CN106813500A - 摆动式回转炉及其辅助转向装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种摆动式回转炉的辅助转向装置，包括第一限位件、第二限位件和弹性部件，第一限位件固定于摆动式回转炉的滚筒或随滚筒一起往复摆动的部件上；第二限位件位于滚筒之外且设置于第一限位件所经过的往复摆动路径的两个临界转向位置处；弹性部件设置于第一限位件和/或第二限位件上，用于第一限位件和第二限位件之间的弹性接触限位并使第一限位件反向弹回。当滚筒摆动到临界转向位置时，通过第一限位件、第二限位件和弹性部件进行弹性接触限位，实现滚筒某一方向的停止和转向，不需设置复杂且成本较高的制动器，降低了成本，简化了设备结构，能够实现摆动式回转炉的快速转向。本发明还公开了一种包含该辅助转向装置的摆动式回转炉。

Description

摆动式回转炉及其辅助转向装置

技术领域

本发明涉及化工设备技术领域，特别涉及一种摆动式回转炉的辅助转向装置。还涉及一种包含该辅助转向装置的摆动式回转炉。

背景技术

在环保、能源、化工生产中，有些物料的转化过程往往需要经过热解、气化、碳化、活化、反应、冷却等流程，而这些流程一般依靠不同的回转炉来进行。现有的回转炉通常由滚筒、炉头和炉尾组成，其中，炉头和炉尾固定不动地环绕滚筒的两端转动密封连接，与滚筒的两端做动静密封，滚筒通过外部驱动装置进行连续地单一方向的旋转。由于现有的回转炉的滚筒连续沿单一方向旋转，无法在滚筒外周壁上安装其它用于工艺反应的装置，因为其它装置需要通过导线或管道与外部设备连接，只能安装在炉头和炉尾，导致滚筒内部工艺不能有效完成，滚筒外壁也不能与外部管道连接，流体物料不能直接从滚筒外壁进出，只能在炉头和炉尾进出，不利于物料在回转炉的中间位置的控制。

为解决上述问题，与本申请同日申请的一篇专利申请文件提供了一种之前没有的摆动式回转炉，摆动式回转炉通过驱动装置、支撑装置、摆动控制装置使滚筒绕摆动轴线只能在一定角度范围内进行往复摆动，从而可以在滚筒外壁上直接设置能够在一定角度范围内活动的管道、导线等有有利于工艺反应的装置，而不会发生管道、导线缠绕在滚筒上，干涉滚筒运动的情况。但是，摆动式回转炉很重，质量在数吨至数百吨，其转动惯量非常大。当摆动式回转炉由某一方向旋转向反向旋转转变时，首先需要停止前一方向的旋转，然后反向驱动旋转，这个过程一般需要数秒至数十秒，不能满足摆动式回转炉运行的要求。如果要完成摆动式回转炉的快速反向旋转，按照常规思路，需要配置制动装置和大功率驱动装置，但是这种做法加大了设备的复杂性和成本，同时制动和反向重新启动驱动过程消耗大量能源；此外，当制动装置出现故障时，摆动式回转炉会出现过度旋转，超过了摆动式回转炉设计的摆动旋转范围，这会造成对活动管道、线缆的拉扯和缠绕，给摆动式回转炉的安全运行造成危害。

综上所述，如何在摆动式回转炉能够快速反向旋转的前提下，降低设备的复杂性和成本，减少能耗，保障摆动式回转炉的安全运行，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种摆动式回转炉的辅助转向装置，以实现摆动式回转炉的快速摆动转向，并简化设备，降低设备成本和能耗，保障摆动式回转炉的安全运行。

本发明的另一个目的在于提供一种包含该辅助转向装置的摆动式回转炉。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种摆动式回转炉的辅助转向装置，包括第一限位件、第二限位件和弹性部件，所述第一限位件固定于所述摆动式回转炉的滚筒或随所述滚筒一起往复摆动的部件上；所述第二限位件位于所述滚筒之外且设置于所述第一限位件所经过的往复摆动路径的两个临界转向位置处；所述弹性部件设置于所述第一限位件和/或第二限位件上，用于所述第一限位件和所述第二限位件之间的弹性接触限位并使所述第一限位件反向弹回。

优选的，在上述的辅助转向装置中，所述第二限位件包括至少一个限位座，所述限位座位于所述滚筒之外且固定于所述第一限位件所经过的往复摆动路径的两个临界转向位置处。

优选的，在上述的辅助转向装置中，所述弹性部件的数量至少为两个，每个所述临界转向位置对应至少一个所述弹性部件，用于在该临界转向位置限位停止并反向弹回所述第一限位件。

优选的，在上述的辅助转向装置中，所述弹性部件为压缩弹簧、空气弹簧或弹性橡胶。

优选的，在上述的辅助转向装置中，所述第一限位件包括一个或两个挡块。

优选的，在上述的辅助转向装置中，还包括降噪部件，所述降噪部件设置于所述第一限位件和/或所述第二限位件的用于与所述弹性部件接触的表面上。

优选的，在上述的辅助转向装置中，所述降噪部件为弹性橡胶垫或软质塑料垫。

优选的，在上述的辅助转向装置中，还包括位置传感器，所述位置传感器对应两个所述临界转向位置设置，所述位置传感器与摆动控制装置连接。

本发明还提供了一种摆动式回转炉，包括滚筒，还包括以上任一项所述的辅助转向装置，所述辅助转向装置的第一限位件固定于所述滚筒或随所述滚筒一起摆动的部件上，所述辅助转向装置的第二限位件固定于地面或所述摆动式回转炉的基座上且位于所述第一限位件所经过的往复摆动路径的两个临界转向位置处。

优选的，在上述的摆动式回转炉中，所述摆动式回转炉为同心摆动回转炉，所述同心摆动回转炉的转动轴线与所述滚筒的轴线重合，所述同心摆动回转炉包括固定于所述滚筒外周壁上的托圈和/或齿圈，所述托圈和所述齿圈的轴线与所述滚筒的轴线重合，所述第一限位件固定于所述滚筒、所述托圈或所述齿圈的靠上位置，所述第二限位件位于所述滚筒的下方。

优选的，在上述的摆动式回转炉中，所述摆动式回转炉为筒内偏心摆动回转炉，所述筒内偏心摆动回转炉的转动轴线位于所述滚筒内部且与所述滚筒的轴线不重合，所述筒内偏心摆动回转炉包括固定于所述滚筒外周壁上的托圈和/或齿圈，所述托圈和所述齿圈的轴线与所述筒内偏心摆动回转炉的转动轴线重合，所述第一限位件固定于所述滚筒、所述托圈或所述齿圈的靠上位置，所述第二限位件位于所述滚筒的下方。

优选的，在上述的摆动式回转炉中，所述摆动式回转炉为筒外偏心摆动回转炉，所述筒外偏心摆动回转炉的转动轴线位于所述滚筒的外部，所述筒外偏心摆动回转炉包括固定于所述滚筒外周壁上的托圈和/或齿圈，所述托圈和所述齿圈的轴线与所述筒外偏心摆动回转炉的转动轴线重合，所述第一限位件固定于所述滚筒、所述托圈或所述齿圈的靠上位置，所述第二限位件位于所述滚筒的下方。

优选的，在上述的摆动式回转炉中，所述摆动式回转炉为筒外偏心摆动回转炉，所述筒外偏心摆动回转炉的转动轴线位于所述滚筒的外部，所述筒外偏心摆动回转炉的支撑装置包括支撑架和支撑辊，所述支撑辊转动连接于所述支撑架上，所述支撑辊的轴线与所述筒外偏心摆动回转炉的转动轴线重合，且所述支撑辊与所述滚筒的固相区筒壁固定连接；所述第一限位件固定于所述支撑辊上，所述第一限位件的往复摆动路径的两个临界转向位置分别位于所述滚筒的左右两侧，所述第二限位件的两个限位座分别位于该两个临界转向位置处。

优选的，在上述的摆动式回转炉中，所述筒外偏心摆动回转炉还包括配重平衡块，所述配重平衡块固定于所述支撑辊上，所述第一限位件固定于所述配重平衡块上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的摆动式回转炉的辅助转向装置包括第一限位件、第二限位件和弹性部件，第一限位件固定于滚筒上或者随滚筒一起往复摆动的部件上，第一限位件随滚筒一起往复摆动；第二限位件位于滚筒之外且设置于第一限位件所经过的往复摆动路径的两个临界转向位置处，弹性部件设置于第一限位件和/或第二限位件上。工作时，摆动式回转炉做往复摆动，滚筒和第一限位件一起往复摆动，滚筒向某一方向的临界转向位置摆动，当第一限位件或第二限位件开始与弹性部件接触或将要接触时，摆动式回转炉的驱动装置停止驱动，滚筒依靠惯性继续向该方向的临界转向位置移动，第一限位件与对应该临界转向位置的第二限位件相互靠近并压缩弹性部件，滚筒逐渐停至摆动。此过程中，弹性部件积聚势能，当滚筒转向时，弹性部件将第一限位件反向弹回，提供滚筒转向的初始驱动力，滚筒转向完成后，再启动驱动装置。可见，辅助转向装置能够对滚筒的往复摆动转向提供辅助转向的动力，不需要设置复杂且成本较高的制动器和较大功率的驱动装置，降低了成本，简化了设备结构，能够实现摆动式回转炉的快速转向。由于第一限位件和第二限位件均为简单的结构，不存在传动机械故障，因此不会出现摆动式回转炉翻转过度的情况，不会对活动管道和导线进行拉扯破坏，保障了摆动式回转炉的安全运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种摆动式回转炉的辅助转向装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的第二种摆动式回转炉的辅助转向装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的第三种摆动式回转炉的辅助转向装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的第四种摆动式回转炉的辅助转向装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的第五种摆动式回转炉的辅助转向装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种同心摆动回转炉的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的第二种同心摆动回转炉的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的第三种同心摆动回转炉的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种偏心摆动回转炉的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的第二种偏心摆动回转炉的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的第三种偏心摆动回转炉的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的第四种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置的结构示意图；

图13为本发明实施例提供的第五种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置的结构示意图；

图14为本发明实施例提供的一种摆动回转炉的摆动过程示意图；

图15为本发明实施例提供的一种筒内偏心摆动回转炉的结构示意图。

在图1-图15中，1为进料装置、2为滚筒、3为托圈、4为齿圈、5为活动导管组件、6为出料装置、9为电控柜、10为动力部件、11为主动齿轮、12为托轮、13为活动链条、15为配重平衡块、16为支撑辊、17为支撑架、18为直通式旋转接头、19为伸缩缸、21为铰接架、23为第一限位件、231为挡块、24为第二限位件、241为限位座、25为降噪部件、26为弹性部件、A为回转炉的转动轴线、B为滚筒的轴线。

具体实施方式

本发明的核心是提供了一种摆动式回转炉的辅助转向装置，实现了摆动式回转炉的快速摆动转向的同时，简化了设备，降低了设备成本和能耗，保障了摆动式回转炉的安全运行。

本发明还提供了一种包含该辅助转向装置的摆动式回转炉。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的辅助转向装置是根据摆动式回转炉提出的改进，而本文所指的需要改进的摆动式回转炉同样为新的技术方案，不同于传统的回转炉，需要改进的摆动式回转炉与本发明中的辅助转向装置同日申请，下面对需要改进的摆动式回转炉进行简单的介绍，摆动式回转炉包括滚筒2、进料装置1、出料装置6、驱动装置、支撑装置和摆动控制装置。

如图6-图15所示，其中，滚筒2的两端分别是进料端和出料端，进料端和出料端的端面均封闭，且进料端高于出料端，优选地，滚筒2的轴线B与水平面之间的夹角为1°～15°。物料在滚筒2中可以依靠自重由进料端向出料端自行慢慢滑动，更加方便出料，且滑行速度适中，以完成各项工艺为准。

滚筒2进料端设置有进料口，进料口的轴线与回转炉的转动轴线A重合，进料装置1与进料口进行转动密封连通，密封方式可以采用填料密封、机械密封等动静密封方式，进料口的横截面积小于进料端的横截面积，横截面为垂直于滚筒2轴线的平面，进料装置1固定不动，滚筒2可相对进料装置1转动，两者之间为动静密封，进料装置1的输送轴线(即滚筒2相对进料装置1转动的轴线，也即进料口的轴线)与回转炉的转动轴线A重合。

出料装置6连通设置于滚筒2的出料端，摆动式回转炉中与出料装置6相互转动密封配合的位置为滚筒物料出口201，物料从滚筒物料出口201排出滚筒2或出料装置6，滚筒物料出口201的横截面积小于出料端的横截面积，滚筒物料出口201的轴线与回转炉的转动轴线A重合，出料装置6的输送轴线(即滚筒物料出口201的轴线)与回转炉的转动轴线A重合。

驱动装置设置于滚筒2的外部，用于驱动滚筒2绕摆动式回转炉的转动轴线A往复摆动。

支撑装置设置于滚筒2的外部，用于转动支撑滚筒2绕摆动式回转炉的转动轴线A往复摆动。

摆动控制装置设置于滚筒2的外部，与驱动装置通过导线连接，用于控制驱动装置动作，通过控制驱动装置进而控制滚筒2往复摆动的弧度和频率，本实施例中，滚筒2往复摆动的弧度优选为60°～360°，更优选为180°～270°。

上述摆动式回转炉在工作时，如图6所示，通过进料装置1向滚筒2中输送物料，物料进入滚筒2后，滚筒2通过摆动控制装置控制驱动装置动作，摆动驱动装置驱动滚筒2往复摆动，滚筒2由支撑装置转动支撑，在滚筒2的倾斜角度作用下，以及滚筒2的往复摆动下，物料沿之字形轨迹逐渐向出料端移动，并在滚筒2内完成相应的工艺处理，最后从出料装置6中排出。

与现有技术中的回转炉相比，本发明的摆动式回转炉的滚筒2采用往复摆动结构，滚筒2只在一定弧度内往复摆动，并不做单一方向的连续旋转，因此，可以在滚筒2上直接安装需要与外部设备通过导线连接的传感器、电加热器或需要与外部设备通过管道连接的换热夹套等用于工艺处理的装置，且导线和管道不会缠绕在滚筒2上，不会阻碍滚筒2的正常摆动，更有利于垃圾、污泥、生物质、无机化合物、低阶煤、油页岩、油泥等物料的处理。相对于现有技术中固定炉头和炉尾环绕滚筒的敞口两端的外圆周转动连接，本发明中的滚筒的两端封闭，进料装置1和出料装置6与滚筒2两端的转动密封面大大减小，可以采用普通的密封件进行密封，密封简单，提高了密封性能。

如图6-图15所示，本实施例中的摆动式回转炉还包括连通设置于滚筒2上的用于流体物料或热源进出滚筒的活动导管组件5，活动导管组件5自身可以弯曲、转折或旋转，活动导管组件5的数量根据实际的工艺需求来确定，在此不做具体限定。由于滚筒2只在一定弧度内往复摆动，并不做单一方向的连续旋转，因此，可以在滚筒2上直接安装自身能够弯曲、转折或旋转的活动导管组件5，活动导管组件5不会因为滚筒2的摆动缠绕在滚筒2上，限制滚筒2的摆动，通过活动导管组件5，流体介质可以直接在滚筒2上进出，这样更有利于物料的处理。并且在滚筒2上直接设置活动导管组件5，流体物料和热源可以直接进出滚筒2，不需要像现有技术中那样，必须经过炉头和炉尾，因此，不会经过环绕滚筒2的密封面，减少了流体物料的泄漏，进一步提高了回转炉的密封性能。

本发明中的摆动式回转炉有两种结构形式，如图6-图15所示，图6-图8、图14中的摆动式回转炉为同心摆动回转炉，即摆动式回转炉的转动轴线A与滚筒2的轴线B重合，图9-图13、图15中的摆动式回转炉为偏心摆动回转炉，即摆动式回转炉的转动轴线A与滚筒2的轴线B不重合，滚筒2的轴线B绕偏心摆动回转炉的转动轴线A往复摆动；偏心摆动回转炉按照转动轴线A的位置分为两种形式，一种是如图15所示的筒内偏心摆动回转炉，筒内偏心摆动回转炉的转动轴线A位于滚筒2内部；另一种是如图9-图13所示的筒外偏心摆动回转炉，筒外偏心摆动回转炉的转动轴线A位于滚筒2外部，本实施例优选转动轴线A位于滚筒2的外部下方，便于支撑装置、驱动装置和活动导管组件5的设置。同心摆动回转炉、筒内偏心摆动回转炉和筒外偏心摆动回转炉的结构大体相似，只是在滚筒2形状、驱动装置、支撑装置、出料装置6上有所不同。

如图9和图12所示，进一步地，偏心摆动回转炉还设置有配重平衡块15，优选地，配重平衡块15的重心轴线和滚筒2的重心轴线相对摆动式回转炉的转动轴线A对称布置，用于滚筒2摆动时，提供平衡滚筒2的重力和惯性力，使滚筒2摆动更加省力，平稳。

由于本发明的保护重点是辅助转向装置，因此，本发明着重描述辅助转向装置。如图1-图5所示，本发明实施例提供了一种辅助转向装置，包括第一限位件23、第二限位件24和弹性部件26，第一限位件23固定于滚筒2或摆动式回转炉的随滚筒2一起往复摆动的部件(如支撑装置的托圈3、齿圈4，驱动装置的齿圈4等)上，即第一限位件23随滚筒2一起往复摆动；第二限位件24位于滚筒2之外且设置于第一限位件23所经过的往复摆动路径的两个临界转向位置处，用于对第一限位件23进行限位，弹性部件26设置于第一限位部件23和/或第二限位部件24上，即弹性部件26可全部设置于第一限位部件23上，或全部设置于第二限位部件24上，或者有的设置于第一限位部件23，有的设置于第二限位部件24上，用于使第一限位部件23和第二限位部件24之间弹性接触限位并使第一限位件23反向弹回。

工作时，滚筒2做往复摆动，当滚筒2和第一限位部件23一起向某一方向摆动，直至邻近该方向的临界转向位置时，第一限位件23或第二限位件24开始或将要与弹性部件26接触，摆动式回转炉的驱动装置停止驱动，滚筒2依靠惯性继续向该方向的临界转向位置移动，第一限位件23与对应该临界转向位置的第二限位件24接触并压缩弹性部件，滚筒2逐渐停下。此过程中，弹性部件26积聚势能，当滚筒2转向时，弹性部件26将第一限位件23反向弹回，提供滚筒2转向的初始驱动力，滚筒2转向完成后，再启动驱动装置。可见，辅助转向装置能够对滚筒2的往复摆动转向提供辅助转向的动力，不需要设置复杂且成本较高的制动器和较大功率的驱动装置，降低了成本，简化了设备结构，能够实现摆动式回转炉的快速转向，不需要进行刹车，也不需要驱动装置在转向时刻先停止前一方向的驱动，再立刻反向启动，保护了驱动装置，降低了能耗。由于第一限位件23和第二限位件24为简单的结构，不会发生机械传动故障，只要能进行限位即可，因此不会出现摆动式回转炉翻转过度的情况，不会对活动管道组件5和导线进行拉扯破坏，保障了摆动式回转炉的安全运行。

如图1-图5所示，在本实施例中，第二限位件24包括至少一个限位座241；限位座241位于滚筒2之外，可固定于地面或摆动式回转炉的基座上，且限位座241固定的位置为第一限位件23所经过的往复摆动路径的两个临界转向位置；弹性部件26固定于限位座241上，或者固定于第一限位件23上，每个临界转向位置对应至少一个弹性部件26，用于在该临界转向位置限位停止并反向弹回第一限位件23，以确保每个方向的反弹转向。

第一限位件23在某一方向摆动到该方向的临界转向位置时，第一限位件23与该临界转向位置处的弹性部件26弹性接触，第一限位件23挤压弹性部件26，在限位座241的限位作用下，滚筒2最终在该方向停止，弹性部件26积聚势能，当滚筒2转向时，弹性部件26反向弹回第一限位件23，为滚筒2的转向提供初始动力。

具体地，如图1和图4所示，每个第二限位件24包括两个限位座241，每个限位座241对应安装一个弹性部件26，或者弹性部件26安装于第一限位件23上，两个限位座241分别固定于第一限位件23所经过的往复摆动路径的两个临界转向位置处。以图1和图4所示方向进行说明，当滚筒2向左侧摆动，并摆动到左侧的临界转向位置时，第一限位件23与左侧的限位座241上的弹性部件26弹性接触，并被左侧的弹性部件26反向弹回。当滚筒2向右侧摆动时，摆动到右侧的临界转向位置，第一限位件23与右侧的限位座241上的弹性部件26弹性接触，并被右侧的弹性部件26反向弹回。如此往复摆动。

当然，第二限位件24还可以包括一个限位座241，如图3所示，此时，两个临界转向位置为可由一个限位座241的两个表面来确定，该限位座241固定于紧邻的两个临界转向位置上。如果弹性部件26安装于限位座241上，则需要在一个限位座241上安装两个弹性部件26，且两个弹性部件26相对限位座241的中线对称布置，分别向滚筒2摆动的两个方向施加弹力。

在本实施例中，弹性部件26为压缩弹簧、空气弹簧或弹性橡胶。只要能够使第一限位件23和第二限位件24之间进行弹性接触限位并反向弹回第一限位件23即可。

如图1-图5所示，在本实施例中，第一限位件23包括一个或两个挡块231，如果是一个挡块231，如图2和图5所示，则挡块231的两个板面分别用于和对应两个临界转向位置的限位座241配合限位，两个弹性部件26可分别安装于这一个挡块231的两个限位面上，优选地，该挡块231相对滚筒2的摆动对称面对称，摆动对称面在偏心摆动回转炉中为经过滚筒轴线和摆动式回转炉的转动轴线的平面，在同心摆动回转炉中，摆动对称面为滚筒安装时的经过滚筒轴线的竖直面；如果是两个挡块231，如图1、图3和图4所示，则每个挡块231对应一个临界转向位置处的限位座241。优选地，两个挡块231相对滚筒2的摆动对称面对称布置。当然，第一限位件23还可以不对称设置，只要满足滚筒2的往复摆动角度(优选为180°～270°)的要求即可。

进一步优化，在本实施例中，辅助转向装置还包括设置于第一限位件23和/或第二限位件24上且用于与弹性部件26接触的降噪部件25。即在没有设置弹性部件26的限位件的限位面上设置降噪部件25。降噪部件25的作用是降低第一限位件23或第二限位件24与弹性部件26接触碰撞时所发出的噪音。

具体地，降噪部件25优选为弹性橡胶垫或软质塑料垫，通过弹性橡胶垫或软质塑料垫防止第一限位件23或第二限位件24与弹性部件26直接碰撞接触。

为了更好地实现辅助转向装置的自动辅助转向，在本实施例中，辅助转向装置还包括位置传感器，位置传感器对应两个临界转向位置设置，即位置传感器的配对的两个工作部件分别设置于摆动回转炉的固定侧和摆动侧，位置传感器与摆动控制装置通过导线连接，当滚筒2沿某一方向摆动至第一限位件23或第二限位件24与弹性部件26接触或将要接触时，位置传感器向摆动控制装置发送位置信号，摆动控制装置控制驱动装置停止驱动，利用滚筒2的惯性将弹性部件26压缩，滚筒2停止并转向后，第一限位件23或第二限位件24离开弹性部件26，位置传感器将位置信号传送给摆动控制装置，摆动控制装置控制驱动装置重新启动，此过程可以利用弹性部件26的弹力反弹第一限位部件23；或者在位置传感器第一次触发后，摆动控制装置设置驱动装置的延迟启动时间，同样能够达到利用弹性部件26弹力的目的。

如图1-图5所示，本发明实施例还提供了一种摆动式回转炉，包括上文所说的滚筒2、驱动装置、支撑装置、摆动控制装置、进料装置1和出料装置6，还包括以上全部实施例所描述的辅助转向装置。辅助转向装置的第一限位件23固定于滚筒2或随滚筒2一起摆动的部件上，辅助转向装置的第二限位件24固定于地面或摆动式回转炉的基座上，且第二限位件24位于第一限位件23所经过的往复摆动路径的两个临界转向位置处。工作原理已在上文中描述在此不再赘述。

下面针对不同种类的摆动式回转炉列举辅助转向装置的设置结构：

如图1-图3、图6和图8所示，摆动式回转炉为同心摆动回转炉，同心摆动回转炉包括固定于滚筒2外周壁上的托圈3和/或齿圈4，托圈3、齿圈4和滚筒2一起往复摆动，托圈3为支撑装置和/或驱动装置的一部分，齿圈4为驱动装置的一部分，托圈3和齿圈4的轴线均与滚筒2的轴线重合；则第一限位件23固定于滚筒2、托圈3或齿圈4的靠上位置，第二限位件24位于滚筒2的下方。根据滚筒2往复摆动的角度确定第一限位件23的挡块231的数量和位置，当往复摆动角度较大时，第一限位件23只包括一个挡块231，挡块231设置于滚筒2、托圈3或齿圈4的最上部。如果是两个挡块231，则两个挡块231分别固定于滚筒2、托圈3或齿圈4的左右两侧。第二限位件24的限位座241可以是一个或两个，只要能够实现两个方向的转向即可。

如图1-图3、图15所示，摆动式回转炉为筒内偏心摆动回转炉，筒内偏心摆动回转炉包括固定于滚筒2外周壁上的托圈3和/或齿圈4，托圈3、齿圈4和滚筒2一起往复摆动，托圈3为支撑装置和/或驱动装置的一部分，齿圈4为驱动装置的一部分，托圈3和齿圈4的轴线与筒内偏心摆动回转炉的转动轴线重合，第一限位件23固定于滚筒2、托圈3或齿圈4的靠上位置，第二限位件24位于滚筒2的下方，其设置与同心摆动回转炉的设置相同，可参见上述描述。

如图4、图10-图12所示，摆动式回转炉为筒外偏心摆动回转炉，筒外偏心摆动回转炉包括固定于滚筒2外周壁上的托圈3和/或齿圈4，托圈3、齿圈4和滚筒2一起往复摆动，托圈3为支撑装置和/或驱动装置的一部分，齿圈4为驱动装置的一部分，托圈3和齿圈4的轴线与筒外偏心摆动回转炉的转动轴线重合，第一限位件23固定于滚筒2、托圈3或齿圈4的靠上位置，第二限位件24位于滚筒2的下方，其设置与同心摆动回转炉的设置类似。

如图5、图9和图13所示，摆动式回转炉为筒外偏心摆动回转炉，筒外偏心摆动回转炉的支撑装置包括支撑架17和支撑辊16，支撑架17固定于地面或基座上，支撑辊16转动连接于支撑架17上，支撑辊16的轴线与筒外偏心摆动回转炉的转动轴线重合，且支撑辊16与滚筒2的固相区筒壁固定连接，通过支撑辊16在支撑架17上的转动，带动滚筒2往复摆动；第一限位件23固定于支撑辊16上，与滚筒2分别位于支撑辊16的上下两端，第一限位块23优选为一个挡块231，第一限位件23的往复摆动路径的两个临界转向位置分别位于滚筒2的左右两侧，第二限位件24的两个限位座241分别位于该两个临界转向位置处，即两个限位座241位于滚筒2的左右两侧，随着滚筒2的往复摆动，第一限位块23向滚筒2的左右两个方向的上方摆动，因此，第二限位件24用于限位第一限位块23向左右两侧的上方移动。

进一步地，对于支撑装置为支撑辊16和支撑架17的筒外偏心摆动回转炉，优选将配重平衡块15固定于支撑辊16上，配重平衡块15和滚筒2分别固定于支撑辊16的上下两端，则将第一限位件23固定于配重平衡块15上，使结构更加简单紧凑，其设置和工作过程与没有设置配重平衡块15时的相同，在此不再赘述。

可见，通过在摆动式回转炉上设置辅助转向装置，可以实现摆动式回转炉的快速转向摆动，且与采用制动器和较大功率的驱动装置来实现滚筒2转向的方式相比，本发明中的辅助转向装置结构简单，成本较低，利用弹性势能转化为滚筒2转向的初始动力，节省了能耗，由于辅助转向装置的第一限位件23和第二限位件24结构简单，不存在机械传动损坏，因此，保证了转向的可靠性，安全性。

为了更好地理解摆动式回转炉的支撑装置和驱动装置，以下对其进行描述：

同心摆动回转炉的滚筒2优选为圆筒状，两端封闭，进料装置1和出料装置6分别于滚筒2的两端的端面转动密封连接。如图6所示，本实施例提供了一种同心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置，驱动装置为同心齿轮齿圈驱动装置，支撑装置为同心托轮托圈支撑装置；其中，同心托轮托圈支撑装置包括至少两组托圈3和托轮12，托圈3固定在滚筒2的外周壁上，托圈3的轴线与滚筒2的轴线B重合，托圈3的外圈表面与托轮12接触支撑，托轮12位于托圈3的下方，托轮12的转轴位置固定不动，一个托圈3至少对应一个托轮12，优选为两个托轮12，用于支撑滚筒2的转动，两组托圈3和托轮12优选地设置在靠近滚筒2两端的位置，支撑更加平稳。同心齿轮齿圈驱动装置包括至少一组齿圈4、主动齿轮11和动力部件10，齿圈4固定在滚筒2的外周壁上，齿圈4的轴线与滚筒2的轴线B重合，齿圈4与主动齿轮11啮合，主动齿轮11与动力部件10传动连接，动力部件10可以是电机或液压马达，动力部件10如果是电机，则主动齿轮11与电机通过减速机传动连接，动力部件10如果是液压马达，则主动齿轮11可以直接与液压马达连接或通过减速机传动连接。动力部件10与摆动控制装置通过导线连接，摆动控制装置控制动力部件10的转动方向，通过动力部件10驱动主动齿轮11往复转动，进而驱动齿圈4和滚筒2绕转动轴线A往复摆动。优选地，齿圈4可以由托圈3和齿形圈组成，即在托圈3的与其轴线垂直的任一侧面上固定齿形圈，齿形圈随托圈3一起转动，形成齿圈4，这样齿圈4的制造可以利用托圈3，降低了制造难度和制造成本，同时固定有齿形圈的托圈3还可以继续与托轮12配合支撑；或者齿形圈固定在托圈的外圈上，形成齿圈4。这种齿圈4的结构形式特别适用于偏心摆动回转炉，同心摆动回转炉同样使用。当然，齿圈4还可以单独制造，为一体结构。

如图7所示，本实施例提供了另一种同心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置，驱动装置为同心推杆驱动装置，支撑装置为同心托轮托圈支撑装置；其中同心托轮托圈支撑装置包括至少一组托圈3和托轮12；托圈3固定在滚筒2的外周壁上，且托圈3的轴线与滚筒2的轴线B重合；托轮12的外圈表面与托圈3支撑接触，托轮12位于托圈3的下部，托轮12的位置固定不同，用于转动支撑托圈3；一个托圈3优选地与两个托轮12啮合，更优选地，包括两组托圈3和托轮12，且分别位于滚筒2两端，支撑更加稳定。同心推杆驱动装置包括至少一个伸缩缸19，伸缩缸19的伸缩杆与滚筒2铰接，伸缩缸19的固定端与固定台铰接，通过伸缩杆的伸缩，带动滚筒2往复摆动。具体地，滚筒2的外壁上设置有铰接架21，铰接架21沿滚筒2的径向向外伸出，伸缩缸19的伸缩杆铰接于铰接架21的外端，从而可以避免伸缩杆在伸缩的过程中碰到滚筒2。本实施例优选采用两个伸缩缸19，铰接架21相应为两个，且两个铰接架21相对滚筒2的轴线B上下对称布置，两个伸缩缸19的伸缩杆分别与上下两个铰接架21铰接，两个伸缩缸19的伸缩杆分别铰接于位于滚筒2两侧的固定台上，两个固定台之间的连线水平布置且相对同心摆动回转炉的转动轴线A对称，通过两个伸缩缸19的交替伸缩实现滚筒2的往复摆动。当然，伸缩缸19的数量还可以是一个、三个或者更多个，伸缩缸19的位置根据实际情况进行布置，并不局限于本实施例所列举的形式，只要能够实现滚筒2的往复摆动即可。

如图8所示，本实施例提供了第三种同心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置，驱动装置为至少一组同心托轮托圈驱动装置，支撑装置为多组同心托轮托圈支撑装置；其中，每组同心托轮托圈支撑装置包括托圈3和托轮12，托圈3固定在滚筒2的外周壁上，且托圈3的轴线与滚筒2的轴线B重合；托轮12的外圈表面与托圈3支撑接触，托轮12位于托圈3的下部，托轮12的位置固定不同，用于转动支撑托圈3；一个托圈3优选地与两个托轮12配合支撑，更优选地，包括两组托圈3和托轮12，且分别位于滚筒2两端，支撑更加稳定。同心托轮托圈驱动装置包括托圈3、托轮12和动力部件10，托圈3固定在滚筒2的外周壁上，且托圈3的轴线与滚筒2的轴线B重合；托轮12的外圈表面与托圈3支撑接触，托轮12位于托圈3的下部，托轮12的位置固定不同，用于转动支撑托圈3；一个托圈3优选地与两个托轮12配合支撑，动力部件10与托轮12传动连接，动力部件10驱动托轮12往复转动，通过托轮12与托圈3之间的静摩擦力带动托圈3往复摆动，进而使滚筒2往复摆动。

本实施例提供了一种具体的同心摆动回转炉的摆动控制装置，其包括位置传感器和电控柜9。其中，位置传感器固定在滚筒2或支撑装置上，用于监测滚筒2的往复摆动的弧度，并向电控柜9发送滚筒2摆动的位置信息；电控柜9与位置传感器和驱动装置均通过导线连接，电控柜9用于接收位置传感器的位置信息，当位置信息为滚筒2摆动的极限位置时，即达到滚筒2单方向最大摆动弧度时，电控柜9控制电机10改变转动方向，或者电控柜控制伸缩缸19的伸缩方向，实现控制滚筒2往复摆动。同心摆动回转炉的往复摆动的弧度一般为90°～360°，最佳角度范围在180°～270°之间。

或者采用另一种摆动控制装置，该摆动控制装置只通过程序控制驱动装置的动作，程序设定好驱动装置的主动齿轮11或托轮12在单方向转动的转数和速度，或程序设定好伸缩缸19的行程和速度，转数或行程均与滚筒2摆动弧度之间满足一定关系，当滚筒2在单方向摆动达到预设位置时(对应主动齿轮11或托轮12在该方向的转数，或对应伸缩缸19的行程)，摆动控制装置自动控制电机10改变转动方向，或者控制伸缩缸19改变伸缩方向，实现滚筒2的往复摆动，并达到限定的摆动弧度。当然，摆动控制装置还可以采用其他结构形式，只要能够实现滚筒2在一定弧度范围内往复摆动且不发生滚筒摆动的基准点漂移即可。

如图9所示，具体地，本实施例提供了一种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置，驱动装置为偏心齿轮齿圈驱动装置，支撑装置为支撑辊支撑装置，支撑辊支撑装置只适用于筒外偏心摆动回转炉，因此与支撑辊支撑装置组合的驱动装置和支撑装置只适用于筒外偏心摆动回转炉；其中，偏心齿轮齿圈驱动装置包括齿圈4、主动齿轮11和动力部件10，齿圈4固定在滚筒2的外壁上，且齿圈4的轴线与偏心摆动回转炉的转动轴线A重合，齿圈4与主动齿轮11啮合，主动齿轮11与动力部件10传动连接，动力部件10和同心摆动回转炉的相同，在此不再赘述。动力部件10与摆动控制装置导线连接，摆动控制装置控制动力部件10的转动方向，动力部件10带动主动齿轮11转动，主动齿轮11驱动齿圈4和滚筒2绕偏心摆动回转炉的转动轴线A往复摆动。支撑辊支撑装置包括至少两组支撑架17和支撑辊16，其中，支撑架17固定不动，支撑辊16转动连接在支撑架17上，且支撑辊16的转动轴线与偏心摆动回转炉的转动轴线A重合，滚筒2的底部与支撑辊16固定连接，且配重平衡块15固定在支撑辊16上，优选地，配重平衡块15的重心轴线与滚筒2的重心轴线相对偏心摆动回转炉的转动轴线A对称布置，两组支撑架17和支撑辊16优选地分别靠近滚筒2的两端设置，使支撑更加平稳。

如图10所示，本实施例提供了另一种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置，驱动装置为偏心齿轮齿圈驱动装置，支撑装置为偏心托轮托圈支撑装置，该驱动装置和支撑装置的组合可适用于筒内偏心摆动回转炉和筒外偏心摆动回转炉。其中，偏心齿轮齿圈驱动装置包括齿圈4、主动齿轮11和动力部件10，本实施例中的偏心齿轮齿圈驱动装置与图9中的偏心齿轮齿圈驱动装置相同，在此不再赘述。偏心托轮托圈支撑装置包括至少两组托圈3和托轮12，托圈3固定于滚筒2的外周壁上，且托圈3的轴线与偏心摆动回转炉的转动轴线A重合，一个托圈3与至少一个托轮12接触支撑，用于支撑托圈3转动，托圈3上设置有配重平衡块15，优选地，配重平衡块15的重心轴线与滚筒2的重心轴线相对偏心摆动回转炉的转动轴线A对称布置。如图10和图12所示，齿圈和托圈可以是部分圆或整圆结构，即齿圈4和托圈3为圆形板结构，在圆形板上加工出用于嵌装滚筒2的弧形缺口或圆孔，齿圈4和托圈3的外边缘超过滚筒2的轴线并接近或超过滚筒2的边缘，以提高固定强度。

如图11所示，本实施例提供了第三种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置，驱动装置为偏心托轮托圈驱动装置，支撑装置为多组偏心托轮托圈驱动装置，至少为两组，该驱动装置和支撑装置的组合可适用于筒外偏心摆动回转炉和筒内偏心摆动回转炉；其中，每组偏心托轮托圈支撑装置包括托圈3和托轮12，托圈3固定于滚筒2的外周壁上，托圈3的轴线与偏心摆动回转炉的转动轴线A重合，托轮12与托圈3的外圈表面接触支撑，托轮12的轴线固定不动，用于转动支撑托圈3；一个托圈3的外圈表面优选地与两个托轮12接触支撑，更优选地，包括两组托圈3和托轮12，且分别位于滚筒2两端，支撑更加稳定。偏心托轮托圈驱动装置包括托圈3、托轮12和动力部件10，动力部件10与托轮12传动连接，动力部件10驱动托轮12往复转动，通过托轮12与托圈3之间的静摩擦力带动托圈3往复摆动，进而使滚筒2往复摆动。托圈3上设置有配重平衡块15，优选地，配重平衡块15的重心轴线与滚筒2的重心轴线相对偏心摆动回转炉的转动轴线A对称布置。

如图12所示，本实施例提供了第四种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置，驱动装置为偏心推杆驱动装置，支撑装置为偏心托轮托圈支撑装置，该驱动装置和支撑装置的组合可适用于筒外偏心摆动回转炉和筒内偏心摆动回转炉；其中，偏心托轮托圈支撑装置包括至少两组托圈3和托轮12，托圈3固定在滚筒2外壁上，且托圈3的轴线与偏心摆动回转炉的转动轴线A重合，托圈3的外圈表面与至少一个托轮12接触支撑，用于支撑托圈3转动，托圈3上设置有配重平衡块15，优选地，配重平衡块15的重心轴线与滚筒2的重心轴线相对偏心摆动回转炉的转动轴线A对称布置。偏心推杆驱动装置包括伸缩缸19，伸缩缸19的数量优选为两个，对称布置在滚筒2的两侧，伸缩缸19的伸缩杆的端部与托圈3铰接，且伸缩缸19的固定端与固定台铰接，两个伸缩缸19的伸缩杆与托圈3铰接的两点相对托圈3的竖直径向对称，两个伸缩缸19的固定端与固定台的两个铰接点位于同一水平线上，通过两个伸缩缸19的伸缩杆的交替伸缩，带动托圈3往复转动，进而带动滚筒2往复摆动。当然，伸缩缸19的数量还可以是一个、二个、三个或者更多个。伸缩缸19的位置根据实际情况确定，只要能够保证滚筒2能够往复摆动即可。

如图13所示，本实施例提供了第五种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置，驱动装置为偏心推杆驱动装置，支撑装置为支撑辊支撑装置，由于支撑装置采用支撑辊支撑装置，则该驱动装置和支撑装置的组合只适用于筒外偏心摆动回转炉；其中，支撑辊支撑装置包括至少两组支撑架17和支撑辊16，与图12中的支撑辊支撑装置相同，在此不再赘述。配重平衡块15固定在支撑辊16上，优选地，配重平衡块15的重心轴线与滚筒2的重心轴线相对偏心摆动回转炉的转动轴线A对称布置。偏心推杆驱动装置包括铰接架21和至少一个伸缩缸19，伸缩缸19优选为两个，对称布置在滚筒2的两侧，铰接架21固定于支撑辊19上，两个伸缩缸19的伸缩杆分别与铰接架21的两端铰接，通过铰接架21增大转矩，伸缩缸19的固定端与固定台铰接，两个伸缩缸19的固定端与固定台的两个铰接点位于同一水平线上，通过两个伸缩缸19的伸缩杆的交替伸缩，带动支撑辊16往复转动，进而带动滚筒2往复摆动。当然，伸缩缸19的数量还可以是一个、三个或者更多个。伸缩缸19的位置根据实际情况确定，只要能够保证滚筒2能够往复摆动即可。

本实施例中，伸缩缸19可以是电动伸缩缸、液压伸缩缸或气动伸缩缸。伸缩缸19与控制装置连接，通过控制装置控制伸缩缸19的伸缩，实现滚筒2的往复摆动。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (14)

1.一种摆动式回转炉的辅助转向装置，其特征在于，包括第一限位件(23)、第二限位件(24)和弹性部件(26)，所述第一限位件(23)固定于所述摆动式回转炉的滚筒(2)或随所述滚筒(2)一起往复摆动的部件上；所述第二限位件(24)位于所述滚筒(2)之外且设置于所述第一限位件(23)所经过的往复摆动路径的两个临界转向位置处；所述弹性部件(26)设置于所述第一限位件(23)和/或第二限位件(24)上，用于所述第一限位件(23)和所述第二限位件(24)之间的弹性接触限位并使所述第一限位件(23)反向弹回。

2.根据权利要求1所述的辅助转向装置，其特征在于，所述第二限位件(24)包括至少一个限位座(241)，所述限位座(241)位于所述滚筒(2)之外且固定于所述第一限位件(23)所经过的往复摆动路径的两个临界转向位置处。

3.根据权利要求1所述的辅助转向装置，其特征在于，所述弹性部件(26)的数量至少为两个，每个所述临界转向位置对应至少一个所述弹性部件(26)，用于在该临界转向位置限位停止并反向弹回所述第一限位件(23)。

4.根据权利要求1所述的辅助转向装置，其特征在于，所述弹性部件(26)为压缩弹簧、空气弹簧或弹性橡胶。

5.根据权利要求1所述的辅助转向装置，其特征在于，所述第一限位件(23)包括一个或两个挡块(231)。

6.根据权利要求2-5任一项所述的辅助转向装置，其特征在于，还包括降噪部件(25)，所述降噪部件(25)设置于所述第一限位件(23)和/或所述第二限位件(24)的用于与所述弹性部件(26)接触的表面上。

7.根据权利要求6所述的辅助转向装置，其特征在于，所述降噪部件(25)为弹性橡胶垫或软质塑料垫。

8.根据权利要求1-5任一项所述的辅助转向装置，其特征在于，还包括位置传感器，所述位置传感器对应两个所述临界转向位置设置，所述位置传感器与摆动控制装置连接。

9.一种摆动式回转炉，包括滚筒(2)，其特征在于，还包括如权利要求1-7任一项所述的辅助转向装置，所述辅助转向装置的第一限位件固定于所述滚筒(2)或随所述滚筒(2)一起摆动的部件上，所述辅助转向装置的第二限位件(24)固定于地面或所述摆动式回转炉的基座上且位于所述第一限位件(23)所经过的往复摆动路径的两个临界转向位置处。

10.根据权利要求9所述的摆动式回转炉，其特征在于，所述摆动式回转炉为同心摆动回转炉，所述同心摆动回转炉的转动轴线与所述滚筒(2)的轴线重合，所述同心摆动回转炉包括固定于所述滚筒(2)外周壁上的托圈(3)和/或齿圈(4)，所述托圈(3)和所述齿圈(4)的轴线与所述滚筒(2)的轴线重合，所述第一限位件(23)固定于所述滚筒(2)、所述托圈(3)或所述齿圈(4)的靠上位置，所述第二限位件(24)位于所述滚筒(2)的下方。

11.根据权利要求9所述的摆动式回转炉，其特征在于，所述摆动式回转炉为筒内偏心摆动回转炉，所述筒内偏心摆动回转炉的转动轴线位于所述滚筒(2)内部且与所述滚筒(2)的轴线不重合，所述筒内偏心摆动回转炉包括固定于所述滚筒(2)外周壁上的托圈(3)和/或齿圈(4)，所述托圈(3)和所述齿圈(4)的轴线与所述筒内偏心摆动回转炉的转动轴线重合，所述第一限位件(23)固定于所述滚筒(2)、所述托圈(3)或所述齿圈(4)的靠上位置，所述第二限位件(24)位于所述滚筒(2)的下方。

12.根据权利要求9所述的摆动式回转炉，其特征在于，所述摆动式回转炉为筒外偏心摆动回转炉，所述筒外偏心摆动回转炉的转动轴线位于所述滚筒(2)的外部，所述筒外偏心摆动回转炉包括固定于所述滚筒(2)外周壁上的托圈(3)和/或齿圈(4)，所述托圈(3)和所述齿圈(4)的轴线与所述筒外偏心摆动回转炉的转动轴线重合，所述第一限位件(23)固定于所述滚筒(2)、所述托圈(3)或所述齿圈(4)的靠上位置，所述第二限位件(24)位于所述滚筒(2)的下方。

13.根据权利要求9所述的摆动式回转炉，其特征在于，所述摆动式回转炉为筒外偏心摆动回转炉，所述筒外偏心摆动回转炉的转动轴线位于所述滚筒(2)的外部，所述筒外偏心摆动回转炉的支撑装置包括支撑架(17)和支撑辊(16)，所述支撑辊(16)转动连接于所述支撑架(17)上，所述支撑辊(16)的轴线与所述筒外偏心摆动回转炉的转动轴线重合，且所述支撑辊(16)与所述滚筒(2)的固相区筒壁固定连接；所述第一限位件(23)固定于所述支撑辊(16)上，所述第一限位件(23)的往复摆动路径的两个临界转向位置分别位于所述滚筒(2)的左右两侧，所述第二限位件(24)的两个限位座分别位于该两个临界转向位置处。

14.根据权利要求13所述的摆动式回转炉，其特征在于，所述筒外偏心摆动回转炉还包括配重平衡块(15)，所述配重平衡块(15)固定于所述支撑辊(16)上，所述第一限位件(23)固定于所述配重平衡块(15)上。