CN112760448B - 一种智能炼钢转炉副枪系统活动用旋转装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能炼钢转炉副枪系统活动用旋转装置，包括：支撑机构，其为立方体状，沿竖直方向设置，且通过可定位的旋转轴承可旋转地设置于地面；第一旋转机构和第二旋转机构，二者各自分别可旋转地固定在支撑机构的相对侧，第各自分别吊装有第一副枪系统和第二副枪系统；当第一副枪系统工作完毕后，第一旋转机构带动第一副枪系统由工作位旋转至待机位，第二旋转机构带动第二副枪系统由待机位旋转至工作位，支撑机构旋转至第二副枪系统位于转炉炉口上方，第一和第二副枪系统循环交替工作。本发明不仅大幅度提高了转炉副枪的换装速度，而且可尽量获取到钢水同一状态下的多个检测数据，提高了检测准确度和精确度，适合广泛推广使用。

Description

一种智能炼钢转炉副枪系统活动用旋转装置

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种智能炼钢转炉副枪系统活动用旋转装置。

背景技术

目前炼钢副枪是转炉计算机动态控制中的主要设备，副枪是一根水冷式三层钢管，目前副枪多用以下四种探头：测温探头、测温定碳探头、测温定氧探头、测钢水液面探头。副枪在冶炼过程中用探头进入钢水内部直接监测钢水的情况，然后提升到转炉炉口上方、通过旋转切换工作位和待机位切换、更换探头等几个动作。且副枪系统的枪头在了转炉内高温炉渣的喷溅及热辐射中极易发生热变形，由于探头的安装对枪体头部的垂直度要求很高，位置需要极其精确，因此，枪头变形后不能立即进行正常工作，需将其矫直后才可继续更换探头进行工作。这势必耽误一定的时间。若还需获取到转炉内钢水在同一时间点内的多个数据，则更加不容易实现。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种智能炼钢转炉副枪系统活动用旋转装置。

为此，本发明提供的技术方案为：

一种智能炼钢转炉副枪系统活动用旋转装置，包括：

支撑机构，其为立方体状，所述支撑机构沿竖直方向设置，且通过旋转轴承可旋转地设置于地面，所述旋转轴承包括固定于地面端的内圈和形成于所述支撑机构下端内的外圈，所述内圈的外壁上沿其径向对称设置有两个定位槽，所述外圈的内壁沿其径向向内设置有两个定位筒，所述定位筒与所述定位槽匹配设置，所述定位筒由弹性材料制成，所述定位筒可移动地固定于所述定位槽中；

第一旋转机构和第二旋转机构，所述第一旋转机构和第二旋转机构各自分别可旋转地固定在所述支撑机构的相对侧，所述第一旋转机构和第二旋转机构上各自分别吊装有第一副枪系统和第二副枪系统；

其中，当第一副枪系统工作完毕后，所述第一旋转机构旋带动所述第一副枪系统由工作位旋转至待机位，所述第二旋转机构带动所述第二副枪系统由其待机位旋转至工作位，且所述支撑机构旋转至所述第二副枪系统位于转炉炉口上方，所述第一副枪系统和第二副枪系统循环交替工作。

优选的是，所述的智能炼钢转炉副枪系统活动用旋转装置，还包括：

矫直机构，每个副枪系统的两端近头部均设置有一所述矫直机构，所述矫直机构包括分别箍于副枪系统外层管外壁、中层管外壁和内层管外壁上的第一矫直环、第二矫直环和第三矫直环，所述第一矫直环、第二矫直环和第三矫直环均各自连接至对应的微型直线驱动器并在其驱动下进行直线往返移动，且所述第一矫直环、第二矫直环和第三矫直环的移动路径均平行于所述副枪系统的纵向轴线。

优选的是，所述的智能炼钢转炉副枪系统活动用旋转装置中，所述支撑装置包括支撑平台和设置在所述支撑台外侧的支撑框架，所述旋转轴承的外圈设置于所述支撑框架中。

优选的是，所述的智能炼钢转炉副枪系统活动用旋转装置，还包括：

第一旋转臂和第二旋转臂，所述第一旋转臂和第二旋转臂沿水平方向设置，且处于不同的竖直高度上，所述第一旋转臂和第二旋转臂的一端可旋转地连接至所述支撑平台的一侧，而另一端均连接至所述第一旋转机构，所述第一旋转臂和第二旋转臂的长度相同；

第三旋转臂和第四旋转臂，所述第三旋转臂和第四旋转臂沿水平方向设置，且处于不同的竖直高度上，所述第三旋转臂和第四旋转臂的一端可旋转地连接至所述支撑平台的另一侧，且位于所述第一旋转臂和第二旋转臂的相对侧，所述第一旋转臂和第二旋转臂的长度相同；

第一旋转驱动机构和第二旋转驱动机构，所述第一旋转驱动机构和第二旋转驱动机构各自分别设置于所述支撑平台上，且各自分别连接至所述第一旋转机构和第二旋转机构并驱动其旋转。

优选的是，所述的智能炼钢转炉副枪系统活动用旋转装置，还包括：伺服电机，其与所述支撑框架连接，驱动其转动，所述伺服电机也固定在所述支撑平台上。

优选的是，所述的智能炼钢转炉副枪系统活动用旋转装置中，所述定位筒的宽度大于所述定位槽的宽度。

优选的是，所述的智能炼钢转炉副枪系统活动用旋转装置中，所述旋转轴承高度0.5～2米。

优选的是，所述的智能炼钢转炉副枪系统活动用旋转装置中，所述旋转轴承的内圈和外圈之间设置有滚珠。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明通过在支撑机构两侧设置两套旋转机构，第一副枪系统提升到转炉炉口上时，在支撑机构旋转的同时，第一旋转机构旋转将所述第一副枪系统由工作位旋转至待机位，完成探头更换等动作，第二旋转机构旋转将所述第二副枪系统由待机位旋转至工作位，第二副枪系统进入转炉炉内进行检测，所述第一副枪系统和第二副枪系统循环交替工作，支撑机构的旋转轴承设置为具有两个定位槽，将定位槽的位置对应于转炉炉体的位置设置，旋转时，定位筒旋转至定位槽中一次即实现第一旋转机构和第二旋转机构的位置互换，操作安全简单、定位准确，本发明不仅大幅度提高了转炉副枪的换装速度，而且可尽量获取到钢水同一状态下的多个检测数据，提高了检测准确度和精确度，适合广泛推广使用。

此外，本发明还设置有矫直机构，所述第一矫直环、第二矫直环和第三矫直环的移动路径均平行于所述副枪系统的纵向轴线。由于设置有两套副枪系统，故此，可利用另一套副枪系统工作这段时间进行枪头的矫直，通过在微型直线驱动器驱动下的矫直环进行移动，强制对枪头进行矫直。并且，支撑框架和支撑平台彼此独立设置，旋转时，只需旋转支撑框架，将驱动机构固定在支撑平台上，且通过旋转臂连接支撑平台，这样，支撑平台不仅提供了旋转的支点，而且，将驱动机构等安装于支撑平台之上，副枪系统旋转时只旋转必要得小车、滑轨等设置，载荷小，降低设备成本和资源消耗，旋转方便、安全。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明其中一个实施例中的智能炼钢转炉副枪系统活动用旋转装置的结构示意图；

图2为本发明其中一个实施例中的副枪系统的部分截面结构示意图；

图3为本发明其中一个实施例中的旋转轴承的截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1、图2和图3所示，本发明提供一种智能炼钢转炉副枪系统活动用旋转装置，包括：

支撑机构，其为立方体状，所述支撑机构沿竖直方向设置，且通过旋转轴承12可旋转地设置于地面，所述旋转轴承12包括固定于地面端的内圈1201和形成于所述支撑机构下端内的外圈1202，所述内圈1201的外壁上沿其径向对称设置有两个定位槽，所述外圈1202的内壁沿其径向向内设置有两个定位筒，所述定位筒与所述定位槽匹配设置，所述定位筒由弹性材料制成，所述定位筒可移动地固定于所述定位槽中；该支撑机构可在伺服机构的带动下进行旋转。

第一旋转机构1和第二旋转机构2，所述第一旋转机构1和第二旋转机构2各自分别可旋转地固定在所述支撑机构的相对侧，所述第一旋转机构1和第二旋转机构2上各自分别吊装有第一副枪系统3和第二副枪系统4；

其中，当第一副枪系统3工作完毕后，所述第一旋转机构1旋带动所述第一副枪系统3由工作位旋转至待机位，所述第二旋转机构2带动所述第二副枪系统4由其待机位旋转至工作位，且所述支撑机构旋转至所述第二副枪系统4位于转炉炉口上方，所述第一副枪系统3和第二副枪系统4循环交替工作。

本发明通过在支撑机构两侧设置两套旋转机构，第一副枪系统3提升到转炉炉口上时，在支撑机构旋转的同时，第一旋转机构1旋转将所述第一副枪系统3由工作位旋转至待机位，完成探头更换等动作，第二旋转机构2旋转将所述第二副枪系统4由待机位旋转至工作位，第二副枪系统4进入转炉炉内进行检测，所述第一副枪系统3和第二副枪系统4循环交替工作，支撑机构的旋转轴承12设置为具有两个定位槽，将定位槽的位置对应于转炉炉体的位置设置，旋转时，定位筒旋转至定位槽中一次即实现第一旋转机构1和第二旋转机构2的位置互换，操作安全简单、定位准确，本发明不仅大幅度提高了转炉副枪的换装速度，而且可尽量获取到钢水同一状态下的多个检测数据，提高了检测准确度和精确度，适合广泛推广使用。

在本发明的其中一个实施例中，作为优选，还包括：

矫直机构，每个副枪系统的两端近头部均设置有一所述矫直机构，所述矫直机构包括分别箍于副枪系统外层管外壁、中层管外壁和内层管外壁上的第一矫直环1101、第二矫直环和第三矫直环1103，所述第一矫直环1101、第二矫直环和第三矫直环1103均各自连接至对应的微型直线驱动器并在其驱动下进行直线往返移动，且所述第一矫直环1101、第二矫直环和第三矫直环1103的移动路径均平行于所述副枪系统的纵向轴线。由于设置有两套副枪系统，故此，可利用另一套副枪系统工作这段时间进行枪头的矫直，通过在微型直线驱动器驱动下的矫直环进行移动，强制对枪头进行矫直。在上述方案中，更优选得是，所述第一矫直环1101、第二矫直环和第三矫直环1103采用铅制成。

在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述支撑装置包括支撑平台5和设置在所述支撑平台5外侧的支撑框架6，所述旋转轴承12的外圈1202设置于所述支撑框架6中。支撑框架6和支撑平台5彼此独立设置，旋转时，只需旋转支撑框架6，减少旋转负荷，降低设备成本和资源消耗。

在本发明的其中一个实施例中，作为优选，还包括：

第一旋转臂7和第二旋转臂8，所述第一旋转臂7和第二旋转臂8沿水平方向设置，且处于不同的竖直高度上，所述第一旋转臂7和第二旋转臂8的一端可旋转地连接至所述支撑平台5的一侧，而另一端均连接至所述第一旋转机构1，所述第一旋转臂7和第二旋转臂8的长度相同；

第三旋转臂9和第四旋转臂10，所述第三旋转臂9和第四旋转臂10沿水平方向设置，且处于不同的竖直高度上，所述第三旋转臂9和第四旋转臂10的一端可旋转地连接至所述支撑平台5的另一侧，且位于所述第一旋转臂7和第二旋转臂8的相对侧，所述第一旋转臂7和第二旋转臂8的长度相同；

第一旋转驱动机构和第二旋转驱动机构，所述第一旋转驱动机构和第二旋转驱动机构各自分别设置于所述支撑平台5上，且各自分别连接至所述第一旋转机构1和第二旋转机构2并驱动其旋转。

将驱动机构固定在支撑平台5上，且通过旋转臂连接支撑平台5，这样，支撑平台5不仅提供了旋转的支点，而且，将驱动机构等安装于支撑平台5之上，副枪系统旋转时只旋转必要得小车、滑轨等设置，载荷也小，旋转方便、安全。

在本发明的其中一个实施例中，作为优选，还包括：伺服电机，其与所述支撑框架6连接，驱动其转动，所述伺服电机也固定在所述支撑平台5上。

在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述定位筒的宽度大于所述定位槽的宽度，以产生较大的摩擦力，定位更好。

在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述旋转轴承12高度0.5～2米。提高支撑框架6的稳固性。

在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述旋转轴承12的内圈1201和外圈1202之间设置有滚珠。支撑框架6旋转时，能够更加顺畅，减少阻力。

本发明在工作时，炼钢转炉控制系统与第一旋转驱动机构、第二旋转驱动机构、多个微信直线驱动器、伺服电机及其他各部件各自分别通讯连接，当第一副枪系统3工作完毕后，第一旋转机构1旋转将所述第一副枪系统3由工作位旋转至待机位，所述第二旋转机构2带动所述第二副枪系统4由其待机位旋转至工作位，且所述支撑框架6旋转至所述第二副枪系统4位于转炉炉口上方，所述第一副枪系统3和第二副枪系统4循环交替工作。且，支撑框架6和第一副枪系统3、第二副枪系统4的旋转按照“一次顺时针旋转-另一次逆时针旋转”的周期进行往复旋转，这种情况下，各种零器件的设置更加简便。

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，现提供如下的实施例进行说明：

一种智能炼钢转炉副枪系统活动用旋转装置，包括：

支撑机构，其为立方体状，所述支撑机构沿竖直方向设置，且通过旋转轴承12可旋转地设置于地面，所述旋转轴承12包括固定于地面端的内圈1201和形成于所述支撑机构下端内的外圈1202，所述内圈1201的外壁上沿其径向对称设置有两个定位槽，所述外圈1202的内壁沿其径向向内设置有两个定位筒，所述定位筒与所述定位槽匹配设置，所述定位筒由弹性材料制成，所述定位筒可移动地固定于所述定位槽中；所述定位筒的宽度大于所述定位槽的宽度。所述旋转轴承12高度为1米。所述旋转轴承12的内圈1201和外圈1202之间设置有滚珠。所述支撑装置包括支撑平台5和设置在所述支撑台外侧的支撑框架6，所述旋转轴承12的外圈1202设置于所述支撑框架6中。

第一旋转机构1和第二旋转机构2，所述第一旋转机构1和第二旋转机构2各自分别可旋转地固定在所述支撑机构的相对侧，所述第一旋转机构1和第二旋转机构2上各自分别吊装有第一副枪系统3和第二副枪系统4；

其中，当第一副枪系统3工作完毕后，所述第一旋转机构1旋带动所述第一副枪系统3由工作位旋转至待机位，所述第二旋转机构2带动所述第二副枪系统4由其待机位旋转至工作位，且所述支撑机构旋转至所述第二副枪系统4位于转炉炉口上方，所述第一副枪系统3和第二副枪系统4循环交替工作。

矫直机构，每个副枪系统的两端近头部均设置有一所述矫直机构，所述矫直机构包括分别箍于副枪系统外层管外壁、中层管外壁和内层管外壁上的第一矫直环1101、第二矫直环和第三矫直环1103，所述第一矫直环1101、第二矫直环和第三矫直环1103均各自连接至对应的微型直线驱动器并在其驱动下进行直线往返移动，且所述第一矫直环1101、第二矫直环和第三矫直环1103的移动路径均平行于所述副枪系统的纵向轴线。

第一旋转臂7和第二旋转臂8，所述第一旋转臂7和第二旋转臂8沿水平方向设置，且处于不同的竖直高度上，所述第一旋转臂7和第二旋转臂8的一端可旋转地连接至所述支撑平台5的一侧，而另一端均连接至所述第一旋转机构1，所述第一旋转臂7和第二旋转臂8的长度相同；

第三旋转臂9和第四旋转臂10，所述第三旋转臂9和第四旋转臂10沿水平方向设置，且处于不同的竖直高度上，所述第三旋转臂9和第四旋转臂10的一端可旋转地连接至所述支撑平台5的另一侧，且位于所述第一旋转臂7和第二旋转臂8的相对侧，所述第一旋转臂7和第二旋转臂8的长度相同；

第一旋转驱动机构和第二旋转驱动机构，所述第一旋转驱动机构和第二旋转驱动机构各自分别设置于所述支撑平台5上，且各自分别连接至所述第一旋转机构1和第二旋转机构2并驱动其旋转。

伺服电机，其与所述支撑框架6连接，驱动其转动，所述伺服电机也固定在所述支撑平台5上。

本发明在工作时，炼钢转炉控制系统与第一旋转驱动机构、第二旋转驱动机构、多个微信直线驱动器、伺服电机及其他各部件各自分别通讯连接，当第一副枪系统3工作完毕后，第一旋转机构1旋转将所述第一副枪系统3由工作位旋转至待机位，所述第二旋转机构2带动所述第二副枪系统4由其待机位旋转至工作位，且所述支撑框架6旋转至所述第二副枪系统4位于转炉炉口上方，所述第一副枪系统3和第二副枪系统4循环交替工作。且，支撑框架6和第一副枪系统3、第二副枪系统4的旋转按照“一次顺时针旋转-另一次逆时针旋转”的周期进行往复旋转，这种情况下，各种零器件的设置更加简便。

这里说明的模块数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的智能炼钢转炉副枪系统活动用旋转装置的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种智能炼钢转炉副枪系统活动用旋转装置，其特征在于，包括：

支撑机构，其为立方体状，所述支撑机构沿竖直方向设置，且通过旋转轴承可旋转地设置于地面，所述旋转轴承包括固定于地面端的内圈和形成于所述支撑机构下端内的外圈，所述内圈的外壁上沿其径向对称设置有两个定位槽，所述外圈的内壁沿其径向向内设置有两个定位筒，所述定位筒与所述定位槽匹配设置，所述定位筒由弹性材料制成，所述定位筒可移动地固定于所述定位槽中；

第一旋转机构和第二旋转机构，所述第一旋转机构和第二旋转机构各自分别可旋转地固定在所述支撑机构的相对侧，所述第一旋转机构和第二旋转机构上各自分别吊装有第一副枪系统和第二副枪系统；

其中，当第一副枪系统工作完毕后，所述第一旋转机构旋带动所述第一副枪系统由工作位旋转至待机位，所述第二旋转机构带动所述第二副枪系统由其待机位旋转至工作位，且所述支撑机构旋转至所述第二副枪系统位于转炉炉口上方，所述第一副枪系统和第二副枪系统循环交替工作；

所述支撑装置包括支撑平台和设置在所述支撑台外侧的支撑框架，所述旋转轴承的外圈设置于所述支撑框架中；

还包括：

第一旋转臂和第二旋转臂，所述第一旋转臂和第二旋转臂沿水平方向设置，且处于不同的竖直高度上，所述第一旋转臂和第二旋转臂的一端可旋转地连接至所述支撑平台的一侧，而另一端均连接至所述第一旋转机构，所述第一旋转臂和第二旋转臂的长度相同；

第三旋转臂和第四旋转臂，所述第三旋转臂和第四旋转臂沿水平方向设置，且处于不同的竖直高度上，所述第三旋转臂和第四旋转臂的一端可旋转地连接至所述支撑平台的另一侧，且位于所述第一旋转臂和第二旋转臂的相对侧；

第一旋转驱动机构和第二旋转驱动机构，所述第一旋转驱动机构和第二旋转驱动机构各自分别设置于所述支撑平台上，且各自分别连接至所述第一旋转机构和第二旋转机构并驱动其旋转。

2.如权利要求1所述的智能炼钢转炉副枪系统活动用旋转装置，其特征在于，还包括：

矫直机构，每个副枪系统的两端近头部均设置有一所述矫直机构，所述矫直机构包括分别箍于副枪系统外层管外壁、中层管外壁和内层管外壁上的第一矫直环、第二矫直环和第三矫直环，所述第一矫直环、第二矫直环和第三矫直环均各自连接至对应的微型直线驱动器并在其驱动下进行直线往返移动，且所述第一矫直环、第二矫直环和第三矫直环的移动路径均平行于所述副枪系统的纵向轴线。

3.如权利要求1所述的智能炼钢转炉副枪系统活动用旋转装置，其特征在于，还包括：伺服电机，其与所述支撑框架连接，驱动其转动，所述伺服电机也固定在所述支撑平台上。

4.如权利要求1所述的智能炼钢转炉副枪系统活动用旋转装置，其特征在于，还包括：所述定位筒的宽度大于所述定位槽的宽度。

5.如权利要求1所述的智能炼钢转炉副枪系统活动用旋转装置，其特征在于，所述旋转轴承高度 0.5~2米。

6.如权利要求1所述的智能炼钢转炉副枪系统活动用旋转装置，其特征在于，所述旋转轴承的内圈和外圈之间设置有滚珠。

Images