面的挤压来传递转矩，实现钻杆握持机构2带动钻杆3转动，实现高炉铁口的打开。

钻杆自动装卸装置的装卸使用过程，钻杆握持机构2与钻杆驱动装置1固定连接，将钻杆固定端301插入钻杆握持机构2，启动钻杆驱动装置1正向旋转，钻杆固定端301的外花键进入键层203，钻杆3被固定，当需要拆卸的时候，启动钻杆驱动装置1逆向转动，钻杆固定端301的外花键脱出键层203，钻杆3在惯性作用下脱离钻杆握持机构2，完成钻杆3的拆卸。在更换的过程中，操作简便，节省时间，快速方便的实现高炉开口机的钻杆更换，如此操作人员居于复杂的环境时间少，有效提高人身安全，保证了高炉开铁口的时效性，在需要打开高炉铁口的时候及时打开。

为保证本发明实施例提供的钻杆自动装卸装置，实现拆卸的时候能够自动脱落以及保证强度，钻杆握持机构2的键层203的高度与键层203的上端面距离钻杆连接端201的间距相同，即键层203的上端面距离钻杆连接端201的间距和键层203的上端面到键层203的高度相同。

为保证钻杆3的方便装卸，钻杆连接端201的内部设置内花键和钻杆固定端301设置外花键的键齿数2，但不局限于2，可以设置为1或多于2个，但为了保证强度、装卸操作的方便以及降低花键的加工难度，减少钻杆3的加工成本，将花键的键齿数设置为2，且外花键均匀的分布在钻杆固定端301上。钻杆3的结构参见附图2和附图3，该图示出了本发明实施例提供的钻杆3的基本结构且为钻杆的局部，图2和图3分别为钻杆3的主视图以及俯视图，钻杆3的整体形状为细长杆。钻杆3的一端设置钻杆固定端301，钻杆固定端301的外侧设置外花键；钻杆3的另一端为钻杆本体302，远离钻杆固定端301的钻杆本体302一端用于设置钻头，钻头的型号根据需要自主选择。

为了配合钻杆3的连接在钻杆握持机构2上设置与钻杆3相对应的内花键，参见附图4和附图5，附图4和附图5示出了本发明提供的钻杆握持机构2的基本结构，图4和图5分别为钻杆握持机构2的主视图与俯视图，可以清楚的看出本发明提供的钻杆握持机构2的形状与结构，钻杆连接端201设置与钻杆固定端301相对应的内花键。握持机构固定端202与钻杆驱动装置1固定连接，所述固定连接为螺纹连接，在握持机构固定端202和钻杆驱动装置1上分别设置相对应的螺纹,在握持机构固定端202设置外螺纹；或者在握持机构固定端202和钻杆驱动装置1上设置销孔，握持机构固定端202和钻杆驱动装置1通过销连接。

参见附图6、7和8，图6、7和8为图4中A-A、B-B和C-C方向的剖视图，该图示出了本发明实施例提供的钻杆握持机构2的内部结构，可以清晰的看出键层203的结构。优选的，键层203均匀分布在内花键的底部端面上。键层203的形状为扇形，且所述扇形的直径大于或等于钻杆固定端301直径，即扇形的直径大于或等于钻杆固定端301的尺寸。为保证在设置键层203后钻杆握持机构2的强度，键层203均匀的分布在内花键的底部端面上，在截面的对角位置设置相同的键层，如图7中B-B剖视图，同时还节省加工成本。在钻杆3开铁口的时候，钻杆3的钻杆固定端301的键齿的侧面与键层的侧面接触，此接触为面接触，通过挤压来传递转矩，实现钻杆驱动装置1带动钻杆3的旋转。当需要拆卸钻杆3的时候，钻杆驱动装置1反向旋转，钻杆3的钻杆固定端301脱离键层203回到钻杆固定端301的内花键处，由于惯性作用，钻杆3脱离钻杆握持机构2，实现钻杆的拆卸。

为方便本发明实施例提供的钻杆自动装卸装置使用，本发明实施例还提供了一种钻杆自动装卸装置使用方法，本方法包括：将钻杆自动装卸装置的钻杆握持机构2固定安装在钻杆驱动装置1上；

将钻杆3的钻杆固定端301对准钻杆连接端201，并将所述钻杆固定端301插入所述钻杆连接端201；

启动所述钻杆驱动装置1正向旋转，所述钻杆3被锁止；或者，

启动所述钻杆驱动装置1逆向旋转，所述钻杆3滑出所述钻杆握持机构2。

此方法的使用，钻杆驱动装置1位于高炉开铁口机上，将钻杆握持机构2固定安装在钻杆驱动装置1上，将钻杆3的钻杆固定端301对准钻杆连接端201，并将钻杆固定端301插入钻杆连接端201，钻杆固定端301插入钻杆连接端201的底端，外花键与内花键配合，启动钻杆驱动装置1正向旋转，钻杆3与钻杆握持机构2发生相对转动，钻杆固定端301转入键层203，被键层203锁住，实现钻杆3的安装。当需要更换或卸下钻杆3的时候，启动所述钻杆驱动装置1逆向旋转，钻杆3由原先的处于键层203内退出，回到钻杆固定端301的内花键处，由于惯性作用，钻杆3脱离钻杆握持机构2，实现钻杆的拆卸。此方法的提供有利于本发明实施例提供的钻杆自动装卸装置使用。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种钻杆自动装卸装置，用于高炉开铁口钻杆(3)的自动装卸，其特征在于，包括钻杆驱动装置(1)和钻杆握持机构(2)，所述钻杆握持机构(2)和钻杆(3)设置相连通的通孔；其中：

所述钻杆握持机构(2)包括钻杆连接端(201)和握持机构固定端(202)，所述钻杆连接端(201)的内部设置内花键，所述钻杆连接端(201)还包括键层(203)，所述键层(203)位于所述内花键的底部,所述键层(203)用于锁止所述钻杆(3)；

所述钻杆(3)包括钻杆固定端(301)和钻杆本体(302)，所述钻杆固定端(301)设置外花键；

所述握持机构固定端(202)固定连接所述钻杆驱动装置(1),所述钻杆固定端(301)通过所述内花键与所述外花键连接固定所述钻杆连接端(201)；

所述外花键与所述内花键间隙配合，且所述键层(203)的高度大于或等于所述外花键的长度。

2.根据权利要求1所述的钻杆自动装卸装置，其特征在于，所述键层(203)的上端面距离所述钻杆连接端(201)上端面的间距与所述键层(203)的高度相同。

3.根据权利要求1所述的钻杆自动装卸装置，其特征在于，所述外花键的齿数为2，且所述外花键的键齿均匀的分布在所述钻杆固定端(301)上。

4.根据权利要求3所述的钻杆自动装卸装置，其特征在于，所述键层(203)均匀分布在所述内花键底部的端面上。

5.根据权利要求1所述的钻杆自动装卸装置，其特征在于，所述握持机构固定端(202)设置外螺纹，所述握持机构固定端(202)与所述钻杆驱动装置(1)螺纹连接。

6.根据权利要求4所述的钻杆自动装卸装置，其特征在于，所述键层(203)的形状为扇形，且所述扇形的直径大于或等于所述钻杆固定端(301)直径。

7.根据权利要求6所述的钻杆自动装卸装置，其特征在于，所述键层(203)的扇形数量为两个、且均匀分布在所述内花键的底部。