CN205049250U - 摩擦轮式测温取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种摩擦轮式测温取样装置，包括固定安装在操作平台上的回转机构、安装在回转机构上方的倾斜驱动装置、安装在倾斜驱动装置末端的伸缩驱动装置和由伸缩驱动装置驱动的测温取样枪，伸缩驱动装置用于驱动测温取样枪上下伸缩运动，倾斜驱动装置用于驱动伸缩驱动装置相对于操作平台实现竖向平面内的摆动，回转机构用于驱动倾斜驱动机构在水平面内转动；通过控制减速电机旋转即可实施上部结构的回转，简化结构，使用液压缸驱动伸缩驱动装置的支撑座绕支架顶部的支撑耳座摆动，实现测温取样枪角度的调整，同时本实用新型中的伸缩驱动装置利用驱动轮对与无缝钢管之间的摩擦力驱动无缝钢管和取样夹持器实现轴向运动，延长使用寿命。

Description

摩擦轮式测温取样装置

技术领域

本实用新型涉及炼钢过程中使用的温度监控辅助设备技术领域，尤其涉及一种摩擦轮式测温取样装置。

背景技术

在炼钢生产过程中，为了对铁水、钢水成分进行监测，需要对钢铁包中的铁水、钢水进行测温取样，以判断是否满足工艺要求。传统的测温取样方法，主要依靠工作人员手工方法进行温度测量和取得铁水或者钢水的样品。需要操作人员举着4、5米的测温枪和取样器，站在钢铁包斜上方，分别进行测温和取样操作。这样不仅速度慢，而且钢水飞溅容易造成灼烫伤的危险，同时下枪的相对位置全靠操作人员凭经验及肉眼判断，每次测温、取样的位置及深度不同，导致测量的结果不稳定。

在铁水倒罐站及铁水脱硫站，也多有钢包运行通道正上方安装垂直升降式的测温取样装置。这种装置由测温取样枪本体、升降小车、提升装置、升降滑道、钢结构平台构成，升降滑道固定在钢结构平台上，提升装置布置在升降滑道上方，多采用链条传动或卷扬钢丝绳传动，带动升降小车及测温取样枪进行操作。由于升降小车行程大于6米，加上预留出的安装测温偶头及取样器的空间，所以整个装置高度8米左右，结构复杂，占用空间大。日常的检查和维护多有不便。

随着科技的进步和社会的飞速发展，工业机器人已经从传统制造业推广到其他的各个行业。国内外机器人自动测温取样系统也初具规模，但是制造成本高昂是制约其广泛应用的瓶颈。

因此，开发设计一种自动化程度高，结构简单和成本较低的钢水测温装置时本领域急需解决的问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种摩擦轮式测温取样装置，采用纯机械结构实现回转、倾斜和枪体收缩，简化结构，方便维护，成本大大降低。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种摩擦轮式测温取样装置，包括固定安装在操作平台上的回转机构、安装在回转机构上方的倾斜驱动装置、安装在倾斜驱动装置末端的伸缩驱动装置和由伸缩驱动装置驱动的测温取样枪，伸缩驱动装置用于驱动测温取样枪上下伸缩运动，倾斜驱动装置用于驱动伸缩驱动装置相对于操作平台实现竖向平面内的摆动，回转机构用于驱动倾斜驱动机构在水平面内转动。

所述伸缩驱动装置包括支撑座、驱动轮对、导向轮对和蜗轮减速驱动电机，所述驱动轮对和导向轮对均借助于轮轴安装在支撑座上，所述测温取样枪穿过驱动轮对和导向轮对设置，所述蜗轮减速驱动电机动力输出端通过联轴器与驱动轮对的一个轮轴连接。

所述倾斜驱动装置包括底板、支架、液压泵站、液压缸和支撑耳座，所述支架为折线形柱状结构，其下端固定安装在底板上，所述伸缩驱动装置的支撑座下表面通过销轴与支撑耳座铰接，所述支架右侧铰接液压缸，液压缸的活塞杆端部与伸缩驱动装置的支撑座中部铰接，所述支架左侧固定安装液压泵站，液压泵站通过电磁阀与液压缸油口连通。

所述回转机构包括大齿轮、底座、小齿轮、减速电机和密封罩，所述底座固定安装在操作平台上方，所述大齿轮借助于止推轴承水平安装在底座上表面，所述减速电机固定安装在底座侧面，减速电机输出轴竖向设置、且输出轴顶端固定安装小齿轮，小齿轮与大齿轮啮合，所述倾斜驱动装置的底板与大齿轮固定连接。

所述底座上固定安装用于防护大齿轮的密封罩。

所述测温取样枪包括测温枪本体、传导电缆、插接件和取样夹持器，所述测温枪本体为无缝钢管，无缝钢管外侧焊接延伸方向与其轴线方向平行的导向板，传导电缆穿设在无缝钢管内，所述插接件安装在无缝钢管末端、且与传导电缆连接，所述取样夹持器通过螺栓固定安装在无缝钢管末端。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：通过采用大齿轮与小齿轮啮合的结构作为回转机构，控制减速电机旋转即可实施上部结构的回转，简化结构，使用液压缸驱动伸缩驱动装置的支撑座绕支架顶部的支撑耳座摆动，实现测温取样枪角度的调整，同时本实用新型中用于驱动测温取样枪轴向运动的伸缩驱动机构也是采用纯机械结构，利用驱动轮对与无缝钢管之间的摩擦力驱动无缝钢管和取样夹持器实现轴向运动，与现有测温装置相比而言，具有结构简单、操作方便和制造维修成本低的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的局部放大图；

图3是回转机构结构示意图（图5的A-A剖视图）；

图4是图3的B-B局部剖视图；

图5是回转机构俯视图；

图6是倾斜驱动装置结构示意图；

图7是图6的左视图；

图8是伸缩驱动装置结构示意图；

图9是图8的A向视图；

图10是图8的B-B剖视图；

图11是图8的A向视图；

图12是图8的俯视图；

图13是测温取样枪结构示意图；

图14是本实用新型使用状态示意图；

其中：1、回转机构；2、倾斜驱动装置；3、伸缩驱动装置；4、测温取样枪；5、大齿轮；6、小齿轮；7、减速电机；8、密封罩；9、底座；10、液压泵站；11、液压缸；12、支架；13、支撑耳座；14、驱动轮对；15、轴承；16、联轴器；17、蜗轮减速驱动电机；18、调节螺钉；19、导向轮对；20、支撑座；21、测温枪本体；22、传导电缆；23、插接件；24、取样夹持器；25、钢包车；26、钢包；27、测温取样装置。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1-2所示，本实用新型公开了一种摩擦轮式测温取样装置，其包括固定安装在操作平台上的回转机构1、安装在回转机构1上方的倾斜驱动装置2、安装在倾斜驱动装置2末端的伸缩驱动装置3和由伸缩驱动装置3驱动的测温取样枪4，伸缩驱动装置3用于驱动测温取样枪4上下伸缩运动，倾斜驱动装置2用于驱动伸缩驱动装置3相对于操作平台实现竖向平面内的摆动，回转机构1用于驱动倾斜驱动机构在水平面内转动。

伸缩驱动装置3（参见附图8-12）包括支撑座20、驱动轮对14、导向轮对19和蜗轮减速驱动电机17，所述驱动轮对14和导向轮对19均借助于轮轴安装在支撑座20上，所述测温取样枪4穿过驱动轮对14和导向轮对19设置，所述蜗轮减速驱动电机17动力输出端通过联轴器16与驱动轮对14的一个轮轴连接，蜗轮减速驱动电机17通过联轴器与驱动轮对中的一个轮轴连接，为了方便调整，驱动轮对和导向轮对均与支撑座之间安装弹性装置用于调整间距，与支撑座还配套安装用于调整驱动轮对和导向轮对间距的调整螺钉18。

本实用新型的倾斜驱动装置2（参见附图6-7）包括底板、支架12、液压泵站10、液压缸11和支撑耳座13，所述支架12为折线形柱状结构，其下端固定安装在底板上，所述伸缩驱动装置3的支撑座20下表面通过销轴与支撑耳座13铰接，所述支架12右侧铰接液压缸11，液压缸11的活塞杆端部与伸缩驱动装置3的支撑座20中部铰接，所述支架12左侧固定安装液压泵站10，液压泵站10通过电磁阀与液压缸11油口连通，倾斜驱动装置主要依靠液压缸来实现，液压泵站与液压缸之间安装电磁换向阀，通过控制电磁换向阀实现液压缸活塞的伸出和缩回，工作稳定性高。

回转机构1（参见附图3-5）包括大齿轮5、底座9、小齿轮6、减速电机7和密封罩8，所述底座9固定安装在操作平台上方，所述大齿轮5借助于止推轴承水平安装在底座9上表面，所述减速电机7固定安装在底座9侧面，减速电机7输出轴竖向设置、且输出轴顶端固定安装小齿轮6，小齿轮6与大齿轮5啮合，所述倾斜驱动装置2的底板与大齿轮5固定连接；所述底座9上固定安装用于防护大齿轮5的密封罩8。

所述测温取样枪4（参见附图13）包括测温枪本体21、传导电缆22、插接件23和取样夹持器24，所述测温枪本体21为无缝钢管，无缝钢管外侧焊接延伸方向与其轴线方向平行的导向板，传导电缆22穿设在无缝钢管内，所述插接件23安装在无缝钢管末端、且与传导电缆22连接，所述取样夹持器24通过螺栓固定安装在无缝钢管末端。

具体应用时，在钢包车25运行通道上方的主操作平台上安装测温取样装置27，设备工作前工作人员将测温探头、取样探头安装在接插件23和取样夹持器24上，按下准备按钮，测温取样装置27由减速电机7带动小齿轮6驱动大齿轮5旋转，促使回转机构1进行旋转，从准备位置旋转100o角至工作位置后停止回转动作；回转停止以后倾斜驱动装置2中的液压泵站10工作，通过换向阀使液压缸11的活塞杆收缩，带动伸缩驱动装置3及测温取样枪4至30o角工作位置等待，完成测温前的准备工作。其测量过程是，在自动运行状态下，当测温取样装置27下方的钢包车25装载钢包26运行至取样位置后，工作人员按下自动开始按钮，伸缩驱动装置3由蜗轮减速驱动电机17带动驱动轮对14进行逆时针转动，测温取样枪4在驱动轮对摩擦力的作用下开始伸出，当其下降到钢水液面下方500mm左右处，蜗轮减速驱动电机17停止动作，在此处停留2秒，此时，取样装置收集钢水至取样器中，测温探头将温度通过传导电缆22传到温度显示仪上，而后伸缩驱动装置3由蜗轮减速驱动电机17带动驱动轮对14进行顺时针转动，测温取样枪4在驱动轮对摩擦力的作用下开始缩回，当测温取样枪4收回到等待位置后停止收缩；倾斜驱动装置2中的液压泵站10再次工作，通过换向阀使液压缸11的活塞杆伸出，带动伸缩驱动装置3及测温取样枪4至80o角位置后停止动作；回转机构1驱动测温取样装置27回转100o角，由工作位置至准备位置，操作人员将探头前的取样器拿下即可得到钢水的小样，一个测温取样过程结束，而后，工作人员更换新的测温探头和取样探头进行准备。

本实用新型能够模仿人工动作，既操作人员旋转测温枪——前探伸出测温枪——接触钢水停留2秒——收回测温枪——旋转枪体更换探头等步骤，完成炼钢生产过程中，钢包、铁包以及中包等承载钢水的测温取样工作。能够通过PLC控制，自动操作，结构简单，测量精度高，控制方便，整个系统检查和维护方便，扩展性高，推广空间大，能够改善操作人员的工作环境，对提高钢水温度控制精度、提高冶炼质量、降低原材料消耗和职工劳动强度等方面具有重要作用。

Claims (6)

1.一种摩擦轮式测温取样装置，其特征在于：包括固定安装在操作平台上的回转机构（1）、安装在回转机构（1）上方的倾斜驱动装置（2）、安装在倾斜驱动装置（2）末端的伸缩驱动装置（3）和由伸缩驱动装置（3）驱动的测温取样枪（4），伸缩驱动装置（3）用于驱动测温取样枪（4）上下伸缩运动，倾斜驱动装置（2）用于驱动伸缩驱动装置（3）相对于操作平台实现竖向平面内的摆动，回转机构（1）用于驱动倾斜驱动机构在水平面内转动。

2.根据权利要求1所述的摩擦轮式测温取样装置，其特征在于：所述伸缩驱动装置（3）包括支撑座（20）、驱动轮对（14）、导向轮对（19）和蜗轮减速驱动电机（17），所述驱动轮对（14）和导向轮对（19）均借助于轮轴安装在支撑座（20）上，所述测温取样枪（4）穿过驱动轮对（14）和导向轮对（19）设置，所述蜗轮减速驱动电机（17）动力输出端通过联轴器（16）与驱动轮对（14）的一个轮轴连接。

3.根据权利要求2所述的摩擦轮式测温取样装置，其特征在于：所述倾斜驱动装置（2）包括底板、支架（12）、液压泵站（10）、液压缸（11）和支撑耳座（13），所述支架（12）为折线形柱状结构，其下端固定安装在底板上，所述伸缩驱动装置（3）的支撑座（20）下表面通过销轴与支撑耳座（13）铰接，所述支架（12）右侧铰接液压缸（11），液压缸（11）的活塞杆端部与伸缩驱动装置（3）的支撑座（20）中部铰接，所述支架（12）左侧固定安装液压泵站（10），液压泵站（10）通过电磁阀与液压缸（11）油口连通。

4.根据权利要求3所述的摩擦轮式测温取样装置，其特征在于：所述回转机构（1）包括大齿轮（5）、底座（9）、小齿轮（6）、减速电机（7）和密封罩（8），所述底座（9）固定安装在操作平台上方，所述大齿轮（5）借助于止推轴承水平安装在底座（9）上表面，所述减速电机（7）固定安装在底座（9）侧面，减速电机（7）输出轴竖向设置、且输出轴顶端固定安装小齿轮（6），小齿轮（6）与大齿轮（5）啮合，所述倾斜驱动装置（2）的底板与大齿轮（5）固定连接。

5.根据权利要求4所述的摩擦轮式测温取样装置，其特征在于：所述底座（9）上固定安装用于防护大齿轮（5）的密封罩（8）。

6.根据权利要求5所述的摩擦轮式测温取样装置，其特征在于：所述测温取样枪（4）包括测温枪本体（21）、传导电缆（22）、插接件（23）和取样夹持器（24），所述测温枪本体（21）为无缝钢管，无缝钢管外侧焊接延伸方向与其轴线方向平行的导向板，传导电缆（22）穿设在无缝钢管内，所述插接件（23）安装在无缝钢管末端、且与传导电缆（22）连接，所述取样夹持器（24）通过螺栓固定安装在无缝钢管末端。