CN110049848A - 用于摆动操作物件的操作器 - Google Patents

Abstract

一种用于摆动操作物件的操作器(10)，其中，所述操作器(10)具有支架，该支架带有摆动基座，该摆动基座相对于所述支架借助于驱动机构(26)围绕竖直的摆动轴线(11)在水平面中可摆动，其中，所述摆动基座具有悬臂(20)，该悬臂带有用来与所述操作物件连接的负荷承载器(15)，该负荷承载器设置在所述悬臂(20)的自由端上，其中，所述负荷承载器(15)具有用来使得所述操作物件在水平面中摆动的摆动机构，其中，为了构造在所述水平面中形成的、包括所述悬臂(20)的摆动‑四杆联动机构，设置了从所述支架延伸至所述摆动机构的控制拉杆(24)，该控制拉杆以一端与所述负荷承载器(15)的摆动机构铰接地连接，并且以另一端通过控制传动部与所述支架铰接地连接，从而在所述摆动基座通过所述控制传动部和所述控制拉杆(24)进行基座摆动运动时，进行叠加给所述基座摆动运动的负荷承载器摆动运动。

Description

用于摆动操作物件的操作器

本发明涉及一种用于摆动操作物件的操作器，其中，操作器具有支架，该支架带有摆动基座，摆动基座相对于支架借助于驱动机构围绕竖直的摆动轴线在水平面中可摆动，其中，摆动基座具有悬臂，该悬臂带有用来与操作物件连接的负荷承载器，该负荷承载器设置在悬臂的自由端上，其中，负荷承载器具有用来使得操作物件在水平面中摆动的摆动机构，其中，为了构造在水平面中形成的、包括悬臂的摆动-四杆联动机构，设置了从支架延伸至摆动机构的控制拉杆，该控制拉杆以一端与负荷承载器的摆动机构铰接地连接，并且以另一端通过控制传动部与支架铰接地连接，从而在摆动基座通过控制传动部和控制拉杆进行基座摆动运动时，进行叠加给基座摆动运动的负荷承载器摆动运动。

开篇所述类型的操作器特别是用来在高炉的周围附近搬运出钢槽盖，或者也用来搬运出铁口管装置的管架。在此，由于设置了其它的对于高炉工作所需要的装置，比如堵口装置，在搬运时产生了特别拥挤的状况，这些装置同样位于高炉的周围附近，并且设置在出钢槽的两侧。例如，出钢槽盖在其从出钢槽抬起之后必须转移至设置在出钢槽旁边的锁定位置，其中，在操作器的摆动基座的摆动期间，必须进行叠加于基座摆动运动的摆动运动，以便比如避免与出铁口管装置或堵口装置碰撞。

因此，对于目前用于搬运的操作器，除了操作器的摆动基座的摆动驱动件—其能实现使得设置在摆动基座上的悬臂相对于操作器的支架进行摆动—之外，还需要给负荷承载器设置另一摆动驱动件，该负荷承载器设置在悬臂的自由端上并且被设置用来与操作物件连接。撇开在负荷承载器上设置另一摆动驱动件导致作用到悬臂上的重量负荷增加不看，尤其是在搬运出钢槽盖的情况下，设置在负荷承载器上的摆动驱动件也遭受了特别的热载荷，因为出钢槽盖由于从高炉的出铁口炽热地输出的钢的热辐射而具有高温，该高温又由出钢槽盖通过热传导和热辐射而作用到摆动驱动件上。由于这种高的热载荷，造成了相应高的维护代价，并且在出现损坏时造成相应的维修代价，这影响了高炉的顺畅运行。

因此，本发明的目的在于，提出开篇所述类型的操作器，其需要较小的维护代价。

为了实现该目的，本发明的操作器具有权利要求1的特征。

根据本发明，为了构造在水平面中形成的摆动-四杆联动机构，设置了从支架伸展至摆动机构的控制拉杆，该控制拉杆以一端与负荷承载器的摆动机构铰接地连接，并且以另一端通过控制传动部与支架铰接地连接，从而在摆动基座通过控制传动部和控制拉杆进行基座摆动运动时，进行叠加给基座摆动运动的负荷承载器摆动运动。

根据本发明设计的操作器能通过传动部实现使得负荷承载器与摆动基座的相对于支架的摆动运动相关联地进行摆动运动，从而被设置用于使得摆动基座摆动的驱动机构同时也可以用于使得负荷承载器摆动，其中，控制传动部负责使得负荷承载器的摆动运动超前于或者滞后于摆动驱动件的摆动运动而进行，或者与其相反地进行，因而可以使得负荷承载器和与负荷承载器连接的操作物件处于不同于摆动基座的摆动位置。控制传动部在此能实现控制与负荷承载器连接的操作物件的摆动位置，这种控制能够例如防止操作物件与布置在摆动行程区域内的物件即例如堵口装置或出铁口管装置碰撞，其方式为，使得基本上平面地在水平面中伸展的操作物件的顶角在碰撞区域中与摆动基座的摆动运动相反地摆动，或者以较大的转速摆动，以便能够无碰撞地移动经过该物件。

因此，利用控制传动部，通过由控制传动部规定的功能，不仅可以规定负荷承载器的和与负荷承载器连接的出钢槽盖的摆动方向，而且还规定其转速，利用该功能使得所述摆动运动与摆动驱动件的摆动运动相关。

在一种优选的实施方式中，控制传动部具有在支架上构造的引导机构，该引导机构与在摆动基座上构造的控制杆配合作用，该控制杆使得控制拉杆与引导机构铰接地连接，从而不仅可以借助控制传动部给负荷承载器赋予控制功能，而且控制杆还负责可靠地传递控制力。

如果引导机构规定了控制曲部，沿着该控制曲部对控制杆的控制端头予以引导，则可以通过分别单独地规定控制曲部，以简单的方式使得负荷承载器的摆动运动与分别在现场产生的碰撞条件相适应。

优选地，控制曲部构造成引导槽，构造成随动件的控制端头插入到该引导槽中，从而可以在机械上简单实施地且可承载地构造控制曲部。

引导机构优选构造成与支架连接的控制盘，这尤其能通过简单地更换控制盘来实现使得控制传动部适应于相应的在现场产生的特殊的碰撞条件。

优选地，控制杆构造成摇杆，其带有固定在摆动基座上的杆轴，用于在平行于引导机构的引导平面的摆动平面中摆动地支撑控制杆，其中，控制杆的第一杆臂形成控制杆臂，并且第二杆臂作为传动杆臂形成摆动-四杆联动机构的传动件，该控制杆臂的端部通过控制端头与引导机构接合。

如果杆轴在悬臂上方布置在摆动基座上，并且与平行悬臂的纵轴线相交，则虽然控制杆的杆轴与摆动基座上的悬臂的摆动轴线的位置彼此不同，却实现了在水平面中规定的摆动-四杆联动机构。

优选地，控制传动部具有与摆动基座连接的摆动承载体、与支架连接的引导机构和与摆动承载体通过杆轴连接的控制杆，从而可以实现控制传动部的特别紧凑的设计。

在尤其适合于搬运出钢槽盖的操作器的特别优选的实施方式中，悬臂为了构造升降连杆而铰接地通过摆动轴与摆动基座连接，并且平行于负载臂布置，该升降连杆具有在竖直平面中形成的升降-铰接平行四边形，该负载臂通过摆动轴铰接地与摆动基座连接，其中，悬臂和负载臂在它们的与摆动基座相对的端部通过负荷承载器铰接地相互连接。

优选地，为了把摆动-四杆联动机构构造成摆动-铰接平行四边形，悬臂平行于控制拉杆布置，从而能实现特别耐磨损的运动机构。

优选地，悬臂的摆动轴与控制杆的杆轴一起构造在摆动承载体上。

在一种特别优选的实施方式中，驱动机构既用于使得升降连杆摆动，又用于使得负荷承载器的摆动机构摆动。

如果驱动机构布置在引导机构上，特别是布置在构造成控制盘的引导机构上，则能够在最短的路径上既使得驱动力传递到摆动基座上，又使得驱动力传递到控制杆上，从而可以避免传动系等。

在一种特别优选的实施方式中，控制曲部经过构造，从而控制曲部规定了一系列的控制点，这些控制点相距摆动基座的竖直的摆动轴线的距离规定了在传动件与水平-铰接平行四边形的固定件之间形成的平行四边形角度，该固定件由杆轴相距负荷承载器的摆动轴的距离规定。

下面借助附图详述本发明的优选实施方式。

图1为操作器的等距视图；

图2为操作器的负荷承载器的放大图；

图3为操作器的侧视图；

图4为图3中所示的操作器在第一摆动位置的俯视图；

图5为图3中所示的操作器在第二摆动位置的俯视图；

图6为设置在图4中所示的摆动位置的操作器的控制传动部的放大图；

图7为在图5中第二摆动位置示出的操作器的控制传动部的放大图；

图8为图3中所示的操作器的控制传动部的放大图。

图3所示为图1中以等距图绘出的操作器10的侧视图，其带有围绕竖直的摆动轴线11可转动地安置在支架12中的摆动基座13，该摆动基座设有升降连杆14，该升降连杆在其自由端具有负荷承载器15，用来与在此例如作为操作物件示出的出钢槽盖16连接。

升降连杆14具有在竖直平面内可摆动的升降-铰接平行四边形17，其带有通过摆动轴18与摆动基座13铰接地连接的负载臂19和与该负载臂平行的悬臂20，该悬臂同样通过摆动轴21与摆动基座13铰接地连接。在其分别与摆动基座13相对的端部，负载臂19和悬臂20分别通过摆动轴22、23与负荷承载器15铰接地连接，从而如基于图3中所示的把摆动轴18和21、21和23、23和22以及22和18相互连接起来的辅助线最清楚地表明，升降-铰接平行四边形17被构造成能实现在竖直平面内摆动地移动，以便抬高或降低与负荷承载器18连接的出钢槽盖16，其中，负荷承载器15在与升降-铰接平行四边形17的“固定件”—由摆动基座13在摆动轴18和21之间规定—平行的方向上移动，从而出钢槽盖16在升降移动期间保持其水平方向。

为了实施升降运动，在摆动基座13与负载臂19之间设置了在图1和3中示出的升降缸39。

在图4和5中示出处于两个不同的摆动位置的操作器10，其中，图4示出了第一摆动位置，在该第一摆动位置，与摆动基座13连接的升降连杆14在此处与图面一致的水平的摆动平面中具有基本上平行于构造在支架12的背面上的安装板41的方向。

为了更明了地示出控制传动部42—其作用到在此平行于升降-铰接平行四边形17的悬臂20布置的控制拉杆24上，针对在图4和图5中示出的操作器10，透明地示出了控制盘25。在控制盘25—它是支架12的组成部分或者与该支架固定地连接—上，设置了用于摆动地驱动摆动基座13的驱动机构26。

如由图4和图5可见，在用于搬运出钢槽盖16的操作器的所示优选实施例的情况下，悬臂20和控制拉杆24形成了摆动-四杆联动机构的平行的铰接构件，该摆动-四杆联动机构设置在水平面中且被设计成摆动-铰接平行四边形28，该摆动-四杆联动机构的其它的相互平行的铰接构件由控制杆30的传动杆臂29和负荷承载器15的摆动机构32的摆动臂31构成。

如特别是由图6、7和8的总览显然的是，控制杆30借助摆动承载体33—该摆动承载体设置在摆动基座13上且与该摆动基座固定地连接—可摆动地支撑在杆轴34上，并且形成了摇杆，从而控制杆30的第一杆臂形成传动杆臂，并且控制杆30的第二杆臂形成控制杆臂35，该控制杆臂在其自由端利用随动件36插入到在控制盘25的底面上构造的引导槽27中。在此，特别是如图8所示，控制杆的构造在摆动承载体33上的杆轴34位于悬臂20上方，从而杆轴34的中线40与悬臂20的纵轴线37相交。由此，在杆轴34与负荷承载器15的摆动机构32的竖直的摆动轴38之间，在运动上形成了设置在水平面中的摆动-铰接平行四边形28的固定件。

特别是由图7和8的总览可见，作为主要的组成部分，控制传动部42具有摆动承载体33、引导机构和控制杆30，该摆动承载体与摆动基座13刚性地连接，因而可与摆动基座13一起摆动，该引导机构在支架12上或者在控制盘25上构造成引导槽27，该控制盘抗扭地布置于支架12上，该控制杆与摆动承载体33通过杆轴34铰接地连接。如图7所示，控制拉杆24通过在此构造成球头的转动活节38与传动杆臂29连接，从而升降连杆14的升降移动，即升降-铰接平行四边形17的在竖直平面中的摆动，不会在转动活节38中造成约束。实际上，也只有在摆动-铰接平行四边形28布置在水平面中时才规定摆动承载体33的摆动机构32的摆动，该摆动机构引起出钢槽盖16的相应的摆动。

如借助图4和5可最清楚地得知，为了使得负荷承载器15的摆动机构32的摆动臂31摆动，由控制杆30的第一杆臂构成的传动杆臂29通过与悬臂20平行地移动的控制拉杆24作用到摆动机构32的摆动臂31上。传动件29的摆动运动通过控制杆30的控制杆臂35的围绕杆轴34的摆动而进行。控制杆臂35的摆动运动，通过在引导槽27中的随动件36的相对移动，当摆动基座13围绕竖直的摆动轴线11在引导槽27中摆动时引起。由此，通过借助摆动基座13的摆动运动而受驱动的控制传动部23，与负荷承载器15的摆动机构32连接的出钢槽盖16相对于升降连杆14进行相对转动，从而给与摆动基座13连接的升降连杆14的在水平面中的摆动运动，叠加负荷承载器15的摆动机构32的在水平面中的转动，其中，在传动杆臂29与负载臂19之间形成的平行四边形角度α与随动件36相距竖直的摆动轴线11的距离a有关，该传动杆臂形成了摆动-铰接平行四边形28的传动件。

尽管在所示实施例中引导机构27构造成部分圆形，其带有相对于竖直的摆动轴线11移动的圆心，引导机构27，或者控制传动部42的在此构造成引导槽的控制曲部，可以具有不规则的、设有变化的弯曲半径的曲线，该曲线可根据负荷承载器15的相对于升降连杆14的所希望的相对移动来规定，其中，负荷承载器15也可以进行彼此相继的相反的转动移动。

Claims (14)

1.一种用于摆动操作物件的操作器(10)，其中，所述操作器(10)具有支架(12)，该支架带有摆动基座(13)，该摆动基座相对于所述支架(12)借助于驱动机构(26)围绕竖直的摆动轴线(11)在水平面中可摆动，其中，所述摆动基座具有悬臂(20)，该悬臂带有用来与所述操作物件连接的负荷承载器(15)，该负荷承载器设置在所述悬臂(20)的自由端上，其中，所述负荷承载器(15)具有用来使得所述操作物件在水平面中摆动的摆动机构(32)，

其中，为了构造在所述水平面中形成的、包括所述悬臂(20)的摆动-四杆联动机构，设置了从所述支架(12)延伸至所述摆动机构(32)的控制拉杆(24)，该控制拉杆以一端与所述负荷承载器(15)的摆动机构(32)铰接地连接，并且以另一端通过控制传动部(42)与所述支架(12)铰接地连接，从而在所述摆动基座(13)通过所述控制传动部(42)和所述控制拉杆(24)进行基座摆动运动时，进行叠加给所述基座摆动运动的负荷承载器摆动运动。

2.如权利要求1所述的操作器，其特征在于，所述控制传动部(42)具有在所述支架(12)上构造的引导机构，该引导机构与设置在所述摆动基座(13)上的控制杆(30)配合作用，该控制杆使得控制拉杆(30)与所述引导机构铰接地连接。

3.如权利要求2所述的操作器，其特征在于，所述引导机构规定了控制曲部，沿着该控制曲部对所述控制杆(30)的控制端头予以引导。

4.如权利要求3所述的操作器，其特征在于，所述控制曲部构造成引导槽(27)，构造成随动件(36)的所述控制端头插入到该引导槽中。

5.如权利要求2～4中任一项所述的操作器，其特征在于，所述引导机构构造成与所述支架(12)连接的控制盘(25)。

6.如权利要求2～5中任一项所述的操作器，其特征在于，所述控制杆(30)形成摇杆，该摇杆带有固定在所述摆动基座(13)上的杆轴(34)，用于在平行于所述引导机构的引导平面的摆动平面中摆动地支撑所述控制杆(30)，其中，所述控制杆的第一杆臂形成控制杆臂(35)，并且第二杆臂作为传动杆臂(29)形成摆动-四杆联动机构的传动件，该控制杆臂的端部通过所述控制端头与所述引导机构接合。

7.如权利要求6所述的操作器，其特征在于，所述杆轴(34)在所述悬臂(20)的上方布置在所述摆动基座(13)上，并且与所述悬臂(20)的纵轴线(37)相交。

8.如权利要求2～7中任一项所述的操作器，其特征在于，所述控制传动部(42)包括与所述摆动基座(13)连接的摆动承载体(33)、与所述支架(12)连接的所述引导机构和与所述摆动承载体(33)通过所述杆轴(34)连接的控制杆(30)。

9.如前述权利要求中任一项所述的操作器，其特征在于，所述悬臂(20)为了构造升降连杆(14)而铰接地通过摆动轴(21)与所述摆动基座(13)连接，并且平行于负载臂(19)布置，该升降连杆具有在竖直平面中形成的升降-铰接平行四边形(17)，该负载臂通过摆动轴(18)铰接地与所述摆动基座(13)连接，其中，所述悬臂(20)和所述负载臂(19)在它们的与所述摆动基座(13)相对的端部通过所述负荷承载器(15)铰接地相互连接。

10.如权利要求9所述的操作器，其特征在于，为了把所述摆动-四杆联动机构构造成摆动-铰接平行四边形(28)，所述悬臂(20)平行于所述控制拉杆(24)布置。

11.如权利要求9或10所述的操作器，其特征在于，所述悬臂(20)的摆动轴(21)与所述控制杆(30)的杆轴(34)一起构造在所述摆动承载体(33)上。

12.如前述权利要求中任一项所述的操作器，其特征在于，所述驱动机构(26)既用于使得所述升降连杆(14)摆动，又用于使得所述负荷承载器(15)的摆动机构(32)摆动。

13.如权利要求12所述的操作器，其特征在于，所述驱动机构(26)布置在所述引导机构上。

14.如权利要求3～13中任一项所述的操作器，其特征在于，所述控制曲部规定了一系列的控制点，这些控制点相距所述摆动基座(13)的竖直的摆动轴线(11)的距离a规定了在所述传动件与所述摆动-铰接平行四边形(28)的固定件之间形成的平行四边形角度α。