CN108892051A - 一种等离子体电弧炉电极续接系统 - Google Patents

一种等离子体电弧炉电极续接系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种等离子体电弧炉电极续接系统，包含电极棒置放架、行车、行车轨道、吊装装置、主升降装置和辅助升降装置，备用电极棒码放在电极棒置放架上，每根电极棒的上端均固定设置有一个螺纹头并且电极棒的下端设置有与螺纹头匹配的螺纹孔，行车轨道水平设置在电极棒置放架和电弧炉上方，行车设置在行车轨道上并且能够沿着行车轨道自由行走，吊装装置设置在行车下侧，主升降装置和辅助升降装置设置在电弧炉上侧。本发明无需停机就能够实现电极棒的续接，提高了整体的生产效率。

Description

一种等离子体电弧炉电极续接系统
技术领域
本发明涉及一种电极续接系统，特别是一种等离子体电弧炉电极续接系统。
背景技术
目前的电弧炉领域中，一般使用石墨电极作为电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体。其主要以石油焦、针状焦为原料，煤沥青作结合剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成。其通常是圆柱形，所以称之为石墨电极棒。石墨电极棒在电弧炉中高温环境中使用，它有一定的损耗，当损耗到一定的程度必须使用一根新的石墨电极棒进行续接，以保证电弧炉的征程运行。两根电极棒一般通过一个带螺纹的接头连接，同时需要转动电极棒，使螺纹接头和两根电极棒紧固，以保证两根电极棒连接强度。目前电弧炉的续接过程都必须有人工进行辅助，包括电极棒的吊装、人工手动转动电极棒连接螺纹接头。因为续接的过程必须有人工参与，且运行中的电弧炉有较强的电流和温度，所以目前电弧炉电极棒的续接也必须停弧操作。这样对电弧炉的运转效率就有严重的影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种等离子体电弧炉电极续接系统，无需停机即可完成电极续接。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种等离子体电弧炉电极续接系统，其特征在于：包含电极棒置放架、行车、行车轨道、吊装装置、主升降装置和辅助升降装置，备用电极棒码放在电极棒置放架上，每根电极棒的上端均固定设置有一个螺纹头并且电极棒的下端设置有与螺纹头匹配的螺纹孔，行车轨道水平设置在电极棒置放架和电弧炉上方，行车设置在行车轨道上并且能够沿着行车轨道自由行走，吊装装置设置在行车下侧，主升降装置和辅助升降装置设置在电弧炉上侧。
进一步地，所述电极棒置放架上设置有与电极棒匹配的竖直通孔，电极棒下端插设在电极棒置放架的竖直通孔内。
进一步地，所述吊装装置包含绞车、钢丝绳、吊环、竖直滑轨、抓手，绞车固定设置在行车下侧，钢丝绳一端设置在绞车上由绞车驱动，吊环固定在抓手上端，钢丝绳下端固定在吊环上，两根竖直滑轨沿竖直方向设置在抓手两侧并且竖直滑轨上端固定在行车下侧，抓手两侧套设在竖直滑轨上并且能够沿着竖直滑轨上下滑动。
进一步地，所述抓手包含抓手罩壳、电机、驱动齿轮、从动齿轮、推杆、推动装置、抓手爪和铰链销，电机固定在抓手罩壳内，驱动齿轮固定在电机上由电机驱动，从动齿轮转动设置在抓手罩壳上并且与驱动齿轮啮合，推动装置固定在从动齿轮下端，推杆上端固定在推动装置上由推动装置驱动上下滑动，推杆下端滑动设置在抓手罩壳下侧，抓手爪为C型爪片，抓手爪的一端铰接在推杆下端，抓手爪上侧拐点位置与铰链销一端铰接，铰链销另一端铰接在抓手罩壳下端。
进一步地，所述辅助升降装置包含辅助固定支架、辅助横臂和辅助夹持装置，辅助横臂水平设置并且辅助横臂的一端固定在辅助固定支架侧面，辅助固定支架固定在基座上，辅助夹持装置设置在辅助横臂的另一端端部。
进一步地，所述辅助夹持装置包含辅助电极棒夹板、辅助推杆和辅助动力机构，辅助横臂的端部开有与电极棒匹配的U型孔，电极棒夹板为与电极棒匹配的弧形夹板并且电极棒夹板与U型孔的弧形面相对设置，辅助推杆沿水平方向滑动设置在辅助横臂内，电极棒夹板固定在辅助推杆一端，辅助推杆另一端与辅助动力机构连接由辅助动力机构驱动。
进一步地，所述主升降装置包含主固定支架、主横臂、主夹持装置和升降机构，主横臂水平设置并且主横臂的一端设置在升降机构上由升降机构驱动沿竖直方向升降，升降机构固定在主固定支架上，主固定支架固定在基座上，主夹持装置设置在主横臂另一端端部。
进一步地，所述主夹持装置包含主电极棒夹板、主推杆和主动力机构，主横臂的端部开有与电极棒匹配的U型孔，电极棒夹板为与电极棒匹配的弧形夹板并且电极棒夹板与U型孔的弧形面相对设置，主推杆沿水平方向滑动设置在主横臂内，电极棒夹板固定在主推杆一端，主推杆另一端与主动力机构连接由主动力机构驱动。
进一步地，所述升降机构包含滚珠丝杆、滚珠螺母、竖直滑竿、上轴承座、下轴承座和丝杆电机，滚珠丝杆竖直设置并且滚珠丝杆的上端转动设置在上轴承座上，滚珠丝杆的下端转动设置在下轴承座上，上轴承座和下轴承座固定在主固定支架侧面，竖直滑竿竖直设置并且竖直滑竿的上下两端分别固定在上轴承座和下轴承座上，主横臂一端套设在竖直滑竿上并且能够沿着竖直滑竿上下滑动，丝杆螺母套设在滚珠丝杆上与滚珠丝杆螺纹连接并且丝杆螺母固定在主横臂上，滚珠丝杆上端与丝杆电机连接由丝杆电机驱动。
进一步地，所述主升降装置还包含平衡机构，平衡机构包含配重、配重钢丝绳、第一滑轮、第二滑轮和滑轮支架，滑轮支架水平设置固定在主固定支架上端，第一滑轮和第二滑轮分别转动设置在滑轮支架的两端，配重钢丝绳设置在第一滑轮和第二滑轮上，配重钢丝绳一端固定在主横臂上侧的吊环内，配重钢丝绳的另一端与配重连接。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1、两根电极棒之间拧紧无须人工操作，减少了电极续接的时间，增加了电弧炉的工作效率。
2、避免了人员直接接触电极棒，增强了安全性。
3、无需停机就能够实现电极棒的续接，提高了整体的生产效率。
附图说明
图1是本发明的一种等离子体电弧炉电极续接系统的示意图。
图2是本发明的一种等离子体电弧炉电极续接系统的工作状态图。
图3是本发明的吊装装置的示意图。
图4是本发明的辅助升降装置的示意图。
图5是本发明的辅助夹持装置的示意图。
图6是本发明的主升降装置的示意图。
图7是本发明的主夹持装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
如图1所示，本发明的一种等离子体电弧炉电极续接系统，包含电极棒置放架1、行车2、行车轨道3、吊装装置4、主升降装置5和辅助升降装置6，备用电极棒7码放在电极棒置放架1上，每根电极棒7的上端均固定设置有一个螺纹头8并且电极棒7的下端设置有与螺纹头8匹配的螺纹孔，行车轨道3水平设置在电极棒置放架1和电弧炉9上方，行车2设置在行车轨道3上并且能够沿着行车轨道3自由行走，吊装装置4设置在行车2下侧，主升降装置5和辅助升降装置6设置在电弧炉9上侧。
如图2所示，在进行电极棒续接的时候，吊装装置4件电极棒置放架1上的备用电极棒夹取出一根然后通过行车2运送到电弧炉9的上方，然后将备用电极棒下端的螺纹孔对准电弧炉9上端的电极棒上端螺纹头，通过吊装装置4转动将备用电极棒旋转扭紧固定在电极棒上端，完成电极棒的续接。然后通过主升降装置5和辅助升降装置6点交替作业将电极棒向下插入到电弧炉9内。
电极棒置放架1上设置有与电极棒7匹配的竖直通孔，电极棒7下端插设在电极棒置放架1的竖直通孔内。
如图3所示，吊装装置4包含绞车10、钢丝绳11、吊环12、竖直滑轨13、抓手，绞车10固定设置在行车2下侧，钢丝绳11一端设置在绞车10上由绞车10驱动，吊环12固定在抓手上端，钢丝绳11下端固定在吊环12上，两根竖直滑轨13沿竖直方向设置在抓手两侧并且竖直滑轨13上端固定在行车2下侧，抓手两侧套设在竖直滑轨13上并且能够沿着竖直滑轨13上下滑动。
抓手包含抓手罩壳14、电机15、驱动齿轮16、从动齿轮17、推杆18、推动装置19、抓手爪20和铰链销21，电机15固定在抓手罩壳14内，驱动齿轮16固定在电机15上由电机15驱动，从动齿轮17转动设置在抓手罩壳14上并且与驱动齿轮16啮合，推动装置19固定在从动齿轮17下端，推杆18上端固定在推动装置19上由推动装置19驱动上下滑动，推杆18下端滑动设置在抓手罩壳14下侧，抓手爪20为C型爪片，抓手爪20的一端铰接在推杆18下端，抓手爪20上侧拐点位置与铰链销21一端铰接，铰链销21另一端铰接在抓手罩壳14下端。
如图4所示，辅助升降装置6包含辅助固定支架22、辅助横臂23和辅助夹持装置24，辅助横臂23水平设置并且辅助横臂23的一端固定在辅助固定支架22侧面，辅助固定支架22固定在基座上，辅助夹持装置24设置在辅助横臂23的另一端端部。
如图5所示，辅助夹持装置24包含辅助电极棒夹板25、辅助推杆26和辅助动力机构27，辅助横臂23的端部开有与电极棒匹配的U型孔，电极棒夹板25为与电极棒匹配的弧形夹板并且电极棒夹板25与U型孔的弧形面相对设置，辅助推杆26沿水平方向滑动设置在辅助横臂23内，电极棒夹板25固定在辅助推杆26一端，辅助推杆26另一端与辅助动力机构27连接由辅助动力机构27驱动。
如图6所示，主升降装置5包含主固定支架28、主横臂29、主夹持装置30和升降机构，主横臂29水平设置并且主横臂29的一端设置在升降机构上由升降机构驱动沿竖直方向升降，升降机构固定在主固定支架28上，主固定支架28固定在基座上，主夹持装置30设置在主横臂29另一端端部。
如图7所示，主夹持装置30包含主电极棒夹板31、主推杆32和主动力机构33，主横臂29的端部开有与电极棒匹配的U型孔，电极棒夹板31为与电极棒匹配的弧形夹板并且电极棒夹板31与U型孔的弧形面相对设置，主推杆32沿水平方向滑动设置在主横臂29内，电极棒夹板31固定在主推杆32一端，主推杆32另一端与主动力机构33连接由主动力机构33驱动。
升降机构包含滚珠丝杆34、滚珠螺母35、竖直滑竿36、上轴承座37、下轴承座38和丝杆电机39，滚珠丝杆34竖直设置并且滚珠丝杆34的上端转动设置在上轴承座37上，滚珠丝杆34的下端转动设置在下轴承座38上，上轴承座37和下轴承座38固定在主固定支架28侧面，竖直滑竿36竖直设置并且竖直滑竿36的上下两端分别固定在上轴承座37和下轴承座38上，主横臂29一端套设在竖直滑竿36上并且能够沿着竖直滑竿36上下滑动，丝杆螺母35套设在滚珠丝杆34上与滚珠丝杆34螺纹连接并且丝杆螺母35固定在主横臂29上，滚珠丝杆34上端与丝杆电机39连接由丝杆电机39驱动。
主升降装置5还包含平衡机构，平衡机构包含配重40、配重钢丝绳41、第一滑轮42、第二滑轮43和滑轮支架44，滑轮支架44水平设置固定在主固定支架28上端，第一滑轮43和第二滑轮44分别转动设置在滑轮支架44的两端，配重钢丝绳41设置在第一滑轮42和第二滑轮43上，配重钢丝绳41一端固定在主横臂29上侧的吊环内，配重钢丝绳41的另一端与配重40连接。通过平衡机构将主横臂29的重量通过配重40进行平衡，从而降低了主横臂29对滚珠丝杆34的负荷。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种等离子体电弧炉电极续接系统，其特征在于：包含电极棒置放架、行车、行车轨道、吊装装置、主升降装置和辅助升降装置，备用电极棒码放在电极棒置放架上，每根电极棒的上端均固定设置有一个螺纹头并且电极棒的下端设置有与螺纹头匹配的螺纹孔，行车轨道水平设置在电极棒置放架和电弧炉上方，行车设置在行车轨道上并且能够沿着行车轨道自由行走，吊装装置设置在行车下侧，主升降装置和辅助升降装置设置在电弧炉上侧。
2.按照权利要求1所述的一种等离子体电弧炉电极续接系统，其特征在于：所述电极棒置放架上设置有与电极棒匹配的竖直通孔，电极棒下端插设在电极棒置放架的竖直通孔内。
3.按照权利要求1所述的一种等离子体电弧炉电极续接系统，其特征在于：所述吊装装置包含绞车、钢丝绳、吊环、竖直滑轨、抓手，绞车固定设置在行车下侧，钢丝绳一端设置在绞车上由绞车驱动，吊环固定在抓手上端，钢丝绳下端固定在吊环上，两根竖直滑轨沿竖直方向设置在抓手两侧并且竖直滑轨上端固定在行车下侧，抓手两侧套设在竖直滑轨上并且能够沿着竖直滑轨上下滑动。
4.按照权利要求3所述的一种等离子体电弧炉电极续接系统，其特征在于：所述抓手包含抓手罩壳、电机、驱动齿轮、从动齿轮、推杆、推动装置、抓手爪和铰链销，电机固定在抓手罩壳内，驱动齿轮固定在电机上由电机驱动，从动齿轮转动设置在抓手罩壳上并且与驱动齿轮啮合，推动装置固定在从动齿轮下端，推杆上端固定在推动装置上由推动装置驱动上下滑动，推杆下端滑动设置在抓手罩壳下侧，抓手爪为C型爪片，抓手爪的一端铰接在推杆下端，抓手爪上侧拐点位置与铰链销一端铰接，铰链销另一端铰接在抓手罩壳下端。
5.按照权利要求1所述的一种等离子体电弧炉电极续接系统，其特征在于：所述辅助升降装置包含辅助固定支架、辅助横臂和辅助夹持装置，辅助横臂水平设置并且辅助横臂的一端固定在辅助固定支架侧面，辅助固定支架固定在基座上，辅助夹持装置设置在辅助横臂的另一端端部。
6.按照权利要求5所述的一种等离子体电弧炉电极续接系统，其特征在于：所述辅助夹持装置包含辅助电极棒夹板、辅助推杆和辅助动力机构，辅助横臂的端部开有与电极棒匹配的U型孔，电极棒夹板为与电极棒匹配的弧形夹板并且电极棒夹板与U型孔的弧形面相对设置，辅助推杆沿水平方向滑动设置在辅助横臂内，电极棒夹板固定在辅助推杆一端，辅助推杆另一端与辅助动力机构连接由辅助动力机构驱动。
7.按照权利要求1所述的一种等离子体电弧炉电极续接系统，其特征在于：所述主升降装置包含主固定支架、主横臂、主夹持装置和升降机构，主横臂水平设置并且主横臂的一端设置在升降机构上由升降机构驱动沿竖直方向升降，升降机构固定在主固定支架上，主固定支架固定在基座上，主夹持装置设置在主横臂另一端端部。
8.按照权利要求7所述的一种等离子体电弧炉电极续接系统，其特征在于：所述主夹持装置包含主电极棒夹板、主推杆和主动力机构，主横臂的端部开有与电极棒匹配的U型孔，电极棒夹板为与电极棒匹配的弧形夹板并且电极棒夹板与U型孔的弧形面相对设置，主推杆沿水平方向滑动设置在主横臂内，电极棒夹板固定在主推杆一端，主推杆另一端与主动力机构连接由主动力机构驱动。
9.按照权利要求7所述的一种等离子体电弧炉电极续接系统，其特征在于：所述升降机构包含滚珠丝杆、滚珠螺母、竖直滑竿、上轴承座、下轴承座和丝杆电机，滚珠丝杆竖直设置并且滚珠丝杆的上端转动设置在上轴承座上，滚珠丝杆的下端转动设置在下轴承座上，上轴承座和下轴承座固定在主固定支架侧面，竖直滑竿竖直设置并且竖直滑竿的上下两端分别固定在上轴承座和下轴承座上，主横臂一端套设在竖直滑竿上并且能够沿着竖直滑竿上下滑动，丝杆螺母套设在滚珠丝杆上与滚珠丝杆螺纹连接并且丝杆螺母固定在主横臂上，滚珠丝杆上端与丝杆电机连接由丝杆电机驱动。
10.按照权利要求7所述的一种等离子体电弧炉电极续接系统，其特征在于：所述主升降装置还包含平衡机构，平衡机构包含配重、配重钢丝绳、第一滑轮、第二滑轮和滑轮支架，滑轮支架水平设置固定在主固定支架上端，第一滑轮和第二滑轮分别转动设置在滑轮支架的两端，配重钢丝绳设置在第一滑轮和第二滑轮上，配重钢丝绳一端固定在主横臂上侧的吊环内，配重钢丝绳的另一端与配重连接。
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