CN110779337B - 一种镁窑自动填料及炉渣清理装置 - Google Patents

一种镁窑自动填料及炉渣清理装置 Download PDF

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Abstract

一种镁窑自动填料及炉渣清理装置,包括底盘移动机构、升降机构、进给机构、执行机构、总控机构及自动上料仓。依靠横纵向导轨及升降机构将执行机构准确对准窑管,通过进给机构向前进给实现清渣动作,清渣完成进给机构反向进给实现送料动作。本发明的执行机构在循环动作中分别完成清渣和填料动作,效率高,速度快,消除了施工过程中的危险因素,保证施工过程稳定顺利地进行,相较于以往的人工清渣送料,解放劳动力,实现机械化和自动化施工作业,保障施工人员人身安全,降低劳动强度,实现机械化和自动化施工,提高工作效率,改善了工人的作业环境。

Description

一种镁窑自动填料及炉渣清理装置
技术领域
本发明属于冶炼过程中上下料技术领域,具体涉及一种镁窑自动填料及炉渣清理装置。
背景技术
金属镁是继钢铁、铝等金属之后的第三大金属工程材料,被称为“21世纪的绿色工程材料”。目前冶炼镁的方法主要是热还原法,即采用硅铁对从碳酸盐矿石中经煅烧产生的氧化镁进行热还原。每个冶炼炉约有40个直径0.3米左右,长近4米的窑管,原材料是镁矿石粉末与石灰按一定比例加工成的镁核,其大小与核桃相似,硬度较低。装料时要求尽量轻放,减少镁核损耗,需将窑管大致装满。冶炼温度大约在1200℃,时长为8小时。烧制完成后窑管中会有70%左右的矿渣,停炉冷却半个小时后,在炉温800℃左右时开始掏渣,掏空后装料再进行下一次冶炼工作。
通过冶炼过程可以看出,填料、掏渣是整个生产过程中的重要环节,工作量繁重,费时费力。传统的填料和掏渣工作大多由人工完成,工人使用长五米左右的推铲,一铲一铲地填料或掏渣,存在劳动强度大、工作环境恶劣、耗时长、效率低及对镁核损坏严重等问题。同时在装料及掏渣过程中,炉口附近温度非常高,并伴有大量灰尘及噪音,工人工作的危险性高且容易造成职业疾病。
发明内容
为了解决上述存在的问题,本发明提供一种镁窑自动填料及炉渣清理装置,解决冶炼炉炉管的传统人工填料和掏渣所存在的工作效率低,镁核浪费大,以及对工人身体健康危害程度高的问题。
本发明所采用的技术方案是,一种镁窑自动填料及炉渣清理装置,其特征在于,包括底盘移动机构、升降机构、进给机构、执行机构、总控机构及自动上料仓;
所述底盘移动机构包括底盘驱动轮、底盘从动轮、底盘支架、固定于底盘支架上侧的进给导轨以及底盘液压马达,底盘支架通过轮叉连接底盘驱动轮和底盘从动轮,底盘驱动轮由底盘液压马达驱动,沿厂区地面预铺的地面导轨移动;
所述升降机构固定在底盘支架靠近窑管一侧,升降机构包括升降液压缸、回转轮、回转轴、升降立柱,升降液压缸位于升降立柱内,回转轴安装在两个升降立柱中间,回转轴装有两个回转轮;
所述进给机构包括进给主动轮、进给从动轮、进给底板、辅助抬升液压缸、抬升立柱、进给液压马达和固定座,进给主动轮和进给从动轮通过轮叉连接到进给底板上,进给液压马达驱动进给主动轮沿底盘支架上固定的进给导轨实现进给动作,辅助抬升液压缸安装在进给底板上,抬升立柱安装在进给底板上,辅助抬升液压缸顶部与固定座连接;
所述执行机构包括链轮液压马达、连接件、驱动链轮、外链板、内链板、支撑链轮、刮板、支撑圆滚子、前转轴固定架、支撑架、外挡板、链轴、限位块,外链板、内链板和支撑链轮组成链结构,执行机构的送料、清渣动作采用链结构并由链轮液压马达驱动,支撑架一端连接驱动链轮并通过连接件固定在进给机构的固定座上,支撑架另一端由升降机构支撑,并通过前转轴固定架连接支撑链轮,支撑链轮上设置有支撑圆滚子,链轮液压马达与驱动链轮连接,外挡板、和链轮安装在支撑架上,外链板、内链板和刮板安装在链轴上,内链板上焊有90°限位块限制刮板的运动角度,外链板起连接作用,支撑圆滚子位于执行机构最前端,在工作时与窑壁接触,改善执行机构悬臂的刚度;
所述总控机构包括显示器、开关按钮、控制按钮、油箱、液压泵及控制阀,分别与液压马达、液压缸相连接;
所述自动上料仓设置在底盘支架靠近窑管一侧的执行机构的上方,包括料斗、挡料机构、导引滑道及送料液压缸,料斗用于存放原材料,通过送料液压缸及挡料机构控制送料速度,原材料通过导引滑道输送至所述执行机构的刮板上。
进一步地,所述执行机构上的刮板上设有筛孔。
进一步地,底盘移动机构、升降机构、进给机构和自动上料仓还包括由液压油路,油路布置在钢材结构中。
本发明的有益效果是:本发明可以快速准确到达炉口工作位置,一次往复运动便可完成清渣和填料动作,实现了可移动式快速作业,加快了冶炼炉清渣及填料速度,提高了工作效率,同时大大降低了操作人员的工作强度,最大程度地避免了对人员所造成的健康危害。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明底盘移动机构的结构示意图;
图3是本发明升降机构的结构示意图;
图4是本发明进给机构的结构示意图;
图5是本发明执行机构的结构示意图;
图6是本发明执行机构的细节示意图;
图7是本发明总控机构的结构示意图;
图8是本发明自动上料仓的结构示意图;
图9是本发明作业示意图;
图中,1-底盘移动机构,101-底盘驱动轮,102-底盘从动轮,103-底盘支架,104-进给导轨,105-底盘液压马达,2-升降机构,201-升降液压缸,202-回转轮,203-回转轴,204-升降立柱,3-进给机构,301-进给主动轮,302-进给从动轮,303-进给底板,304-辅助抬升液压缸,305-抬升立柱,306-进给液压马达,307-固定座,4-执行机构,401-链轮液压马达,402-连接件,403-驱动链轮,404-外链板,405-内链板,406-支撑链轮,407-刮板,408-支撑圆滚子,409-前转轴固定架,410-支撑架,411-外挡板,412-链轴,413-限位块,5-总控机构,501-显示器,502-开关按钮,503-控制按钮,6-自动上料仓,601-料斗,602-挡料机构,603-导引滑道,604送料液压缸,7-窑管,8-地面导轨,9-集渣槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
一种镁窑自动填料及炉渣清理装置,其结构如图1所示,包括底盘移动机构1、升降机构2、进给机构3、执行机构4、总控机构5、自动上料仓6。
如图2所示,底盘移动机构1包括底盘驱动轮101、底盘从动轮102、底盘支架103及固定于底盘支架上侧的进给导轨104,底盘支架103通过轮叉连接底盘驱动轮101和底盘从动轮102,底盘驱动轮101由底盘液压马达105驱动,沿厂区地面预铺的地面导轨8移动。
如图3所示,升降机构2直接固定在底盘支架103靠近窑管7一侧,升降机构2包括升降液压缸201、回转轮202、回转轴203、升降立柱204,升降液压缸201位于升降立柱204内,回转轴203安装在两个升降立柱204中间,回转轴203装有两个回转轮202,对执行机构4中的外挡板411起支撑和导向作用。
如图4所示,进给机构3包括进给主动轮301、进给从动轮302、进给底板303、辅助抬升液压缸304、抬升立柱305、进给液压马达306和固定座307。进给主动轮301和进给从动轮302通过轮叉连接到进给底板303上,进给液压马达306驱动进给主动轮301沿底盘支架103上固定的进给导轨104实现进给动作,辅助抬升液压缸304安装在进给底板303上,抬升立柱305安装在进给底板303上,辅助抬升液压缸304顶部与固定座307连接。
如图5-6所示,执行机构4包括链轮液压马达401、连接件402、驱动链轮403、外链板404、内链板405、支撑链轮406、刮板407、支撑圆滚子408、前转轴固定架409、支撑架410、外挡板411、链轴412、限位块413;外链板404、内链板405和支撑链轮406组成链结构,执行机构4的送料、清渣动作采用链结构并由链轮液压马达401驱动;支撑架410一端连接驱动链轮403并通过连接件402固定在进给机构3的固定座307上,在升降机构2动作时,进给机构3辅助执行机构4完成抬升动作,支撑架410另一端由升降机构2支撑,并通过前转轴固定架409连接支撑链轮406,支撑链轮406上设置有支撑圆滚子408,链轮液压马达401与驱动链轮403连接,外挡板411、和链轮412安装在支撑架410上,外链板404、内链板405和刮板407安装在链轴412上,内链板405上焊有90°限位块413限制刮板407的运动角度,外链板404起连接作用,支撑圆滚子408位于执行机构4最前端,在工作时与窑壁接触,改善执行机构4悬臂的刚度。刮板407上设置有筛孔,可以筛掉镁核破碎的小颗粒,落入安装在底盘移动机构1中底盘支架103上的收集箱中,进而回收进行二次结核,减少原材料浪费。
如图7所示,总控机构5包括显示器501、开关按钮502、控制按钮503、油箱、液压泵及控制阀等,与各液压马达、液压缸相连接。
如图8-9所示,自动上料仓6设置在底盘支架103靠近窑管7一侧的执行机构4的上方,包括料斗601、挡料机构602、导引滑道603及送料液压缸604。料斗601用于存放原材料,通过送料液压缸604及挡料机构602,控制送料速度,原材料通过导引滑道603运输至执行机构4的刮板407上。
如图9所示分别为窑管7,地面导轨8和集渣槽9。
作业时,通过总控机构5上的开关按钮502和控制按钮503控制装置整体动作,显示器501可实时展示装置各机构工作状态。
通过控制底盘移动机构1中的底盘液压马达105转动,驱动装置整体沿地面导轨8横向运动,到达横向工作位置后,通过换向阀换向将底盘液压马达105锁死,防止装置位置偏移。此时通过控制升降机构2中的升降液压缸201和进给机构3中的辅助抬升液压缸高度,调整执行机构4位置,将执行机构4抬升到对应工作高度,通过换向阀换向为液压缸保压并保持所在高度。
此时通过链轮液压马达401驱动执行机构4中的链结构传动,然后通过进给液压马达306驱动进给机构3沿进给导轨104缓慢进给,使执行机构4逐渐深入窑管7,支撑圆滚子408支撑在窑管7内壁,执行机构4下侧刮板407由于重力和限位块413作用,与水平保持70°左右角度,通过执行机构下侧刮板407将炉渣逐渐刨出到集渣槽9。当进给机构3运动到前极限位置,进给停止,此时执行机构4运动到窑管7底部,继续驱动链轮液压马达401直至无大量炉渣随下侧刮板407排出,此时炉渣已基本清除,完成清渣动作。
此时通过控制自动上料仓6中的送料液压缸604,将挡料机构602退出落料口,原料镁核将沿导引滑道603滚动至执行机构4上侧的刮板407上,驱动进给液压马达306反向转动,进给机构3沿进给导轨104反向缓慢进给,使执行机构4逐渐退出窑管7,将窑管7内部空间的70%左右填装满镁核原料,当窑管7达到填料要求时,控制自动上料仓6中的送料液压缸604,将挡料机构602插入落料口,停止落料,填装完成后,进给机构3运动到后极限位置。此时单个窑管清渣和填料动作完成,准备运动到下一工位完成其他窑管清渣和填料工作。
本发明清渣和填料动作在一次进给循环中完成,效率高,速度快,排除了施工过程中的危险因素,保证施工过程稳定顺利地进行,相较于以往的人工清渣送料方式,本发明解放了劳动力,实现了机械化和自动化施工作业,保障了施工人员人身安全,降低了劳动强度,提高工作效率,改善了工人的作业环境。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种镁窑自动填料及炉渣清理装置,其特征在于,包括底盘移动机构(1)、升降机构(2)、进给机构(3)、执行机构(4)、总控机构(5)及自动上料仓(6);
所述底盘移动机构(1)包括底盘驱动轮(101)、底盘从动轮(102)、底盘支架(103)、固定于底盘支架(103)上侧的进给导轨(104)以及底盘液压马达(105),底盘支架(103)通过轮叉连接底盘驱动轮(101)和底盘从动轮(102),底盘驱动轮(101)由底盘液压马达(105)驱动,沿厂区地面预铺的地面导轨(8)移动;
所述升降机构(2)固定在底盘支架(103)靠近窑管(7)一侧,升降机构(2)包括升降液压缸(201)、回转轮(202)、回转轴(203)、升降立柱(204),升降液压缸(201)位于升降立柱(204)内,回转轴(203)安装在两个升降立柱(204)中间,回转轴(203)装有两个回转轮(202);
所述进给机构(3)包括进给主动轮(301)、进给从动轮(302)、进给底板(303)、辅助抬升液压缸(304)、抬升立柱(305)、进给液压马达(306)和固定座(307),进给主动轮(301)和进给从动轮(302)通过轮叉连接到进给底板(303)上,进给液压马达(306)驱动进给主动轮(301)沿底盘支架(103)上固定的进给导轨(104)实现进给动作,辅助抬升液压缸(304)安装在进给底板(303)上,抬升立柱(305)安装在进给底板(303)上,辅助抬升液压缸(304)顶部与固定座(307)连接;
所述执行机构(4)包括链轮液压马达(401)、连接件(402)、驱动链轮(403)、外链板(404)、内链板(405)、支撑链轮(406)、刮板(407)、支撑圆滚子(408)、前转轴固定架(409)、支撑架(410)、外挡板(411)、链轴(412)、限位块(413),外链板(404)、内链板(405)和支撑链轮(406)组成链结构,执行机构(4)的送料、清渣动作采用链结构并由链轮液压马达(401)驱动,支撑架(410)一端连接驱动链轮(403)并通过连接件(402)固定在进给机构(3)的固定座(307)上,支撑架(410)另一端由升降机构(2)支撑,并通过前转轴固定架(409)连接支撑链轮(406),支撑链轮(406)上设置有支撑圆滚子(408),链轮液压马达(401)与驱动链轮(403)连接,外挡板(411)、和链轮(412)安装在支撑架(410)上,外链板(404)、内链板(405)和刮板(407)安装在链轴(412)上,内链板(405)上焊有90°限位块(413)限制刮板(407)的运动角度,外链板(404)起连接作用,支撑圆滚子(408)位于执行机构(4)最前端,在工作时与窑壁接触,改善执行机构(4)悬臂的刚度;
所述总控机构(5)包括显示器(501)、开关按钮(502)、控制按钮(503)、油箱、液压泵及控制阀,分别与液压马达、液压缸相连接;
所述自动上料仓(6)设置在底盘支架(103)靠近窑管(7)一侧的执行机构(4)的上方,包括料斗(601)、挡料机构(602)、导引滑道(603)及送料液压缸(604),料斗(601)用于存放原材料,通过送料液压缸(604)及挡料机构(602)控制送料速度,原材料通过导引滑道(603)输送至所述执行机构(4)的刮板(407)上。
2.根据权利要求1所述的一种镁窑自动填料及炉渣清理装置,其特征在于,所述执行机构(4)上的刮板(407)上设有筛孔。
3.根据权利要求1所述的一种镁窑自动填料及炉渣清理装置,其特征在于,底盘移动机构(1)、升降机构(2)、进给机构(3)和自动上料仓(6)还包括由液压油路,油路布置在钢材结构中。
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