CN110722146B - 一种独立的钢包回转台事故回转机构及其回转方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种独立的钢包回转台事故回转机构及其回转方法，属于冶金行业连续铸钢设备技术领域。技术方案是：液压马达（1）的阶梯轴（9）上从下至上依次设有液压缸（13）、主动半离合器（4）、从动半离合器（5）和小齿轮（6），主动半离合器（4）的下端设有主动半离合器轴承（10），主动半离合器（4）的上端和从动半离合器（5）的下端分别设有相啮合的齿，小齿轮（6）和从动半离合器（5）通过小齿轮上轴承（7）和小齿轮下轴承（8）与阶梯轴（9）固定在一起，小齿轮（6）的外齿与钢包回转支承（16）的外齿啮合在一起。本发明的有益效果是：当钢包回转台发生故障时，能够将钢包回转台顺利旋转至指定位置，提高钢包回转台驱动的可靠性。

Description

一种独立的钢包回转台事故回转机构及其回转方法

技术领域

本发明涉及一种独立的钢包回转台事故回转机构及其回转方法，属于冶金行业连续铸钢设备技术领域。

背景技术

钢包回转台是目前炼钢、连铸中应用最普遍的运载和承托钢包进行浇铸的设备。连铸机采用钢包回转台具有如下特点：它能迅速准确地将载满钢水的钢包运送至浇钢位置并在浇钢过程中支承钢包；更换钢包迅速、能适应多炉连浇的需要；发生事故或断电时，能迅速将钢包转移到安全位置；能实现保护浇注，并通过安装钢水称重装置，浇铸更顺利，占用浇铸平台面积小，有利于浇注操作。钢包回转台驱动机构是钢包回转台的关键设备之一，连续铸钢作业过程中，液态的钢水从钢水包经中间包到结晶器和二冷段逐步冷却形成初级产品—连铸坯，如果在此过程中有一个环节出了问题，都需要先把钢水包关闭，然后钢包回转台带着钢水包转到事故位，由天车把钢包连同剩余的钢水吊走，如果此时钢包水口机构出了故障不能够关闭或者钢包烧穿出现钢水外流，钢包转到事故位后钢水会流到事故罐，也不会造成安全事故，这要求此时的钢水包向事故位的回转确保成功，如果没能够成功回转，钢水会流到浇铸台上，造成设备和人员的伤害。

正常情况下，钢包回转台的回转都是靠电机驱动，但当停电时，或者当电动系统出现问题时，就要通过事故回转置把钢水包打到事故位，事故回转装置就是保证钢水包和连铸设备及人员安全的关键设备。比如中国专利“钢包回转台液压事故驱动装置”专利号ZL201120503084.2；中国专利“钢包回转台用的驱动装置”，专利号ZL201220632250.3；中国专利“一种钢包回转台的制动及事故驱动装置”专利号ZL201520949105.1；中国专利“一种联动式钢包回转台液压驱动机构”，专利号ZL201320338228.2，就是在原来电机驱动的同时，增加了液压驱动，当钢包回转台交流变频传动控制系统出现故障或出现停电故障时，就可以采用事故回转机构，一方面保证了正常的生产，另一方面防止发生重大安全生产事故。但是这些事故回转方案中有一个共同的特点就是利用了原来和电机驱动相连接的减速机作为输入端，也就是这种模式，一个带有双输入轴的减速机一头接电机，一头接马达，正常工作使用电机驱动，事故状态使用马达驱动。在炼钢、连铸生产实践中发现，这种事故驱动有以下弊端：

（1）不能防范所有驱动系统的设备故障

根据现场数据分析，造成钢包回转台不能回转的事故主要有这么几方面：钢包回转台交流变频传动控制系统出现故障或出现停电故障时；电机机械方面故障包括轴承抱死、电气抱闸打不开等、钢包回转台双输入轴的减速机内齿轮打平，钢包回转台双输入轴的减速机小齿轮轮齿折断、钢包回转台双输入轴的减速机内齿轮卡死，钢包回转台电气故障只占到30﹪，目前采用的事故回转只能防范电气方面的故障，目前采用的方案有很大的局限性。

（2）电机驱动和马达驱动在一起不能防范钢包穿包事故

钢包的滑动水口液压系统或滑动水口机构出现故障，钢包水口关不住，钢包要浇着钢水进行回转，电机驱动、马达驱动、双输入轴的减速机集中在一块，容易把所有的驱动机构烧毁，造成重大安全生产事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种独立的钢包回转台事故回转机构及其回转方法，能够提高钢包回转台驱动的可靠性、安全性，解决背景技术中存在的问题。

本发明的技术方案是：

一种独立的钢包回转台事故回转机构，包含液压马达、液压缸下轴承、液压缸上轴承、主动半离合器、从动半离合器、小齿轮、小齿轮上轴承、小齿轮下轴承、阶梯轴、主动半离合器轴承、缸杆套、液压缸、底座和钢包回转支承，液压马达固定在底座上，液压马达具有输出的阶梯轴，阶梯轴上从下至上依次设有液压缸、主动半离合器、从动半离合器和小齿轮，所述液压缸通过液压缸上轴承和液压缸下轴承连接在阶梯轴上，液压缸的活塞杆为套筒状的缸杆套；阶梯轴上设有花键，主动半离合器通过阶梯轴上的花键固定在阶梯轴上，主动半离合器的下端设有主动半离合器轴承，主动半离合器的上端和从动半离合器的下端分别设有相啮合的齿，小齿轮和从动半离合器通过小齿轮上轴承和小齿轮下轴承与阶梯轴固定在一起，钢包回转支承上具有外齿，小齿轮的外齿与钢包回转支承的外齿啮合在一起。

所述液压缸的缸体通过螺栓固定在底座上。

所述液压缸上设有上油口和下油口。

所述液压缸的缸杆套内径与阶梯轴相匹配。

一种独立的钢包回转台事故回转方法，采用上述所限定的一种独立的钢包回转台事故回转机构，包含以下步骤：

①当钢包回转台发生故障时，液压缸的下油口进油，上油口回油，液压缸的缸杆套伸出，推动主动半离合器轴承的外套沿阶梯轴的花键向上移动，使主动半离合器的齿与从动半离合器的齿相啮合；

②启动液压马达，带动阶梯轴旋转，把力矩通过花键传给主动半离合器，主动半离合器再将力矩通过从动半离合器传给与从动半离合器相固定的小齿轮，小齿轮驱动钢包回转支承旋转，从而使钢包回转台旋转至指定位置；

③当钢包回转台到达指定位置后，液压马达停止工作，液压缸下油口回油，上油口进油，液压缸的缸杆套缩回，主动半离合器在重力作用下沿阶梯轴上的花键向下移动到最低位，使主动半离合器与从动半离合器相啮合的齿脱开。

本发明的有益效果是：

（1）该机构独立于钢包回转台驱动系统，事故驱动不受双输出轴减速机安装位置的影响；

（2）正常生产时，小齿轮与钢包回转支承的外齿无负荷随动，液压缸、液压马达不动，节省了液压设备。

（3）当钢包回转台发生故障时，能够将钢包回转台顺利的旋转至指定位置，提高钢包回转台驱动的可靠性和安全性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明与钢包回转支承连接示意图；

图中：液压马达1、液压缸下轴承2、液压缸上轴承3、主动半离合器4、从动半离合器5、小齿轮6、小齿轮上轴承7、小齿轮下轴承8、阶梯轴9、主动半离合器轴承10、缸杆套11、上油口12、液压缸13、下油口14、底座15、钢包回转支承16。

具体实施方式

以下结合附图，通过实例对本发明作进一步说明。

参照附图1-2，一种独立的钢包回转台事故回转机构，包含液压马达1、液压缸下轴承2、液压缸上轴承3、主动半离合器4、从动半离合器5、小齿轮6、小齿轮上轴承7、小齿轮下轴承8、阶梯轴9、主动半离合器轴承10、缸杆套11、液压缸13、底座15和钢包回转支承16，液压马达1固定在底座15上，液压马达1具有输出的阶梯轴9，阶梯轴9上从下至上依次设有液压缸13、主动半离合器4、从动半离合器5和小齿轮6，所述液压缸13通过液压缸上轴承3和液压缸下轴承2连接在阶梯轴9上，液压缸13的活塞杆为套筒状的缸杆套11；阶梯轴9上设有花键，主动半离合器4通过阶梯轴9上的花键固定在阶梯轴9上，主动半离合器4的下端设有主动半离合器轴承10，主动半离合器4的上端和从动半离合器5的下端分别设有相啮合的齿，小齿轮6和从动半离合器5通过小齿轮上轴承7和小齿轮下轴承8与阶梯轴9固定在一起，钢包回转支承16上具有外齿，小齿轮6的外齿与钢包回转支承16的外齿啮合在一起。

在本实例中，参照附图1-2，该机构安装在钢包回转台电机、减速机的对侧，液压马达1安装在底座15上，液压马达1有输出的阶梯轴9，阶梯轴9上从下至上依次安装有液压缸13、主动半离合器4、从动半离合器5和小齿轮6；液压缸13通过螺栓固定在底座15上，液压缸13通过液压缸上轴承3、液压缸下轴承2固定在阶梯轴9上，液压缸13的活塞杆呈套筒状，液压缸13上设有上油口12和下油口14。主动半离合器4安装在液压缸13的上部，主动半离合器4通过阶梯轴9上的花键固定在阶梯轴9上，当阶梯轴9旋转时带动主动半离合器4一起旋转。主动半离合器4与阶梯轴9配合的比较松，当液压缸13的套筒状缸杆套11在液压力作用下向上伸出推动主动半离合器轴承10的外套，主动半离合器4沿阶梯轴9的花键向上移动，至到主动半离合器4的齿与从动半离合器5相啮合的齿相啮合住。当液压马达1驱动阶梯轴9旋转时，阶梯轴9带动主动半离合器4、从动半离合器5和小齿轮6一起旋转。液压缸13不旋转，液压缸13的套筒状缸杆套11及推动主动半离合器轴承10的外套不旋转，主动半离合器轴承10的内套及主动半离合器4一起旋转。

当液压缸13的套筒状缸杆套11在液压力作用下向下缩回，主动半离合器4在重力作用下随套筒状缸杆套11下降，主动半离合器4的齿与从动半离合器5的齿脱开。主动半离合器4下面安装有主动半离合器轴承10，上面设计有与从动半离合器5相啮合的牙齿，从动半离合器5和小齿轮6安装在阶梯轴9的最上端，小齿轮6安装在从动半离合器5的上部，二者安装固定在一起，从动半离合器5的下端设计有与主动半离合器4相啮合的牙齿，小齿轮6和从动半离合器5通过小齿轮上轴承7、小齿轮下轴承8与阶梯轴9固定在一起，小齿轮6的外齿与钢包回转支承16的外齿啮合在一起，当阶梯轴9的力矩传到小齿轮6，小齿轮6带动钢包回转支承16的外齿转动。

当钢包回转台使用电机、减速机正常运转时，本发明处于待命状态，待命时，液压缸13的套筒状缸杆套11处于缩回状态，主动半离合器4处于最低位，液压缸13、缸杆套11、主动半离合器4、阶梯轴9处于不旋转工作的状态，当钢包回转台在电机、减速机驱动下钢包回转支承16旋转时，和钢包回转支承16外齿相啮合的小齿轮6及与之固定在一起的从动半离合器5一起在小齿轮上轴承7、小齿轮下轴承8作用下围绕阶梯轴9无负荷随动。

当钢包回转台使用电机、减速机运转出现故障时，本发明处于工作状态，具体工作状态如下：

（1）液压缸13下油口14进油，上油口12回油，液压缸13的套筒状缸杆套11伸出，推动最低位的主动半离合器轴承10的外套沿阶梯轴9的花键向上移动，实现主动半离合器4的齿与从动半离合器5相啮合的齿相啮合；

（2）液压系统给液压马达1提供压力油，液压马达1工作，阶梯轴9旋转，把力矩通过花键传给主动半离合器4，再由主动半离合器4与从动半离合器5相啮合的齿，把力矩传给与从动半离合器5相固定的小齿轮6，由小齿轮6的外齿驱动钢包回转支承16旋转，使钢包回转台旋转至指定位置；

液压马达1工作时，液压缸13和缸杆套11固定不动，主动半离合器4、从动半离合器5、小齿轮6一起在阶梯轴9的驱动下旋转；

（3）液压马达1驱动钢包回转台到达指定位置后，液压马达1停止工作，液压缸13下油口14回油，上油口12进油，液压缸13的套筒状缸杆套11缩回，主动半离合器4在重力作用下沿阶梯轴9花键向下移动到最低位，实现主动半离合器4的齿与从动半离合器5啮合齿的脱开。

Claims (5)

1.一种独立的钢包回转台事故回转机构，其特征在于：包含液压马达（1）、液压缸下轴承（2）、液压缸上轴承（3）、主动半离合器（4）、从动半离合器（5）、小齿轮（6）、小齿轮上轴承（7）、小齿轮下轴承（8）、阶梯轴（9）、主动半离合器轴承（10）、缸杆套（11）、液压缸（13）、底座（15）和钢包回转支承（16），液压马达（1）固定在底座（15）上，液压马达（1）具有输出的阶梯轴（9），阶梯轴（9）上从下至上依次设有液压缸（13）、主动半离合器（4）、从动半离合器（5）和小齿轮（6），所述液压缸（13）通过液压缸上轴承（3）和液压缸下轴承（2）连接在阶梯轴（9）上，液压缸（13）的活塞杆为套筒状的缸杆套（11）；阶梯轴（9）上设有花键，主动半离合器（4）通过阶梯轴（9）上的花键固定在阶梯轴（9）上，主动半离合器（4）的下端设有主动半离合器轴承（10），主动半离合器（4）的上端和从动半离合器（5）的下端分别设有相啮合的齿，小齿轮（6）和从动半离合器（5）通过小齿轮上轴承（7）和小齿轮下轴承（8）与阶梯轴（9）固定在一起，钢包回转支承（16）上具有外齿，小齿轮（6）的外齿与钢包回转支承（16）的外齿啮合在一起。

2.根据权利要求1所述的一种独立的钢包回转台事故回转机构，其特征在于：所述液压缸（13）的缸体通过螺栓固定在底座（15）上。

3.根据权利要求1或2所述的一种独立的钢包回转台事故回转机构，其特征在于：所述液压缸（13）上设有上油口（12）和下油口（14）。

4.根据权利要求1所述的一种独立的钢包回转台事故回转机构，其特征在于：所述液压缸（13）的缸杆套（11）内径与阶梯轴（9）相匹配。

5.一种独立的钢包回转台事故回转方法，其特征在于：采用权利要求1-4所限定的一种独立的钢包回转台事故回转机构，包含以下步骤：

①当钢包回转台发生故障时，液压缸（13）的下油口（14）进油，上油口（12）回油，液压缸（13）的缸杆套（11）伸出，推动主动半离合器轴承（10）的外套沿阶梯轴（9）的花键向上移动，使主动半离合器（4）的齿与从动半离合器（5）的齿相啮合；

②启动液压马达（1），带动阶梯轴（9）旋转，把力矩通过花键传给主动半离合器（4），主动半离合器（4）再将力矩通过从动半离合器（5）传给与从动半离合器（5）相固定的小齿轮（6），小齿轮（6）驱动钢包回转支承（16）旋转，从而使钢包回转台旋转至指定位置；

③当钢包回转台到达指定位置后，液压马达（1）停止工作，液压缸（13）下油口（14）回油，上油口（12）进油，液压缸（13）的缸杆套（11）缩回，主动半离合器（4）在重力作用下沿阶梯轴（9）上的花键向下移动到最低位，使主动半离合器（4）与从动半离合器（5）相啮合的齿脱开。