CN204479212U - 一种弧形轨道式测温取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种弧形轨道式测温取样装置，属于钢铁冶炼测温取样设备技术领域。它包括回转驱动机构、摆臂、弧形臂和调节杆，所述的回转驱动机构的回转支承的内圈固定在固定底座上，回转支承的外圈齿轮与齿轮马达轴端连接，回转支承的外圈与摆臂的一端固定连接，摆臂的另一端与弧形臂的外罩连接，摆臂上方设有调节杆，调节杆一端与回转驱动机构连接，另一端与弧形臂的外罩连接，弧形臂由外罩、小车、探杆、探头、弧形轨道、驱动电机组成，弧形臂的外罩内设有弧形轨道，小车通过车轮设置在弧形轨道上，并与探杆的一端连接，探杆的另一端与探头连接，驱动电机与链轮连接，链轮上设置的链条与小车连接。它减少了设备长度，使设备紧凑。

Description

一种弧形轨道式测温取样装置

技术领域

本实用新型涉及钢铁冶炼测温取样设备技术领域，尤其涉及一种弧形轨道式测温取样装置。

背景技术

目前国内炉前测温取样多为人工测温取样，或者是用直线轨道的自动测温取样装置。不管是电炉还是转炉，均存在以下问题：1)、炉前温度高、灰尘重、噪音大，环境非常恶劣，人工取样时间长，危险大，对工人身体会造成很大伤害；2)、且测温取样点不稳定，可靠性低；3)、直线轨道式测温取样装置，由于轨道较长，回转半径大，需要操作的空间大，对周围空间有一定要求。

中国实用新型专利，授权公告号CN 203908707 U，授权公告日2014.10.29，公开了一种转炉复合测温取样装置，包括前端设置有测温头的测温枪，在位于测温头后部的测温枪杆上通过连接座固接着取样头。其结构合理，方便实用，可以同时完成转炉炼钢倒炉测温取样工作，可以减少操作人员，降低操作人员的劳动强度，节约倒炉时间，缩短冶炼周期。其不足之处是：该实用新型只能在转炉倒炉时进行测温取样，不能在转炉冶炼过程中进行测温取样工作，且轨道为直线轨道，长度过长，占用空间过大。

中国实用新型专利，授权公告号：CN 202974506 U，授权公告日：2013.06.05，公开了一种旋转式测温取样装置，属于钢铁冶炼鱼雷罐铁水测温取样设备技术领域。包括破渣枪、测温枪、取样枪、破渣装置、测温装置、取样装置、钢结构、大转盘、小齿轮、旋转电机、旋转减速机、转盘轴承、转盘底座、异形平台、直爬梯、保护筐；破渣装置、测温装置、取样装置安装在大转盘上的支撑钢结构上。当破渣装置驱动破渣枪扎破鱼雷罐内的铁水渣层，大转盘转动，将破渣枪移开，测温取样枪移入至破渣枪的破渣位，使得测温枪或取样枪沿着破渣枪的运行轨迹插入铁水，而免除渣层对测温枪或取样枪动作的阻碍，顺利实现测温取样操作。优点在于，操作灵活、结构紧凑、旋转灵活、维修方便、自动化程度高和安全性高等特点。其不足之处是：该实用新型仅用冶炼鱼雷罐铁水时进行测温取样，不能对转炉、电炉冶炼过程中进行测温取样工作，且轨道为直线式，轨道长度过长，体积庞大。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术的人工测温取样时间长，取样点不稳定，取样装置占用空间大的问题，本实用新型提供了一种弧形轨道式测温取样装置，它取样时间短，占用空间小，取样点位置准确。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种弧形轨道式测温取样装置，它包括回转驱动机构，还包括摆臂、弧形臂和调节杆，其中，所述的回转驱动机构由固定底座、齿轮马达、回转支承组成，回转支承的内圈固定在固定底座上，回转支承的外圈齿轮与齿轮马达轴端连接，回转支承的外圈与摆臂的一端固定连接，摆臂的另一端与弧形臂的外罩连接，摆臂上方设有调节杆，调节杆一端与回转驱动机构连接，另一端与弧形臂的外罩连接，弧形臂由外罩、小车、探杆、探头、弧形轨道、驱动电机组成，弧形臂的外罩内设有弧形轨道，小车通过2组车轮设置在弧形轨道上，并与探杆的一端连接，探杆的另一端与探头连接，驱动电机与链轮连接，链轮上设置的链条与小车连接。

优选地，所述的一种弧形轨道式测温取样装置，所述齿轮马达轴端安装有齿轮，齿轮马达通过齿轮与回转支承的外圈齿轮啮合，齿轮马达通过齿轮驱动回转支承的外圈齿轮。

优选地，所述的一种弧形轨道式测温取样装置，所述的摆臂内部为中空结构，摆臂内设有拖链和配重，压缩空气软管和电缆穿入拖链内固定，拖链与配重连接，拖链经过配重张紧，压缩空气软管内的压缩空气用来冷却设备，电缆用来传递测温信号。

优选地，所述的一种弧形轨道式测温取样装置，所述外罩上面设置活动罩，正常工作时，活动罩关闭，保护弧形臂内设备。

优选地，所述的一种弧形轨道式测温取样装置，所述摆臂在铰接点A与外罩通过销轴铰接。

优选地，所述的一种弧形轨道式测温取样装置，所述调节杆由尾部支杆、电动推杆和头部支杆依次连接组成，所述的尾部支杆在铰接点C与支座铰接，支座与固定底座固定连接，所述的电动推杆能够伸缩，以便调节BC两点的距离，所述的头部支杆在铰接点B与外罩铰接。

优选地，所述的一种弧形轨道式测温取样装置，所述探杆为中空结构，用钢管制作，弧形臂内设有拖链，拖链与小车连接，从摆臂中引出的压缩空气软管和电缆进入弧形臂后穿入拖链内固定，然后进入探杆内与探头连接，这样设置能够使压缩空气软管和电缆安放有序，增长使用寿命。

一种弧形轨道式测温取样装置的使用方法，其步骤如下：

A、将所述弧形轨道式测温取样装置置于炉门一侧，非工作时为折叠状态，与现有技术中轨道长度过长，占用空间大的直线式轨道相比，它的结构紧凑，便于炉前其它工作的进行；

B、工作时，齿轮马达通过齿轮驱动回转支承的外圈齿轮转动，回转支承的外圈带动摆臂运动，摆臂带动弧形臂旋转至炉门前，直至弧形臂与炉门所在平面垂直后，齿轮马达停止工作，这是对弧形臂1与炉门所在平面夹角的粗调过程；

C、调节电动推杆伸缩用来调节BC两点距离，进而微调弧形臂与炉门所在平面之间的角度，直至完全垂直，电动推杆停止伸缩，使测温取样点位置更加准确；

D、调整好弧形臂与炉门所在平面之间的角度后，驱动电机驱动链轮转动，链轮上的链条驱动小车，小车带动探杆沿弧形轨道运动；

E、与探杆连接的探头将沿弧形轨道的方向运动至钢液内部进行测温取样，探头会带动压缩空气软管和电缆在弧形臂里的拖链内运动，拖链用来支撑压缩空气软管和电缆，使它们安放有序，有效防止管线的缠绕；

F、探头测得温度后，由电缆传递温度信号给上位机，测温取样完成后，驱动电机反向驱动链轮转动，链轮上的链条驱动小车，带动探杆沿弧形轨道反向运动，将探杆和探头收回到弧形臂内；

G、探杆和探头收回到弧形臂内之后，驱动电机停止工作，齿轮马达通过齿轮驱动回转支承的外圈齿轮反向转动，回转支承的外圈带动摆臂方反向运动，将摆臂和弧形臂折叠；

H、摆臂和弧形臂折叠后，齿轮马达停止工作，电动推杆进行伸缩调节BC两点距离，使折叠后的设备更加紧凑。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明弧形臂的外罩内设有弧形轨道，利用弧形轨道代替现有技术中的直线轨道，降低了设备高度，减少了设备长度，使设备紧凑；

(2)本发明弧形轨道采用方钢制作，截面为正方形，弧形轨道的一边，固定在弧形臂内，使设备运行时，更加平稳、可靠；

(3)本发明固定底座设备放置在炉前一侧，利用回转支承带动摆臂旋转，将弧形臂旋转到炉前测温位置，设备在非工作状态下为折叠状态，占用空间小，便于炉前其它工作的进行；

(4)本发明摆臂内的压缩空气软管和电缆穿入拖链内固定，拖链与配重连接，拖链经过配重张紧，从摆臂中引出的压缩空气软管和电缆进入弧形臂后穿入拖链内固定，然后进入探杆内与探头连接，这样设置能够使压缩空气软管和电缆安放有序，有效防止管线的缠绕，便于检修，增长管线使用寿命；

(5)本发明摆臂带动弧形臂旋转至炉门前，对弧形臂与炉门所在平面夹角的粗调，调节电动推杆伸缩用以调节BC两点距离，进而微调弧形臂与炉门所在平面之间的角度，直至完全垂直，使测温取样点位置更加准确；

(6)本发明机械自动化程度高，节省了人力资源，使得测温取样时间缩短，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明的整体外形轴侧图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的弧形臂内部结构图；

图4为本发明的小车及弧形轨道截面图；

图5为本发明的摆臂、调节杆和回转驱动机构轴侧图；

图6为本发明的摆臂内部俯视图；

图7为本发明的摆臂内部截面图。

示意图中的标号说明：

1、弧形臂；11、外罩；12、小车；121、车轮；13、压缩空气管路；14、探杆；15、探头；16、弧形轨道；17、链轮；18、链条；19、驱动电机；2、摆臂；23、电缆；25、张紧拖链；24、配重；3、调节杆；31、尾部支杆；32、电动推杆；33、头部支杆；4、回转驱动机构；41、固定底座；42、齿轮马达；43、齿轮；44、回转支承；45、支座。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。

实施例1

某钢厂电炉测温取样，针对现有技术中人工测温取样方式存在的安全隐患，提出了一种弧形轨道式测温取样装置及其使用方法，应用在电炉测温取样，非工作时为折叠状态，工作时，电炉炉门需要先打开。

结合图1，一种弧形轨道式测温取样装置，它包括回转驱动机构4，还包括摆臂2、弧形臂1和调节杆3，其中，回转驱动机构4由固定底座41、齿轮马达42、回转支承44组成，结合图5，回转支承44的内圈固定在固定底座41上，齿轮马达42轴端安装有齿轮43，回转支承44的外圈齿轮与齿轮马达42轴端的齿轮43啮合，齿轮马达42通过齿轮43驱动回转支承44的外圈齿轮。其中，齿轮马达42的功率为：0.75kW，输出转速为：9.1r/min；齿轮43的参数为：模数m＝5mm，齿数z＝36；回转支承44齿轮的参数为：模数m＝5mm，齿数z＝138。

结合图5，回转支承44的外圈与摆臂2的一端固定连接，摆臂2的另一端与弧形臂1的外罩11连接，结合图2，摆臂2在铰接点A与外罩11通过销轴铰接，外罩11上面设置活动罩，正常工作时，活动罩关闭，保护弧形臂1内设备。其中，摆臂2的回转半径为：2700mm。

结合图6和图7，摆臂2内部为中空结构，摆臂2内设有拖链25和配重24，压缩空气软管13和电缆23穿入拖链25内固定，拖链25与配重24连接，侧向放置，拖链25经过配重24张紧，这样设置能够使压缩空气软管13和电缆23安放有序，有效防止管线的缠绕，便于检修，压缩空气软管13内的压缩空气用来冷却设备，电缆23用来传递测温信号。

结合图1、图2和图5，摆臂2上方设有调节杆3，调节杆3的一端与回转驱动机构4连接，另一端与弧形臂1的外罩11连接。结合图5，调节杆3由尾部支杆31、电动推杆32和头部支杆33依次连接组成，尾部支杆31在铰接点C与支座45铰接，支座45与固定底座41固定连接，电动推杆32能够伸缩，以便调节BC两点的距离，头部支杆33在铰接点B与外罩11铰接。其中，电动推杆32的功率为：0.55kW。

结合图3，弧形臂1由外罩11、小车12、探杆14、探头15、弧形轨道16、驱动电机19组成，弧形臂1的外罩11内设有弧形轨道16，弧形轨道16代替现有技术中的直线轨道，降低了设备高度，减少了设备长度，使设备紧促。其中，驱动电机19的功率为：1.5kW，输出转速为：88r/min。

结合图4，小车12通过前后2组车轮121设置在弧形轨道16上，每组4个车轮121分别与弧形轨道16的4个面接触；弧形轨道16采用方钢制作，截面为正方形，弧形轨道16的中心半径为R4000mm，截面尺寸为60mm×60mm；如图4所示，正方形的左角，即对应是弧形轨道16的一边，固定在弧形臂1内，使设备运行时，更加平稳、可靠。

小车12与探杆14的一端连接，探杆14的另一端与探头15连接，驱动电机19与链轮17连接，链轮17上设置的链条18与小车12连接，探杆14为中空结构，用钢管制作，弧形臂1内设有拖链25，拖链25与小车12连接，从摆臂2中引出的压缩空气软管13和电缆23进入弧形臂1后穿入拖链25内固定，然后进入探杆14内与探头15连接，这样设置能够使压缩空气软管13和电缆23安放有序，有效防止管线的缠绕，使测温取样点位置更加准确。增长使用寿命，便于检修。

一种弧形轨道式测温取样装置的使用方法，其步骤如下：

A、将上述弧形轨道式测温取样装置置于炉门一侧，非工作时为折叠状态，与现有技术中轨道长度过长，占用空间大的直线式轨道相比，它的结构紧凑，便于炉前其它工作的进行；

B、工作时，齿轮马达42通过齿轮43驱动回转支承44的外圈齿轮转动，回转支承44的外圈带动摆臂2运动，摆臂2带动弧形臂1旋转至炉门前，直至弧形臂1与炉门所在平面垂直，齿轮马达42停止工作，这是对弧形臂1与炉门所在平面夹角的粗调过程；

C、调节电动推杆32伸缩用以调节BC两点距离，进而微调弧形臂1与炉门所在平面之间的角度，直至完全垂直，电动推杆32停止伸缩，使测温取样点位置更加准确；

D、调整好弧形臂1与炉门所在平面之间的角度后，驱动电机19驱动链轮17转动，链轮17上的链条18驱动小车12，小车12带动探杆14沿弧形轨道16运动；

E、与探杆14连接的探头15将沿弧形轨道16的方向运动至钢液内部进行测温取样，探头15会带动压缩空气软管13和电缆23在弧形臂1里的拖链25内运动，拖链25用来支撑压缩空气软管13和电缆23，使它们安放有序，有效防止管线的缠绕；

F、探头15测得温度后，由电缆23传递温度信号给上位机，测温取样完成后，驱动电机19反向驱动链轮17转动，链轮17上的链条18驱动小车12，带动探杆14沿弧形轨道16反向运动，将探杆14和探头15收回到弧形臂1内；

G、探杆14和探头15收回到弧形臂1内之后，驱动电机19停止工作，齿轮马达42通过齿轮43驱动回转支承44的外圈齿轮反向转动，回转支承44的外圈带动摆臂2方反向运动，将摆臂2和弧形臂1折叠；

H、摆臂2和弧形臂1折叠后，齿轮马达42停止工作，电动推杆32进行伸缩调节BC两点距离，使折叠后的设备更加紧凑，完成一次测温取样。

特别强调的是在步骤F中探头15在测得温度的同时，探头15上设置有耐火材料会获得炉内的钢水样品，驱动电机19反向驱动链轮17转动，链轮17上的链条18驱动小车12，带动探杆14沿弧形轨道16反向运动，带动探头15离开钢液内部，等探头5运动至炉外时，取下探头15上的耐火材料即得到钢水样品。

和现有技术中的人工测温取样相比，节约了人力资源，机械自动化的操作过程使得测温取样时间缩短，提高了工作效率，经过摆臂2带动弧形臂1的粗调，电动推杆32伸缩进而微调弧形臂1与炉门所在平面之间的角度，直至完全垂直，使测温取样点位置更加准确。

实施例2

某钢厂转炉测温取样时采用直线轨道的自动测温取样装置，存在测温取样点不稳定、轨道较长、占用空间大的问题，对此提出了一种弧形轨道式测温取样装置及其使用方法，在转炉测温取样时，设备置于转炉一侧，非工作时为折叠状态；工作时，转炉需先旋转约45°，使炉口朝前上方，其余部分同实施例1，进行测温取样工作。与现有技术相比，它能够实现在转炉冶炼过程中进行测温取样工作，且弧形轨道式的测温取样方式，与机械自动化的结构组合，使得测温取样更加安全方便，占用空间小，节省时间，节约人力资源，在转炉炉门前测温取样的同时，便于炉前其它工作的进行。

Claims (7)

1.一种弧形轨道式测温取样装置，它包括回转驱动机构(4)，其特征在于，它还包括摆臂(2)、弧形臂(1)和调节杆(3)，其中，所述的回转驱动机构(4)由固定底座(41)、齿轮马达(42)、回转支承(44)组成，回转支承(44)的内圈固定在固定底座(41)上，回转支承(44)的外圈齿轮与齿轮马达(42)轴端连接，回转支承(44)的外圈与摆臂(2)的一端固定连接，摆臂(2)的另一端与弧形臂(1)的外罩(11)连接，摆臂(2)上方设有调节杆(3)，调节杆(3)一端与回转驱动机构(4)连接，另一端与弧形臂(1)的外罩(11)连接，弧形臂(1)由外罩(11)、小车(12)、探杆(14)、探头(15)、弧形轨道(16)、驱动电机(19)组成，弧形臂(1)的外罩(11)内设有弧形轨道(16)，小车(12)通过2组车轮(121)设置在弧形轨道(16)上，并与探杆(14)的一端连接，探杆(14)的另一端与探头(15)连接，驱动电机(19)与链轮(17)连接，链轮(17)上设置的链条(18)与小车(12)连接。

2.根据权利要求1所述的一种弧形轨道式测温取样装置，其特征在于，所述齿轮马达(42)轴端安装有齿轮(43)，齿轮马达(42)通过齿轮(43)与回转支承(44)的外圈齿轮啮合。

3.根据权利要求1所述的一种弧形轨道式测温取样装置，其特征在于，所述的摆臂(2)内部为中空结构，摆臂(2)内设有拖链(25)和配重(24)，压缩空气软管(13)和电缆(23)穿入拖链(25)内固定，拖链(25)与配重(24)连接。

4.根据权利要求1所述的一种弧形轨道式测温取样装置，其特征在于，所述外罩(11)上面设置活动罩。

5.根据权利要求1所述的一种弧形轨道式测温取样装置，其特征在于，所述摆臂(2)在铰接点A与外罩(11)通过销轴铰接。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种弧形轨道式测温取样装置，其特征在于，所述调节杆(3)由尾部支杆(31)、电动推杆(32)和头部支杆(33)依次连接组成，所述的尾部支杆(31)在铰接点C与支座(45)铰接，支座(45)与固定底座(41)固定连接，所述的电动推杆(32)能够伸缩，所述的头部支杆(33)在铰接点B与外罩(11)铰接。

7.根据权利要求6所述的一种弧形轨道式测温取样装置，其特征在于，所述探杆(14)为中空结构，弧形臂(1)内设有拖链(25)，拖链(25)与小车(12)连接，从摆臂(2)中引出的压缩空气软管(13)和电缆(23)进入弧形臂(1)后穿入拖链(25)内固定，然后进入探杆(14)内与探头(15)连接。