CN107151716A - 一种熔炼催化剂搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种熔炼催化剂搅拌装置，包括机壳、料斗、驱动电机以及搅拌刀，驱动电机位于机壳中，搅拌刀位于料斗中，驱动电机与搅拌刀相连，还包括变速箱与换挡机构，变速箱设于驱动电机与搅拌刀之间，换挡机构与变速箱相连；变速箱包括壳体，该壳体内侧具有固定齿圈，壳体中设有行星架、行星轮、太阳轮以及滑动齿圈，行星轮设于行星架上，太阳轮上具有一级齿轮、二级齿轮，一级齿轮与行星轮适配，二级齿轮与滑动齿圈的内齿适配，滑动齿圈的外齿与壳体的固定齿圈适配；换挡机构包括换挡拨叉与换挡臂，换挡拨叉设于壳体内，换挡拨叉上具有凸块，换挡臂中具有导向槽，凸块伸入导向槽中，换挡拨叉与滑动齿圈分别设有卡接结构。

Description

一种熔炼催化剂搅拌装置

技术领域

本发明涉及金属熔炼技术，尤其涉及一种熔炼催化剂搅拌装置。

背景技术

高炉冶炼过程就是含铁炉料和燃料在高炉内经过一系列物理化学反应后完成铁的还原和熔化的过程。影响高炉生产、消耗的影响因素很多，包括入炉料的质量，燃料的质量及设备因素等。在设备、原燃料质量基本稳定的情况下，高炉操作中最重要的两个关键环节是：煤气流的分布合理，稳定流畅。高炉冶炼是煤气流上升和炉料下降的逆向运动中进行各种物理化学反应。煤气流分布状况及通畅对炉料均匀下降，热效率的提高，冶炼进程的充分进行起着决定性的作用。炉缸工作良好。炉缸是冶炼过程中所需还原煤气和热量的发源地。煤气在炉缸的初始分布状态，不仅决定炉缸截面的温度分布和热量分布，而且对整个高炉沿其高度及截面的气流分布和温度分布起决定性作用。炉缸还是冶炼过程的收尾区域，只有炉缸均匀活跃，工作状况良好才能确保冶炼过程的正常进行、渣铁排放顺利。而影响煤气流和炉缸活跃这两个关键环节的关键部位是在冶炼过程中形成的软熔带和滴落带。在软熔带如果存在部分烧结矿在高温区域提前软化及存在部分低温还原粉及粉焦沫，直接影响软熔带的煤气透气性及煤气分布形状，影响炉缸活跃，高炉顺行。在滴落带如果存在部分粉焦和软溶的矿石粉粘结在一起，粘稠度增大，滞留熔融物增多，使煤气阻力增大，阻碍煤气流通过，使边缘气流增强，从而破坏煤气流形状，影响冶炼顺行。熔炼催化剂针对软熔带和滴落带这些影响高炉顺行的症节，通过提高溶剂的三元碱度，避免高温区域的提前软化现象，提高煤气流的透气性，促使矿石软化温度提高，软化区间变窄，软熔带位置降低，使初渣温度升高，减少煤气流堵塞现象；同时催化渣中SiO₂结渣化学反应速度及降低结渣熔点，在滴落带使渣铁分离速度加快，降低滴落渣铁粘度，避免了阻碍煤气流上升，从而达到活跃炉缸，充分发挥燃料热效能，保持高炉稳定顺行的目的。这种催化剂与其他助剂混合使用，在使用之前需要进行搅拌，以达到性能均匀、便于与熔炼材料混合的目的。现有的搅拌装置搅拌过程较为单一，不能根据催化剂的物理状态以及熔炼工艺的要求而变化。因此，有必要对这种搅拌装置进行结构优化，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种熔炼催化剂搅拌装置，可根据不同需要改变传动比，适应不同工艺要求。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是，

一种熔炼催化剂搅拌装置，包括机壳、料斗、驱动电机以及搅拌刀，驱动电机位于机壳中，搅拌刀位于料斗中，驱动电机与搅拌刀相连，由驱动电机带动搅拌刀在料斗中运行，还包括变速箱与换挡机构，变速箱设于驱动电机与搅拌刀之间，驱动电机通过变速箱带动搅拌刀运行，换挡机构与变速箱相连，通过换挡机构调整变速箱的传动比；

变速箱包括壳体，该壳体内侧具有固定齿圈，壳体中设有行星架、行星轮、太阳轮以及滑动齿圈，行星轮设于行星架上，太阳轮上具有一级齿轮、二级齿轮，一级齿轮与行星轮适配，二级齿轮与滑动齿圈的内齿适配，滑动齿圈的外齿与壳体的固定齿圈适配；

换挡机构包括换挡拨叉与换挡臂，换挡拨叉设于壳体内，并且可在壳体中轴向移动，换挡拨叉上具有凸块，换挡臂中具有导向槽，凸块伸入导向槽中，使换挡臂带动换挡拨叉移动，换挡拨叉与滑动齿圈分别设有卡接结构，由换挡拨叉带动滑动齿圈移动，使滑动齿圈的内齿与太阳轮的二级齿轮啮合，或者使滑动齿圈的外齿与壳体的固定齿圈啮合；

在本发明的一个实施例中，太阳轮与驱动电机同轴连接，由驱动电机的动力输出轴带动太阳轮转动；

在本发明的另一个实施例中，太阳轮上具有同步带轮，同步带轮与驱动电机之间设有传动皮带或传动齿轮，驱动电机通过传动皮带或传动齿轮带动太阳轮转动；

换挡机构还包括档位检测开关，换挡臂末端与档位检测开关接触，档位检测开关与控制器相连，由档位检测开关向控制器输送换挡臂的档位信息。

本发明的优点在于，为实现搅拌刀可以在每分钟几十到上万转的转速区间内工作，该搅拌装置在电机和工作端之间设置一传动比可变的变速箱，在用户选择不同的功能时，控制电路会根据程序设定自动切换到合适的档位，从而得到最佳的动力输出。例如：在需要高转速搅拌时，变速箱切换到低传动比的档位，得到较高的转速；在需要低速大扭矩工作时，变速箱切换到高传动比档位，降低输出转速的同时提高输出扭力。在切换传动比时，不需要更换任何附件。在太阳轮做主动轮、内齿圈固定、行星架输出时，变速箱处于大传动比状态；在太阳轮、内齿圈、行星架三者固定为一体时，变速箱切换为小传动比状态。

附图说明

图1是本发明提出的搅拌装置实施例之一的结构示意图；

图2是该搅拌装置实施例之二的结构示意图；

图3是变速箱的分解结构示意图；

图4是换挡机构的结构示意图；

图5是变速箱的工作原理图，其中a图为低速挡状态，b图为高速挡状态；

图6是低速挡下变速箱的状态示意图；

图7是高速挡下变速箱的状态示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1、图2所示，本发明提出的搅拌装置包括机壳1、料斗2、驱动电机3以及搅拌刀4，驱动电机位于机壳中，搅拌刀位于料斗中，驱动电机与搅拌刀相连，由驱动电机带动搅拌刀在料斗中运行，还包括变速箱5与换挡机构6，变速箱设于驱动电机与搅拌刀之间，驱动电机通过变速箱带动搅拌刀运行，换挡机构与变速箱相连，通过换挡机构调整变速箱的传动比；如图3，变速箱包括壳体7，该壳体内侧具有固定齿圈8，壳体中设有行星架9、行星轮10、太阳轮11以及滑动齿圈12，行星轮设于行星架上，太阳轮上具有一级齿轮13、二级齿轮14，一级齿轮与行星轮适配，二级齿轮与滑动齿圈的内齿适配，滑动齿圈的外齿与壳体的固定齿圈适配；如图4，换挡机构包括换挡拨叉15与换挡臂16，换挡拨叉设于壳体内，并且可在壳体中轴向移动，换挡拨叉上具有凸块17，换挡臂中具有导向槽18，凸块伸入导向槽中，使换挡臂带动换挡拨叉移动，换挡拨叉与滑动齿圈分别设有卡接结构，由换挡拨叉带动滑动齿圈移动，使滑动齿圈的内齿与太阳轮的二级齿轮啮合，或者使滑动齿圈的外齿与壳体的固定齿圈啮合；换挡机构还包括档位检测开关19，换挡臂末端与档位检测开关接触，档位检测开关与控制器相连，由档位检测开关向控制器输送换挡臂的档位信息；在图1所示的实施例中，太阳轮与驱动电机同轴连接，由驱动电机的动力输出轴带动太阳轮转动；在图2所示的实施例中，太阳轮上具有同步带轮，同步带轮与驱动电机之间设有传动皮带或传动齿轮，驱动电机通过传动皮带或传动齿轮带动太阳轮转动；如图5，图中A/A'为太阳轮，B为行星轮，C/C'为滑动齿圈，D为固定齿圈，H为行星架，太阳轮是一个双联齿轮，作为变速箱的输入端，行星架作为输出端，滑动齿圈可以在换挡机构的作用下轴向滑动；a图中，在低速档时，滑动齿圈处在右侧，其外齿C'和固定齿圈D啮合，固定齿圈D和齿轮箱外壳是一体的，所以滑动齿圈被固定齿圈锁住，此时的传动模式是太阳轮做主动轮、滑动齿圈固定、行星架输出，变速箱处于减速输出，即大传动比状态；b图中，在高速档时，滑动齿圈处在左侧，其外齿C'与固定齿圈D脱离，滑动齿圈的内齿C在与行星轮啮合同时还和双联太阳轮上的二级齿轮A'啮合，此时太阳轮、滑动齿圈、行星架三者被固定为一体，无法产生相对转动，变速箱的传动比为1，即小传动比状态。该变速箱采用的太阳轮为双联齿轮，并且底部带一皮带轮，根据工艺的不同，可以将双联齿轮和皮带轮做成一体或者做成单独零件再装配到一起。一级齿轮是行星齿轮机构中的太阳轮，二级齿轮用于在高速档时将大齿圈周向锁定，使其只能和太阳轮同步转动。如图3中，滑动齿圈外围有一圈凸缘20，与之配合的换挡拨叉上有一凹槽21。滑动齿圈在换挡拨叉的驱动下可以轴向移动，换挡拨叉只对滑动齿圈的轴向运动有约束，不影响齿圈转动。换挡拨叉固定在齿轮箱外壳上，并且只能做轴向移动。如图6，低速档时，齿圈往远离太阳轮的方向移动，其内齿只和行星轮啮合，外齿和齿轮箱外壳上的内齿啮合，齿圈的轴向和径向都是被固定无法运动。如图7，高速档时，齿圈往靠近太阳轮的方向移动，其外齿和齿轮箱外壳上的内齿脱离，内齿在与行星轮啮合的同时，还和太阳轮的其中一级齿轮啮合，此时滑动齿圈将太阳轮和行星轮锁定为一体，三者只能作为一个整体同步转动。换挡臂与换挡拨叉配合处设有导向槽，在换挡过程中，换挡臂的横向移动可以带动换挡拨叉纵向运动，从而使滑动齿圈移动完成换挡；换挡臂的移动会触动档位检测开关。档位开关用于向控制器提供齿轮箱所处档位的状态，同时在换挡过程中向控制器提供换挡完成的信号。换挡臂由换挡电机驱动，换挡电机是一个自身带有减速箱的直流电机，输出端是螺杆，螺杆于换挡臂内部的螺母配合，可以通过控制器改变换挡电机的转向从而实现高低档的切换。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.一种熔炼催化剂搅拌装置，包括机壳、料斗、驱动电机以及搅拌刀，驱动电机位于机壳中，搅拌刀位于料斗中，驱动电机与搅拌刀相连，其特征在于：

还包括变速箱与换挡机构，变速箱设于驱动电机与搅拌刀之间，换挡机构与变速箱相连；

变速箱包括壳体，该壳体内侧具有固定齿圈，壳体中设有行星架、行星轮、太阳轮以及滑动齿圈，行星轮设于行星架上，太阳轮上具有一级齿轮、二级齿轮，一级齿轮与行星轮适配，二级齿轮与滑动齿圈的内齿适配，滑动齿圈的外齿与壳体的固定齿圈适配；

换挡机构包括换挡拨叉与换挡臂，换挡拨叉设于壳体内，换挡拨叉上具有凸块，换挡臂中具有导向槽，凸块伸入导向槽中，换挡拨叉与滑动齿圈分别设有卡接结构。

2.根据权利要求1所述的一种熔炼催化剂搅拌装置，其特征在于，太阳轮与驱动电机同轴连接。

3.根据权利要求1所述的一种熔炼催化剂搅拌装置，其特征在于，太阳轮上具有同步带轮，同步带轮与驱动电机之间设有传动皮带或传动齿轮。

4.根据权利要求1所述的一种熔炼催化剂搅拌装置，其特征在于，换挡机构还包括档位检测开关，换挡臂末端与档位检测开关接触，档位检测开关与控制器相连。