CN114634129A - 一种用于高炉自动运钎小车的升降装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于高炉自动运钎小车的升降装置及使用方法，升降装置整体呈筒状结构，包括升降机构和回转机构，升降机构在中心，回转机构在外侧。升降机构和回转机构通过同一回转支撑座定位，所述升降机构由连接在升降筒和回转支撑座上的伺服电动缸控制升降动作；所述回转机构由回转电机与连接在回转支撑座上的回转支承带动定位筒控制回转动作。所述升降筒与回转支撑座的外侧设有导向支撑结构，用于对升降筒的支撑和导向作用。采用上述结构，可以实现运钎小车在水平位置上360°回转，不受炉前空间狭小而影响运钎小车位置摆放的限制；通过上述结构，升降机构和回转机构相互独立工作，互不影响。

Description

一种用于高炉自动运钎小车的升降装置及使用方法

技术领域

本发明属于炼铁高炉炉前运钎小车装置领域，尤其涉及一种用于高炉自动运钎小车的升降装置及使用方法。

背景技术

目前，大型高炉开口机的换钎工作大多由人工完成。由于铁口深度较深，一般钎杆较长约6米以上，重量达60kg，需要由2人将钎杆从钎杆存放点抬到开口机的休息位来更换钎杆。由于高炉炉前环境温度高，粉尘含量大，工人工作环境恶劣，炉前设备自动化、智能化发展趋势越来越快。

运钎小车作为代替人工搬运钎杆工作的重要工具，可以大大减轻工人的劳动强度，其结构可靠性和运行稳定性对开口机顺利完成自动换钎起着非常重要的作用。运钎小车的功能是将钎杆从钎杆库自动运送到开口机的休息位，通过旋转和升降动作将钎杆送达安装高度。

现行的旋转型运钎装置虽然能够完成上述功能，但是其升降机构和旋转机构的结构相对复杂，升降机构的导向稳定性有待提高，旋转角度的控制不够精准，升降机构和旋转结构不能同时进行的相对独立的动作。因此，需要开发一种结构简单可靠、空间布局紧凑合理、升降和旋转动作相互独立的的自动运钎小车升降装置。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种用于高炉自动运钎小车的升降装置，此装置能同时满足升降和旋转两个动作，而且两个动作相互独立、互不影响，又能使其结构紧凑、稳定性高，是一种便于实现自动化控制的升降装置。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种用于高炉自动运钎小车的升降装置，它包括升降机构和回转机构；

所述升降机构包括用于实现升降动作的升降伺服电动缸，升降伺服电动缸上安装有回转支承座，升降伺服电动缸的顶部固定有升降筒；

所述回转机构由回转支撑座、回转电机、减速机、回转支承和定位筒组成；

所述升降筒与定位筒通过导向光轴和直线轴承连接在支撑环上；

所述回转支撑座的底端固定在运钎小车底座上，用于对升降伺服电动缸和减速机的定位支撑。

所述升降伺服电动缸的外壳体固定于回转支撑座的中轴线上，所述升降伺服电动缸的活塞杆的端部与升降筒的中心部位固定连接，升降伺服电动缸的活塞杆伸缩时带动升降筒沿着导向光轴上下运动。

所述回转电机固定于减速机下方，并与所述升降伺服电动缸的轴线平行布置；所述减速机的输出轴与小齿轮通过平键连接，所述小齿轮与回转支承的外圈齿轮相啮合。

所述外圈齿轮与定位筒固定支撑相连，回转电机通过减速机带动外圈齿轮上的定位筒及通过导向光轴连接的升降筒和支撑环一起转动。

所述回转支承的内圈与回转支撑座固定连接，所述回转支承的内圈上通过固定支架固定安装有接近传感器，所述定位筒的上端面设有与接近传感器相配合的感应螺钉。

所述升降筒的顶端面设有防护罩，并通过螺栓固定在升降筒上。

多根所述导向光轴的两端固定于支撑环和定位筒之间，同时多根所述导向光轴穿过固定在升降筒上的直线轴承，并构成滑动配合。

所述一种用于高炉自动运钎小车的升降装置的使用方法，包括以下步骤：

升降动作：启动升降机构的升降伺服电动缸，通过升降伺服电动缸驱动其活塞杆伸缩，再由活塞杆带动其顶端的升降筒，通过升降筒带动其顶部的防护罩一起沿着导向光轴上下运动；

回转动作：启动回转机构的回转电机，通过回转电机带动与减速机输出轴上的小齿轮相啮合的回转支承的外圈齿轮转动，进而带动定位筒和与定位筒经由导向光轴相连接的升降筒、支撑环一起转动；由于防护罩和升降筒固定连接，防护罩也随着一起转动；

所述升降动作和回转动作相互独立、互不影响，升降动作能够独立进行，也可以与回转动作同时进行；回转动作能够独立进行，也可以与升降动作同时进行。

本发明有如下有益效果：

1、本发明采用筒状结构内布置升降机构和回转机构，大大节省了安装空间；

2、通过升降机构和回转机构的合理布局，实现了升降和回转两个相互独立的动作；通过导向光轴的支撑和导向作用，避免升降筒在回转和升降过程中摆动，增强了钎杆在运送过程中的稳定性，为开口机自动换钎时提供准确的钎杆定位。

3、本发明结构简单、动作可靠稳定，能确保高炉自动换钎的准确率。

4、通过采用接近传感器和感应螺钉之间的配合，保证了当回转机构多次回转产生一定的累计误差后，通过接近传感器靠近感应螺钉来重新设置回转的零点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明的结构剖视图。

图2为本发明实施例中升高后的剖视图。

图3为本发明实施例中升高过程的正视图。

图4为本发明的立体示意图。

图中：升降伺服电动缸1、回转支撑座2、回转电机3、减速机4、回转支承5、定位筒6、升降筒7、接近传感器8、感应螺钉9、固定支架10、支撑环11、导向光轴12、直线轴承13、防护罩14；活塞杆101、伺服电动缸外壳体102、输出轴401、平键402、小齿轮403、内圈501、外圈齿轮502。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

参加图1～4，本发明的一种用于高炉自动换钎小车上的升降装置，包括：升降机构和回转机构，其升降机构由升降伺服电动缸1、回转支撑座2、升降筒7组成；其回转机构由回转支撑座2、回转电机3、减速机4、回转支承5、定位筒6组成。所述的回转支撑座2作为该装置的定位基础，安装在运钎小车底座上，随小车一起行走。升降伺服电动缸1的外壳体固定安装在回转支撑座2的回转中心上，伺服电动缸1的活塞杆101的端部与升降筒7固定连接在一起。通过采用上述的升降装置，可以实现运钎小车在水平位置上360°回转，不受炉前空间狭小而影响运钎小车位置摆放的限制；通过上述结构，升降机构和回转机构相互独立工作，互不影响，同时避免了电机接线缠绕的情况，空间布局紧凑合理。具体工作过程中，通过升降机构能够具体的实现升降动作，通过回转机构能够具体实现回转动作。

进一步的，所述的直线轴承13固定安装在升降筒7点外沿上，导向光轴12穿过直线轴承13，导向光轴12的两端分别与定位筒6和支撑环11的外沿固定连接。通过上述的直线轴承13和导向光轴12之间的配合，最终能够实现升降筒7稳定的顺畅的升降动作。

进一步的，所述减速机4安装在回转支撑座2上，减速机4的输出轴线与升降伺服电动缸1的轴线平行。减速机4的下端安装有回转电机3，减速机4的输出轴401与小齿轮403通过平键402连接，小齿轮403与回转支承5的外圈齿轮502相啮合，回转支承5的外圈齿轮502与定位筒6固定连接，回转支承5的内圈501与回转支撑座2固定连接。通过上述的具体结构，能够用于提供回转动力，工作过程中，通过回转电机3驱动减速机4，通过减速机4驱动小齿轮403，通过小齿轮403驱动外圈齿轮502，进而通过外圈齿轮502带动与之相连的定位筒6实现回转运动。

优选的方案中，通过多于2个的导向光轴12和直线轴承13连接定位筒6和支撑环11，增加升降筒7圆周方向的稳定性和承重能力，在升降筒7即使受到较大外力的碰撞时，也能保持一定的刚性而不会变形。通过上述的导向光轴12增强了升降筒7的结构稳定性。

优选的方案中，作为使升降筒7上升下降的主要驱动力，优先采用伺服电动缸1。也可以采用其他如气动缸或者液压缸来驱动等。

优选的方案中，安装有接近传感器8的固定支架10固定连接在回转支承5的内圈501上，是相对静止不动的；感应螺钉9固定安装在定位筒6上，可以随着定位筒6一起转动。当回转机构多次回转产生一定的累计误差后，通过接近传感器8靠近感应螺钉9来重新设置回转的零点。

实施例2：

一种用于高炉自动运钎小车的升降装置的使用方法，包括以下步骤：

升降动作：启动升降机构的升降伺服电动缸1，通过升降伺服电动缸1驱动其活塞杆101伸缩，再由活塞杆101带动其顶端的升降筒7，通过升降筒7带动其顶部的防护罩14一起沿着导向光轴12上下运动；

回转动作：启动回转机构的回转电机3，通过回转电机3带动与减速机4输出轴上的小齿轮403相啮合的回转支承的外圈齿轮502转动，进而带动定位筒6和与定位筒6经由导向光轴12相连接的升降筒7、支撑环11一起转动；由于防护罩14和升降筒7固定连接，防护罩14也随着一起转动；

所述升降动作和回转动作相互独立、互不影响，升降动作能够独立进行，也可以与回转动作同时进行；回转动作能够独立进行，也可以与升降动作同时进行。

Claims (8)

1.一种用于高炉自动运钎小车的升降装置，其特征在于，它包括升降机构和回转机构；

所述升降机构包括用于实现升降动作的升降伺服电动缸（1），升降伺服电动缸（1）上安装有回转支承座（2），升降伺服电动缸（1）的顶部固定有升降筒（7）；

所述回转机构由回转支撑座（2）、回转电机（3）、减速机（4）、回转支承（5）和定位筒（6）组成；

所述升降筒（7）与定位筒（6）通过导向光轴（12）和直线轴承（13）连接在支撑环（11）上；

所述回转支撑座（2）的底端固定在运钎小车底座上，用于对升降伺服电动缸（1）和减速机（4）的定位支撑。

2.根据权利要求1所述的一种用于高炉自动运钎小车的升降装置，其特征在于：所述升降伺服电动缸（1）的外壳体（102）固定于回转支撑座（2）的中轴线上，所述升降伺服电动缸（1）的活塞杆（101）的端部与升降筒（7）的中心部位固定连接，升降伺服电动缸（1）的活塞杆（101）伸缩时带动升降筒（7）沿着导向光轴（12）上下运动。

3.根据权利要求1所述的一种用于高炉自动运钎小车的升降装置，其特征在于：所述回转电机（3）固定于减速机（4）下方，并与所述升降伺服电动缸（1）的轴线平行布置；所述减速机（4）的输出轴（401）与小齿轮（403）通过平键（402）连接，所述小齿轮（403）与回转支承（5）的外圈齿轮（502）相啮合。

4.根据权利要求3所述的一种用于高炉自动运钎小车的升降装置，其特征在于：所述外圈齿轮（502）与定位筒（6）固定支撑相连，回转电机（3）通过减速机（4）带动外圈齿轮（502）上的定位筒（6）及通过导向光轴（12）连接的升降筒（7）和支撑环（11）一起转动。

5.根据权利要求3所述的一种用于高炉自动运钎小车的升降装置，其特征在于：所述回转支承（5）的内圈（501）与回转支撑座（2）固定连接，所述回转支承（5）的内圈（501）上通过固定支架（10）固定安装有接近传感器（8），所述定位筒（6）的上端面设有与接近传感器（8）相配合的感应螺钉（9）。

6.根据权利要求1所述的一种用于高炉自动运钎小车的升降装置，其特征在于：所述升降筒（7）的顶端面设有防护罩（14），并通过螺栓固定在升降筒（7）上。

7.根据权利要求2所述的一种用于高炉自动运钎小车的升降装置，其特征在于：多根所述导向光轴（12）的两端固定于支撑环（11）和定位筒（6）之间，同时多根所述导向光轴（12）穿过固定在升降筒（7）上的直线轴承（13），并构成滑动配合。

8.权利要求1-7任意一项所述一种用于高炉自动运钎小车的升降装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

升降动作：启动升降机构的升降伺服电动缸（1），通过升降伺服电动缸（1）驱动其活塞杆（101）伸缩，再由活塞杆（101）带动其顶端的升降筒（7），通过升降筒（7）带动其顶部的防护罩（14）一起沿着导向光轴（12）上下运动；

回转动作：启动回转机构的回转电机（3），通过回转电机（3）带动与减速机（4）输出轴上的小齿轮（403）相啮合的回转支承的外圈齿轮（502）转动，进而带动定位筒（6）和与定位筒（6）经由导向光轴（12）相连接的升降筒（7）、支撑环（11）一起转动；由于防护罩（14）和升降筒（7）固定连接，防护罩（14）也随着一起转动；

所述升降动作和回转动作相互独立、互不影响，升降动作能够独立进行，也可以与回转动作同时进行；回转动作能够独立进行，也可以与升降动作同时进行。

Images