CN106148620B - 一种锥筒摇床布料器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锥筒摇床布料器，由摇床、锥筒和驱动装置组成，摇床由中空的主轴，虎口框架和副轴箱组成，回转支承将其固定在炉头上，耳轴、副轴与主轴垂直并相交，锥筒卡挂在耳轴上，随主轴前后摇动，随耳轴左右摇动，耳轴靠副轴带动，传动方式有摇臂拉杆型，绳轮钢丝绳型，绳轮拉线型，齿轮传动轴型，传动机构封闭在水冷摇床内，驱动方式有两种，机械合成是旋转与直线运动的合成，旋转靠带外齿的回转支承带动，球花键直线型轴承与大齿轮固定在一起，强制推杆旋转，同时随油缸上下运动，推动曲柄、主摇臂，使主轴、副轴和耳轴一起摇动，分动有电动和液动(液压缸和油马达)，主轴驱动机构固定在炉头上，副轴驱动机构固定在主轴上，靠自动化控制合成布料运动。

Description

一种锥筒摇床布料器

技术领域

本发明涉及一种应用于高炉的布料器，具体涉及一种锥筒摇床布料器。

背景技术

本世纪初以来，中国的炼铁工业迅猛发展，年产量超过6亿吨。占全世界产量的一半以上，比中国以外的所有国家产量的总和还要多，创造了人类历史的奇迹。出现这个奇迹的主要原因在于高炉上快速推广了一种新型的装料设备——旋转与直线运动合成的溜槽布料器。这种布料器是本申请的发明人僧全松等的发明，专利号：85109284.5《液压传动布料装置》；86104673.0《布料装置》；ZL97104499.7《钢丝绳传动的高炉炉顶溜槽布料器》；ZL01267290.1《用于高炉无料钟的强制给料式节流阀》等，简称SS(僧氏)型溜槽布料器，SS(僧氏)型无料钟炉顶；目前，SS(僧氏)型布料器和国外进来的PW型布料器同时并存。SS型在中小型高炉上占多数，近千座。产铁量占全国生铁产量的2/3；PW型在大型高炉上占多数，产量占全国产量的1/3；古老的双钟式炉顶在我国，寥寥无几，几乎绝迹。我国的SS型炉顶设备近些年已经出口印度、土耳其、印尼、泰国、马来西亚、越南、巴西、美国等国数十套。

在国外，除了新建高炉外，旧高炉改造数量极多。原双钟炉顶可利用的有效高度很低，目前现有的两种炉顶设备都“塞”不进去，不能满足改造的需求。

早在上个世纪七十年代，日本出现了一种摇床式锥筒炉顶装备，后来改名为卡路丹式炉顶装料设备。近年来西门子又开发了SIMPLE GIMBAL TOP。近四十年以来，许多人在这方面投入了很大的精力，试图获得成功。但是，他们都没有成功。究其原因，都存在一个共同的问题：传动链暴露在工作条件极其恶劣的炉头空间之内，高温、高湿、高灰尘、高化学腐蚀性物质。短时期表演性的运转还可以，长期稳定的生产不可能。而高炉需要的是摧不垮打不烂的能长期稳定运转的设备，否则，就满足不了高炉的需求。因此，解决锥筒摇床式布料器的问题，发挥其优点，对于国内国外的炼铁生产具有重要的技术价值和经济意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种锥筒摇床布料器。本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种锥筒摇床布料器，由摇床、锥筒和驱动装置组成，其特征在于：所述摇床由中空的主轴、中空的虎口框架和副轴箱组成，所述主轴中部设有一主轴中法兰，该主轴中法兰通过回转支承圈固定于摇床更换孔盖上，所述摇床更换孔盖固定于炉头上，两端呈悬臂状态，所述回转支承圈包括相互垂直放置的回转支承外圈和回转支承内圈；所述虎口框架的一端设置在炉头内，该虎口框架上设有耳轴，所述锥筒通过耳轴卡挂于摇床上；耳轴垂直于主轴并与该主轴相交，该耳轴与副轴平行，耳轴、主轴以及副轴位于同一个平面上，所述锥筒能够随主轴前后摇动，同时能够随耳轴左右摆动，所述耳轴通过副轴带动而转动，设计保证，该副轴与耳轴永远同步，所述副轴带动耳轴转动的传动方式包括摇臂拉杆型、绳轮钢丝绳型、绳轮套管拉线型以及齿轮传动型；所述摇床的驱动方式包括机械合成驱动和分别驱动，

进一步地，所述摇臂拉杆型的传动方式为：所述副轴、中间轴和耳轴上均设有摇臂，该摇臂分别为副轴内摇臂、中间轴摇臂和耳轴摇臂；拉杆与摇臂组成四连杆机构，副轴与耳轴实现同步摆动。

进一步地，所述绳轮钢丝绳型的传动方式为：所述副轴、中间轴、耳轴上均设有绳轮，钢丝绳或同步带的两端固定于绳轮上，钢丝绳与绳轮组成了类似四连杆机构的组件，在张紧装置的作用下副轴与耳轴实现同步转动，在此柔性构件施以张紧装置。

进一步地，所述绳轮套管拉线型的传动方式为：所述副轴、耳轴上均设有绳轮，拉线穿过套管，直接与耳轴上的绳轮相连组成类似四连杆机构的组件，在张紧装置的作用下副轴、耳轴实现同步转动。

进一步地，所述齿轮传动型的传动方式为：所述副轴、中间轴、耳轴上均设有伞齿轮，所述伞齿轮之间通过小锥齿轮和传动轴连接，副轴、耳轴实现同步转动。

进一步地，所述机械合成驱动是旋转与直线运动的合成驱动，直线运动通过液压缸或丝杠推拉推杆实现，推杆设置于球花键直线型轴承中，球花键直线型轴承经轴承座底板与带外齿的回转支承的外圈固定，随回转支承的外圈一同转动，在油缸或丝杠的驱动下同时上下运动，推杆连着一个曲柄，曲柄推动主摇臂，主摇臂固定在副轴上，副轴固定在主轴上，主摇臂的摇动同时带动主轴、副轴和耳轴一起摇动，形成多环状和螺旋状的运动，达到炉顶布料的目的。所述分动驱动就是主轴、副轴分别驱动，其驱动力包括电动和液动，液动包括液压缸和油马达两种，主轴驱动机构固定在炉头上，副轴驱动机构固定在主轴上，两个动作依靠自动化控制合成所需要的布料运动。

进一步地，所述主轴、副轴箱以及虎口框架的连接处均通过“O”型硅橡胶圈或氟橡胶圈密封，所述主轴与摇床回转支承座的活动缝隙通过聚氨酯V型密封组合件密封，其内部为一个连通的能够承受0.5MPa压力的密闭空间，其中设置了进水管道，冷却水直接到达耳轴周围，返回后，经排水孔排出，所用的冷却水具有冷却、润滑、防锈、除垢的功能。

进一步地，摇床经一个垂直放置的回转支承固定在炉头摇床更换孔盖上，两端呈悬臂状，虎口框架一端在炉头内，一对耳轴从虎口框架端向内伸出，锥筒两侧(即与虎口框架连接的地方)圆形突台设有上端部小下端部大的梯形槽，虎口框架的耳轴炉内端设有上端部小下端部大的突鎨，该突鎨的大小与锥筒上的梯形槽相适应(包括角度、长度、高度等与锥筒上的梯形槽完全相同)，炉内一端的悬臂状的中空虎口框架的一侧形成缺口，使更换锥筒也像更换溜槽一样成为可能。

进一步地，所述主轴的一端设有副轴箱，副轴穿过副轴箱的中心，所述副轴上设有内摇臂，外有主摇臂，内摇臂经拉杆连接耳轴，主摇臂经十字轴、曲柄、推杆、回转支承(带外齿的)连接油缸和旋转驱动机构，所述回转支承的数量为两个，其中，一个回转支承为垂直放置的，用其固定摇床，另一个回转支承为水平放置的，用其固定机械合成运动中的机构。

进一步地，驱动锥筒摆动的方式中包括有油缸、油马达和电机；所述油缸的数量为两个，其为数字缸和普通缸中的至少一种(即两个油缸均为数字缸或两个均为普通缸或一个数字缸一个普通缸)，分别驱动主轴和副轴摆动，驱动主轴的油缸固定在炉头上，驱动副轴的油缸固定在主轴上；所述油马达的数量为两个，其分别驱动主轴和副轴，驱动主轴的油马达固定在炉头上，驱动副轴的油马达固定在主轴上；所述电机的数量为两个，分别驱动主轴和副轴，驱动主轴的电机固定在炉头上，驱动副轴的电机固定在主轴上。

本发明提供了一种锥筒摇床布料器，其主要具有的有益效果为：布料器的锥筒在炉头之内，其驱动、传动部分在炉头侧面，炉顶钢圈之上省去一个布料器的高度；因此炉顶设备所需的有效高度大大降低，使一些老炉子在不大改动的情况下使用无料钟成为可能。即使新建高炉，采用锥筒摇床式布料器也有很大的好处：高度低，投资省。设备简单，制造容易，维护简便，生产成本低。此外，本发明所述锥筒摇床布料器能够采用不同的方式进行驱动，其使用更方便，效率更高，且成本更低，耳轴和锥筒的连接方式特别，其结构简单，美观，加工和拆装方便。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例所述的锥筒摇臂拉杆型布料器的结构示意图；

图2是本发明锥筒摇臂拉杆型布料器的剖面侧视图；

图3是本发明图2中十字轴的结构示意图；

图4是锥筒摇床绳轮钢丝绳型布料器的结构示意图；

图5是锥筒绳轮套管拉线型布料器的结构示意图；

图6是锥筒齿轮传动型布料器的结构示意图；

图7是锥筒液压分动摇床布料器的结构示意图；

图8是锥筒液压分动摇床布料器轴测图；

图9是锥筒的结构示意图；

图10是耳轴的结构示意图；

图11是小高炉的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

如图1-11所示，本发明实施例所述的附图标记如下：

1锥筒；2虎口框架；3中间轴；4中间轴摇臂；5拉杆长度调节螺栓；6主轴；7进水管；8长拉杆；9回转支承外圈；10回转支承内圈；11排污口；12进水口；13主轴端法兰；14副轴箱；15副轴内摇臂；16副轴；17副轴箱盖；18传动箱；19主摇臂；20十字轴；21排水口；22曲柄；23主轴中法兰；24横轴；25限位螺栓；26轴承座底板；27回转支承；28回转支承座；29球花键直线轴承；30推杆；31水平转动驱动装置；32推力轴承；33油缸；34摇床回转支承座；35V型密封组件；36油杯；37外圈密封；38排水口；39摇床更换孔盖；40进水管；41内圈密封；42虎口框架插接管；43拉杆长度调节螺栓；44虎口框架盖子；45短拉杆；46销轴；47耳轴摇臂；48耳轴；51第一主动轮；52第一钢丝绳；53中间轮；54第二钢丝绳；55耳轴绳轮；61第二主动轮；62第一拉线；63套管；64第二拉线；65被动轮；71主动伞齿轮；72第一小锥齿轮；73长传动轴；74第二小锥齿轮；75中间伞齿轮；76短传动轴；77耳轴伞齿轮；81主轴摆动油缸；82副轴摆动油缸；90锥筒更换孔；91喉管；92炉顶钢圈；93炉头封盖；94波纹管；95下阀箱；96料罐；97受料斗；98皮带机；99摇床布料器更换孔；100摇床布料器；101摇床布料器支架；102炉头。

下面以具体实验案例为例来说明具体实施方式，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种锥筒摇床布料器，如图1所示该布料器由摇床100、锥筒1和驱动装置组成，摇床100由中空的主轴6，中空的虎口框架2和副轴箱14组成，主轴中部有一个主轴中法兰23，经一个垂直放置的回转支承外圈9和回转支承内圈10固定在摇床更换孔盖39上，孔盖固定在炉头上，两端呈悬臂状态，摇床的炉内一端是中空的虎口框架2，框架上的耳轴48卡挂锥筒1，耳轴48垂直于主轴6并相交，与副轴6平行，耳轴、主轴、副轴同在一个平面上。锥筒1可随主轴6前后摇动，同时可随耳轴48左右摇动，耳轴的转动靠副轴带动，设计保证，副轴与耳轴永远同步，副轴带动耳轴转动的方式有四种：摇臂拉杆型，绳轮钢丝绳型，绳轮套管拉线型，齿轮传动型。摇床的驱动有机械合成驱动、分别驱动两种，机械合成是旋转与直线运动的合成，直线运动靠液压缸33或丝杠推拉推杆30实现，推杆30安装在球花键直线型轴承29中，球花键直线型轴承29经轴承座底板与带外齿的回转支承27的外圈固定，随回转支承27的外圈一同转动，在油缸33(或丝杠)的驱动下同时上下运动，推杆30连着一个曲柄22，曲柄22推动主摇臂19，主摇臂19固定在副轴16上，副轴16固定在主轴6上，主摇臂10的摇动同时带动主轴6、副轴16和耳轴48一起摇动，形成多环状和螺旋状的运动。达到炉顶布料的目的。分动驱动就是主轴6、副轴16分别驱动，动力有电动和液动，液动有液压缸和油马达两种，主轴驱动机构固定在炉头上，副轴驱动机构固定在主轴上，两个动作依靠自动化控制合成所需要的布料运动。

如图1所示，摇床由一个虎口型的中空的虎口框架2与中空的主轴6插接并固定在一起，主轴6中部有一个主轴中法兰23，主轴中法兰23与回转支承的内圈10固定在一起，回转支承的外圈9与摇床更换孔盖39上的摇床回转支承座34固定在一起。主轴6的另一端是摇床的副轴箱14，副轴箱14与主轴6固定在一起，内部相通，与虎口形的中空的虎口框架2形成一个密闭空间，副轴16穿过副轴箱14的中心孔，副轴16与主轴6垂直并相交，处在同一个平面内。在副轴箱14内，副轴16上固定着副轴内摇臂15，在高炉炉顶上安装就位后，虎口形框架2在炉头102内，其上吊挂的锥筒中心线与高炉中心线重合。副轴箱14一端在炉外。主轴6和虎口框架2与摇床回转支承座34的垂直法兰同轴，呈水平状态，主轴6和虎口框架2副轴箱14可以绕着其轴转动，转动角度较小，±40°，称摆动。副轴16的两端伸出副轴箱14外，与一个门框形的主摇臂19相固定，门形框子的顶部有一个与副轴6同一平面并相垂直的短轴，短轴上配置径向止推轴承，该轴承的外圈与中空的十字轴20配合，十字轴20的实心轴插入曲柄22下端的轴孔内，形成一个典型的十字万向机构。曲柄22的上端经一根横轴24与推杆30相连，推杆30垂直于水平面，与主轴6、副轴16的中心线相交于一点，推杆30的顶端通过推力轴承32与垂直设置的油缸33活塞杆相连；回转支承27的内圈固定在回转支承座28上，回转支承座28固定在传动箱18上，传动箱18固定在与炉体相连的摇床布料器支架101或炉体框架上。液压缸33通过其支座固定在传动箱18的顶板上。在顶板上还放置着水平传动装置31，水平传动的小齿轮与回转支承的外齿啮合，带动垂直导向的球花键直线轴承29和推杆30一起旋转，并带动曲柄22旋转；当推杆30处于最高位置时，推杆30与曲柄22、主摇臂19成一条直线，曲柄19和推杆30旋转，主摇臂不摇，锥筒呈垂直状态。当推力油缸33活塞杆伸出，推杆30压迫曲柄22，曲柄22和主摇臂19歪斜，主摇臂19开始摇动主轴6和副轴16，推杆30的位置越低，锥筒1的倾斜越厉害，从推杆30出来的摇动包括两个方向，副轴方向和主轴方向。绕主轴6的摇动，使虎口框架2前后摇动；绕副轴16的摆动通过副轴摇杆15(或绳轮，或伞齿轮)，经拉杆8、中间轴3上的中间轴摇臂4(或中间轮53，或中间伞齿轮75)、耳轴上的摇臂47(或耳轴绳轮55，或耳轴伞齿轮77)，传到耳轴48上，使锥筒1左右摆动。当采用拉线传动时，没有中间轴，直接驱动耳轴左右摆动。

作为进一步优选的实施方式，摇床经一个垂直放置的回转支承固定在炉头摇床更换孔盖上，两端呈悬臂状，虎口框架一端在炉头内，一对耳轴从虎口框架2端向内伸出，如图9～10所示，锥筒两侧(即与虎口框架2连接的地方)圆形突台设有上端部小下端部大的梯形槽111，耳轴上设有上端部小下端部大的突鎨480，该突鎨480的大小与锥筒上的梯形槽111相适应(包括角度、长度、高度等与锥筒上的梯形槽完全相同)，锥筒1以其梯形槽111卡挂在耳轴48的突鎨480上，炉内一端的悬臂状的中空虎口框架2的一侧形成缺口，使更换锥筒也像更换溜槽一样成为可能。上述机构全部设置在主轴6、副轴箱14和虎口框架2形成的密闭箱中。只有耳轴48的突鎨480伸出虎口框架2外，密闭的空间中充满高速流动的、具有润滑性能的冷却液。耳轴伸出的局部也能受到冷却。在所有的运动部位和装配部位均有密封组件，保证试压0.4MPa，工作压力0.25MPa。锥筒摆动角度0～40°，相当于溜槽的0～45°。将框架做成虎口状，是为了解决锥筒快速更换的需要。锥筒更换装置类似溜槽更换装置，其端部是一个圆圈，将锥筒插入，比较松动，从锥筒更换孔将锥筒插入，锥筒的楔形鎨槽高举过耳轴，使锥筒两侧的楔形鎨槽套住耳轴的楔形鎨上，靠锥筒的重力，牢牢地夹住耳轴。侧面再补充一个销子，使锥筒永不脱落。虎口框架上表面为可拆卸的顶盖。便于组装和检修。摇床需要检修时，先从锥筒更换孔90把锥筒取出。再从炉头上的摇床布料器更换孔99，将摇床、更换孔盖整体吊出，整体更换，离线检修。

作为进一步优选的实施方式，所述主轴6的一端设有副轴箱14，副轴16穿过副轴箱14的中心，所述副轴上设有副轴内摇臂15，外有主摇臂19，内摇臂15经拉杆连接耳轴48，主摇臂19经十字轴20、曲柄22、推杆30、回转支承27(带外齿的)连接油缸和旋转驱动机构，所述回转支承27的数量为两个，其中，一个回转支承为垂直放置的，用其固定摇床，另一个回转支承为水平放置的，用其固定机械合成运动中的机构。

作为进一步优选的实施方式，驱动锥筒摆动的方式中包括有油缸33、油马达和电机；所述油缸33的数量为两个，其为数字缸和普通缸中的至少一种(即两个油缸均为数字缸或两个均为普通缸或一个数字缸一个普通缸)，分别驱动主轴和副轴摆动，驱动主轴的油缸固定在炉头102上，驱动副轴的油缸固定在主轴上；所述油马达的数量为两个，其分别驱动主轴和副轴，驱动主轴的油马达固定在炉头上，驱动副轴的油马达固定在主轴上；所述电机的数量为两个，分别驱动主轴和副轴，驱动主轴的电机固定在炉头上，驱动副轴的电机固定在主轴上。

副轴16至耳轴48的传动方式有四种，如图1～6所示。

第一种，摇臂拉杆型：如图1～3所示；在副轴、中间轴3和耳轴上均设有摇臂，该摇臂包括副轴内摇臂15、中间轴摇臂4和耳轴摇臂47；拉杆与摇臂组成四连杆机构，拉杆长度可调，便于安装调试，传动原理是四连杆机构；副轴与耳轴实现同步摆动。在图1中还相应的设有排污口11、进水口12、主轴端法兰13、副轴箱盖17、排水口21和38、进水管40、限位螺栓25、水平转动驱动装置31、推力轴承32、虎口框架插接管42以及短拉杆等。

第二种，绳轮和钢丝绳型(或链轮和链条、同步带轮和同步带)，即绳轮钢丝绳型，在副轴、中间轴3、耳轴上均设有绳轮，包括副轴绳轮、中间轴绳轮以及耳轴绳轮55，钢丝绳(包括第一钢丝绳52和第二钢丝绳54)或同步带的两端固定于绳轮上，钢丝绳与绳轮组成了类似四连杆机构的组件；该绳轮钢丝绳型布料器的材料由柔性材料组成，因其有弹性变形，所以必须配置张紧装置，即时自动补偿，钢丝绳在副轴绳轮的左象限点固定，在其对应的绳轮右象限点固定，其作用仍然是类似四连杆机构；如图4所示，该布料器中还包括第一主动轮51和中间轮53等部件。

第三种，套管拉线型，即绳轮套管拉线型，所述绳轮套管拉线型的传动方式为：所述副轴、耳轴上均设有拉线，例如第一拉线62和第二拉线64，拉线穿过套管63，直接与耳轴上的绳轮相连组成类似四连杆机构的组件，副轴、耳轴实现同步转动；从副轴绳轮直达耳轴绳轮，机构最简单，因弹性变形也装有自动张紧装置。如图5所示的锥筒拉线摇床布料器还包括第二主动轮61和被动轮65等部件。

第四种，伞齿轮传动型，即齿轮传动型，所述副轴、中间轴、耳轴上均设有伞齿轮，所述伞齿轮之间通过小锥齿轮和传动轴连接，副轴、耳轴实现同步转动；即副轴箱内副轴16上装有主动伞齿轮71，虎口框架2内中间轴3上装有三个中间伞齿轮75，其中，位于中间的一个中间伞齿轮75与副轴上的主动伞齿轮71相对应，二者通过第一小锥齿轮72、长传动轴73和第二小锥齿轮74相连接；其余两个中间伞齿轮75与耳轴伞齿轮77对应，其是通过短传动轴76相连接；如图6所示。

驱动方式有两种，机械合成驱动和分别驱动。

前面叙述的曲柄22、十字轴20、带外齿的回转支承27、球花键直线轴承29、推杆30、水平旋转驱动和油缸33属于机械合成传动。所述机械合成驱动是旋转与直线运动的合成驱动，直线运动通过液压缸或丝杠推拉推杆30实现，推杆30设置于球花键直线轴承29中，球花键直线轴承29经轴承座底板26与带外齿的回转支承27的外圈固定，随回转支承27的外圈一同转动，在油缸33或丝杠的驱动下同时上下运动，推杆30连着一个曲柄22，曲柄22推动主摇臂19，主摇臂19固定在副轴16上，副轴16固定在主轴6上，主摇臂19的摇动同时带动主轴6、副轴16和耳轴48一起摇动，形成多环状和螺旋状的运动，达到炉顶布料的目的。

所述分动驱动就是主轴6、副轴16分别驱动，其驱动力包括电动和液动，液动包括液压缸和油马达两种，主轴驱动机构固定在炉头上，副轴驱动机构固定在主轴上，两个动作依靠自动化控制合成所需要的布料运动。分别驱动就是原动机经减速机传动机构分别驱动主轴和副轴，原动机有电动和液动两种、液动有油缸和油马达两种。图7～8中还设有主轴摆动油缸81和副轴摆动油缸82，图7～8表示的是油缸分别驱动方式。

以第一种传动方式为实施例，国外有一个皮带上料的双钟式小高炉，可利用的有效高度只有6900，使用现在的SS型，还是PW型已是不可能了。必须使用锥筒摇床式布料器。在炉头102的两侧开孔。一个是锥筒摇床式布料器更换孔99；一个是锥筒更换孔90，如图11等所示。

将摇床的主轴6经过垂直放置的回转支承(外圈9)(内圈10)水平状固定在摇床更换孔盖39)的摇床回转支承座34上。将虎口框架2插接在主轴6内，并加以固定。在插接部位，设置两处密封，使用硅橡胶或氟橡胶O型圈密封(包括外圈密封37和内圈密封41；在主轴6与炉门盖固定法兰的法兰颈的柱面之间采用聚四氟乙烯V型密封组件35密封，并设置润滑油道和油杯36，保证密封长期有效。在主轴6的另一端，即炉外的一端，连接着摇床的副轴箱14。副轴箱14的中心是摇床的副轴16，副轴16与主轴6垂直相交。副轴箱14与中空主轴6相通，当然，也与炉内的虎口框架2的空腔相通。在副轴箱14内，副轴内摇臂15竖直固定在副轴16上，在副轴箱14外门形框跨越箱体固定在副轴16两端，门形框即主摇臂19。主摇臂19由两个大臂和一根横梁组成，其方向与箱内的副轴内摇臂15一致，并为刚性固定。副轴内摇臂15两端用销轴穿着长拉杆8的销孔。一端一根拉杆，拉杆穿过主轴到达虎口框架2的空腔，与中间轴3上的中间轴摇臂4两端相连，构成一个平行四边形，构成四连杆机构，长拉杆8的端部断开，由一个正反向螺纹的拉杆长度调节螺栓5连接，拉杆长度调节螺栓5的中间是六方扳手段，两端带有紧固螺母，调整拉杆长度，保证摇臂和拉杆构成精确的平行四边形(四连杆机构)。中间轴3的两端固定在框架壁上，可以转动，两端固定着同样的摇臂，方向完全一致，在框架的远端，安装着耳轴48，耳轴48的一端穿过框架壁，与锥筒1连接配合，另一端被盲盖封闭在框架内，耳轴中部打方形孔，摇臂沿此方孔横穿耳轴48，用一销子横穿方孔和小摇臂中部，牢牢固定小摇臂。耳轴48上的摇臂与中间轴两端的摇臂用拉杆相连，构成两个精确的平行四边形(四连杆机构)，当主摇臂16左右摇摆的时候，中间轴3、耳轴48上的摇臂同时跟着摇动。当你扳动主摇臂绕主轴摇动时，炉内的框架势必跟着前后摇动，固定在框架耳轴上的锥筒将由两个方向的摇动控制；单个摆动时，呈前后或左右摆动。同时摆动时呈合成运动：环状或螺旋状运动。

为了实现上述运动，设置了一套驱动机构。该机构由推杆30和曲柄22组成。推杆30放置在球花键型直线支承29内，可沿轴向上下移动，同时又可绕其轴线转动；《球花键直线支承29固定在轴承座底板26上，轴承座底板26固定在回转支承27的外圈上。回转支承27是带外齿的。外齿将与水平转动驱动装置31的小齿轮啮合。电动机通过减速机、小齿轮驱动回转支承的外圈，带动《球花键型直线支承》29和推杆30旋转。正转或反转。推杆30的推力来自于其上部的油缸33，油缸33通过支架固定在一个传动箱18上。传动箱18固定在摇床布料器支架101上，支架与炉体固定连接；或者固定在炉体大框架上。回转支承27的内圈也固定在这个传动箱18上。油缸33的支座也固定在传动箱18上，油缸的活塞杆经推力轴承32与推杆相连，推杆30旋转时，活塞杆不转。推杆30的下端，通过横轴24与曲柄22上端相连，曲柄22的下端经十字轴与主摇臂的横梁中部的短轴相连。活塞杆伸出，推杆下移，其推力经曲柄22将主摇臂推歪，活塞杆伸出的越长，主摇臂22歪的越厉害，锥筒1偏斜的就越大。控制油缸活塞杆的行程，就可以控制锥筒的倾斜角度。当曲柄22和主摇臂19处于一条直线的状态时，锥筒垂直，推杆将处于死点，出现推不动的状况。为了避免死点的发生，对推杆30的上极限位置进行限制，不许推杆接近“死点”，为此，在回转支承27外圈的底板上设置三个限位螺栓，调节它的长度限制推杆达到死点。在高炉生产中，绝对不需要锥筒达到垂直状态，即0°的状态，中心加焦，并非将焦炭直漏料面，而是以一个较小的角度，较小的环把焦炭布在料面中心。卡挂式溜槽一般在5°以下，对料流没有干涉作用。鹅头式溜槽在8、9°时对料流也没有什么干涉作用，本设计，锥筒在2～3°时，对料流也没有多大的干涉作用，所以，锥筒不需要垂直，也就是不需要追求“死点”。而是避开“死点”，摇床就活了。

布料器是炉顶装料设备的核心部件，十分重要，但是，它只是一部分，还需要许多配套部分，才能发挥作用。譬如，炉头需要配一个炉头封盖93，盖在炉顶钢圈92上，封盖下面是绝热层，上面是水冷池，其中心部位放置喉管91，波纹管94，下阀箱95，料罐96，旋转受料斗97，上料皮带98。炉料经皮带运至受料斗，进入“中间仓”一料罐，而后进入高压的炉内，经锥筒分布到料面上。实现连续、稳定的生产。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锥筒摇床布料器，由摇床、锥筒和驱动装置组成，其特征在于：所述摇床由中空的主轴、中空的虎口框架和副轴箱组成，所述主轴中部设有一主轴中法兰，该主轴中法兰通过回转支承圈固定于摇床更换孔盖上，所述摇床更换孔盖固定于炉头上，两端呈悬臂状态，所述回转支承圈包括相互垂直放置的回转支承外圈和回转支承内圈；所述虎口框架的一端设置在炉头内，该虎口框架上设有耳轴，所述锥筒通过耳轴卡挂于摇床上；耳轴垂直于主轴并与该主轴相交，该耳轴与副轴平行，耳轴、主轴以及副轴位于同一个平面上，所述锥筒能够随主轴前后摇动，同时能够随耳轴左右摆动，所述耳轴通过副轴带动而转动，该副轴与耳轴同步，所述副轴带动耳轴转动的传动方式包括摇臂拉杆型、绳轮钢丝绳型、绳轮套管拉线型以及齿轮传动型；所述摇床的驱动方式包括机械合成驱动和分别驱动。

2.根据权利要求1所述的锥筒摇床布料器，其特征在于：所述摇臂拉杆型的传动方式为：所述副轴、中间轴和耳轴上均设有摇臂；拉杆与摇臂组成四连杆机构，副轴与耳轴实现同步摆动。

3.根据权利要求1所述的锥筒摇床布料器，其特征在于：所述绳轮钢丝绳型的传动方式为：由柔性构件材料组成，所述副轴、中间轴、耳轴上均设有绳轮，钢丝绳或同步带的两端固定于绳轮上，钢丝绳与绳轮组成类似四连杆机构，在张紧装置的作用下副轴与耳轴实现同步转动。

4.根据权利要求1所述的锥筒摇床布料器，其特征在于：所述绳轮套管拉线型的传动方式为：所述副轴、耳轴上均设有绳轮，拉线穿过套管，直接与耳轴上的绳轮相连组成类似的四连杆机构，在张紧装置的作用下副轴、耳轴实现同步转动。

5.根据权利要求1所述的锥筒摇床布料器，其特征在于：所述齿轮传动型的传动方式为：所述副轴、中间轴、耳轴上均设有伞齿轮，所述伞齿轮之间通过小锥齿轮和传动轴连接，副轴和耳轴实现同步转动。

6.根据权利要求1所述的锥筒摇床布料器，其特征在于：所述机械合成驱动是旋转与直线运动的合成驱动，直线运动通过液压缸或丝杠推拉推杆实现，推杆设置于球花键直线型轴承中，球花键直线型轴承经轴承座底板与带外齿的回转支承的外圈固定，随回转支承的外圈一同转动，在油缸或丝杠的驱动下同时上下运动，推杆连着一个曲柄，曲柄推动主摇臂，主摇臂固定在副轴上，副轴固定在主轴上，主摇臂的摇动同时带动主轴、副轴和耳轴一起摇动，形成多环状和螺旋状的运动；分动驱动就是主轴、副轴分别驱动，其驱动力包括电动和液动，液动包括液压缸和油马达两种，主轴驱动机构固定在炉头上，副轴驱动机构固定在主轴上，两个动作依靠自动化控制合成所需要的布料运动。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的锥筒摇床布料器，其特征在于：所述主轴、副轴箱以及虎口框架的连接处均通过“O”型硅橡胶圈或氟橡胶圈密封，所述主轴与摇床回转支承座的活动缝隙通过聚氨酯V型密封组合件密封，其内部为一个连通的密闭空间，其中设置了进水管道，冷却水直接到达耳轴周围，然后再经排水孔排出。

8.根据权利要求1～6中任一项所述的锥筒摇床布料器，其特征在于：所述锥筒两侧圆形突台设有上端部小下端部大的梯形槽，虎口框架的耳轴炉内端设有上端部小下端部大的突鎨，该突鎨的大小与锥筒上的梯形槽相适应，该锥筒通过楔形槽卡挂在耳轴的楔形鎨上；炉内一端的悬臂状的中空虎口框架的一侧形成缺口，更换锥筒更方便。

9.根据权利要求1～6中任一项所述的锥筒摇床布料器，其特征在于：所述主轴的一端设有副轴箱，副轴穿过副轴箱的中心，所述副轴上设有内摇臂，外有主摇臂，内摇臂经拉杆连接耳轴，主摇臂经十字轴、曲柄、推杆、回转支承连接油缸和旋转驱动机构，所述回转支承的数量为两个，其中，一个回转支承为垂直放置的，用其固定摇床，另一个回转支承为水平放置的，用其固定机械合成运动中的机构。

10.根据权利要求1～6中任一项所述的锥筒摇床布料器，其特征在于：驱动锥筒摆动的方式中包括有油缸、油马达和电机，所述油缸的数量为两个，其为数字缸和普通缸中的至少一种，分别驱动主轴和副轴摆动，驱动主轴的油缸固定在炉头上，驱动副轴的油缸固定在主轴上；所述油马达的数量为两个，其分别驱动主轴和副轴，驱动主轴的油马达固定在炉头上，驱动副轴的油马达固定在主轴上；所述电机的数量为两个，分别驱动主轴和副轴，驱动主轴的电机固定在炉头上，驱动副轴的电机固定在主轴上。