CN206563498U - 电炉石墨电极自动液压力矩旋紧平衡伸缩系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供电炉石墨电极自动液压力矩旋紧平衡伸缩系统，包括工作部件、连接部件、驱动部件、固定部件和辅助部件。本实用新型所述的电炉石墨电极自动液压力矩旋紧平衡伸缩系统结构简单巧妙，重量轻，操作方便快捷，自适应性好，可保证石墨电极在最佳拧紧状态下所需转动力矩的大小适中。本装置的出现结束了冶炼行业在安装和更换石墨电极时靠经验、靠技术的生产历史。为冶炼行业安全生产，节能高效，降低成本方面提供了可靠保障。是一种使操作人员从繁重的体力劳动中彻底解脱出来，即便于操作，又能保证石墨电极之间的连接质量的石墨电极旋紧装置。

Description

电炉石墨电极自动液压力矩旋紧平衡伸缩系统

技术领域

本实用新型属于扳手技术领域，具体涉及电炉石墨电极自动液压力矩旋紧平衡伸缩系统。

背景技术

一般在炼钢过程中，石墨电极消耗仅占其总成本的极小部分。石墨电极的质量及稳定程度却对其连续生产产生重大影响，炼钢生产过程中电极折断除直接产生电极损失和消耗增加、增加冶炼成本之外，更重要的是会导致生产中断，停炉误产造成生产损失。处理电极折断残体是操作中最辛苦的工作，其结果必然是消耗过高、加长冶炼周期、产量降低、成本提高。交流电弧炉每一相电流均会产生磁场，总是受到电磁力的作用，该电磁力的大小与电极电流成正比，与三相电极之间的距离成反比。电极之间的相吸或相斥作用，对电极总体上表现为以电极夹持器为支点的力矩作用。电极在冶炼过程中受到电磁力的作用是一定会产生振动的，如果电极立柱发生的机械振动频率与电磁力振动频率接近或同步，就会使电极发生共振作用，容易导致电极疲劳折断。此类原因导致的电极(接头)多发生于电极接头处，根据对大量现场情况的整理分析，此类折断多发生在电极柱中部附近的接头处，主要原因在于此处径向温差相对较大，存在的内应力也较大，在电极接长过程如果存在人工旋紧力不足，就很容易产生断电极现象。石墨电极接头拧紧，将接头拧进电极螺孔达到紧密连接时所需要的力矩。表面光洁的石墨件与石墨件连接处的接触电阻随外加压力的大小而变化，压力增加则接触电阻下降，为了使电极连接时的接触部位接触电阻尽量降低，除了电极材质和加工精度这两项重要条件必须达到技术标准外，在炼钢厂连接电极时必须施加足够的拧紧力矩，如果连接时的拧紧力矩不足，则接触面的接触电阻将明显提高，即使优质电极也会在接触面发红、氧化加快，或在强烈振动中产生松动，增加接头折断的几率。电极规格越大需要的拧紧力矩也越大，但是拧紧力矩并非越大越好，而是达到一定的力矩即可。影响拧紧力矩达不到规定的因素主要有两点：(1)电极加工质量不好，如加工面粗糙或螺纹的间隙配合不好，拧人接头很困难或者拧到螺孔底还有松动，因而无法实现拧紧；(2)钢厂操作工上接头时没有将电极与接头拧紧、即没有达到所需要的拧紧力矩。我国冶炼行业在拧紧石墨电极时，最普遍常用的是用两个铁夹子各夹住一个石墨电极来进行紧固作业，也有用没有扭力结构的“土扳手”来代替。然而这类拧紧的办法不但需要靠老师傅的经验，还面临着不同厂家自身石墨电极质量参差不齐的挑战，拧紧力稍有不同就会使电流不稳定，导致电极断裂，电极没有拧紧等一系列问题。不但影响生产，费电，而且工作效率和石墨电极使用率也比较低。目前国内炼钢车间所用的电炉或精炼炉石墨电极接长手动工具有抱箍式及扳手式两种工具类型。抱箍式工具是先将圆形抱箍固定在电极上，再通过转动焊接在抱箍上的3～4个手柄(形如轮船方向舵)，将电极拧紧接长。其存在的不足是：抱箍在电极上的固定是靠分别装在抱箍两开闭口边缘上的螺栓及螺母来实现的，装拆时间长，且需附加工具，另外抱箍夹紧力大小全凭手动操作感觉，时松时紧。在转动抱箍手柄逐渐拧紧接长电极时，其转矩大小也全凭手感经验，如拧紧过余，则会损伤石墨电极，如拧紧太松，则会影响电极接长质量，增大接触电阻，降低炼钢电能的有效输入。抱箍式工具因其手柄焊在抱箍上，为增强结构强度，抱箍板应具有一定厚度，故使工具较重。另外由于其结构特点限制了转动手柄的长度，因此拧紧操作较吃力。扳手式工具由钳口及扳手手柄组成，操作时先将其活动钳口钳住电极，再通过转动扳手手柄拧紧接长电极。其存在的不足是：拧紧接长转矩大小也全凭手感经验，与抱箍式工具类似。随着电弧炉生产能力日趋提高，所使用石墨电极直径在不断加大，特别是新型超高功率电弧炉的应用与普及，使得石墨电极的直径达600mm、甚至700mm，使用完全靠人力来完成石墨电极之间的对接与拧紧操作的手动工具，已逐步难以满足快节奏的生产工艺要求，同时，也难以保证石墨电极之间在连接后达到最佳的连接质量。除此之外，其平衡性较差，不管是被安装体还是安装体，均不能保持稳定的位置，容易造成碰伤等问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供电炉石墨电极自动液压力矩旋紧平衡伸缩系统，克服上述缺陷，解决上述问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供电炉石墨电极自动液压力矩旋紧平衡伸缩系统，包括工作部件、连接部件、驱动部件、固定部件和辅助部件，

所述工作部件包括抱箍、止动块、销轴一、开口销和挂钩，

所述连接部件包括销轴二、双耳叉头、锁紧圆螺母、内六角锥端紧定螺钉、销轴三，

所述驱动部件包括液压缸、液压站、液压缸配管及管件和液压软管，

所述固定部件包括旋转座、机架、底座和主动齿轮，

所述辅助部件包括轴杆、固定壳体、链条和从动齿轮，

所述抱箍的顶端与止动块连接，所述挂钩的首端与止动块的顶端通过销轴一和开口销进行铰接连接，所述挂钩的尾端与双耳叉头的首端通过销轴二进行铰接连接，所述双耳叉头的尾端内螺纹与液压缸的轴头螺纹通过锁紧圆螺母和内六角锥端紧定螺钉双层锁紧连接，所述液压缸的尾端与旋转座的开叉端通过销轴三进行铰接连接，所述液压缸与液压站通过液压缸配管及管件和液压软管连接，形成闭合循环油路，所述固定壳体与所述液压缸固定连接，所述固定壳体靠近所述旋转座，所述固定壳体内设有所述转动齿轮，所述转动齿轮通过第一转动轴与所述固定壳体活动连接，所述主动齿轮设置于所述旋转座上，所述主动齿轮与所述从动齿轮通过链条转动连接，所述轴杆设置于所述固定壳体的下方，所述轴杆一部分外露于所述固定壳体，另一部分插入所述固定壳体，所述机架设置于所述旋转座的下方，所述机架连接所述旋转座和底座。

作为本实用新型所述电炉石墨电极自动液压力矩旋紧平衡伸缩系统的一种优选方案，所述辅助部件还包括活动杆和第二连接轴，所述第二连接轴与电源电性连接，所述活动杆的一端套设在所述第二连接轴上，所述活动杆的另一端触碰所述链条。

作为本实用新型所述电炉石墨电极自动液压力矩旋紧平衡伸缩系统的一种优选方案，所述活动杆和第二连接轴设置在所述链条的内侧。

作为本实用新型所述电炉石墨电极自动液压力矩旋紧平衡伸缩系统的一种优选方案，所述链条的左右两侧设有压块和压块套，所述压块套与所述固定壳体的内壁固定连接，所述压块设置于所述压块套内。

作为本实用新型所述电炉石墨电极自动液压力矩旋紧平衡伸缩系统的一种优选方案，所述链条与所述轴杆之间设有推块和推块套，所述推块套与所述固定壳体的内壁固定连接，所述推块设置于所述推块套内，所述轴杆的顶端连接所述推块。

作为本实用新型所述电炉石墨电极自动液压力矩旋紧平衡伸缩系统的一种优选方案，所述工作部件还包括销轴四、抱箍开口销、抱箍连接耳板、抱箍把手、抱箍左弧板、抱箍扁平头铆钉、抱箍左橡胶垫板、抱箍连接板、抱箍哑铃轴、抱箍轴套、抱箍右弧板和抱箍右橡胶垫板，

所述抱箍连接耳板、抱箍把手、抱箍左弧板、抱箍连接板和抱箍哑铃轴以焊接方式连接成抱箍开闭侧基板，所述抱箍连接耳板、抱箍把手、抱箍连接板、抱箍轴套和抱箍右弧板以焊接方式连接成抱箍固定侧基板，所述抱箍开闭侧基板与所述抱箍固定侧基板通过抱箍扁平头铆钉分别与抱箍左橡胶垫板和抱箍右橡胶垫板铆接装配形成左右半圆抱箍；所述左右半圆抱箍通过销轴四和抱箍开口销在抱箍连接耳板处进行铰接连接，所述抱箍轴套、止动块、挂钩的钩头端以销轴一和开口销进行铰接连接。

与现有技术相比，本实用新型提出的电炉石墨电极自动液压力矩旋紧平衡伸缩系统,结构简单巧妙，重量轻，操作方便快捷，自适应性好，可保证石墨电极在最佳拧紧状态下所需转动力矩的大小适中，而且稳定性强，其安装体及被安装体的相对位置能保持平稳，不易出现碰伤。本装置的出现结束了冶炼行业在安装和更换石墨电极时靠经验、靠技术的生产历史。为冶炼行业安全生产，节能高效，降低成本方面提供了可靠保障。是一种使操作人员从繁重的体力劳动中彻底解脱出来，即便于操作，又能保证石墨电极之间的连接质量的石墨电极旋紧装置。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中，

图1为本实用新型的电炉石墨电极自动液压力矩旋紧平衡伸缩系统的结构示意图。

其中：1为抱箍、2为止动块、3为销轴一、4为开口销、5为挂钩、6为销轴二、7为双耳叉头、8为锁紧圆螺母、9为内六角锥端紧定螺钉、10为液压缸、11为液压缸配管及管件、12为液压软管、13为销轴三、14为旋转座、15为固定盖、16为内六角圆柱头螺钉、17为液压站、18为固定壳体、19为机架、20为螺栓、21为螺母、22为弹性垫圈、23为底座、24为活动杆、25为链条、26为从动齿轮、27为轴杆。

具体实施方式

本实用新型所述的电炉石墨电极自动液压力矩旋紧平衡伸缩系统，其包括：工作部件(未图示)、连接部件(未图示)、驱动部件(未图示)、固定部件(未图示)和辅助部件(未图示)。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

首先，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

其次，本实用新型利用结构示意图等进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示电炉石墨电极自动液压力矩旋紧平衡伸缩系统结构的示意图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是实例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间。

实施例一

电炉石墨电极自动液压力矩旋紧平衡伸缩系统，包括工作部件、连接部件、驱动部件、固定部件和辅助部件。

请参阅图1和，图1为本实用新型的电炉石墨电极自动液压力矩旋紧平衡伸缩系统的结构示意图。如图1所示，工作部件包括抱箍1、止动块2、销轴一3、开口销4和挂钩5，连接部件包括销轴二6、双耳叉头7、锁紧圆螺母8、内六角锥端紧定螺钉9、销轴三13，驱动部件包括液压缸10、液压站17、液压缸配管及管件11和液压软管12，固定部件包括旋转座14、机架19、主动齿轮(未图示)和底座23，辅助部件包括轴杆27、固定壳体18、链条25和从动齿轮26。

抱箍1的顶端与止动块2连接，挂钩5的首端与止动块2的顶端通过销轴一3和开口销4进行铰接连接，挂钩5的尾端与双耳叉头7的首端通过销轴二6进行铰接连接，双耳叉头7的尾端内螺纹与液压缸10的轴头螺纹通过锁紧圆螺母8和内六角锥端紧定螺钉9双层锁紧连接，液压缸10的尾端与旋转座14的开叉端通过销轴三13进行铰接连接，液压缸10与液压站17通过液压缸配管及管件11和液压软管12连接，形成闭合循环油路，固定壳体18与液压缸10固定连接，固定壳体18靠近所述旋转座14，固定壳体18内设有转动齿轮26，转动齿轮26通过第一转动轴与固定壳体18活动连接，主动齿轮设置于旋转座14上，主动齿轮与从动齿轮26通过链条25转动连接，轴杆27设置于固定壳体18的下方，轴杆27一部分外露于所述固定壳体18，另一部分插入所述固定壳体18，辅助部件还包括活动杆24和第二连接轴(未图示)，第二连接轴与电源电性连接，活动杆24的一端套设在第二连接轴上，活动杆24的另一端触碰链条25，活动杆24和第二连接轴设置在所述链条25的内侧。链条25的左右两侧设有压块(未图示)和压块套(未图示)，压块套与固定壳体18的内壁固定连接，压块设置于压块套内，链条25与轴杆27之间设有推块(未图示)和推块套(未图示)，推块套与固定壳体18的内壁固定连接，推块设置于推块套内，轴杆27的顶端连接所述推块，机架19设置于旋转座14的下方，机架19连接旋转座14和底座23。抱箍1、止动块2、销轴一3、开口销4、挂钩5组成的工作部件，用于将石墨电极抱紧并实现拧紧止动；销轴二6、双耳叉头7、锁紧圆螺母8、内六角锥端紧定螺钉9组成连接部件，用于将工作部件与驱动部件相连接，并实现工作部件的起落旋转；液压缸10与液压站17通过液压缸配管及管件11和液压软管12连接，形成闭合循环油路，组成驱动部件；挂钩5的尾端与双耳叉头7的首端通过销轴二6和开口销4进行铰接连接，以实现工作部件由下垂放置状态抬起时可绕销轴二6进行旋转；双耳叉头7的尾端内螺纹与液压缸10的轴头螺纹通过锁紧圆螺母8和内六角锥端紧定螺钉9双层锁紧连接，以防止螺纹连接退丝后脱落；液压缸10的尾端与旋转座14的开叉端通过销轴三13和开口销4进行铰接连接，以实现液压缸10及其前部装配的工作部件与连接部件的安装固定。辅助部件链条25和从动齿轮26在主动齿轮的带动下转动，由推块控制轴杆27的伸缩、由压块控制链条25在转动过程中的位置，以保证轴杆27协调被安装件的位置。

所述工作部件还包括销轴四、抱箍开口销、抱箍连接耳板、抱箍把手、抱箍左弧板、抱箍扁平头铆钉、抱箍左橡胶垫板、抱箍连接板、抱箍哑铃轴、抱箍轴套、抱箍右弧板和抱箍右橡胶垫板，抱箍连接耳板、抱箍把手、抱箍左弧板、抱箍连接板和抱箍哑铃轴以焊接方式连接成抱箍开闭侧基板，抱箍连接耳板、抱箍把手、抱箍连接板、抱箍轴套和抱箍右弧板以焊接方式连接成抱箍固定侧基板，抱箍开闭侧基板与抱箍固定侧基板通过抱箍扁平头铆钉1-6分别与抱箍左橡胶垫板1-7和抱箍右橡胶垫板1-12铆接装配形成左右半圆抱箍，以防止抱箍1在拧紧石墨电极时啃损电极表面，同时起到加大摩擦系数，防止打滑的作用。左右半圆抱箍通过销轴四1-1和抱箍开口销1-2在抱箍连接耳板1-3处进行铰接连接，使得左侧半圆抱箍可绕销轴四做开闭合旋转，抱箍轴套1-10、止动块2、挂钩5的钩头端以销轴一3和开口销4进行铰接连接，止动块2的弧形锯齿面与石墨电极接触起到拧紧过程中防滑锁紧的作用，因其可绕销轴一3旋转，保证了在拧紧全过程止动块2可随力矩的变化角度做微量调节而不啃损石墨电极。

机架一般包括：机架底板和机架转轴，旋转座14的轴套端与机架转轴间隙配合，并以内六角圆柱头螺钉16将固定盖15与机架转轴螺纹连接固定，使旋转座14与机架19形成铰接连接，以实现工作部件与连接部件随液压缸10绕机架转轴水平旋转；机架底板与底座23通过螺栓20、螺母21、弹性垫圈22连接，形成装置的整体支撑框架，机架19还包括：机架托板、机架偏心锥台立柱、机架顶板，机架转轴和机架底板之间通过机架偏心锥台立柱连接，机架转轴的下方设有机架顶板，机架底板的上方设有机架托板。机架还包括：机架筋板I和机架筋板II，所述机架筋板I设置于机架托板的下方，机架筋板II设置于机架顶板的下方。

石墨电极接长液压旋紧装置的工作原理是：该装置安装在呈线性排列的备用石墨电极存放装置侧方，在进行石墨电极接长操作时，按伸出按钮使液压缸杆伸出，将由抱箍1、止动块2、销轴一3、开口销4、挂钩5所组成的工作部件驱动到需接长的石墨电极侧方；辅助部件通过转动链条25牢引液压缸10将工作部件绕销轴二6垂直旋转后抬起，使之与液压缸10呈直线状态；并通过链条25转动，带动推块调节轴杆27固定需接长的电极侧方的固定装置，再将工作部件连同液压缸杆进行周向旋转，使抱箍1由垂直状态转换到水平工作状态；将抱箍哑铃轴从挂钩5中退出，使抱箍开闭侧绕销轴四旋转后将闭合状态的抱箍1打开；将处于打开状态的抱箍1环绕在需拧紧的石墨电极上，再将哑铃轴推入挂钩5中完成抱箍1对石墨电极的环抱锁闭；按缩回按钮使液压缸杆回缩，实现对石墨电极的拧紧；拧紧过程中角度的变化，靠与液压缸10尾部连接的旋转座14绕机架转轴的旋转来实现。第二连接轴带动活动杆24接触链条25，并与压块一同调节链条位置，在链条接触推块前、后均能够控制其方位精确。

所属领域内的普通技术人员应该能够理解的是，本实用新型的特点或目的之一在于：本实用新型提出的电炉石墨电极自动液压力矩旋紧平衡伸缩系统，利用本装置拧紧石墨电极时，抱箍式环抱结构具有受力面积大，单位面积受力小且均匀的特点；通过现场安装位置的调整与液压系统的选型匹配，可使石墨电极的连接处获得最佳连接状态，再由辅助部件固定需接长的电极的固定装置，保能证了电极之间的位置保持平稳，不易出现碰伤，而且接触面积小，干扰度避免力矩过大出现断裂而损坏石墨电极或力矩不足接触不良增大电阻降低炼钢电能的有效输入；拧紧式靠液压驱动，使操作人员彻底解脱了繁重的体力劳动。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.电炉石墨电极自动液压力矩旋紧平衡伸缩系统，包括工作部件、连接部件、驱动部件、固定部件和辅助部件，其特征是：

所述工作部件包括抱箍(1)、止动块(2)、销轴一(3)、开口销(4)和挂钩(5)，

所述连接部件包括销轴二(6)、双耳叉头(7)、锁紧圆螺母(8)、内六角锥端紧定螺钉(9)、销轴三(13)，

所述驱动部件包括液压缸(10)、液压站(17)、液压缸配管及管件(11)和液压软管(12)，

所述固定部件包括旋转座(14)、机架(19)、底座(23)和主动齿轮，

所述辅助部件包括轴杆(27)、固定壳体(18)、链条(25)和从动齿轮(26)，

所述抱箍(1)的顶端与止动块(2)连接，所述挂钩(5)的首端与止动块(2)的顶端通过销轴一(3)和开口销(4)进行铰接连接，所述挂钩(5)的尾端与双耳叉头(7)的首端通过销轴二(6)进行铰接连接，所述双耳叉头(7)的尾端内螺纹与液压缸(10)的轴头螺纹通过锁紧圆螺母(8)和内六角锥端紧定螺钉(9)双层锁紧连接，所述液压缸(10)的尾端与旋转座(14)的开叉端通过销轴三(13)进行铰接连接，所述液压缸(10)与液压站(17)通过液压缸配管及管件(11)和液压软管(12)连接，形成闭合循环油路，所述固定壳体(18)与所述液压缸(10)固定连接，所述固定壳体(18)靠近所述旋转座(14)，所述固定壳体(18)内设有所述转动齿轮(26)，所述转动齿轮(26)通过第一转动轴与所述固定壳体(18)活动连接，所述主动齿轮设置于所述旋转座(14)上，所述主动齿轮与所述从动齿轮(26)通过链条(25)转动连接，所述轴杆(27)设置于所述固定壳体(18)的下方，所述轴杆(27)一部分外露于所述固定壳体(18)，另一部分插入所述固定壳体(18)，所述机架(19)设置于所述旋转座(14)的下方，所述机架(19)连接所述旋转座(14)和底座(23)。

2.如权利要求1所述的电炉石墨电极自动液压力矩旋紧平衡伸缩系统，其特征是：所述辅助部件还包括活动杆(24)和第二连接轴，所述第二连接轴与电源电性连接，所述活动杆(24)的一端套设在所述第二连接轴上，所述活动杆(24)的另一端触碰所述链条(25)。

3.如权利要求2所述的电炉石墨电极自动液压力矩旋紧平衡伸缩系统，其特征是：所述活动杆(24)和第二连接轴设置在所述链条(25)的内侧。

4.如权利要求3所述的电炉石墨电极自动液压力矩旋紧平衡伸缩系统，其特征是：所述链条(25)的左右两侧设有压块和压块套，所述压块套与所述固定壳体(18)的内壁固定连接，所述压块设置于所述压块套内。

5.如权利要求1所述的电炉石墨电极自动液压力矩旋紧平衡伸缩系统，其特征是：所述链条(25)与所述轴杆(27)之间设有推块和推块套，所述推块套与所述固定壳体(18)的内壁固定连接，所述推块设置于所述推块套内，所述轴杆(27)的顶端连接所述推块。

6.如权利要求1所述的电炉石墨电极自动液压力矩旋紧平衡伸缩系统，其特征是：所述工作部件还包括销轴四、抱箍开口销、抱箍连接耳板、抱箍把手、抱箍左弧板、抱箍扁平头铆钉、抱箍左橡胶垫板、抱箍连接板、抱箍哑铃轴、抱箍轴套、抱箍右弧板和抱箍右橡胶垫板，

所述抱箍连接耳板、抱箍把手、抱箍左弧板、抱箍连接板和抱箍哑铃轴以焊接方式连接成抱箍开闭侧基板，所述抱箍连接耳板、抱箍把手、抱箍连接板、抱箍轴套和抱箍右弧板以焊接方式连接成抱箍固定侧基板，所述抱箍开闭侧基板与所述抱箍固定侧基板通过抱箍扁平头铆钉分别与抱箍左橡胶垫板和抱箍右橡胶垫板铆接装配形成左右半圆抱箍；所述左右半圆抱箍通过销轴四和抱箍开口销在抱箍连接耳板处进行铰接连接，所述抱箍轴套、止动块(2)、挂钩(5)的钩头端以销轴一(3)和开口销(4)进行铰接连接。