CN110411230A - 一种熔炼炉通风口的打通装置及打通方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于熔炼炉通风口的打通领域，具体涉及一种熔炼炉通风口的打通装置及打通方法，打通装置包括运动承载支架、第一导轨、延伸架构组件、顶层打通机构；延伸架构组件包括n层延伸架构，其中n≥0；延伸架构包括延伸板和第二导轨，延伸板沿其下方的导轨滑动；顶层打通机构包括顶层安装板、第三导轨、钢钎预送气缸、第一滑块、蓄能冲击气缸以及钢钎导杆；运动承载支架上安装有第一电机、第一电机的输出轴与第一连杆的一端固定连接；第一连杆的另一端与第二连杆的一端销接，第二连杆的另一端与顶层安装板铰接。本发明的装置在退出通风口后，第一电机、钢钎预送气缸和蓄能冲击气缸同时工作，在最短的时间内退出，防止铅液外流。
Description
技术领域
本发明属于冶炼技术领域，具体涉及一种熔炼炉通风口的打通装置及打通方法。
背景技术
传统炼铅采用烧结-鼓风炉工艺生产，已经不能满足日趋严格的环保法规和节能降耗等要求，目前炼铅大多采用氧化炉、还原炉和烟化炉三炉相连的新工艺，其中氧化炉与还原炉在工作中需要人工或者自动化机械设备快速打通通风口的结晶杂质，保证富氧空气能够顺利的进入氧化炉或还原炉。炉料和燃料从炉子上部加料口分批加入，富氧空气从炉子下部两侧的风口鼓入，产出的高温烟气通过炉料与燃料的空隙而上升，并经炉子上部的烟气出口进行回收利用。为了保证通风口畅通，富氧空气能顺利的从炉子下部两侧的风口鼓入氧化炉或还原炉，大部分冶炼企业采用的是人工去除结晶杂质，需要二人配合作业，一人使用钢钎捅通风口，另一人拿大锤在一旁随时做好打钢钎准备。现场环境差且劳动强度大，操作不当可能导致铅液流出，危害工人身体；人工操作容易产生错打和漏打通风口的现像，部分冶炼企业采用简易的机械设备去除结晶杂质，机械设备采用传统的液压驱动，虽然动力较大但运动速度较慢，尤其在打通后不能及时复位容易导致铅液流出，重新堵塞通风口。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的容易错打、漏打通风口以及复位速度慢导致铅液外流等缺陷，提供一种能够快速复位的熔炼炉通风口的打通装置及打通方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种熔炼炉通风口的打通装置，其特征在于：包括运动承载支架、设置在所述运动承载支架上表面的第一导轨、沿所述第一导轨滑动的延伸架构组件、设置在所述延伸架构组件上的顶层打通机构；所述延伸架构组件包括n层延伸架构，其中n≥0；所述延伸架构包括延伸板和设置在所述延伸板上的第二导轨，所述延伸板沿其下方的导轨滑动；所述顶层打通机构包括沿最上层的延伸架构的第二导轨滑动的顶层安装板、设置在所述顶层安装板上的第三导轨、安装在所述顶层安装板上的钢钎预送气缸、安装在所述钢钎预送气缸输出端的且沿所述第三导轨滑动的第一滑块、安装在所述第一滑块上的蓄能冲击气缸以及安装在所述蓄能冲击气缸的输出端的钢钎导杆；所述运动承载支架上安装有第一电机、所述第一电机的输出轴与第一连杆的一端固定连接；所述第一连杆的另一端与第二连杆的一端销接，所述第二连杆的另一端与所述顶层安装板铰接。
进一步地，n＝1。
进一步地所述打通装置还包括：设置在地面上且与所述第一导轨垂直设置的销齿条、安装在所述运动承载支架上的第二电机以及与所述第二电机的输出轴同轴连接的滚销齿轮，所述滚销齿轮与所述销齿条啮合。
进一步地，所述打通装置还包括：对称设置在所述运动承载支架下侧的至少一对导轮和与所述销齿条平行设置的两条第四导轨，所述导轮沿所述第四导轨移动。
进一步地，所述钢钎预送气缸和所述蓄能冲击气缸相对设置，所述钢钎预送气缸的初始状态为伸长极限状态，所述蓄能冲击气缸的初始状态为压缩极限状态。
进一步地，所述运动承载支架上表面还固定安装有用来对所述钢钎导杆导向和支撑的导杆承托座，所述导杆承托座的上表面具有用来放置所述钢钎导杆的导杆承托槽。
进一步地，所述打通装置还包括用来对所述第一滑块限位的滑块限位机构，所述滑块限位机构包括固定在所述运动承载支架上的限位气缸以及固定在所述限位气缸输出端的限位块。
更进一步地，所述打通装置还包括MCU模块，所述MCU模块接收熔炼炉通风口处的检测模块的检测信息并根据信息调度所述打通装置运动；所述检测模块包括：视觉相机、压力传感器和激光传感器。
一种熔炼炉通风口的打通方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、熔炼炉通风口处的检测模块检测熔炼炉通风口处的堵塞状态，如果通风口产生堵塞趋势且通风口风压在0.1～0.15Mpa范围内，检测模块将通风口堵塞且允许打通的状态反馈给MCU模块；
S2、MCU模块调度第二电机启动，第二电机通过驱动滚销齿轮沿销齿条运动，使打通装置到达堵塞风口处的指定位置；
S3、MCU模块调度第一电机启动，第一电机带动第一连杆、第二连杆和顶层安装板组成的曲柄滑块机构运动，使顶层打通机构和延伸架构靠近堵塞风口运动到特定位置；
S4、MCU模块调度钢钎预送气缸启动，钢钎预送气缸收缩带动安装在第一滑块上的蓄能冲击气缸靠近堵塞风口运动到特定位置；
S5、MCU模块调度蓄能冲击气缸启动，蓄能冲击气缸伸长并在导杆承托座的导向作用下对堵塞风口打通工作；
S6、蓄能冲击气缸将打通工作的完成状态反馈给MCU模块；若已完成打通工作，则MCU模块启动钢钎预送气缸、蓄能冲击气缸和第一电机同时完成复位工作。
进一步地，步骤S4完成后，MCU模块调度限位气缸启动，限位气缸伸长使限位块向上运动对第一滑块限位。
本发明的一种熔炼炉通风口的打通装置及打通方法的有益效果是：
1、采用第一电机、钢钎预送气缸与蓄能冲击气缸联合作用，钢钎预送气缸提前将钢钎导杆预送到位，可以保证蓄能冲击气缸在打击结晶杂质，更好的打通通风口；在退出通风口的时，第一电机、钢钎预送气缸和蓄能冲击气缸同时工作，在最短的时间内退出，防止铅液外流。
2、采用多层延伸架构可以对工作环境进行有效的避障，减少打通装置自身的占地空间。
3、采用滚销齿轮和销齿条组成的销齿传动动力结构，装置能够更好的适应恶劣的工作环境，保证传动精度，并且通过导轮和第三导轨导向，保证装置不会跑偏，实现对装置的粗定位。
4、通过更换不同尺寸的钢钎导杆，能实现不同的通风口作业。
5、检测模块可以实时监测判断通风口是否堵塞及打通，及时通知MCU模块进行智能化调度打通装置，以快速打通熔炼炉通风口，不会出现人为的错打和漏打现像。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例立体图；
图2是本发明实施例俯视图；
图3是图1中A部放大图。
图中：1、运动承载支架，2、第一导轨，3、延伸架构，31、延伸板，32、第二导轨，4、顶层打通机构，41、顶层安装板，42，第三导轨，43、钢钎预送气缸，44、第一滑块，45、蓄能冲击气缸，46、钢钎导杆，5、第一电机，6、第一连杆，7、第二连杆，8、销齿条，9、第二电机，10、滚销齿轮，11、导轮，12、第四导轨，13、导杆承托座，14、滑块限位机构，141、限位块，142、限位气缸，15、MCU模块。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图3所示的本发明的一种熔炼炉通风口的打通装置的具体实施例，包括运动承载支架1、设置在运动承载支架1上表面的第一导轨2、沿第一导轨2滑动的延伸架构组件、设置在延伸架构组件上的顶层打通机构4；延伸架构组件包括n层延伸架构3，其中n≥0；延伸架构3包括延伸板31和设置在延伸板31上的第二导轨32，延伸板31沿其下方的导轨滑动；顶层打通机构4包括沿最上层的延伸架构3的第二导轨32滑动的顶层安装板41、设置在顶层安装板41上的第三导轨42、安装在顶层安装板41上的钢钎预送气缸43、安装在钢钎预送气缸43输出端的且沿第三导轨42滑动的第一滑块44、安装在第一滑块44上的蓄能冲击气缸45以及安装在蓄能冲击气缸45的输出端的钢钎导杆46；运动承载支架1上安装有第一电机5、第一电机5的输出轴与第一连杆6的一端固定连接；第一连杆6的另一端与第二连杆7的一端销接，第二连杆7的另一端与顶层安装板41铰接。
可通过更换不同尺寸的钢钎导杆46，实现不同的通风口作业。
本实施例中，n＝1，即设置一层延伸架构3。具体地，可根据运动承载支架1距离通风口的距离以及高度限制等综合考虑设计延伸架构3的层数。采用多层延伸架构3可以对工作环境进行有效的避障，减少打通装置自身的占地空间。
打通装置还包括：设置在地面上且与第一导轨2垂直设置的销齿条8、安装在运动承载支架1上的第二电机9以及与第二电机9的输出轴同轴连接的滚销齿轮10，滚销齿轮10与销齿条8啮合。打通装置还包括：对称设置在运动承载支架1下侧的至少一对导轮11和与销齿条8平行设置的两条第四导轨12，导轮11沿第四导轨12移动。
采用滚销齿轮10和销齿条8组成的销齿传动动力结构，装置能够更好的适应恶劣的工作环境，保证传动精度，并且通过导轮11和第四导轨12导向，保证装置不会跑偏，实现对装置的粗定位。
本实施例中，钢钎预送气缸43和蓄能冲击气缸45相对设置，钢钎预送气缸43的初始状态为伸长极限状态，蓄能冲击气缸45的初始状态为压缩极限状态。
运动承载支架1上表面还固定安装有用来对钢钎导杆46导向和支撑的导杆承托座13，导杆承托座13的上表面具有放置钢钎导杆46的导杆承托槽。
打通装置还包括用来对第一滑块44限位的滑块限位机构14，滑块限位机构14包括固定在运动承载支架1上的限位气缸142以及固定在限位气缸142输出端的限位块141。限位块141保证蓄能冲击气缸45在工作时，第一滑块44不会沿第三导轨42向后移动。滑块限位机构14还可采用可回弹挡块结构。
打通装置还包括MCU模块15，MCU模块15接收熔炼炉通风口处的检测模块的检测信息并根据信息调度打通装置运动；检测模块包括：视觉相机、压力传感器和激光传感器。
本实施例的熔炼炉通风口的打通装置的打通方法，包括以下步骤：
S1、熔炼炉通风口处的检测模块检测熔炼炉通风口处的堵塞状态，如果通风口产生堵塞趋势且通风口风压在0.1～0.15Mpa范围内，检测模块将通风口堵塞且允许打通的状态反馈给MCU模块15；
S2、MCU模块15调度第二电机9启动，第二电机9通过驱动滚销齿轮10沿销齿条8运动，使打通装置到达堵塞风口处的指定位置；
S3、MCU模块15调度第一电机5启动，第一电机5带动第一连杆6、第二连杆7和顶层安装板41组成的曲柄滑块机构运动，使顶层打通机构4和延伸架构3靠近堵塞风口运动到特定位置；
S4、MCU模块15调度钢钎预送气缸43启动，钢钎预送气缸43收缩带动安装在第一滑块44上的蓄能冲击气缸45靠近堵塞风口运动到特定位置；MCU模块15调度限位气缸142启动，限位气缸142伸长使限位块141向上运动对第一滑块44限位。
S5、MCU模块15调度蓄能冲击气缸45启动，蓄能冲击气缸45伸长并在导杆承托座13的导向作用下对堵塞风口打通工作。
S6、蓄能冲击气缸45将打通工作的完成状态反馈给MCU模块15；若已完成打通工作，则MCU模块15启动钢钎预送气缸43、蓄能冲击气缸45和第一电机5同时完成复位工作。
检测模块再次检测通风的堵塞状态，若通风口良好，则进行下一工作，若通风口通风不良好，重复进行上述工作。
钢钎预送气缸43收缩时，限位块141位于第一滑块44的下方，当第一滑块44通过限位块141后，限位气缸142伸长使限位块141阻挡在第一滑块44的后方，防止蓄能冲击气缸45工作时，第一滑块44后退。
检测模块可以实时监测判断通风口是否堵塞及打通，及时通知MCU模块15进行智能化调度打通装置，以快速打通熔炼炉通风口，不会出现人为的错打和漏打现像。
应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种熔炼炉通风口的打通装置，其特征在于：包括运动承载支架(1)、设置在所述运动承载支架(1)上表面的第一导轨(2)、沿所述第一导轨(2)滑动的延伸架构组件、设置在所述延伸架构组件上的顶层打通机构(4)；所述延伸架构组件包括n层延伸架构(3)，其中n≥0；所述延伸架构(3)包括延伸板(31)和设置在所述延伸板(31)上的第二导轨(32)，所述延伸板(31)沿其下方的导轨滑动；所述顶层打通机构(4)包括沿最上层的延伸架构(3)的第二导轨(32)滑动的顶层安装板(41)、设置在所述顶层安装板(41)上的第三导轨(42)、安装在所述顶层安装板(41)上的钢钎预送气缸(43)、安装在所述钢钎预送气缸(43)输出端且沿所述第三导轨(42)滑动的第一滑块(44)、安装在所述第一滑块(44)上的蓄能冲击气缸(45)以及安装在所述蓄能冲击气缸(45)的输出端的钢钎导杆(46)；所述运动承载支架(1)上安装有第一电机(5)、所述第一电机(5)的输出轴与第一连杆(6)的一端固定连接；所述第一连杆(6)的另一端与第二连杆(7)的一端销接，所述第二连杆(7)的另一端与所述顶层安装板(41)铰接。
2.根据权利要求1所述的一种熔炼炉通风口的打通装置，其特征在于：n＝1。
3.根据权利要求1所述的一种熔炼炉通风口的打通装置，其特征在于：所述打通装置还包括：设置在地面上且与所述第一导轨(2)垂直设置的销齿条(8)、安装在所述运动承载支架(1)上的第二电机(9)以及与所述第二电机(9)的输出轴同轴连接的滚销齿轮(10)，所述滚销齿轮(10)与所述销齿条(8)啮合。
4.根据权利要求3所述的一种熔炼炉通风口的打通装置，其特征在于：所述打通装置还包括：对称设置在所述运动承载支架(1)下侧的至少一对导轮(11)和与所述销齿条(8)平行设置的两条第四导轨(12)，所述导轮(11)沿所述第四导轨(12)移动。
5.根据权利要求1所述的一种熔炼炉通风口的打通装置，其特征在于：所述钢钎预送气缸(43)和所述蓄能冲击气缸(45)相对设置，所述钢钎预送气缸(43)的初始状态为伸长极限状态，所述蓄能冲击气缸(45)的初始状态为压缩极限状态。
6.根据权利要求1所述的一种熔炼炉通风口的打通装置，其特征在于：所述运动承载支架(1)上表面还固定安装有用来对所述钢钎导杆(46)导向和支撑的导杆承托座(13)，所述导杆承托座(13)的上表面具有用来放置所述钢钎导杆(46)的导杆承托槽。
7.根据权利要求1所述的一种熔炼炉通风口的打通装置，其特征在于：所述打通装置还包括用来对所述第一滑块(44)限位的滑块限位机构(14)，所述滑块限位机构(14)包括固定在所述运动承载支架(1)上的限位气缸(142)以及固定在所述限位气缸(142)输出端的限位块(141)。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种熔炼炉通风口的打通装置，其特征在于：所述打通装置还包括MCU模块(15)，所述MCU模块(15)接收熔炼炉通风口处的检测模块的检测信息并根据信息调度所述打通装置运动；所述检测模块包括：视觉相机、压力传感器和激光传感器。
9.一种熔炼炉通风口的打通方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、熔炼炉通风口处的检测模块检测熔炼炉通风口处的堵塞状态，如果通风口产生堵塞趋势且通风口风压在0.1～0.15Mpa范围内，检测模块将通风口堵塞且允许打通的状态反馈给MCU模块(15)；
S2、MCU模块(15)调度第二电机(9)启动，第二电机(9)通过驱动滚销齿轮(10)沿销齿条(8)运动，使打通装置到达堵塞风口处的指定位置；
S3、MCU模块(15)调度第一电机(5)启动，第一电机(5)带动第一连杆(6)、第二连杆(7)和顶层安装板(41)组成的曲柄滑块机构运动，使顶层打通机构(4)和延伸架构(3)靠近堵塞风口运动到特定位置；
S4、MCU模块(15)调度钢钎预送气缸(43)启动，钢钎预送气缸(43)收缩带动安装在第一滑块(44)上的蓄能冲击气缸(45)靠近堵塞风口运动到特定位置；
S5、MCU模块(15)调度蓄能冲击气缸(45)启动，蓄能冲击气缸(45)伸长并在导杆承托座(13)的导向作用下对堵塞风口打通工作。
S6、蓄能冲击气缸(45)将打通工作的完成状态反馈给MCU模块(15)；若已完成打通工作，则MCU模块(15)启动钢钎预送气缸(43)、蓄能冲击气缸(45)和第一电机(5)同时完成复位工作。
10.根据权利要求9所述的熔炼炉通风口的打通方法，其特征在于：步骤S4完成后，MCU模块(15)调度限位气缸(142)启动，限位气缸(142)伸长使限位块(141)向上运动对第一滑块(44)限位。
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