CN117650407B - 电极接长装置及其缓冲升降机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冶金装备领域，公开了一种电极接长装置及其缓冲升降机构，包括：机架（7）；升降驱动组件，该升降驱动组件安装至该机架（7）；以及，下部夹紧模块（8），该下部夹紧模块（8）通过柔性索（4）传动连接至所述升降驱动组件，所述柔性索（4）能够向该下部夹紧模块（8）施加向上提升的拉力，以能够由所述升降驱动组件驱动为使得所述下部夹紧模块（8）相对所述机架（7）升降。该缓冲升降机构可以在电极接长时利用下部夹紧模块夹紧旧电极，并通过升降驱动组件驱动为使得柔性索始终保持适当张紧，以由该柔性索向下部夹紧模块施加向上的拉力，避免其过度承载于旧电极上，以避免该旧电极因承载过重导致的损坏。

Description

电极接长装置及其缓冲升降机构

技术领域

本发明涉及冶金装备，具体地涉及一种用于电极接长装置的缓冲升降机构。在此基础上，本发明还涉及一种包括该缓冲升降机构的电极接长装置。

背景技术

在冶金生产中，石墨电极常被用作向电炉内的物料放电的导电部件，以保持炉内物料的温度。在冶炼过程中，因高温烧损等，伸入电炉内的电极长度随着消耗而缩短，因此需要对电极进行接长。通常地，操作人员需要利用天车、电极接长机器人等设备将新电极螺纹对接至待接长的旧电极。

在现有电极接长装置中，下部夹紧机构通常通过刚性连接方式或钢丝绳连接至机架，在接长操作过程中，当下部夹紧机构夹紧旧电极时，其重量完全施加于旧电极上，容易导致该旧电极损坏。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的电极接长装置在电极接长操作过程中容易造成旧电极损坏的问题，提供一种用于电极接长装置的缓冲升降机构，该缓冲升降机构能够在电极接长操作过程中向用于夹持旧电极的下部夹紧模块施加适当的拉力，以避免该旧电极因承载过重导致的损坏。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种用于电极接长装置的缓冲升降机构，包括：

机架；

升降驱动组件，该升降驱动组件安装至该机架；以及，

下部夹紧模块，该下部夹紧模块通过柔性索传动连接至所述升降驱动组件，所述柔性索能够向该下部夹紧模块施加向上提升的拉力，以能够由所述升降驱动组件驱动为使得所述下部夹紧模块相对所述机架升降。

优选地，所述升降驱动组件包括伸缩驱动单元和连接至该伸缩驱动单元以能够被驱动为相对所述机架升降的动滑轮组，所述柔性索绕过该动滑轮组延伸，并在一端连接至所述机架，另一端连接至所述下部夹紧模块，以使得该下部夹紧模块能够随所述动滑轮组的升降而相对所述机架升降。

优选地，所述机架包括多个竖直延伸的立柱和连接至该立柱并位于动滑轮组下方的固定板，所述柔性索的一端连接至该固定板。

优选地，所述立柱上固定有导向板，该导向板上形成有用于引导所述动滑轮组升降的导向槽。

优选地，所述动滑轮组包括滑轮安装板和通过滑轮轴组件可转动地安装于该滑轮安装板上的动滑轮，所述柔性索绕过该动滑轮延伸，所述滑轮轴组件包括滑轮轴和套设于该滑轮轴上的第一导向套，该第一导向套与所述导向槽配合以能够在所述动滑轮组升降过程中由该导向槽引导。

优选地，所述机架还包括连接至该立柱的上端的安装板，所述导向板形成有耳座滑槽，所述滑轮安装板上设有穿过该耳座滑槽的油缸耳座板，所述伸缩驱动单元为油缸，该油缸的安装端通过油缸安装座连接至所述安装板，驱动端连接至所述油缸耳座板。

优选地，所述立柱为管壁上形成有纵向槽的空心管，所述动滑轮组的动滑轮伸入至所述纵向槽内并能够被驱动为沿该纵向槽升降，所述柔性索穿入所述立柱的中空通道以连接至所述下部夹紧模块。

优选地，所述立柱的底端设有第二导向套，所述下部夹紧模块具有伸入至所述立柱的中空通道内并与该第二导向套配合的导向柱，所述柔性索连接至该导向柱。

优选地，所述机架包括成对布置的多个所述立柱，所述纵向槽形成于该立柱的彼此相对的一侧；所述动滑轮组包括滑轮安装板和成对地布置在该滑轮安装板的同一水平高度位置处并分别伸入至相应所述纵向槽内的两个所述动滑轮，所述伸缩驱动单元连接至所述滑轮安装板的竖向中心线位置处。

优选地，所述机架包括四个所述立柱，所述缓冲升降机构包括彼此相对布置并分别与其中两个所述立柱对应的一对所述动滑轮组。

本发明的第二方面提供一种包括上述缓冲升降机构的电极接长装置。

通过上述技术方案，本发明的缓冲升降机构可以在电极接长时利用下部夹紧模块夹紧旧电极，并通过升降驱动组件驱动为使得柔性索始终保持适当张紧，以由该柔性索向下部夹紧模块施加向上的拉力，避免其过度承载于旧电极上，以避免该旧电极因承载过重导致的损坏。相比于刚性连接，本发明利用柔性索连接下部夹紧模块可以使得该下部夹紧模块的升降动作具有一定柔性，起到相应的缓冲作用，并便于通过控制下部夹紧模块相对机架的升降量而适应不同长度电极的接长需求。

附图说明

图1是根据本发明一种实施方式的电极接长装置的示意图；

图2是用于图1所示的缓冲升降机构的缓冲升降机构的立体图；

图3是图2中缓冲升降机构的动滑轮组与导向板的配合关系视图；

图4是图2中缓冲升降机构的动滑轮组的立体图；

图5是图4中动滑轮组的剖视图；

图6是图2中缓冲升降机构的剖视结构图。

附图标记说明

1油缸安装座2伸缩驱动单元

3导向板3-1导向槽

3-2耳座滑槽4柔性索

5调节螺柱6动滑轮组

6-1动滑轮6-2滑轮安装板

6-21油缸耳座板6-3轴端挡板

6-4轴承6-5滑轮轴

6-6第一导向套6-7垫片

7机架7-1第二导向套

7-2固定板7-3立柱

7-31纵向槽7-4安装板

8下部夹紧模块8-1导向柱

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

为了便于更好地理解本发明的电极接长装置及其缓冲升降机构及其优点，此处首先对现有电极接长装置的结构、工作原理及其存在的问题进行简要说明：

中国实用新型专利CN219945210U公开了一种电极自动接长装置，该装置具备夹紧、位置调整、旋转等功能，能够实现电极的自动化接长，有效降低劳动强度。其中，用于在接长操作中夹紧旧电极的底部夹紧装置被刚性连接于下框架的下侧，在夹紧状态下该电极自动接长装置与旧电极形成刚性连接，在该电极自动接长装置被吊起时会带动旧电极运动。因而，上述接长操作只能在作业辅助时间进行，需要在电炉断电停炉后，将电极从横臂的夹放装置吊出至电极联储内进行接长。

若将用于夹紧旧电极的下部夹紧模块改为通过钢丝绳连接至机架，则在一定程度上可以进行在线接长操作，但在接长操作时，下部夹紧模块仍被承载于旧电极上，容易对该旧电极造成损坏。

中国发明专利申请CN104654806A公开了一种冶金电炉的石墨电极接长机构，包括由第一伸缩机构（如油缸）连接的第一夹持机构和第二夹持机构，该第一夹持机构和第二夹持机构中的一者与机架固定连接，以通过第一伸缩机构的伸缩而驱动另一者将夹持的放电电极向炉内进给和缩回。为了实现电极接长，其在通过第二伸缩机构在第二夹持机构的上方连接有第三夹持机构，以用于在接长操作中夹持接长电极，实现该接长电极与放电电极的螺纹连接，这导致电极接长装置复杂化，如需要占用相对较大的高度空间。并且，在该接长操作过程中，需要以机架（固定于机架上的旋转定位机构）为基础伸出或缩回第三夹持机构，由此也会将机架承载于放电电极上，容易对该旧电极造成损坏。

对此，参照图1至图6所示，根据本发明一种实施方式的用于电极接长装置的缓冲升降机构，包括机架7、升降驱动组件以及下部夹紧模块8，其中，升降驱动组件例如可以包括随后详述的伸缩驱动单元2和动滑轮组6等，下部夹紧模块8通过例如为钢丝绳的柔性索4传动连接至该升降驱动组件，柔性索4可以向下部夹紧模块8施加向上提升的拉力，以能够由升降驱动组件驱动为使得下部夹紧模块8相对机架7升降。

该缓冲升降机构用于电极接长装置中。在图1所示的电极接长装置中，机架7上还安装有上部夹紧模块（未标记）等，以能够在电极接长操作中夹持新电极。在电极接长时，该缓冲升降机构可以利用下部夹紧模块8夹紧旧电极，并通过升降驱动组件驱动为使得柔性索4始终保持适当张紧，以由该柔性索4向下部夹紧模块8施加向上的拉力，避免其过度承载于旧电极上，以避免该旧电极因承载过重导致的损坏。

在电极接长操作中，通常可以利用天车等起重设备将本发明的缓冲升降机构吊起，并将其吊运至旧电极的上方。然后，升降驱动组件驱动为使得柔性索4释放下部夹紧模块8，该下部夹紧模块8下降至适于夹紧旧电极的位置，以便夹紧旧电极。在下部夹紧模块8夹紧旧电极的状态下，通过使得由如上部夹紧模块夹紧的新电极朝向该旧电极运动，以便实现螺纹对接，为此，需要降低缓冲升降机构的高度，由于下部夹紧模块8通过柔性索4连接至机架7，因而这种高度降低不会导致机架7的重量施加于旧电极。与此同时，通过升降驱动组件驱动为使得柔性索4始终保持适当张紧，向下部夹紧模块8施加向上的拉力，还可以避免下部夹紧模块8向旧电极施加过大的力而导致该旧电极的损坏。

相比于现有技术中的刚性连接，本发明利用柔性索4连接下部夹紧模块8可以使得该下部夹紧模块8的升降动作具有一定柔性，起到相应的缓冲作用。通过控制下部夹紧模块8相对机架7的升降量，具有该缓冲升降机构的电极接长装置可以适应不同长度电极的接长需求。

在图示实施方式中，机架7包括四个竖直延伸的立柱7-3以及例如由钢板制成的固定板7-2和安装板7-4，其可以通过焊接、紧固件连接等方式连接为一体。其中，立柱7-3可以为无缝钢管等空心管，其底端设有导向套（即第二导向套7-1）；下部夹紧模块8具有伸入至该立柱7-3的中空通道内并与第二导向套7-1配合的导向柱8-1，以能够引导该下部夹紧模块8与机架7的相对升降。

机架7的立柱7-3上固定有导向板3，该导向板3上开设有一对导向槽3-1和一个耳座滑槽3-2，如图3所示。

升降驱动组件设置为包括例如为油缸的伸缩驱动单元2和连接至该伸缩驱动单元2的动滑轮组6，该动滑轮组6能够由伸缩驱动单元2驱动为相对机架7升降。伸缩驱动单元2的安装端可以通过油缸安装座1连接至机架7的安装板7-4，驱动端连接至动滑轮组6，由此，当该伸缩驱动单元2伸缩运动时，动滑轮组6被驱动为相对机架7升降。根据动滑轮原理，当动滑轮组6由伸缩驱动单元2驱动为相对机架7升降时，柔性索4及其连接的下部夹紧模块8可以产生至少两倍的升降幅度，由此显著提升了驱动效率，从而允许大幅减小机架和电极筒心等部件的整体长度，便于降低设备成本和维护难度。

如图4和图5所示，动滑轮组6可以包括滑轮安装板6-2和通过滑轮轴组件可转动地安装于该滑轮安装板6-2上的一对动滑轮6-1。更具体地，滑轮轴组件可以包括固定至滑轮安装板6-2上并沿水平方向延伸的滑轮轴6-5，动滑轮6-1通过轴承6-4可转动地安装至该滑轮轴6-5上。在轴承6-4的背离滑轮安装板6-2的一侧，滑轮轴6-5可以通过螺钉等连接有轴端挡板6-3，用于防止动滑轮6-1轴向窜动。在滑轮安装板6-2的背离动滑轮6-1的一侧，滑轮轴6-5上可以套设有第一导向套6-6（如导向铜套）和垫片6-7（如铜垫片），以形成用于与导向板3上的导向槽3-1配合的导向部，以能够在动滑轮组6升降过程中由该导向槽3-1引导，使得该动滑轮组6稳定升降。滑轮安装板6-2可以由钢板焊接而成，其上可以设置有油缸耳座板6-21，该油缸耳座板6-21可以穿过导向板3上的耳座滑槽3-2，以连接至伸缩驱动单元2的驱动端。

例如为钢丝绳的柔性索4绕过动滑轮6-1延伸以由该动滑轮6-1引导，其一端连接至固定板7-2，另一端连接至下部夹紧模块8。其中，柔性索4可以通过调节螺柱5连接至固定板7-2，调节螺柱5可在固定板7-2上调节，以能够调节柔性索4的张紧度；柔性索4的另一端可以穿入机架7的立柱7-3内，并与伸入至立柱7-3的中空通道内的下部夹紧模块8的导向柱8-1连接，如通过柔性索4端部的挂钩和导向柱8-1顶端的吊环相连接。

利用图示实施方式的缓冲升降机构，通过控制例如为油缸的伸缩驱动单元2伸缩，可以拉动滑轮安装板6-2发生相应位移（升降），从而带动动滑轮组6沿导向板3上的导向槽3-1位移，由此，在例如为钢丝绳的柔性索4的拉力及下部夹紧模块8的自重作用下，该下部夹紧模块8发生升降，其升降量为伸缩驱动单元2的伸缩长度和动滑轮组6的位移量的二倍。因此，通过采用包括动滑轮组6的升降驱动组件，可以在电极接长操作中高效利用高度空间，有效减小油缸行程和空间占用，在伸缩驱动单元2产生相同伸缩量的情形下可以实现其双倍行程的升降驱动。另外，这还增大了本发明的缓冲升降机构中下部夹紧模块8的调节范围，有利于电极接长装置对不同长度电极接长需求的适应性。除了油缸之外，上述伸缩驱动单元2还可以为气缸、电缸等其他类型的驱动装置。

应当理解的是，尽管采用伸缩驱动单元2和动滑轮组6的升降驱动组件是有利的，但本发明并不限于此。例如，升降驱动组件可以设置为包括能够卷绕和释放柔性索4的卷筒，由此能够通过驱动该卷筒转动而使得下部夹紧模块8相对机架7升降。其中，柔性索4可以为钢丝绳或其他适宜的绳索或链条。

正如前述，图示实施方式采用空心管形式的立柱7-3以及固定板7-2和安装板7-4焊接形成机架7，伸缩驱动单元2的安装端通过油缸安装座1连接至安装板7-4，柔性索4的一端通过调节螺柱5连接至固定板7-2。在其他实施方式中，伸缩驱动单元2可以连接至机架7的其他部分，如连接至固定板7-2，由此，当伸缩驱动单元2伸长时，动滑轮组6被顶起，由此使得下部夹紧模块8相对机架7上升；反之，则下降。或者，柔性索4也可以连接至立柱7-3上等其他位置。

在本发明实施方式中，通过将立柱7-3设置为空心管形式，可以允许下部夹紧模块8的导向柱8-1伸入至该立柱7-3内，并与第二导向套7-1形成导向配合，这有利于结构紧凑。另外，如图1、图2和图6所示，立柱7-3的管壁上可以形成有纵向槽7-31，动滑轮组6的动滑轮6-1可以伸入至该纵向槽7-31，以将柔性索4引导为沿竖直方向连接至下部夹紧模块8的导向柱8-1，不仅有效利用了横向空间，还可以避免柔性索4因不必要地与其他部件或结构（如在立柱7-3上穿孔）摩擦接触而导致的磨损。在其他实施方式中，机架7与下部夹紧模块8可以利用单独设置的导向机构导向配合。

因此，本发明的缓冲升降机构中，机架7及其他功能部件并不限于图示的形式，例如机架7中立柱7-3的数量可以多于或少于四个，动滑轮组6可以具有一个或多个动滑轮6-1。如图1至图4及图6所示，机架7可以包括成对布置的多个立柱7-3，该立柱7-3在彼此相对的一侧分别形成有纵向槽7-31。每个动滑轮组6包括滑轮安装板6-2和成对地布置在该滑轮安装板6-2的同一水平高度位置处并分别伸入至相应纵向槽7-31内的两个动滑轮6-1，以分别将柔性索4引导为沿竖直方向连接至下部夹紧模块8的导向柱8-1，不仅有效利用了立柱7-3之间的横向空间，还可以避免柔性索4因不必要地与其他部件或结构（如在立柱7-3上穿孔）摩擦接触而导致的磨损。同时，伸缩驱动单元2可以连接至所述滑轮安装板6-2的竖向中心线位置处，以在其伸缩驱动过程中能够使得动滑轮组6平稳升降，保证下部夹紧模块8能够被驱动为相对机架7平稳升降。

图示实施方式将机架7设置为包括四个立柱7-3，并设置彼此相对布置并分别与其中两个立柱7-3对应的一对动滑轮组6，可以利用柔性索4均匀稳定地在下部夹紧模块8的不同部分施加拉力，以保证其稳定升降和电极接长的质量。

在此基础上，本发明还提供一种包括上述缓冲升降机构的电极接长装置。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于电极接长装置的缓冲升降机构，其特征在于，包括：

机架（7），该机架（7）上安装有上部夹紧模块，以能够在电极接长操作中夹持新电极；

升降驱动组件，该升降驱动组件安装至该机架（7）并包括伸缩驱动单元（2）和连接至该伸缩驱动单元（2）以能够被驱动为相对所述机架（7）升降的动滑轮组（6）；以及，

下部夹紧模块（8），该下部夹紧模块（8）通过柔性索（4）传动连接至所述升降驱动组件，所述柔性索（4）绕过所述动滑轮组（6）延伸，并且一端连接至所述机架（7），另一端连接至该下部夹紧模块（8），以能够向该下部夹紧模块（8）施加向上提升的拉力，并由所述升降驱动组件驱动为使得所述下部夹紧模块（8）相对所述机架（7）升降，以在电极接长时能够利用所述下部夹紧模块（8）夹紧旧电极，并通过所述升降驱动组件驱动为使得所述柔性索（4）始终保持张紧。

2.根据权利要求1所述的用于电极接长装置的缓冲升降机构，其特征在于，所述机架（7）包括多个竖直延伸的立柱（7-3）和连接至该立柱（7-3）并位于动滑轮组（6）下方的固定板（7-2），所述柔性索（4）的一端连接至该固定板（7-2）。

3.根据权利要求2所述的用于电极接长装置的缓冲升降机构，其特征在于，所述立柱（7-3）上固定有导向板（3），该导向板（3）上形成有用于引导所述动滑轮组（6）升降的导向槽（3-1）。

4.根据权利要求3所述的用于电极接长装置的缓冲升降机构，其特征在于，所述动滑轮组（6）包括滑轮安装板（6-2）和通过滑轮轴组件可转动地安装于该滑轮安装板（6-2）上的动滑轮（6-1），所述柔性索（4）绕过该动滑轮（6-1）延伸，所述滑轮轴组件包括滑轮轴（6-5）和套设于该滑轮轴（6-5）上的第一导向套（6-6），该第一导向套（6-6）与所述导向槽（3-1）配合以能够在所述动滑轮组（6）升降过程中由该导向槽（3-1）引导。

5.根据权利要求4所述的用于电极接长装置的缓冲升降机构，其特征在于，所述机架（7）还包括连接至该立柱（7-3）的上端的安装板（7-4），所述导向板（3）形成有耳座滑槽（3-2），所述滑轮安装板（6-2）上设有穿过该耳座滑槽（3-2）的油缸耳座板（6-21），所述伸缩驱动单元（2）为油缸，该油缸的安装端通过油缸安装座（1）连接至所述安装板（7-4），驱动端连接至所述油缸耳座板（6-21）。

6.根据权利要求2所述的用于电极接长装置的缓冲升降机构，其特征在于，所述立柱（7-3）为管壁上形成有纵向槽（7-31）的空心管，所述动滑轮组（6）的动滑轮（6-1）伸入至所述纵向槽（7-31）内并能够被驱动为沿该纵向槽（7-31）升降，所述柔性索（4）穿入所述立柱（7-3）的中空通道以连接至所述下部夹紧模块（8）。

7.根据权利要求6所述的用于电极接长装置的缓冲升降机构，其特征在于，所述立柱（7-3）的底端设有第二导向套（7-1），所述下部夹紧模块（8）具有伸入至所述立柱（7-3）的中空通道内并与该第二导向套（7-1）配合的导向柱（8-1），所述柔性索（4）连接至该导向柱（8-1）。

8.根据权利要求6所述的用于电极接长装置的缓冲升降机构，其特征在于，所述机架（7）包括成对布置的多个所述立柱（7-3），所述纵向槽（7-31）形成于该立柱（7-3）的彼此相对的一侧；所述动滑轮组（6）包括滑轮安装板（6-2）和成对地布置在该滑轮安装板（6-2）的同一水平高度位置处并分别伸入至相应所述纵向槽（7-31）内的两个所述动滑轮（6-1），所述伸缩驱动单元（2）连接至所述滑轮安装板（6-2）的竖向中心线位置处。

9.根据权利要求2至8中任意一项所述的用于电极接长装置的缓冲升降机构，其特征在于，所述机架（7）包括四个所述立柱（7-3），所述缓冲升降机构包括彼此相对布置并分别与其中两个所述立柱（7-3）对应的一对所述动滑轮组（6）。

10.一种电极接长装置，其特征在于，包括根据权利要求1至9中任意一项所述的缓冲升降机构。