CN110856382B - 钢包衬激光测厚扫描仪保护箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢包衬激光测厚扫描仪保护箱，该保护箱包括箱体，所述箱体内设置有竖向隔板和水平隔板，所述箱体的内腔通过竖向隔板和水平隔板分隔为扫描仪工作室、调节设备室、以及大防护门室；所述扫描仪工作室内设置有扫描仪，所扫描仪的下方设置有小防护门机构；所述调节设备室内设置有用于对扫描仪的镜头区域进行喷气降温的第一喷气机构和用于对扫描仪工作室的内腔进行喷气降温的第二喷气机构；所述大防护门室内设置有大防护门机构。本发明的钢包衬激光测厚扫描仪保护箱兼具冷却和隔离灰尘功能，确保扫描仪能在适宜的工作环境氛围中顺利实现对钢包衬厚度进行扫描测量。

Description

钢包衬激光测厚扫描仪保护箱

技术领域

本发明涉及扫描仪保护箱的技术领域，具体涉及一种钢包衬激光测厚扫描仪保护箱。

背景技术

炼钢过程中使用的钢包又称钢水包、盛钢桶和大包等，是用于盛钢水的，并且在钢包中还可以对钢水进行精炼处理等工艺操作。钢水包由外壳、内衬和注流控制机构三部分组成。钢包使用过程中的安全是炼钢操作管理最关注的问题。钢包在使用过程中一般进行人工判包，主要通过判定钢包内衬耐火材料残厚、侵蚀程度等来预测钢包是否可以继续盛装钢水，这就需要判包人员具有非常专业的知识和丰富的经验能力，稍有不慎就有可能出现误判，要么是还可以继续安全使用的钢包提前下线进行维修，要么是需要维修才能使用的继续使用造成安全隐患。这些现象在实际生产过程中大量存在，主要原因在于没有有效的手段科学的测定在线使用的钢包耐火材料残厚以及其侵蚀情况，不能用数据进行定量的分析。

现有的技术主要是采用三维激光扫描仪对转炉炉衬残厚进行测量，采用三维激光扫描仪在线测量钢包衬残厚还没有进行有效的应用。采用三维激光扫描仪在线测量钢包衬残厚主要困难在于钢包内温度超过1000℃，钢包口上方的气流温度往往超过400～800℃，且上方气流中含有大量的金属粉尘，测量条件非常恶劣，三维激光扫描仪适用的工作环境温度不超过50℃，三维激光扫描仪长期处于钢包口上方存在较大安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服上述背景技术的不足，提供一种钢包衬激光测厚扫描仪保护箱，该保护箱兼具冷却和隔离灰尘功能，确保扫描仪能在适宜的工作环境氛围中顺利实现对钢包衬厚度进行扫描测量。

为实现上述目的，本发明提供的一种钢包衬激光测厚扫描仪保护箱，包括箱体，所述箱体内设置有竖向隔板和水平隔板，所述箱体的内腔通过竖向隔板和水平隔板分隔为扫描仪工作室、调节设备室、以及大防护门室；

所述扫描仪工作室内设置有扫描仪，所述扫描仪的下方设置有小防护门机构；所述调节设备室内设置有用于对扫描仪的镜头区域进行喷气降温的第一喷气机构和用于对扫描仪工作室的内腔进行喷气降温的第二喷气机构；所述大防护门室内设置有大防护门机构。

进一步地，所述箱体包括主体框架、设置在主体框架顶端的顶板、设置在主体框架底端的底板以及设置在主体框架四周的侧板；

所述主体框架内设置有用于安装竖向隔板的竖向框架和用于安装水平隔板的水平框架。

进一步地，所述水平隔板上设置有与扫描仪的镜头区域相对布置的小防护门口；所述箱体的底板上设置有与小防护门口相对布置的大防护门口。

进一步地，所述小防护门机构包括用于打开或者闭合小防护门口的小防护门，所述小防护门的一侧设置有Y向滑轨，所述小防护门的另一侧设置有小防护门气缸和与小防护门气缸配合使用的小防护门气缸推杆，所述小防护门气缸推杆的活动端通过连接杆与小防护门固定连接，所述小防护门可在小防护门气缸推杆的驱动下沿Y向滑轨轴向移动。

进一步地，所述大防护门机构包括用于打开或者闭合大防护门口的大防护门，所述大防护门的一侧设置有X向滑轨、大防护门气缸、以及与大防护门气缸配合使用的大防护门气缸推杆，所述X向滑轨上套设有滑块，所述大防护门气缸推杆的活动端通过连接件与滑块固定连接，所述连接件通过连接板与大防护门固定连接，所述滑块可在大防护门气缸推杆的驱动下带动大防护门沿X向滑轨轴向移动。

进一步地，所述第一喷气机构包括第一涡流管和第一调压阀，所述第一涡流管安装在顶板上，所述第一涡流管的进气口通过第一管道与第一调压阀的出气口连接，所述第一调压阀的进气口与外界冷却气源连接，所述第一涡流管的出气口设置有第二管道，所述第二管道穿出设置在竖向隔板的第一通孔用于对扫描仪的镜头区域进行喷气降温。

进一步地，所述第二喷气机构包括第二涡流管和第二调压阀，所述第二涡流管安装在顶板上，所述第二涡流管的进气口通过第三管道与第二调压阀的出气口连接，所述第二调压阀的进气口与外界冷却气源连接，所述第二涡流管的出气口设置有第四管道，所述第四管道穿出设置在竖向隔板的第二通孔用于对扫描仪工作室的内腔进行喷气降温。

进一步地，所述第一喷气机构和第二喷气机构喷出的冷却气体从小防护门口流出形成保护气帘。

再进一步地，所述调节设备室内设置有第一电磁控制阀和第二电磁控制阀，所述第一电磁控制阀和第二电磁控制阀的控制信号输入端分别与外界的PLC控制系统的控制信号输出端连接，所述第一电磁控制阀的控制信号输出端与小防护门气缸的控制信号输入端连接；所述第二电磁控制阀的控制信号输出端与大防护门气缸的控制信号输入端连接。

更进一步地，所述顶板的内侧面设置有安装基座，所述扫描仪悬挂设置在安装基座上。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

其一，本发明的钢包衬激光测厚扫描仪保护箱设计有第一喷气机构和第二喷气机构，第一喷气机构用于对扫描仪的镜头区域进行喷气降温的，第二喷气机构用于对扫描仪工作室的内腔进行喷气降温的，通过第一喷气机构和第二喷气机构可以降低工作环境温度，既能确保顺利快速实现扫描测量的目的，又能起到保护扫描仪的目的，克服了扫描仪受钢包口上方温度限制不能正常实现扫描作业的难题。

其二，本发明的第一喷气机构和第二喷气机构喷出的冷却气体从小防护门口流出形成保护气帘，具有隔离清扫灰尘的作用，确保扫描仪能在适宜的工作环境氛围中顺利实现对钢包衬厚度进行扫描测量。

其三，本发明的钢包衬激光测厚扫描仪保护箱设计有小防护门机构和大防护门机构，通过小防护门机构和大防护门机构的双重保护，在不工作时防护门关闭防护洞口，保持箱体内的扫描仪与外界的隔离，进一步地提高扫描仪的安全性能。

附图说明

图1为一种钢包衬激光测厚扫描仪保护箱的结构示意图；

图2为图1所示钢包衬激光测厚扫描仪保护箱的主视结构示意图；

图3为图1所示钢包衬激光测厚扫描仪保护箱的左侧结构示意图；

图4为图3中大防护门机构的放大结构示意图；

图5为图4中沿A-A方向的剖视结构示意图；

图6为图1所示钢包衬激光测厚扫描仪保护箱的控制信号流程图；

图中：箱体1(主体框架1.1、顶板1.2、底板1.3、侧板1.4、竖向框架1.5、水平框架1.6、大防护门口1.7)、竖向隔板2(第一通孔2.1、第二通孔2.2)、水平隔板3(小防护门口3.1)、扫描仪工作室4、调节设备室5、大防护门室6、扫描仪7、小防护门机构8(小防护门8.1、Y向滑轨8.2、小防护门气缸8.3、小防护门气缸推杆8.4、连接杆8.5)、第一喷气机构9(第一涡流管9.1、第一调压阀9.2)、第二喷气机构10(第二涡流管10.1、第二调压阀10.2)、大防护门机构11(大防护门11.1、X向滑轨11.2、大防护门气缸11.3、大防护门气缸推杆11.4、滑块11.5、连接件11.6、连接板11.7)、第一管道12.1、第二管道12.2、第三管道12.3、第四管道12.4、保护气帘13、第一电磁控制阀14、第二电磁控制阀15、PLC控制系统16、安装基座17。

具体实施方式

下面结合实施案例详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。

如图1和图2所示的一种钢包衬激光测厚扫描仪保护箱，包括箱体1，箱体1内设置有竖向隔板2和水平隔板3，箱体1的内腔通过竖向隔板2和水平隔板3分隔为扫描仪工作室4、调节设备室5、以及大防护门室6；扫描仪工作室4内设置有扫描仪7，扫描仪7的下方设置有小防护门机构8；调节设备室5内设置有用于对扫描仪7的镜头区域进行喷气降温的第一喷气机构9和用于对扫描仪工作室4的内腔进行喷气降温的第二喷气机构10；大防护门室6内设置有大防护门机构11。水平隔板3上设置有与扫描仪7的镜头区域相对布置的小防护门口3.1；箱体1的底板1.3上设置有与小防护门口3.1相对布置的大防护门口1.7。顶板1.2的内侧面设置有安装基座17，扫描仪7悬挂设置在安装基座17上。

上述技术方案中，箱体1包括主体框架1.1、设置在主体框架1.1顶端的顶板1.2、设置在主体框架1.1底端的底板1.3以及设置在主体框架1.1四周的侧板1.4；主体框架1.1内设置有用于安装竖向隔板2的竖向框架1.5和用于安装水平隔板3的水平框架1.6。本实施中，主体框架1.1、竖向框架1.5以及水平框架1.6由不锈钢方钢焊接构成。顶板1.2、底板1.3以及侧板1.4采用不锈钢板与保温隔热材料板组成的复合板铆钉在主体框架1.1的表面共同组成一个封闭的保护箱体。

上述技术方案中，小防护门机构8包括用于打开或者闭合小防护门口3.1的小防护门8.1，小防护门8.1的一侧设置有Y向滑轨8.2，小防护门8.1的另一侧设置有小防护门气缸8.3和与小防护门气缸8.3配合使用的小防护门气缸推杆8.4，本实施例中，Y向滑轨8.2采用表面加工光滑的方管，小防护门8.1的一侧设置有L型的槽口，Y向滑轨8.2嵌入小防护门8.1的L型的槽口内与其间隙配合。小防护门气缸推杆8.4的活动端通过连接杆8.5与小防护门8.1固定连接，小防护门8.1可在小防护门气缸推杆8.4的驱动下沿Y向滑轨8.2轴向移动。在不工作时，小防护门8.1关闭小防护门口3.1保持扫描仪工作室4与外界的隔离。

如图3和图4所示，大防护门机构11包括用于打开或者闭合大防护门口1.7的大防护门11.1，大防护门11.1的一侧设置有X向滑轨11.2、大防护门气缸11.3、以及与大防护门气缸11.3配合使用的大防护门气缸推杆11.4，X向滑轨11.2上套设有滑块11.5，大防护门气缸推杆11.4的活动端通过连接件11.6与滑块11.5固定连接，连接件11.6通过连接板11.7与大防护门11.1固定连接，大防护门气缸推杆11.4的活动端与连接件11.6通过铆钉连接的方式固定，连接板11.7与大防护门11.1通过铆钉连接的方式固定，滑块11.5可在大防护门气缸推杆11.4的驱动下带动大防护门11.1沿X向滑轨11.2轴向移动。本实施例中，X向滑轨11.2与箱体的侧板1.4固定连接，X向滑轨11.2的纵向截面呈圆形，滑块11.5具有C形开口，X向滑轨11.2嵌入滑块11.5的C形开口与间隙配合，确保大防护门11.1保持在预设的平面移动与保护箱体紧密配合工作。优选地，小防护门8.1和大防护门11.1采用不锈钢板与保温隔热材料板组成的复合板。

如图3所示，第一喷气机构9包括第一涡流管9.1和第一调压阀9.2，第一涡流管9.1安装在顶板1.2上，第一涡流管9.1的进气口通过第一管道12.1与第一调压阀9.2的出气口连接，第一调压阀9.2的进气口与外界冷却气源连接，第一涡流管9.1的出气口设置有第二管道12.2，第二管道12.2穿出设置在竖向隔板2的第一通孔2.1用于对扫描仪7的镜头区域进行喷气降温。

上述技术方案中，第二喷气机构10包括第二涡流管10.1和第二调压阀10.2，第二涡流管10.1安装在顶板1.2上，第二涡流管10.1的进气口通过第三管道12.3与第二调压阀10.2的出气口连接，第二调压阀10.2的进气口与外界冷却气源连接，第二涡流管10.1的出气口设置有第四管道12.4，第四管道12.4穿出设置在竖向隔板2的第二通孔2.2用于对扫描仪工作室4的内腔进行喷气降温。第一喷气机构9和第二喷气机构10喷出的冷却气体从小防护门口3.1流出形成保护气帘13。本实施例中，外界冷却气源采用压缩氮气，外接压缩氮气为涡流管工作气源。

如图6所示，调节设备室5内设置有第一电磁控制阀14和第二电磁控制阀15，第一电磁控制阀14和第二电磁控制阀15的控制信号输入端分别与外界的PLC控制系统16的控制信号输出端连接，第一电磁控制阀14的控制信号输出端与小防护门气缸8.3的控制信号输入端连接；第二电磁控制阀15的控制信号输出端与大防护门气缸11.3的控制信号输入端连接。

本发明的工作原理：当扫描仪需要进行扫描作业时，根据测量任务指令，移动扫描仪平台架准备开始工作时，启动第一涡流管9.1和第二涡流管10.1，第一涡流管9.1和第二涡流管10.1同时喷气给扫描仪工作室4和扫描仪7的镜头区域降温；当扫描仪保护箱体运动到钢包上口扫描位置时，由钢包激光测厚仪控制室的PLC控制系统16根据预设的程序控制启动大防护门气缸11.3打开大防护门11.1，大约1～2s后启动小防护门气缸8.3打开小防护门8.1，大防护门11.1和小防护门8.1全部打开至预定的开度后扫描仪进行测量工作，测量大约工作时间为1分钟。

测量完毕后，按照开启时相反顺序依次关闭相应机构，首先系统控制小防护门气缸8.3关闭小防护门8.1，大约2～3s后启动大防护门气缸11.3关闭大防护门11.1，大防护门11.1和小防护门8.1全部关闭至预设位置；在扫描仪扫描工作完成的同时移动平台运动回到固定平台原位，最后第一涡流管9.1关闭，第二涡流管10.1持续喷气降温直至保护箱体内的温度降至50℃以下时停止工作，等待下一次测量程序启动。

以上，仅为本发明的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭示的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，其余未详细说明的为现有技术。

Claims (6)

1.一种钢包衬激光测厚扫描仪保护箱，其特征在于：包括箱体(1)，所述箱体(1)内设置有竖向隔板(2)和水平隔板(3)，所述箱体(1)的内腔通过竖向隔板(2)和水平隔板(3)分隔为扫描仪工作室(4)、调节设备室(5)、以及大防护门室(6)；

所述扫描仪工作室(4)内设置有扫描仪(7)，所述扫描仪(7)的下方设置有小防护门机构(8)；所述调节设备室(5)内设置有用于对扫描仪(7)的镜头区域进行喷气降温的第一喷气机构(9)和用于对扫描仪工作室(4)的内腔进行喷气降温的第二喷气机构(10)；所述大防护门室(6)内设置有大防护门机构(11)；

所述水平隔板(3)上设置有与扫描仪(7)的镜头区域相对布置的小防护门口(3.1)；所述箱体(1)的底板(1.3)上设置有与小防护门口(3.1)相对布置的大防护门口(1.7)；

所述小防护门机构(8)包括用于打开或者闭合小防护门口(3.1)的小防护门(8.1)，所述小防护门(8.1)的一侧设置有Y向滑轨(8.2)，所述小防护门(8.1)的另一侧设置有小防护门气缸(8.3)和与小防护门气缸(8.3)配合使用的小防护门气缸推杆(8.4)，所述小防护门气缸推杆(8.4)的活动端通过连接杆(8.5)与小防护门(8.1)固定连接，所述小防护门(8.1)可在小防护门气缸推杆(8.4)的驱动下沿Y向滑轨(8.2)轴向移动；

所述大防护门机构(11)包括用于打开或者闭合大防护门口(1.7)的大防护门(11.1)，所述大防护门(11.1)的一侧设置有X向滑轨(11.2)、大防护门气缸(11.3)、以及与大防护门气缸(11.3)配合使用的大防护门气缸推杆(11.4)，所述X向滑轨(11.2)上套设有滑块(11.5)，所述大防护门气缸推杆(11.4)的活动端通过连接件(11.6)与滑块(11.5)固定连接，所述连接件(11.6)通过连接板(11.7)与大防护门(11.1)固定连接，所述滑块(11.5)可在大防护门气缸推杆(11.4)的驱动下带动大防护门(11.1)沿X向滑轨(11.2)轴向移动；

所述箱体(1)包括主体框架(1.1)、设置在主体框架(1.1)顶端的顶板(1.2)、设置在主体框架(1.1)底端的底板(1.3)以及设置在主体框架(1.1)四周的侧板(1.4)；

所述主体框架(1.1)内设置有用于安装竖向隔板(2)的竖向框架(1.5)和用于安装水平隔板(3)的水平框架(1.6)。

2.根据权利要求1所述的钢包衬激光测厚扫描仪保护箱，其特征在于：所述第一喷气机构(9)包括第一涡流管(9.1)和第一调压阀(9.2)，所述第一涡流管(9.1)安装在顶板(1.2)上，所述第一涡流管(9.1)的进气口通过第一管道(12.1)与第一调压阀(9.2)的出气口连接，所述第一调压阀(9.2)的进气口与外界冷却气源连接，所述第一涡流管(9.1)的出气口设置有第二管道(12.2)，所述第二管道(12.2)穿出设置在竖向隔板(2)的第一通孔(2.1)用于对扫描仪(7)的镜头区域进行喷气降温。

3.根据权利要求2所述的钢包衬激光测厚扫描仪保护箱，其特征在于：所述第二喷气机构(10)包括第二涡流管(10.1)和第二调压阀(10.2)，所述第二涡流管(10.1)安装在顶板(1.2)上，所述第二涡流管(10.1)的进气口通过第三管道(12.3)与第二调压阀(10.2)的出气口连接，所述第二调压阀(10.2)的进气口与外界冷却气源连接，所述第二涡流管(10.1)的出气口设置有第四管道(12.4)，所述第四管道(12.4)穿出设置在竖向隔板(2)的第二通孔(2.2)用于对扫描仪工作室(4)的内腔进行喷气降温。

4.根据权利要求3所述的钢包衬激光测厚扫描仪保护箱，其特征在于：所述第一喷气机构(9)和第二喷气机构(10)喷出的冷却气体从小防护门口(3.1)流出形成保护气帘(13)。

5.根据权利要求4所述的钢包衬激光测厚扫描仪保护箱，其特征在于：所述调节设备室(5)内设置有第一电磁控制阀(14)和第二电磁控制阀(15)，所述第一电磁控制阀(14)和第二电磁控制阀(15)的控制信号输入端分别与外界的PLC控制系统(16)的控制信号输出端连接，所述第一电磁控制阀(14)的控制信号输出端与小防护门气缸(8.3)的控制信号输入端连接；所述第二电磁控制阀(15)的控制信号输出端与大防护门气缸(11.3)的控制信号输入端连接。

6.根据权利要求1～5任一项所述的钢包衬激光测厚扫描仪保护箱，其特征在于：所述顶板(1.2)的内侧面设置有安装基座(17)，所述扫描仪(7)悬挂设置在安装基座(17)上。

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