CN108326275B - 一种长水口自动拆装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长水口自动拆装装置，包括滑块锁紧机构、夹具和控制装置；控制装置可控制夹具的位置，夹具用于与长水口上端外周固定连接，滑块锁紧机构设于下水口外周，且滑块锁紧机构上设有锁紧部，锁紧部用于当长水口到达预设位置时固定夹具。本发明公开的长水口自动拆装装置利用控制装置操控夹具和滑块锁紧机构，通过控制二者的配合与分离，实现长水口的自动化拆装。

Description

一种长水口自动拆装装置

技术领域

本发明涉及连铸生产技术领域，更具体地说，涉及一种长水口自动拆装装置。

背景技术

当钢水由钢包向中间包浇注时，为了避免钢水氧化和飞溅，通常在钢包底部的下水口处安装长水口。长水口一端与下水口相连，另一端插入中间包的钢水内进行密封保护浇注。长水口起到防止钢水二次氧化、改善钢质量等作用。

目前国内大部分的钢厂通过人工操作液压臂的方式更换长水口，由于连铸现场环境恶劣，常有工人烫伤及伤亡等事故的发生；且人工更换长水口效率较低、质量不易控制，无法适应快节奏的连铸生产。

综上所述，如何提供一种可自动安装及拆卸长水口的装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种长水口自动拆装装置，能够代替人工，自动完成对长水口的安装及拆卸。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种长水口自动拆装装置，包括：

用于与长水口上端外周固定连接的夹具；

用于控制所述夹具位置的控制装置；

设于下水口外周的滑块锁紧机构，所述滑块锁紧机构上设有用于当长水口到达预设位置时固定所述夹具的锁紧部。

优选的，所述夹具包括可套设长水口外周、呈C形结构的拖圈，所述拖圈外壁设有凸起结构，所述锁紧部包括用于支撑并卡接所述凸起结构的凹槽；所述控制装置与所述拖圈可拆卸的连接。

优选的，所述滑块锁紧机构包括随动座，所述随动座设有可沿所述长水口径向方向滑动的锁紧滑块，所述凹槽设于所述锁紧滑块的上端面；所述拖圈通过夹具安装板与所述控制装置连接，所述夹具安装板上设有用于控制所述锁紧滑块水平移动的平移驱动装置。

优选的，所述随动座的中部设有用于避让下水口的避让通孔，所述锁紧滑块设于所述避让通孔内部的边缘。

优选的，所述随动座的侧壁设有限制所述锁紧滑块移动范围的挡板。

优选的，所述锁紧滑块远离所述平移驱动装置的端部的下表面为斜向上的导向斜面；所述夹具安装板上表面设有弹性件，所述弹性件用于在所述锁紧滑块滑动过程中沿着所述导向斜面滑动并挤压所述锁紧滑块的下侧壁。

优选的，所述弹性件的上端设有端盖，所述端盖与所述拖圈的侧壁滑动连接。

优选的，所述凸起结构为浮动钢珠。

优选的，所述拖圈的外壁设有凸起的支撑板，所述支撑板上设有定位通孔；所述夹具安装板的端部为可套接所述拖圈外壁的弧形面，且所述夹具安装板的上端面设有可与所述定位通孔配合的定位销。

本发明提供的长水口自动拆装装置包括滑块锁紧机构、夹具和控制装置；滑块锁紧机构设于下水口外周，夹具用于与长水口上端外周固定连接，且夹具上的固定部与滑块锁紧机构的锁紧部配合连接；控制装置可控制夹具的位置，且控制装置与滑块锁紧机构连接。

下水口外周连有滑块锁紧机构，长水口的上端设置有夹具，控制装置控制夹具的位置，从而控制长水口的位置。在安装过程中，控制装置控制长水口与下水口对接，并控制锁紧部与固定部配合，使滑块锁紧机构和夹具连接，从而使下水口和长水口固定。在拆卸过程中，控制装置控制锁紧部与固定部分离，使滑块锁紧机构和夹具分离；而后控制装置控制夹具带动长水口移动直至离开安装位置，实现拆卸过程。

本发明通过在长水口上端设置夹具，在下水口外周设置滑块锁紧机构，通过控制装置控制夹具和滑块锁紧机构的配合与分离实现长水口的安装与拆卸过程。

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为本发明所提供的长水口自动拆装装置的工作示意图；

图2为本发明所提供的夹具结构图；

图3为本发明所提供的滑块锁紧机构结构示意图；

图4为图3的剖视图；

图5为本发明所提供的钢包滑动水口机构爆炸示意图；

图6为图1的局部爆炸示意图。

图1-6中的附图标记为：

控制装置1、快换接头2、夹具3、长水口4、滑块锁紧机构5、钢包滑动水口机构6、密封圈7；

夹具安装板31、弹性件32、外拖圈33、内拖圈34、凸起结构35、驱动侧快拆接头36、平移驱动装置37；

随动座51、锁紧滑块52、挡板53、滑块侧快拆接头54、导向斜面55、锁紧部56；

下水口滑块61、下水口62。

具体实施方式

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。

本发明的核心是提供一种长水口自动拆装装置，能够代替人工，自动完成对长水口的安装及拆卸。

请参考图1-6，图1为本发明所提供的长水口自动拆装装置的工作示意图；图2为本发明所提供的夹具结构图；图3为本发明所提供的滑块锁紧机构结构示意图；图4为图3的剖视图；图5为本发明所提供的钢包滑动水口机构爆炸示意图；图6为图1的局部爆炸示意图。

本发明提供一种长水口4自动拆装装置，包括夹具3、滑块锁紧机构5和控制装置1；夹具3用于与长水口4上端外周固定连接，控制装置1可控制夹具3的所在位置；滑块锁紧机构5设于下水口62的外周，且滑块锁紧机构5上设有锁紧部56，锁紧部56用于当长水口4到达预设位置时固定夹具3。

具体的，参考图5，下水口62通常安装于钢包滑动水口机构6中，下水口62与下水口滑块61固定连接，下水口滑块61带动下水口62一起水平滑动，以便根据实际生产的需求调节下水口62的位置。

滑块锁紧机构5设置在下水口62上端的外周，例如套接在下水口62的外周，或者与固定下水口62的下水口滑块61固定连接。滑块锁紧机构5的锁紧部56可与夹具3配合连接。

控制装置1包括机械臂等能够拿取长水口4的结构，在安装过程中，控制装置1控制夹具3移动到预设位置，而后滑块锁紧机构5将夹具3锁紧，使长水口4和下水口62固定连接。需要拆卸长水口4时，控制装置1控制锁紧部56与控制部分离，使夹具3和滑块锁紧机构5分离，而后带动长水口4离开下水口62。需要说明的是，预设位置指下水口62和长水口4相互对接后长水口4的所在位置。另外，在实际使用过程中长水口4和下水口62之间可设有密封圈7。

可以理解的，实际拆装过程中，可以提前设定控制装置1的工作程序，以安装过程为例，在机械臂移动到预设位置后控制装置1自动控制滑块锁紧机构5工作；也可以为机械臂配备视觉感应装置，视觉感应装置检测到下水口62的位置并将位置信息传送至机械臂，机械臂控制长水口4移动到预设位置，而后控制装置1控制滑块锁紧机构5工作。拆卸过程与安装过程相反，本文不再赘述。

本发明通过在长水口4上端设置夹具3，在下水口62外周设置滑块锁紧机构5，通过控制装置1控制夹具3和滑块锁紧机构5的配合与分离，实现长水口4的安装与拆卸过程。相比于人工操作，本申请提供的自动拆装装置可节省人力，避免工作人员暴露在高温、粉尘污染、钢渣飞溅的危险环境中；还可与其他装置配合，共同实现连铸平台的无人化操作；另外控制装置1还可以试试采集数据，统计生产效率。

可选的，参考图2，为了方便移动长水口4，夹具3包括可套设于长水口4外周、呈C形结构的拖圈，拖圈的外壁设有凸起结构35，锁紧部56包括V形等形状的凹槽，凹槽可支撑并卡接凸起结构35；控制装置1与拖圈可拆卸的连接。

具体的，长水口4呈管状且上端部通常为倒锥形结构，因此为了方便拿取长水口4，拖圈的截面呈C形，拖圈内壁的直径小于长水口4上端的直径。在夹具3与长水口4安装过程中，拖圈从长水口4的中部套设于长水口4的外周，并在控制装置1的带动下沿着长水口4向上方移动，直至密封圈7贴紧下水口62，此时长水口4的顶包力较大，不易出现由于长水口4松脱导致的漏钢事件。而后拖圈与长水口4上端卡接固定。

可以理解的，拖圈包括套接固定的外拖圈33和内拖圈34，凸起结构35设置在外拖圈33的外侧壁上，外拖圈33的内侧壁与内拖圈34的外周贴合，内拖圈34的内侧壁呈倒锥形以便与长水口4外周贴合固定。内拖圈34和外拖圈33可通过螺栓进行连接，也可加工成为一体式结构件。

进一步的，参考图3，本申请提供是一个具体实施例中，滑块锁紧机构5包括随动座51，随动座51设有可沿长水口4径向方向滑动的锁紧滑块52，凹槽设于锁紧滑块52的上端面；拖圈通过夹具安装板31与控制装置1连接，夹具安装板31上设有用于控制锁紧滑块52水平移动的平移驱动装置37。

具体的，拖圈侧壁连接有夹具安装板31，控制装置1通过快换接头2与夹具安装板31连接，控制装置1控制夹具安装板31移动从而使拖圈带动长水口4移动。夹具安装板31上设置有液压油缸、气缸、电缸等平移驱动装置37，且控制装置1与平移驱动装置37控制连接。

随动座51与下水口滑块61固定连接，随着下水口滑块61共同移动，从而保证随动座51与下水口62的位置相对固定。随动座51上设有锁紧滑块52，锁紧滑块52的端部通过快拆接头与平移驱动装置37的活塞连接。需要说明的是，快拆接头包括可相互配合的两部分，一部分与平移驱动装置37的活塞连接，称为驱动侧快拆接头36，另一侧与锁紧滑块52的端部连接，称为滑块侧快拆接头54。

锁紧滑块52与随动座51滑动连接，且在平移驱动装置37活塞的控制下沿着长水口4的径向方向滑动，在滑动过程中锁紧滑块52上表面的凹槽(即锁紧部56)同样沿长水口4径向滑动，使凹槽与凸起结构35卡接配合，进而使滑块锁紧机构5和夹具3固定连接。

夹具3、滑块锁紧机构5、长水口4等结构的位置关系可参考图1和图6，需要说明的是，图6中附图标记3指各个部件组装完成之后为夹具3，附图标记5指各个部件组装完成之后为滑块锁紧机构5。

可选的，本申请提供的一个具体实施例中，随动座51的中部设有用于避让下水口62的避让通孔，锁紧滑块52设于避让通孔内部的边缘。具体的，随动座51套设在长水口4的外周，由于锁紧滑块52设置在避让通孔中靠近边缘的一侧，因此避让通孔的直径略大于长水口4，以便锁紧滑块52的锁紧部56与夹具3卡接固定。

可选的，为了方便控制锁紧滑块52在滑动过程中的极限位置，本申请提供的一个具体实施例中，随动座51的侧壁设有限制锁紧滑块52移动范围的挡板53。例如，锁紧滑块52的端部通过快拆接头与平移驱动装置37的活塞连接，滑块侧快拆接头54的直径大于锁紧滑块52自身的截面积，随动座51靠近滑块侧快拆接头54的一侧设置挡板53，在锁紧滑块52移动过程中，滑块侧快拆接头54卡在挡板53的外侧，从而限定锁紧滑块52的位置。

进一步的，为了加强滑块锁紧机构5与夹具3的固定效果，在上述任意一个实施例的基础上，锁紧滑块52远离平移驱动装置37的端部的下表面为斜向上的导向斜面55；夹具安装板31上表面设有弹性件32，弹性件32能够在锁紧滑块52滑动过程中沿着导向斜面55滑动并挤压锁紧滑块52的下侧壁。

具体的，夹具安装板31上表面设置碟簧、压簧等弹性件32，弹性件32的位置相对靠近拖圈的外侧壁。锁紧滑块52的下表面设置有导向斜面55，在锁紧滑块52活动过程中弹性件32沿着导向斜面55滑动，此时锁紧滑块52对弹性件32施加向下的作用力使弹性件32压紧。当锁紧滑块52上表面的凹槽与凸起结构35卡接固定的状态下，弹性件32向上挤压锁紧滑块52的下表面，提高锁紧滑块52与夹具3连接的稳定性。另外，为了方便控制锁紧滑块52的移动行程，锁紧滑块52的下侧壁可设置与弹性件32卡接的凹槽结构，当凹槽结构与弹性件32端部配合时锁紧滑块52停止移动。

可选的，在上述实施例的基础上，弹性件32的上端设有端盖，端盖与拖圈的侧壁滑动连接。具体的，弹性件32下端与夹具安装板31固定连接，在锁紧滑块52移动过程中弹性件32的上端可能会由于受力而向旁边偏移，影响弹性件32的压紧效果。因此可在弹性件32的上端设置端盖，相应的，拖圈的侧壁设置导轨等结构，端盖侧壁向外延伸出并导轨滑动连接，使弹性件32受压后仅产生上下方向的变形，从而保障弹性件32的固定效果。

可选的，在上述实施例的基础上，凸起结构35为浮动钢珠。在锁紧滑块52平行移动过程中浮动钢珠向上移动，当凹槽与浮动钢珠配合时浮动钢珠向下移动卡紧锁紧滑块52，使夹具3和滑块锁紧机构5固定连接。

进一步的，为了方便长水口4安装完成后控制装置1离开工作位置，在上述任意一个实施例的基础上，拖圈的外壁设有凸起的支撑板，支撑板上设有定位通孔；夹具安装板31的端部为可套接拖圈外壁的弧形面，且夹具安装板31的上端面设有可与定位通孔配合的定位销。

具体的，夹具安装板31上表面的边缘与拖圈外侧壁的支撑板贴合，二者通过定位销实现固定。在长水口4安装过程中，控制装置1与夹具安装板31固定连接，控制装置1带动拖圈向上移动，使长水口4与下水口62相互对接，在长水口4与下水口62相互锁紧之后，控制装置1向下移动，此时定位销从定位通孔中脱离，控制装置1带动夹具安装板31离开。

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。

以上对本发明所提供的长水口自动拆装装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种长水口自动拆装装置，其特征在于，包括：

用于与长水口(4)上端外周固定连接的夹具(3)；

用于控制所述夹具(3)位置的控制装置(1)；

设于下水口(62)外周的滑块锁紧机构(5)，所述滑块锁紧机构(5)上设有用于当长水口(4)到达预设位置时固定所述夹具(3)的锁紧部(56)；

所述夹具(3)包括可套设长水口(4)外周、呈C形结构的拖圈，所述拖圈外壁设有凸起结构(35)，所述锁紧部(56)包括用于支撑并卡接所述凸起结构(35)的凹槽；所述控制装置(1)与所述拖圈可拆卸的连接；

所述滑块锁紧机构(5)包括随动座(51)，所述随动座(51)设有可沿所述长水口(4)径向方向滑动的锁紧滑块(52)，所述凹槽设于所述锁紧滑块(52)的上端面；所述拖圈通过夹具安装板(31)与所述控制装置(1)连接，所述夹具安装板(31)上设有用于控制所述锁紧滑块(52)水平移动的平移驱动装置(37)；

所述锁紧滑块(52)远离所述平移驱动装置(37)的端部的下表面为斜向上的导向斜面(55)；所述夹具安装板(31)上表面设有弹性件(32)，所述弹性件(32)用于在所述锁紧滑块(52)滑动过程中沿着所述导向斜面(55)滑动并挤压所述锁紧滑块(52)的下侧壁；所述锁紧滑块(52)的下侧壁设置与所述弹性件(32)卡接的凹槽结构，当凹槽结构与所述弹性件(32)端部配合时所述锁紧滑块(52)停止移动。

2.根据权利要求1所述的长水口自动拆装装置，其特征在于，所述随动座(51)的中部设有用于避让下水口(62)的避让通孔，所述锁紧滑块(52)设于所述避让通孔内部的边缘。

3.根据权利要求1所述的长水口自动拆装装置，其特征在于，所述随动座(51)的侧壁设有限制所述锁紧滑块(52)移动范围的挡板。

4.根据权利要求1所述的长水口自动拆装装置，其特征在于，所述弹性件(32)的上端设有端盖，所述端盖与所述拖圈的侧壁滑动连接。

5.根据权利要求1所述的长水口自动拆装装置，其特征在于，所述凸起结构(35)为浮动钢珠。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的长水口自动拆装装置，其特征在于，所述拖圈的外壁设有凸起的支撑板，所述支撑板上设有定位通孔；所述夹具安装板(31)的端部为可套接所述拖圈外壁的弧形面，且所述夹具安装板(31)的上端面设有可与所述定位通孔配合的定位销。

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