CN110300474B - 一种不断弧电极自动续接系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不断弧电极自动续接系统，备用电极竖直放置在电极装载装置上，电极运载装置设置在电极装载装置和电极续接装置之间将备用电极运载至电极续接装置上，电极续接装置包含续接支架、续接固定横臂、续接升降横臂和续接升降机构，续接固定横臂水平设置并且续接固定横臂一端固定在续接支架下端，续接升降横臂平行于续接固定横臂设置在续接固定横臂上方，续接升降横臂一端设置在续接升降机构上由续接升降机构驱动沿竖直方向升降，续接升降机构固定在续接支架上，续接固定横臂和续接升降横臂的另一端设置有电极夹持机构。本发明两根电极棒之间续接无须人工操作，减少了电极续接的时间，增加了电弧炉的工作效率。

Description

一种不断弧电极自动续接系统

技术领域

本发明涉及一种续接系统，特别是一种不断弧电极自动续接系统。

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不断弧电极自动续接系统，提高电极续接效率。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种不断弧电极自动续接系统，其特征在于：包含电极装载装置、电极运载装置和电极续接装置，备用电极竖直放置在电极装载装置上，电极运载装置设置在电极装载装置和电极续接装置之间将备用电极运载至电极续接装置上，电极续接装置包含续接支架、续接固定横臂、续接升降横臂和续接升降机构，续接固定横臂水平设置并且续接固定横臂一端固定在续接支架下端，续接升降横臂平行于续接固定横臂设置在续接固定横臂上方，续接升降横臂一端设置在续接升降机构上由续接升降机构驱动沿竖直方向升降，续接升降机构固定在续接支架上，续接固定横臂和续接升降横臂的另一端设置有电极夹持机构。

进一步地，所述电极夹持机构包含固定夹片、活动夹片、两根滑竿、推板、推板弹簧、连杆、杠杆和夹持气缸，固定夹片和活动夹片相对的一侧开有与电极棒匹配的半圆槽，固定夹片一侧固定在续接固定横臂或续接升降横臂另一端端部，固定夹片的两侧开有与滑竿匹配的通孔，滑竿滑动设置在固定夹片的通孔内并且滑竿的一端与活动夹片固定连接，滑竿另一端与推板固定连接，推板弹簧一端固定在推板一侧，推板弹簧另一端固定在续接固定横臂或续接升降横臂另一端端部，连杆一端与推板另一侧铰接，杠杆中间与连杆另一端铰接，杠杆一端铰接在续接固定横臂或续接升降横臂上，杠杆另一端与夹持气缸铰接由夹持气缸驱动。

进一步地，所述电极夹持机构还包含波纹管和导电铜排，波纹管套设在滑竿上并且波纹管两端分别与固定夹片和活动夹片固定连接，导电铜排固定在续接固定横臂或续接升降横臂上并且导电铜排的一端与固定夹片固定连接，固定夹片和活动夹片均采用导电材料制成。

进一步地，所述续接升降横臂上设置有电极棒自动通气装置。

进一步地，所述电极棒自动通气装置包含通气塞、通气管、通气臂、竖直滑竿、旋转座、拉伸弹簧、升降气缸和旋转气缸，通气臂由首尾连接固定的水平臂、倾斜臂和竖直臂构成，通气塞铰接在竖直臂下端，通气管下端固定在通气塞内，水平臂的一端套设在竖直滑竿上并且能够沿着竖直滑竿升降，旋转座转动设置在竖直滑竿上并且旋转座与旋转气缸一端铰接由旋转气缸驱动沿竖直滑竿转动，旋转气缸另一端铰接在续接升降横臂上，竖直滑竿下端固定在续接升降横臂上，拉伸弹簧竖直设置并且拉伸弹簧上端与水平臂连接，拉伸弹簧下端与旋转座连接，升降气缸两端分别与水平臂和旋转座铰接。

进一步地，所述续接升降横臂上设置有位置高度传感器机构。

进一步地，所述位置高度传感器机构包含传感器底座、传感器支架、螺栓、螺母、缓冲弹簧和两个接触传感器，两个接触传感器沿竖直方向设置并且分别固定在传感器支架的两侧，传感器支架水平设置在传感器底座上方，若干根螺栓由传感器底座下侧穿过传感器底座和传感器支架，螺母套设在螺栓上端与螺栓螺纹连接并且螺母位于传感器支架上侧，缓冲弹簧套设在螺栓上并且位于传感器底座和传感器支架之间。

进一步地，所述电极运载装置包含运载回转机构、运载升降机构、运载横臂和电极棒运载夹具，电夹棒运载夹具设置在运载横臂一端，运载横臂另一端设置在运载升降机构上由运载升降机构驱动沿竖直方向升降，运载升降机构设置在运载回转机构上由运载回转机构驱动旋转。

进一步地，所述电极棒运载夹具包含运载缓冲杆、运载缓冲弹簧、缓冲活塞、运载壳体、运载驱动电机、运载旋转轴和螺纹头，运载旋转轴沿竖直方向设置并且转动设置在运载壳体内，螺纹头固定在运载旋转轴下端，运载旋转轴上端通过联轴器与运载驱动电机连接由运载驱动电机驱动旋转，运载缓冲杆下端固定在运载壳体上侧，缓冲活塞固定在运载缓冲杆上端，运载横臂上开有与运载活塞匹配的盲孔，运载活塞滑动设置在运载横臂的盲孔内，运载缓冲弹簧套设在运载缓冲杆上。

进一步地，所述电极装载装置包含装载支架、托架和两个固定架，托架水平设置并且托架固定在装载支架上，两个固定架水平设置并且固定在装载支架上，两个固定架上开有与电极棒匹配的通孔，托架上开有小孔，小孔的直径位于电极棒直径和螺纹头直径之间。

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、持续供电，电弧炉内持续工作，无需在续接动作完成后重新起弧。

附图说明

图1是本发明的一种不断弧电极自动续接系统的示意图。

图2是本发明的一种不断弧电极自动续接系统的俯视图。

图3是本发明的电极夹持机构的示意图。

图4是本发明的电极夹持机构的俯视图。

图5是本发明的电极棒自动通气装置的示意图。

图6是本发明的位置高度传感器机构的示意图。

图7是本发明的电极棒运载夹具的示意图。

图8是本发明的电极装载装置的示意图。

具体实施方式

下面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。

图1是本发明的一种不断弧电极自动续接系统，包含电极装载装置1、电极运载装置2和电极续接装置3，备用电极竖直放置在电极装载装置1上，电极运载装置设置2在电极装载装置1和电极续接装置3之间将备用电极运载至电极续接装置3上，电极续接装置3包含续接支架4、续接固定横臂5、续接升降横臂6和续接升降机构，续接固定横臂5水平设置并且续接固定横臂5一端固定在续接支架4下端，续接升降横臂6平行于续接固定横臂5设置在续接固定横臂5上方，续接升降横臂6一端设置在续接升降机构上由续接升降机构驱动沿竖直方向升降，续接升降机构固定在续接支架4上，续接固定横臂5和续接升降横臂6的另一端设置有电极夹持机构。其中续接升降机构采用丝杆机构，其结构为现有技术，本发明不再赘述。

电极夹持机构包含固定夹片7、活动夹片8、两根滑竿9、推板10、推板弹簧11、连杆12、杠杆13和夹持气缸14，固定夹片7和活动夹片8相对的一侧开有与电极棒匹配的半圆槽，固定夹片7一侧固定在续接固定横臂5或续接升降横臂6另一端端部，固定夹片7的两侧开有与滑竿9匹配的通孔，滑竿9滑动设置在固定夹片7的通孔内并且滑竿9的一端与活动夹片8固定连接，滑竿9另一端与推板固10定连接，推板弹簧11一端固定在推板10一侧，推板弹簧11另一端固定在续接固定横臂5或续接升降横臂6另一端端部，连杆12一端与推板10另一侧铰接，杠杆13中间与连杆12另一端铰接，杠杆13一端铰接在续接固定横臂5或续接升降横臂6上，杠杆13另一端与夹持气缸14铰接由夹持气缸14驱动。电极夹持机构还包含波纹管15和导电铜排16，波纹管15套设在滑竿9上并且波纹管15两端分别与固定夹片7和活动夹片8固定连接，导电铜排16固定在续接固定横臂5或续接升降横臂6上并且导电铜排16的一端与固定夹片7固定连接，固定夹片7和活动夹片8均采用导电材料制成。其中续接固定横臂5的电极夹持机构为常闭状态，续接升降横臂6的电极夹持机构为常开状态，这样保证始终有一个电极夹持机构能够夹持固定住电极棒并通过导电铜排16对电极棒供电，保证了电弧炉的持续供电，电弧炉内持续工作，无需在续接动作完成后重新起弧。

续接升降横臂上设置有电极棒自动通气装置17。电极棒自动通气装置17包含通气塞18、通气管19、通气臂20、竖直滑竿21、旋转座22、拉伸弹簧23、升降气缸24和旋转气缸25，通气臂20由首尾连接固定的水平臂、倾斜臂和竖直臂构成，通气塞18铰接在竖直臂下端，通气管19下端固定在通气塞18内，水平臂的一端套设在竖直滑竿21上并且能够沿着竖直滑竿21升降，旋转座22转动设置在竖直滑竿21上并且旋转座22与旋转气缸25一端铰接由旋转气缸25驱动沿竖直滑竿21转动，旋转气缸25另一端铰接在续接升降横臂6上，竖直滑竿21下端固定在续接升降横臂6上，拉伸弹簧23竖直设置并且拉伸弹簧23上端与水平臂连接，拉伸弹簧23下端与旋转座22连接，升降气缸24两端分别与水平臂和旋转座22铰接。通过升降气缸24和旋转气缸25控制完成通气装置的升降和旋转动作，工作时对电极通孔进行通气，电极接续的时候，通气装置升起并旋转90度完全让开足够的空间让电极棒进行接续。

续接升降横臂6上设置有位置高度传感器机构26。位置高度传感器机构26包含传感器底座27、传感器支架28、螺栓29、螺母30、缓冲弹簧31和两个接触传感器32，两个接触传感器32沿竖直方向设置并且分别固定在传感器支架28的两侧，传感器支架28水平设置在传感器底座27上方，若干根螺栓29由传感器底座27下侧穿过传感器底座27和传感器支架28，螺母30套设在螺栓29上端与螺栓29螺纹连接并且螺母30位于传感器支架28上侧，缓冲弹簧31套设在螺栓29上并且位于传感器底座27和传感器支架28之间。续接升降横臂6的上端和电极装载装置的上端均设置有一个导向筒44，通过两个接触传感器检测的续接升降横臂6高度，单接触传感器触碰到导向筒44的下端面时，达到最高位置，停止续接升降横臂6的上升动作。

电极运载装置包含运载回转机构、运载升降机构、运载横臂33和电极棒运载夹具，电夹棒运载夹具设置在运载横臂33一端，运载横臂33另一端设置在运载升降机构上由运载升降机构驱动沿竖直方向升降，运载升降机构设置在运载回转机构上由运载回转机构驱动旋转。运载升降机构采用丝杆机构，运载回转机构采用齿轮齿圈的回转机构，两者结构均为现有技术，本发明不再赘述。

电极棒运载夹具包含运载缓冲杆34、运载缓冲弹簧35、缓冲活塞36、运载壳体37、运载驱动电机38、运载旋转轴39和螺纹头40，运载旋转轴39沿竖直方向设置并且转动设置在运载壳体37内，螺纹头40固定在运载旋转轴39下端，运载旋转轴39上端通过联轴器与运载驱动电机38连接由运载驱动电机38驱动旋转，运载缓冲杆34下端固定在运载壳体37上侧，缓冲活塞36固定在运载缓冲杆34上端，运载横臂33上开有与运载活塞36匹配的盲孔，运载活塞36滑动设置在运载横臂33的盲孔内，运载缓冲弹簧35套设在运载缓冲杆34上。通过运载驱动电机38驱动螺纹头40旋转将备用电极棒锁紧固定，然后上升抬起并旋转90度至电极续接装置处进行续接。

电极装载装置包含装载支架41、托架42和两个固定架43，托架42水平设置并且托架42固定在装载支架41上，两个固定架43水平设置并且固定在装载支架41上，两个固定架43上开有与电极棒匹配的通孔，托架42上开有小孔，小孔的直径位于电极棒直径和螺纹头直径之间。

本发明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。避免了人员直接接触电极棒，增强了安全性。持续供电，电弧炉内持续工作，无需在续接动作完成后重新起弧。

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 (8)

1.一种不断弧电极自动续接系统，其特征在于：包含电极装载装置、电极运载装置和电极续接装置，备用电极竖直放置在电极装载装置上，电极运载装置设置在电极装载装置和电极续接装置之间将备用电极运载至电极续接装置上，电极续接装置包含续接支架、续接固定横臂、续接升降横臂和续接升降机构，续接固定横臂水平设置并且续接固定横臂一端固定在续接支架下端，续接升降横臂平行于续接固定横臂设置在续接固定横臂上方，续接升降横臂一端设置在续接升降机构上由续接升降机构驱动沿竖直方向升降，续接升降机构固定在续接支架上，续接固定横臂和续接升降横臂的另一端设置有电极夹持机构；所述续接升降横臂上设置有电极棒自动通气装置；所述电极棒自动通气装置包含通气塞、通气管、通气臂、竖直滑竿、旋转座、拉伸弹簧、升降气缸和旋转气缸，通气臂由首尾连接固定的水平臂、倾斜臂和竖直臂构成，通气塞铰接在竖直臂下端，通气管下端固定在通气塞内，水平臂的一端套设在竖直滑竿上并且能够沿着竖直滑竿升降，旋转座转动设置在竖直滑竿上并且旋转座与旋转气缸一端铰接由旋转气缸驱动沿竖直滑竿转动，旋转气缸另一端铰接在续接升降横臂上，竖直滑竿下端固定在续接升降横臂上，拉伸弹簧竖直设置并且拉伸弹簧上端与水平臂连接，拉伸弹簧下端与旋转座连接，升降气缸两端分别与水平臂和旋转座铰接。

2.根据权利要求1所述的一种不断弧电极自动续接系统，其特征在于：所述电极夹持机构包含固定夹片、活动夹片、两根滑竿、推板、推板弹簧、连杆、杠杆和夹持气缸，固定夹片和活动夹片相对的一侧开有与电极棒匹配的半圆槽，固定夹片一侧固定在续接固定横臂或续接升降横臂另一端端部，固定夹片的两侧开有与滑竿匹配的通孔，滑竿滑动设置在固定夹片的通孔内并且滑竿的一端与活动夹片固定连接，滑竿另一端与推板固定连接，推板弹簧一端固定在推板一侧，推板弹簧另一端固定在续接固定横臂或续接升降横臂另一端端部，连杆一端与推板另一侧铰接，杠杆中间与连杆另一端铰接，杠杆一端铰接在续接固定横臂或续接升降横臂上，杠杆另一端与夹持气缸铰接由夹持气缸驱动。

3.根据权利要求2所述的一种不断弧电极自动续接系统，其特征在于：所述电极夹持机构还包含波纹管和导电铜排，波纹管套设在滑竿上并且波纹管两端分别与固定夹片和活动夹片固定连接，导电铜排固定在续接固定横臂或续接升降横臂上并且导电铜排的一端与固定夹片固定连接，固定夹片和活动夹片均采用导电材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种不断弧电极自动续接系统，其特征在于：所述续接升降横臂上设置有位置高度传感器机构。

5.根据权利要求4所述的一种不断弧电极自动续接系统，其特征在于：所述位置高度传感器机构包含传感器底座、传感器支架、螺栓、螺母、缓冲弹簧和两个接触传感器，两个接触传感器沿竖直方向设置并且分别固定在传感器支架的两侧，传感器支架水平设置在传感器底座上方，若干根螺栓由传感器底座下侧穿过传感器底座和传感器支架，螺母套设在螺栓上端与螺栓螺纹连接并且螺母位于传感器支架上侧，缓冲弹簧套设在螺栓上并且位于传感器底座和传感器支架之间。

6.根据权利要求1所述的一种不断弧电极自动续接系统，其特征在于：所述电极运载装置包含运载回转机构、运载升降机构、运载横臂和电极棒运载夹具，电极棒运载夹具设置在运载横臂一端，运载横臂另一端设置在运载升降机构上由运载升降机构驱动沿竖直方向升降，运载升降机构设置在运载回转机构上由运载回转机构驱动旋转。

7.根据权利要求6所述的一种不断弧电极自动续接系统，其特征在于：所述电极棒运载夹具包含运载缓冲杆、运载缓冲弹簧、缓冲活塞、运载壳体、运载驱动电机、运载旋转轴和螺纹头，运载旋转轴沿竖直方向设置并且转动设置在运载壳体内，螺纹头固定在运载旋转轴下端，运载旋转轴上端通过联轴器与运载驱动电机连接由运载驱动电机驱动旋转，运载缓冲杆下端固定在运载壳体上侧，缓冲活塞固定在运载缓冲杆上端，运载横臂上开有与缓冲活塞匹配的盲孔，缓冲活塞滑动设置在运载横臂的盲孔内，运载缓冲弹簧套设在运载缓冲杆上。

8.根据权利要求7所述的一种不断弧电极自动续接系统，其特征在于：所述电极装载装置包含装载支架、托架和两个固定架，托架水平设置并且托架固定在装载支架上，两个固定架水平设置并且固定在装载支架上，两个固定架上开有与电极棒匹配的通孔，托架上开有小孔，小孔的直径位于电极棒直径和螺纹头直径之间。

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