CN105543505B - 一种炼镁还原罐用扒渣机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种炼镁还原罐用扒渣机，用于清理还原罐内的镁渣，所述扒渣机包括具有支撑脚和平行导轨的机架以及装载在机架上的扒渣机构和行走机构，行走机构包括固定于机架上的液压缸、与液压缸连接的行走小车，所述扒渣机构包括传动部件及带动传动部件沿导轨往返运动的牵引部件，所述传动部件上安装有倒渣组件，以及通过纵长的连杆连接的渣铲，倒渣组件用于控制渣铲翻转，所述扒渣机构还包括安装在机架上的抬升机构，传动部件往返运动过程中抬升机构可抬升连杆上的渣铲，符合本发明的扒渣机具有自动除渣功能，可代替人工还原罐中的高温渣料进行清理，大幅度降低工人劳动强度，清渣效果佳，而且可自由活动，工作范围广。

Description

一种炼镁还原罐用扒渣机
技术领域
本发明涉及一种冶炼辅助设备，特别是一种炼镁还原炉上使用的炼镁还原罐扒渣装置。
背景技术
目前国内炼镁业中主要采用皮江法炼镁工艺，还原镁通常的做法是将配好的原料装入还原罐内，通过抽真空和在还原炉内加热还原罐进行还原反应，反应结束后，将结晶镁从还原罐中取出，清理还原罐中的还原渣后装入原料进行下一个生产周期。而还原罐内反应后的渣料通常采用人工将渣料扒出，由于渣料的温度很高，工人清渣时，工人的劳动强度和工作危险性很大而且效率低。
目前普遍应用的还原罐的罐体分为加热段和冷却段，加热段和冷却段壁厚和材质相差较大，加热段壁厚较厚，冷却段材质可为普通碳钢，壁厚较薄，通常将加热段和冷却段分别制造后对接焊接而成，因此还原罐存在内径不一致现象。
现有的机械化清渣设备主要为螺旋式清渣机，主要是有一根刚性的直轴，其上焊有螺旋叶片，它在旋转同时直线推进的同时反向旋出炉渣，只有当螺旋叶非常贴近罐下壁时才能清理干净，较难实现，而且还原罐内通常内径不一致，导致还原罐中的炉渣清理的不是十分干净，这就影响还原罐的装料量、传热效率和使用寿命，因此扒渣机清渣之后往往需要人工进行二次清渣，以清理剩余镁渣，较为耗时。
鉴于此，有必要设计一种炼镁还原罐用扒渣机来替代人工作业，以解决上述问题。
发明内容
本发明提供了一种能够将炼镁还原罐中的炉渣高效自动地扒出而且可自由行走的炼镁还原罐用扒渣机。
为达到上述目的，本发明提供一种炼镁还原罐用扒渣机，用于清理还原罐内的镁渣，所述扒渣机包括具有支撑脚和平行导轨的机架以及装载在机架上的扒渣机构和行走机构，所述行走机构包括固定于机架上的液压缸、与液压缸连接的行走小车，所述扒渣机构包括传动部件及带动传动部件沿导轨往返运动的牵引部件，所述传动部件上安装有倒渣组件，以及通过纵长的连杆连接的渣铲，倒渣组件用于控制渣铲翻转，所述扒渣机构还包括安装在机架上的抬升机构，所述传动部件上设有碰撞块，传动部件往返运动过程中碰撞块触发所述抬升机构可抬升连杆上的渣铲。
进一步地，所述倒渣组件包括具有输入轴和输出轴的锥齿轮变向器，所述连杆的一端与锥齿轮变向器的输出轴铰性连接，锥齿轮变向器的输入轴与传动部件相连，传动部件的往返运动可使连杆带动渣铲翻转。
进一步地，所述输入轴和输出轴水平设置，传动部件上设有与输入轴垂直的机械臂，所述机械臂一端与输入轴固定，另一端可绕输入轴在竖直方向上转动。
进一步地，所述机械臂上安装有复位弹簧，复位弹簧的一端固定于传动部件上，另一端固定于机械臂上且偏离输入轴。
进一步地，所述机械臂相对于固定输入轴的另一端上设有滚轮，所述滚轮可沿固定于机架上的导引曲面滚动以实现机械臂在竖直方向上的转动，传动部件经过机架上的导引曲面时机械臂通过锥齿轮变向器驱动连杆转动。
进一步地，所述抬升机构包括安装于机架上的摆动部，靠近连杆前端设置的升杆部以及连接在摆动部和升杆部之间的牵拉部件，所述摆动部可在水平方向摆动，所述升杆部包括铰接在机架上并可在竖直方向上转动的杠杆部，以及与杠杆部的一端铰接的顶杆部，牵拉部件铰接于杠杆部的另一端，所述顶杆部的上端设有自下而上支撑连杆并从左右方向限位连杆的滚轴。
进一步地，所述摆动部为水平放置的平行四边形状，包括相互铰接的一对短臂及一对长臂，所述短臂的中间位置分别可转动地安装于机架的导轨上，所述摆动部还包括固定设置于短臂上的驱动臂，所述牵拉部件铰接于偏离短臂中间位置的连接部上，传动部件往返运动过程中碰撞块触碰驱动臂可使短臂转动，同时通过连接部拉动牵拉部件以抬高顶杆上的滚轴。
进一步地，所述还原罐具有第一内径的端部及具有第二内径的底部，所述第一内径大于第二内径。
进一步地，所述牵引部件及行走机构上分别安装有驱动电机。
进一步地，所述牵引部件还包括安装于驱动电机上的驱动轮，以及固定在传动部件上并绕在驱动轮上的柔性履带，所述履带套设于固定在机架两端的滑轮上。
与现有技术相比，本发明所揭露的扒渣机具有自动除渣功能，可代替人工还原罐中的高温渣料进行清理，大幅度降低工人劳动强度，清渣效果佳，而且可自由活动，工作范围广。
附图说明
图1为现有炼镁还原罐剖切示意图；
图2为符合本发明的扒渣机的侧视图；
图3为图2所示扒渣机的俯视图；
图4为图2所示扒渣机移动状态的侧视图；
图5为图4所示扒渣机另一种移动状态的侧视图；
图6为图3所示锥齿轮变向器的工作原理图；
图7为图2所示传动部件及倒渣组件的局部放大图；
图8A为扒渣机构中传动部件与抬升机构及渣铲在起始位置的联动关系示意图；
图8B为图8A所示传动部件与抬升机构及渣铲在运动过程中的联动示意图；
图8C为图8B所示传动部件与抬升机构及渣铲在另一运动位置的联动示意图；
图9为抬升机构的简明俯视图；
图10为图9所示抬升机构两种状态的驱动原理图。
具体实施方式
请参阅图1至图10，本发明揭示一种炼镁还原罐9000用扒渣机1000，该扒渣机1000用于清理炼镁还原罐9000内的镁渣，所述扒渣机1000包括具有支撑脚11和平行导轨12的机架1，以及装载在机架1上的扒渣机构2和行走机构3。所述行走机构3包括固定于机架1上的液压缸31、与液压缸31连接的行走小车32.由于炼镁工艺的需求，通常数个还原罐9000被水平并排的置于还原炉(未图示)中，这就需要扒渣机1000能换炉工作。本发明揭示的扒渣机1000中，行走小车32上的液压缸31使得机架1可相对于行走小车32上升或下降以及转动，进而可以实现扒渣机1000的换炉或者转场作业，如图4所示，扒渣机1000为换炉状态，如图5所示，升起来的机架1方便扒渣机1000转场工作。
为了节省成本，还原罐9000通常由两部分不同耐热性质的材料组成，大致上可分为具有第一内径的端部901及具有第二内径的底部902，其中，所述第一内径大于第二内径，还原罐9000采用分体设置可以实现局部更换，以降低成本。
所述扒渣机构2包括传动部件21及带动该传动部件21沿导轨12往返运动的牵引部件22，所述传动部件21上安装有倒渣组件210，以及通过纵长的连杆212连接的渣铲211，倒渣组件210用于控制连杆212带动渣铲211翻转。扒渣机构2还包括安装在机架1上的抬升机构23，所述传动部件21上设有碰撞块213，传动部件21在往返运动过程中碰撞块213触发所述抬升机构23可抬升连杆212上的渣铲211。
如图6至图8C所示，所述倒渣组件210包括具有输入轴2101和输出轴2102的锥齿轮变向器2100，该锥齿轮变向器2100由两个相互啮合的锥形齿轮构成，用于将传动部件21的往返运动中的局部行程转换成可使连杆212转动一定的角度，进而实现渣铲211的翻动以将从还原罐9000中铲出的镁渣倒出。所述连杆212的一端与锥齿轮变向器2100的输出轴2102铰性连接，锥齿轮变向器2100的输入轴2101与传动部件21相连，传动部件21的往返运动可使连杆212带动渣铲211翻转。其中，所述输入轴2101和输出轴2102水平设置，传动部件21上设有与输入轴2101垂直的机械臂2103，所述机械臂2103一端与输入轴2101固定，另一端可绕输入轴2101在竖直方向上转动。
优选地，所述机械臂2103相对于固定输入轴2101的另一端上设有滚轮2105，机架1上固定设有圆弧形的导引曲面13，滚轮2105可沿导引曲面13滚动以实现机械臂2103绕输入轴2101在竖直方向上的转动，传动部件21在往返运动中，经过机架1上的导引曲面13时，机械臂2103通过锥齿轮变向器2100驱动连杆212在预定角度内转动。进一步地，机械臂2103上安装有复位弹簧2104，复位弹簧2104的一端固定于传动部件21上，另一端固定于机械臂2103上且偏离输入轴2101，以拉动转动后的机械臂2103恢复到转动前的初始状态。
如图9与图10所示，抬升机构23包括安装于机架1上的摆动部231、靠近连杆212前端设置的升杆部232以及连接在摆动部231和升杆部212之间的牵拉部件233。所述摆动部231可在水平方向摆动并大致呈平行四边形状，包括相互铰接的一对短臂2311及一对长臂2312，其中所述短臂2311的中间位置分别可转动地安装于机架1上靠近导轨12的位置，其中一个短臂2311的转动势必通过长臂2312带动另一短臂2311转动。所述牵拉部件233的一端铰接于偏离短臂2311中间位置的连接部2310上，本实施例中，所述摆动部231还包括固定设置于短臂2311上的连接臂2314，连接部2310位于连接臂2314的末端，显然，连接部2310还可以直接设置在短臂2311上，只要偏离短臂2311的中间位置即可在短臂2311转动的同时起到牵拉升杆部232的效果。
为了完成上述动作，短臂2311上进一步固定设有驱动臂2313，传动部件21往返运动过程中，碰撞块213经过短臂2311附近时可短暂触碰驱动臂2313，使之带动短臂2311转动从而短暂的抬高连杆212前端的渣铲211，进而避免了使渣铲211抵触到还原罐9000内壁不均导致的台阶上。
升杆部232包括铰接在机架1上并可在竖直方向上转动的杠杆部2320，以及与杠杆部2320的一端铰接的顶杆部2321，所述杠杆部2320与顶杆部2321之间通过枢轴2324枢解。牵拉部件233铰接于杠杆部2320上相对于顶杆部2321的另一端，摆动部231牵拉杠杆部2320可驱动顶杆部2321向上顶起连杆212。优选地，所述顶杆部2321的上端设有自下而上支撑着连杆212并从左右方向限位连杆212的滚轴2322，杠杆部2320的一端与机架11之间连接有弹簧2323。因此在牵拉部件233未施加给杠杆部2320外力的时候，弹簧2323的回弹力可以使得顶杆部2321保持支撑连杆212的状态。
本实施例中，牵引部件22及行走机构3上分别安装有驱动电机(未标号)以提供各自的驱动力，其中，牵引部件22还包括安装于驱动电机上的驱动轮221，以及固定在传动部件21上并绕在驱动轮221上的柔性履带222，机架的两端分别固定有滑轮，履带套设于滑轮上以牵拉位于导轨12上的传动部件，使之沿导轨12前进或者后退以实现扒渣功能。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，不应以此限制本发明的范围。凡是依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (8)

1.一种炼镁还原罐用扒渣机，用于清理还原罐内的镁渣，所述扒渣机包括具有支撑脚和平行导轨的机架以及装载在机架上的扒渣机构和行走机构，其特征在于，所述行走机构包括固定于机架上的液压缸、与液压缸连接的行走小车，所述扒渣机构包括传动部件及带动传动部件沿导轨往返运动的牵引部件，所述传动部件上安装有倒渣组件，以及通过纵长的连杆连接的渣铲，倒渣组件用于控制渣铲翻转，所述扒渣机构还包括安装在机架上的抬升机构，所述传动部件上设有碰撞块，传动部件往返运动过程中碰撞块触发所述抬升机构可抬升连杆上的渣铲，所述抬升机构包括安装于机架上的摆动部，靠近连杆前端设置的升杆部以及连接在摆动部和升杆部之间的牵拉部件，所述摆动部可在水平方向摆动，所述升杆部包括铰接在机架上并可在竖直方向上转动的杠杆部，以及与杠杆部的一端铰接的顶杆部，牵拉部件铰接于杠杆部的另一端，所述顶杆部的上端设有自下而上支撑连杆并从左右方向限位连杆的滚轴，所述摆动部为水平放置的平行四边形状，包括相互铰接的一对短臂及一对长臂，所述短臂的中间位置分别可转动地安装于机架的导轨上，所述摆动部还包括固定设置于短臂上的驱动臂，所述牵拉部件铰接于偏离短臂中间位置的连接部上，传动部件往返运动过程中碰撞块触碰驱动臂可使短臂转动，同时通过连接部拉动牵拉部件以抬高顶杆上的滚轴。
2.如权利要求1所述的炼镁还原罐用扒渣机，其特征在于：所述倒渣组件包括具有输入轴和输出轴的锥齿轮变向器，所述连杆的一端与锥齿轮变向器的输出轴铰性连接，锥齿轮变向器的输入轴与传动部件相连，传动部件的往返运动可使连杆带动渣铲翻转。
3.如权利要求2所述的炼镁还原罐用扒渣机，其特征在于：所述输入轴和输出轴水平设置，传动部件上设有与输入轴垂直的机械臂，所述机械臂一端与输入轴固定，另一端可绕输入轴在竖直方向上转动。
4.如权利要求3所述的炼镁还原罐用扒渣机，其特征在于：所述机械臂上安装有复位弹簧，复位弹簧的一端固定于传动部件上，另一端固定于机械臂上且偏离输入轴。
5.如权利要求3所述的炼镁还原罐用扒渣机，其特征在于：所述机械臂相对于固定输入轴的另一端上设有滚轮，所述滚轮可沿固定于机架上的导引曲面滚动以实现机械臂在竖直方向上的转动，传动部件经过机架上的导引曲面时机械臂通过锥齿轮变向器驱动连杆转动。
6.如权利要求1至5任意一项所述的炼镁还原罐用扒渣机，其特征在于：所述还原罐具有第一内径的端部及具有第二内径的底部，所述第一内径大于第二内径。
7.如权利要求1至5任意一项所述的炼镁还原罐用扒渣机，其特征在于：所述牵引部件及行走机构上分别安装有驱动电机。
8.如权利要求7所述的炼镁还原罐用扒渣机，其特征在于：所述牵引部件还包括安装于驱动电机上的驱动轮，以及固定在传动部件上并绕在驱动轮上的柔性履带，所述履带套设于固定在机架两端的滑轮上。
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