CN112941334A - 一种真空自耗电弧炉用熔化站安全装置 - Google Patents

一种真空自耗电弧炉用熔化站安全装置 Download PDF

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Abstract

一种真空自耗电弧炉用熔化站安全装置，包括真空炉室以及相连的熔化站，熔化站侧壁连接有横杆，横杆上表面固定有双作用气缸；在所述横杆的端部的正上方和正下方分别固定设置有二位四通机械换向阀、双轴气缸；二位四通机械换向阀的进口端连接有压缩气源，两个出口分别连接两个双压阀的左端；压缩气源还连接二位四通电磁换向阀的进口端，其两个出口分别连接两个双压阀的右端；两个双压阀对应连接两个快速排气阀，并分别连接到双轴气缸的左右端。本发明能解决现有的安全装置失稳、可靠性差的问题，具有安装操作简单、安全系数高、可靠性强的特点。

Description

一种真空自耗电弧炉用熔化站安全装置
技术领域
本发明属于有色金属熔炼设备技术领域，具体涉及一种真空自耗电弧炉熔化站用安全装置。
背景技术
真空自耗电弧炉(VAR)是一种用于熔炼金属铜和钛以及其合金的重要设备，其主要的工作原理在熔化站和炉室形成的真空腔室内对目标金属进行熔化并在真空状态下进行冷却结晶的过程。对于一些小型电弧炉，真空室固定不动，而熔化站上下运动，两者之间通过密封圈实现密封。在实际操作过程中，熔化站正常的上下运动均为手动操作，简单易行；不过有些时候会存在意外断气和断电的情况，致使熔化站和炉室不再接触而突然下降，对设备和现场的操作人员的安全造成威胁的情况发生。而已有的安全装置仅有一处二位四通机械换向阀，并没有设置与门控制回路，在断电和断气状态下，双轴气缸会自动缩回，起不到支撑作用，致使安全装置控制不可靠，存在较大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种真空自耗电弧炉用熔化站安全装置，以解决现有的安全装置失稳、可靠性差的问题，具有安装操作简单、安全系数高、可靠性强的特点。
本发明采取的技术方案是：
一种真空自耗电弧炉用熔化站安全装置，包括固定不动的真空炉室以及真空炉室下端设置的熔化站，熔化站侧壁连接有横杆，横杆上表面固定有双作用气缸，所述双作用气缸上部被固定；
在所述横杆的端部的正上方和正下方分别固定设置有二位四通机械换向阀、双轴气缸，其中，二位四通机械换向阀带有阀端压头的一端向下，双轴气缸的两个矩形挡块在伸出状态下恰好处于横杆端部正下方；
二位四通机械换向阀的进口端连接有压缩气源，第一出口和第二出口分别连接一号双压阀的左端和二号双压阀的左端；所述压缩气源同时分出一路连接到二位四通电磁换向阀的进口端，二位四通电磁换向阀的第一出口和第二出口分别连接一号双压阀的右端和二号双压阀的右端；双压阀只有在两端气路同时有气压输入时，双压阀才打开；当只有一端存在压力时，双压阀处于闭合状态。
一号双压阀的出口连接一号快速排气阀的入口，一号快速排气阀的出口连接双轴气缸的左端；二号双压阀的出口连接二号快速排气阀的入口，二号快速排气阀的出口连接双轴气缸的右端。
进一步的，所述横杆端部与双轴气缸的矩形挡块在安装时，两者之间留有一定距离h，h不小于阀端压头的行程。保证熔化站在正常下降时，不会因为双轴气缸的矩形挡块延迟收回而被卡住，影响其正常工作。
进一步的，在压缩气源与二位四通机械换向阀相连的气管路上设有压缩空气用三联件。
进一步的，所述横杆端部设有导轨座。
进一步的，所述导轨座设有匹配的导轨槽，使得横杆上下运行更加平稳，且与阀端压头接触更加精准。
进一步的，所述二位四通电磁换向阀电连接有设置了手动上升和手动下降按钮的控制器。
本发明的有益效果是：
通过机械和电气双向控制与门气动回路，以实现双轴气缸的可靠伸出和缩回，通过双轴气缸前端矩形挡块与直线导轨的接触，实现防止熔化站意外下降的目的。
双轴气缸伸出端带有矩形挡块，当熔化站在非正常情况下降时，矩形挡块不会收回，用于支撑直线导轨座防止其继续下降。
附图说明
图1是本发明气动控制原理图；
图中：1、真空炉室，2、双作用气缸，3、压缩空气用三联件，4、横杆，5、二位四通机械换向阀，5-1、阀端压头，6、导轨座，7、二位四通电磁换向阀，8、二号双压阀，9、双轴气缸，9-1、矩形挡块，10、二号快速排气阀，11、一号双压阀，12、一号快速排气阀，13、熔化站。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构和工作原理做进一步详细说明。
参见图1，一种真空自耗电弧炉用熔化站安全装置，包括固定不动(通过支架固定在地面)的真空炉室1以及真空炉室1下端设置的熔化站13，熔化站13侧壁连接有横杆4，横杆4上表面固定有双作用气缸2(熔化站通过双作用气缸在横杆的带动下，可向上或向下移动)，所述双作用气缸2上部被固定；
在所述横杆4的端部设有导轨座6，所述导轨座6设有匹配的导轨槽，使得横杆上下运行更加平稳，且与阀端压头接触更加精准。
在导轨座6的正上方和正下方分别固定设置有二位四通机械换向阀5、双轴气缸9，其中，二位四通机械换向阀5带有阀端压头5-1的一端向下，双轴气缸9的两个矩形挡块9-1在伸出状态下恰好处于横杆4端部导轨座6正下方；
所述横杆4与双轴气缸9的矩形挡块9-1在安装时，两者之间留有一定距离h，h不小于阀端压头5-1的行程。保证熔化站在正常下降时，不会因为双轴气缸的矩形挡块延迟收回而被卡住，影响其正常工作。
二位四通机械换向阀5的进口端连接有压缩气源，第一出口A和第二出口B分别连接一号双压阀11的左端和二号双压阀8的左端；所述压缩气源同时分出一路连接到二位四通电磁换向阀7的进口端，二位四通电磁换向阀7的第一出口C和第二出口D分别连接一号双压阀11的右端和二号双压阀8的右端；双压阀只有在两端气路同时有气压输入时，双压阀才打开；当只有一端存在压力时，双压阀处于闭合状态。
一号双压阀11的出口连接一号快速排气阀12的入口，一号快速排气阀12的出口连接双轴气缸9的左端；二号双压阀8的出口连接二号快速排气阀10的入口，二号快速排气阀10的出口连接双轴气缸9的右端。
在压缩气源与二位四通机械换向阀5相连的气管路上设有压缩空气用三联件3。所述二位四通电磁换向阀7电连接有设置了手动上升和手动下降按钮的控制器。
所述的二位四通机械换向阀5的换向通过导轨座6与阀端压头5-1的接触与否来实现。当压头被压缩时，熔化站与炉室处于压紧状态，此时，手动操作控制器相应的上升或下降按钮，给二位四通电磁换向阀7一个电信号，实现电磁换向阀的换向，进而控制两个双压阀(8、11)的启闭状态，最终达到控制双轴气缸9伸缩的目的。
本发明用于真空自耗电弧炉上熔化站的安全防护，其具体工作过程如下：
熔化站正常工作上升(手动)时，熔化站与炉室发生贴合后，二位四通机械换向阀5的阀端压头5-1被压缩，换向阀换位，同时手动输入一个电信号给二位四通电磁换向阀7，该换向阀换向，此时二号双压阀8两端均有气压输入，二号双压阀8打开经过二号快速排气阀10给双轴气缸9右端供气，双轴气缸9左侧气体被压缩经一号快速排气阀12排气，双轴气缸9活塞向左运动伸出到预定位置。
熔化站正常工作下降(手动)时，熔化站与炉室分离，二位四通机械换向阀5的阀端压头5-1回位，换向阀换位，同时手动输入一个电信号给二位四通电磁换向阀7，该换向阀换向，此时一号双压阀11两端均有气压输入，一号双压阀11打开经过一号快速排气阀12给双轴气缸9左端供气，双轴气缸9右侧气体被压缩经二号快速排气阀10排气，双轴气缸9活塞向右运动缩回到初始位置。
熔化站在断电、断气或其他意外情况导致熔化站13突然下降时，二位四通机械换向阀5阀端压头5-1换位，但二位四通电磁换向阀7保持原位不动，双压阀8与11保持关闭状态，双轴气缸9始终保持伸出状态，可靠的阻止熔化站的继续下降，起到安全防护的作用。

Claims (6)

1.一种真空自耗电弧炉用熔化站安全装置，其特征在于，包括固定不动的真空炉室(1)以及真空炉室(1)下端设置的熔化站(13)，熔化站(13)侧壁连接有横杆(4)，横杆(4)上表面固定有双作用气缸(2)，所述双作用气缸(2)上部被固定；
在所述横杆(4)的端部的正上方和正下方分别固定设置有二位四通机械换向阀(5)、双轴气缸(9)，其中，二位四通机械换向阀(5)带有阀端压头(5-1)的一端向下，双轴气缸(9)的两个矩形挡块(9-1)在伸出状态下恰好处于横杆(4)端部正下方；
二位四通机械换向阀(5)的进口端连接有压缩气源，第一出口(A)和第二出口(B)分别连接一号双压阀(11)的左端和二号双压阀(8)的左端；所述压缩气源同时分出一路连接到二位四通电磁换向阀(7)的进口端，二位四通电磁换向阀(7)的第一出口(C)和第二出口(D)分别连接一号双压阀(11)的右端和二号双压阀(8)的右端；
一号双压阀(11)的出口连接一号快速排气阀(12)的入口，一号快速排气阀(12)的出口连接双轴气缸(9)的左端；二号双压阀(8)的出口连接二号快速排气阀(10)的入口，二号快速排气阀(10)的出口连接双轴气缸(9)的右端。
2.如权利要求1所述的一种真空自耗电弧炉用熔化站安全装置，其特征在于，所述横杆(4)端部与双轴气缸(9)的矩形挡块9(1)在安装时，两者之间留有一定距离h，h不小于阀端压头5(1)的行程。
3.如权利要求1所述的一种真空自耗电弧炉用熔化站安全装置，其特征在于，在压缩气源与二位四通机械换向阀(5)相连的气管路上设有压缩空气用三联件(3)。
4.如权利要求1所述的一种真空自耗电弧炉用熔化站安全装置，其特征在于，所述横杆(4)端部设有导轨座(6)。
5.如权利要求1所述的一种真空自耗电弧炉用熔化站安全装置，其特征在于，所述导轨座(6)设有匹配的导轨槽。
6.如权利要求1所述的一种真空自耗电弧炉用熔化站安全装置，其特征在于，所述二位四通电磁换向阀(7)电连接有设置了手动上升和手动下降按钮的控制器。
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