CN105509480B - 一种抗冲击挡料齿耙的联接机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗冲击挡料齿耙的联接机构，属于冶金技术领域，所述挡料齿耙包括横梁、耙齿和耙柄，其中耙柄为两个、且其前端与横梁两端分别对应固接，耙齿为若干个、且间隔设置在横梁上，该联接机构包括分别与两个所述耙柄末端铰连接的缓冲装置。该联接机构使挡料齿耙能吸收大部分废钢料在加料时产生的冲击能量，保护其上的耙齿并延长了其使用寿命，同时挡料齿耙维护十分方便，其上的耙齿漏水或受损严重时可快速更换受损的耙齿，降低了挡料齿耙的使用成本，减轻维修强度及提高工作效率。

Description

一种抗冲击挡料齿耙的联接机构

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种废钢预热加料设备，特别是一种抗冲击挡料齿耙的联接机构。

背景技术

本发明是对专利“废钢预热型电弧炉及改善侧壁加料电弧炉加热冷区的方法”中的挡料齿耙提出的抗冲击结构和快速换耙齿结构，以提高挡料齿耙的寿命和可维护性。

现有应用于实际生产的废钢预热技术中，竖井加料预热技术节能效果较好，节电可达60～100kwh/t，但其核心设备手指阀存在容易被废钢砸坏，并且漏水、卡料、粘钢后维护困难的问题，严重制约了竖井加料预热技术的推广应用。而“废钢预热型电弧炉及改善侧壁加料电弧炉加热冷区的方法”专利中提出的倾斜预热室和可控振动加料，使挡料齿耙所受冲击力大为减小，但实际生产中存在一定量的大块废钢料，特别是单件500kg以上的重料加入时，会对挡料齿耙产生巨大的冲击力，极端情况下单个耙齿受到冲击力达数吨。此外，挡料齿耙长期工作在1400度左右的高温烟气环境中，工况十分恶劣，一旦漏水等事故发生需及时快速维修更换，否则轻则会影响产品质量和正常生产，严重时甚至引发安全事故。

因此，挡料齿耙的寿命和可维护性是“废钢预热型电弧炉及改善侧壁加料电弧炉加热冷区的方法”技术推广应用的关键技术。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种抗冲击挡料齿耙的联接机构，其发明目的之一是实现挡料齿耙具有较强的抗冲击能力，延长其使用寿命；其发明目的之二是在挡料齿耙发生漏水或严重损坏时，其上的耙齿能快速更换维护，提高生产效率。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供一种抗冲击挡料齿耙的联接机构，所述挡料齿耙包括横梁、耙齿和耙柄，其中耙柄为两个、且其前端与横梁两端分别对应固接，耙齿为若干个、且间隔设置在横梁上，该联接机构包括分别与两个所述耙柄末端铰连接的缓冲装置。

进一步，所述缓冲装置包括至少一个可摆动的曲柄和至少一个可伸缩的缓冲器，所述曲柄与耙柄末端铰连接，所述缓冲器与曲柄铰连接，所述曲柄和缓冲器分别铰连接在相对固定的支撑面上。

进一步，所述缓冲器主要由弹性元件组成，所述弹性元件为弹簧。

进一步，所述横梁设有耙齿联接面，所述耙齿安装在耙齿联接面处，并通过可拆卸联接组件与横梁固定连接。

进一步，所述联接组件包括连杆、套设在连杆上的弹簧和垫圈、及与连杆配合锁紧的插块和插销，所述连杆在与弹簧相对的一端上设有用于插块插入的方孔，所述插块为方形块，沿着所述插块长度方向的一侧上设有与方孔一内壁卡合配合的凹槽，所述插块在位于凹槽一端横截面尺寸大于方孔横截面尺寸，其另一端横截面尺寸小于方孔横截面尺寸。

进一步，所述耙齿联接面设于横梁的外侧。

进一步，所述耙齿上设有隔热板，所述隔热板位于预热室的上方。

本发明的有益效果是：

1.本发明联接机构通过设置缓冲装置，当挡料齿耙受到较大冲击，并超过缓冲器所设定预紧力时，缓冲器会产生弹性变形，吸收废钢加料时产生的冲击能量；当缓冲器受力小于其预紧力时，缓冲装置为固定结构，挡料齿耙摆动时具有固定的回转中心。

2.本发明联接机构将耙齿与横梁通过可拆卸联接组件固定联接，当其漏水或受损严重时可将挡料齿耙抽出预热室外，对受损的耙齿单独快速更换，不影响其余未受损的正常耙齿。

3.本发明联接机构将曲柄、缓冲器等关键承载部件置于冷区，远离工况恶劣的高温区域，且其检修维护方便。

总的来说，该联接机构使挡料齿耙能吸收大部分冲击能量，保护耙齿并延长了其使用寿命，同时挡料齿耙维护十分方便，耙齿漏水或受损严重时可快速更换损坏的耙齿，减轻维修强度并提高工作效率。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明抗冲击挡料齿耙的联接机构示意图；

图2为本发明抗冲击挡料齿耙的联接机构局部放大图；

图3为本发明抗冲击挡料齿耙的联接机构立体图；

图4为本发明抗冲击挡料齿耙的联接机构应用于废钢预热型电弧炉的示意图；

图5为本发明的联接组件结构示意图；

图6为图5的局部装配透视图；

图7为本发明抗冲击挡料齿耙的联接机构另一实施例结构示意图；

附图标记：1-耙柄；2-横梁，2a-耙齿联接面，2b-筋板；3-耙齿；4-缓冲装置；5-曲柄；6-缓冲器；7-联接组件；8-隔热板；9-驱动机构；10-废钢预热室；11-废钢料；12-电弧炉；13-电极；14-小车。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

如图1-3所示，本发明提供一种抗冲击挡料齿耙的联接机构，所述挡料齿耙包括横梁2、耙齿3和耙柄1，其中耙柄1为两个、且其前端与横梁2两端分别对应固接，耙齿3为若干个、且间隔设置在横梁2上，该联接机构包括分别与两个所述耙柄1末端铰连接的缓冲装置4，所述缓冲装置4包括至少一个可摆动的曲柄5和至少一个可伸缩的缓冲器6，所述曲柄5与耙柄1末端铰连接，所述缓冲器6与曲柄5铰连接，所述曲柄5和缓冲器6分别铰连接在相对固定的支撑面上，所述缓冲器6主要由弹性元件组成，所述弹性元件为弹簧。

具体的，所述耙齿3为弧形结构，所述缓冲装置4包括一曲柄5和一缓冲器6，其中曲柄5与耙柄1末端铰连接，缓冲器6铰连接在曲柄5上，曲柄5和缓冲器6分别铰连接在相对固定的支撑面上，构成一个三角形曲柄摇杆机构，所述相对固定的支撑面位于小车14(或废钢预热室10的外部结构)上；挡料齿耙在驱动机构9的作用下做弧形摆动，实现隔挡废钢料11及向电弧炉12中加料动作；所述缓冲器6具有可设定预紧力的功能，调节其预紧力，可使挡料齿耙摆动时具有固定的回转中心，由此带来的好处是：耙齿3穿过预热室10所需的开孔可减小，有利于预热室密闭，减少高温烟气泄漏。当然在不同实施中，所述缓冲器6和曲柄5的数量可根据需要调整，其数量可以为一个、两个、及两个以上的其他数，两者之间的数量可以是一一对应相同的，也可以是不同的，如两个缓冲器6与两个曲柄5分别对应铰连接，而该两个曲柄5并列布置并通过同步轴(未画出)与耙柄1末端铰连接；或两个缓冲器6通过同步轴并列的与一个曲柄5铰连接，而该曲柄5与耙柄1末端铰连接；或一个缓冲器6通过同步轴与两个并列布置的曲柄5铰链接，而该两个曲柄5也通过另一同步轴与耙柄1末端铰连接，它们数量的增加可提高挡料齿耙的抗冲击能力，使得挡料耙齿的工作效率越高。

工作中，如图4所示，由外部加料装置(未画出)向废钢预热室10中加料时，其挡料齿耙插入废钢预热室10中，废钢料11特别是重块废钢从上方落下时，会对耙齿3产生较大的冲击力。所述缓冲器6受力超过预紧力后产生弹性变形，使耙齿3与废钢料11的接触面处产生20～50mm的位移量，可吸收大部分的冲击能量，有效地保护耙齿3。当废钢料11预热到一定温度后，耙齿3抽出或部分抽出预热室10，使废钢料11落入电弧炉12中。

本实施例中，所述横梁2设有耙齿联接面2a，所述耙齿3安装在耙齿联接面2a处，并通过可拆卸联接组件7与横梁2固定联接，其中横梁2优选的为圆管，其抗扭能力较强，耙齿联接面2a与横梁2焊接，并设有若干筋板2b，使耙齿联接面2a与横梁2成为整体，进一步增强其强度，所述耙齿联接面可为整体时结构，亦可为分体式结构，在本实施例中采用前者。当然本例中所述耙齿联接面2a采用的平面结构并不是唯一的结构，亦可采用其他形式，如采用凸凹结构错落搭接结构与联接组件7相结合的方式，即在耙齿联接面2a上开设有燕尾形或呈凸部结构的直线凹槽(未画出)，相应的在耙齿3与耙齿联接面2a连接的连接部上设有与所述直线凹槽卡合配合的连接部(未画出)，这样不仅能提高快速安装的效率和安装过程中的安全性，还可使耙齿3在使用过程中，降低联接组件7所受的部分拉伸(剪切)力，提升耙齿3装配的稳定性和可靠性。

本实施例中，所述联接组件7采用常规的螺栓加螺母连接，此种方式具有连接快速，稳定可靠的优点，但也存在缺点，即当挡料耙齿在长期使用过程中，不断地遭受废钢料11的不规则冲击力，会使连接的螺栓产生一定的弯曲变形，同时联接处位于废钢预热室上方，具有较高的温度，普通螺栓易受热变形，导致变形后拆卸困难，不利于后期维护和快速更换。本发明的另一替代方案，如图5、6所示，所述联接组件7包括连杆71、套设在连杆71上的弹簧72和垫圈73、及与连杆71配合锁紧的插块74和插销75，所述连杆71在与弹簧72相对的一端上设有用于插块74插入的方孔(未标记)，所述插块74为方形块，沿着所述插块74长度方向的一侧上设有与该方孔在远离弹簧72的一内壁卡合配合的凹槽(未标记)，所述插块74在位于凹槽一端横截面尺寸大于方孔横截面尺寸，其另一端横截面尺寸小于方孔横截面尺寸，即图6所示，插块74位于凹槽上端横截面尺寸大于方孔尺寸，其位于凹槽下端横截面尺寸小于方孔尺寸。安装时，首先对连杆71端头施加力，压缩弹簧72，然后将插块74穿过方孔，最后用插销75固定插块74，完成耙齿3与横梁2上耙齿联接面2a的固定连接。这种联接组件的结构不仅具有拆装方便的优点，其弹簧还可以补偿连杆受热伸长的变形量，使得耙齿的连接不会产生松动，同时弹簧还能起到一定缓冲作用，利于保护耙齿。

本实施例中，将所述耙齿联接面2a设于横梁2的外侧，相比于耙齿联接面2a在横梁2下方或内侧，带来的好处有：耙齿3与联接组件7受力更合理，提高挡料齿耙的强度；同时横梁2距离电极13更远，远离冶炼时产生的强电磁辐射区，降低横梁2受交变电磁场的影响；还使得挡料齿耙重心较靠近其回转中心，所需驱动力矩相应减小；联接结构紧凑，不占用废钢预热室10开孔处上方空间，便于安装废钢预热室10的密封装置(未画出)，使废钢预热室10具有良好的密闭性。

本实施例中，所述耙齿3上设有隔热板8，所述隔热板8位于预热室的上方，并位于联接组件7的下方，可在一定程度上遮挡废钢预热室10中泄漏出的高温烟气，进一步降低联接组件7受热后松动的可能行性。

本实施例中，当发生耙齿3漏水或受损严重时，可将挡料齿耙抽出废钢预热室10外，然后对损坏的耙齿3进行更换，出于经济性和便捷性考虑，每次只需更换损坏的耙齿3，因此事故处理时间短，对正常冶炼生产影响小，更换时不影响其余未受损的正常耙齿，挡料齿耙的使用成本低。

需要特别说明的是，在不同的实施例中，缓冲装置4可为不同的结构形式，典型的如图7所示，缓冲装置4即为缓冲器，其直接与耙柄1末端铰接，此结构更为简洁，但缓冲器受力方向不总是沿其轴线方向，使缓冲器的设计变得复杂和困难。

另外，本实例中曲柄5采用三角形状结构并不是唯一的，亦可有多种形式，如矩形或杆状或其他结构，而曲柄5和缓冲器6的具体数量可根据废钢料11尺寸及其单次加入量和缓冲器6的设计选型来确定。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种抗冲击挡料齿耙的联接机构，所述挡料齿耙包括横梁、耙齿和耙柄，其中耙柄为两个、且其前端与横梁两端分别对应固接，耙齿为若干个、且间隔设置在横梁上，其特征在于：该联接机构包括分别与两个所述耙柄末端铰连接的缓冲装置；所述横梁设有耙齿联接面，所述耙齿安装在耙齿联接面处，并通过可拆卸联接组件与横梁固定连接；所述联接组件包括连杆、套设在连杆上的弹簧和垫圈、及与连杆配合锁紧的插块和插销，所述连杆在与弹簧相对的一端上设有用于插块插入的方孔，所述插块为方形块，沿着所述插块长度方向的一侧上设有与方孔一内壁卡合配合的凹槽，所述插块在位于凹槽一端横截面尺寸大于方孔横截面尺寸，其另一端横截面尺寸小于方孔横截面尺寸。

2.根据权利要求1所述的抗冲击挡料齿耙的联接机构，其特征在于：所述缓冲装置包括至少一个可摆动的曲柄和至少一个可伸缩的缓冲器，所述曲柄与耙柄末端铰连接，所述缓冲器与曲柄铰连接，所述曲柄和缓冲器分别铰连接在相对固定的支撑面上。

3.根据权利要求2所述的抗冲击挡料齿耙的联接机构，其特征在于：所述缓冲器主要由弹性元件组成，所述弹性元件为弹簧。

4.根据权利要求1所述的抗冲击挡料齿耙的联接机构，其特征在于：所述耙齿联接面设于横梁的外侧。

5.根据权利要求1所述的抗冲击挡料齿耙的联接机构，其特征在于：所述耙齿上设有隔热板，所述隔热板位于预热室的上方。