CN210346335U - 高温炉门全自动开合系统 - Google Patents

Abstract

高温炉门全自动开合系统，属于冶金设备技术领域，本实用新型为了解决目前开合炉门以及炉门的锁定和解锁，均由人工完成，且时有生产事故发生的问题，以及传统开合装置的驱动设备例如气缸安装在炉门上，而炉门的温度过高，容易造成设备失灵和损毁的问题。包括炉体，炉体的圆周方向上对称设置有多个炉门，炉门通过合页安装在炉体上，炉门上设有炉门锁紧机构，炉门锁紧机构通过锁舌锁紧炉门，炉门靠近合页的一侧设有炉门开合机构，炉门开合机构通过伸缩元件完成炉门的开合。本实用新型的高温炉门全自动开合系统可实现炉门开合、锁定和解锁的自动化作业。

Description

高温炉门全自动开合系统

技术领域

本发明涉及一种炉门开合装置，具体涉及高温炉门全自动开合系统，属于冶金设备技术领域。

背景技术

冶炼炉运转过程中的各个工序，经常需要开合炉门。目前，开合炉门以及炉门的锁定和解锁，均由人工完成，且时有生产事故发生。

发明内容

本发明的目的是提供高温炉门全自动开合系统，以解决目前开合炉门以及炉门的锁定和解锁，均由人工完成，且时有生产事故发生的问题。

高温炉门全自动开合系统，包括炉体，炉体的圆周方向上对称设置有多个炉门，炉门通过合页安装在炉体上，炉门上设有炉门锁紧机构，炉门锁紧机构通过锁舌锁紧炉门，炉门靠近合页的一侧设有炉门开合机构，炉门开合机构通过伸缩元件完成炉门的开合。

优选的：炉门开合机构包括第一框架、大气缸支座、大气缸、第二框架、摆转结构支座、摆转结构、连杆万向关节、开合连杆和开合支架；

第一框架与第二框架相连且设置在炉门靠近合页的一侧，第一框架与第二框架均固定在炉体上，大气缸的缸体通过大气缸支座铰接在第一框架上，摆转结构通过摆转结构支座铰接在第二框架上，大气缸的缸杆与摆转结构铰接，摆转结构通过连杆万向关节与开合连杆的一端铰接，开合连杆的另一端与开合支架铰接，开合支架设置在炉门上。

优选的：炉门锁紧机构包括气缸万向关节、小气缸、锁紧连杆、辅助摆杆、辅助连杆、主动连杆、中心连杆、中心连杆支架、随动连杆和锁紧装置；

锁紧装置对称设置在炉门的两侧，用于锁紧和打开炉门，小气缸通过气缸万向关节与摆转结构铰接，小气缸的缸杆与锁紧连杆的一端相连接，锁紧连杆的另一端与辅助摆杆铰接，辅助摆杆铰接在开合支架的一侧，辅助连杆的一端与辅助摆杆铰接，辅助连杆的另一端与主动连杆的侧壁铰接，主动连杆的一端与中心连杆的一端铰接，中心连杆的中部通过中心连杆支架铰接在炉门上，中心连杆的另一端与随动连杆的一端铰接，主动连杆的另一端和随动连杆的另一端分别与炉门两侧的锁紧装置相连接。

优选的：锁紧装置包括锁舌、锁舌支架和锁舌挡块；

两个锁紧装置的锁舌分别与主动连杆和随动连杆铰接，锁舌的中部通过锁舌支架铰接在炉门上，锁舌挡块设置在炉体上，锁舌和锁舌挡块配合锁紧和打开炉门。

优选的：锁舌包括转轴和锁舌片，转轴的两端均设有锁舌片，锁舌片的中部开有安装孔，锁舌通过安装孔与锁舌支架铰接，锁舌片的末端设有圆弧状安装槽；所述锁舌挡块包括固定块和半轴，半轴通过固定块设置在炉体上，半轴与圆弧状安装槽配合锁紧炉门。

优选的：摆转结构包括主转轴，主转轴上依次设置有第一支架、第二支架和第三支架，第二支架和第三支架以主转轴为圆心设有夹角，第一支架与大气缸的缸杆铰接，第二支架通过连杆万向关节与开合连杆铰接，第三支架通过气缸万向关节与小气缸铰接。

优选的：第一框架通过安装支架设置在炉体的底座上，且安装支架的上部开有长圆孔，长圆孔内设有直线滑块，直线滑块与第一框架铰接。

本发明与现有产品相比具有以下效果：

该装置可安装在原有炉门上，将原有炉门改造为具有下述功能的自动化炉门：自动解锁炉门；自动开启炉门，开启过程中先开启一个小角度用于平衡炉内压力，压力平衡后，将炉门全部开启；自动关闭炉门；自动锁定炉门。

摆转结构的总转轴、第二支架与开合连杆交接点、开合连杆与开合支架交接点、炉门合页的转轴，组成平行四边形1。锁紧机构解锁之后，摆转结构的总转轴、第三支架与小气缸铰接点、锁紧连杆与辅助摆杆的交接点、炉门合页的转轴，组成平行四边形2。在炉门的开启和闭合的过程中，因为摆转结构的总转轴和第二支架与开合连杆交接点的连线所摆转的角度与摆转结构的总转轴和第三支架与小气缸铰接点的连线所摆转的角度相同，所以开合连杆与开合支架交接点和炉门合页转轴的连线所摆转的角度与锁紧连杆与辅助摆杆的交接点和炉门合页转轴连线摆转的角度相同，所以，解锁之后，在开门和关门的过程中，锁紧连杆与辅助摆杆的交接点相对与炉门的位置不发生变化，即炉门锁紧机构相对与炉门的姿态不发生变化，产生的效果是炉门锁紧机构在炉门开合的过程中，一直保持打开的状态，确保在炉门关闭时，炉门锁紧机构的锁紧装置不会阻碍炉门关闭，即锁舌的锁舌片保持常开状态，在锁紧之前不会与半轴发生接触。

附图说明

图1是高温炉门全自动开合系统的安装位置示意图；

图2是高温炉门全自动开合系统的结构示意图；

图3是炉门开合机构的结构示意图；

图4是炉门锁紧机构的结构示意图；

图5是锁舌的结构示意图；

图6是锁舌挡块的结构示意图；

图7是摆转结构的结构示意图；

图8是安装支架的结构示意图；

图9是连杆万向关节的结构示意图；

图10是气缸万向关节的结构示意图；

图11是开合支架的结构示意图；

图12是炉门开合机构和炉门锁紧机构装配示意图；

图13是炉门锁紧机构与炉门装配示意图；

图14是炉门锁紧机构半开状态示意图；

图15是炉门锁紧机构全开状态示意图；

图16是炉门开和机构全开状态示意图。

图中：1-炉体、2-炉门、3-炉门开合机构、4-炉门锁紧机构、5-第一框架、6-大气缸支座、7-大气缸、8-第二框架、9-摆转结构支座、10-摆转结构、11-连杆万向关节、12-开合连杆、13-开合支架、14-气缸万向关节、15-小气缸、16-锁紧连杆、17-辅助摆杆、18-辅助连杆、19-主动连杆、20-中心连杆、21-中心连杆支架、22-随动连杆、23-锁紧装置、24- 锁舌、25-锁舌支架、26-锁舌挡块、27-转轴、28-锁舌片、29-圆弧状安装槽、30-安装孔、 31-固定块、32-半轴、33-主转轴、34-第一支架、35-第二支架、36-第三支架、37-安装支架、38-长圆孔、39-直线滑块。

具体实施方式

下面根据附图详细阐述本发明优选的实施方式。

如图1至图16所示，本发明所述的高温炉门全自动开合系统包括炉体1，炉体1的圆周方向上对称设置有多个炉门2，炉门2通过合页安装在炉体1上，其特征在于：所述炉门2上设有炉门锁紧机构4，炉门锁紧机构4通过锁舌锁紧炉门2，炉门2靠近合页的一侧设有炉门开合机构3，炉门开合机构3通过伸缩元件完成炉门2的开合。

进一步：炉门开合机构3包括第一框架5、大气缸支座6、大气缸7、第二框架8、摆转结构支座9、摆转结构10、连杆万向关节11、开合连杆12和开合支架13；

第一框架5与第二框架8相连且设置在炉门2靠近合页的一侧，第一框架5与第二框架8均固定在炉体1上，大气缸7的缸体通过大气缸支座6铰接在第一框架5上，摆转结构10通过摆转结构支座9铰接在第二框架8上，大气缸7的缸杆与摆转结构10铰接，摆转结构10通过连杆万向关节11与开合连杆12的一端铰接，开合连杆12的另一端与开合支架13铰接，开合支架13设置在炉门2上；大气缸3配有三处位置检测。分别检测炉门开启，炉门闭合以及炉门小角度开启三种状态。

进一步：炉门锁紧机构4包括气缸万向关节14、小气缸15、锁紧连杆16、辅助摆杆17、辅助连杆18、主动连杆19、中心连杆20、中心连杆支架21、随动连杆22和锁紧装置23；

锁紧装置23对称设置在炉门2的两侧，用于锁紧和打开炉门，小气缸15通过气缸万向关节14与摆转结构10铰接，小气缸15的缸杆与锁紧连杆16的一端相连接，锁紧连杆 16的另一端与辅助摆杆17铰接，辅助摆杆17铰接在开合支架13的一侧，辅助连杆18 的一端与辅助摆杆17铰接，辅助连杆18的另一端与主动连杆19的侧壁铰接，主动连杆 19的一端与中心连杆20的一端铰接，中心连杆20的中部通过中心连杆支架21铰接在炉门2上，中心连杆20的另一端与随动连杆22的一端铰接，主动连杆19的另一端和随动连杆22的另一端分别与炉门2两侧的锁紧装置23相连接；中心连杆支架21固定在炉门 2中央，小气缸配有两处位置检测，检测炉门的锁紧和闭合，主动连杆，随动连杆，辅助连杆均具有长度调节的功能，便于炉门锁紧机构的安装和调试，

进一步：锁紧装置23包括锁舌24、锁舌支架25和锁舌挡块26；

两个锁紧装置23的锁舌24分别与主动连杆19和随动连杆22铰接，锁舌24的中部通过锁舌支架25铰接在炉门2上，锁舌挡块26设置在炉体1上，锁舌24和锁舌挡块26 配合锁紧和打开炉门2。

进一步：锁舌24包括转轴27和锁舌片28，转轴27的两端均设有锁舌片28，锁舌片28的中部开有安装孔30，锁舌24通过安装孔30与锁舌支架25铰接，锁舌片28的末端设有圆弧状安装槽29；锁舌挡块26包括固定块31和半轴32，半轴32通过固定块31设置在炉体1上，半轴32与圆弧状安装槽29配合锁紧炉门2。

进一步：摆转结构10包括主转轴33，主转轴33上依次设置有第一支架34、第二支架35和第三支架36，第二支架35和第三支架36以主转轴33为圆心设有夹角，第一支架34与大气缸7的缸杆铰接，第二支架35通过连杆万向关节11与开合连杆12铰接，第三支架36通过气缸万向关节14与小气缸15铰接。

进一步：第一框架5通过安装支架37设置在炉体1的底座上，且安装支架37的上部开有长圆孔38，长圆孔38内设有直线滑块39，直线滑块39与第一框架5铰接，第一框架5通过直线滑块39调节位置，角度，位置和角度确定后，利用型钢将第一框架5和第二框架8固定在炉体1上。

工作过程：

开启炉门时，小气缸伸出，直至锁舌的“圆弧状”结构与锁舌挡块的半轴完全松开，即完成炉门的解锁。大气缸收缩较短的行程，使炉门开启一个小角度，平衡炉内外的气压，然后大气缸继续收缩，直至炉门全部开启。关闭炉门时，大气缸伸出，直至炉门完全关闭。然后小气缸收缩，直至炉门完全锁紧。

具体过程为：

一、解锁炉门：小气缸配有位置检测Ⅰ和位置检测Ⅱ。小气缸伸出，带动主动连杆，中心连杆，中心连杆支架，随动连杆，辅助连杆，辅助摆杆所组成的连杆机构运动。当两个锁舌的“圆弧状”结构与两个锁舌挡块的半轴完全脱开一定距离时，小气缸位置检测Ⅰ被触发。小气缸停止运动。

二、开启炉门：大气缸配有位置检测Ⅰ、位置检测Ⅱ和位置检测Ⅲ。大气缸收回，当炉门开启至适合平衡炉压的某个小角度时，位置检测Ⅰ被触发，大气缸暂停运动，等待至炉压平衡结束时，大气缸继续收回，当炉门完全开始时，位置检测Ⅱ被触发。大气缸停止运动。

三、关闭炉门：大气缸伸出运动，当炉门完全闭合时，位置检测Ⅲ被触发，大气缸停止运动。

四、锁紧炉门：小气缸缩回运动，带动主动连杆，中心连杆，中心连杆支架，随动连杆，辅助连杆，辅助摆杆所组成的连杆机构运动。当两个锁舌的“圆弧状”结构与两个锁舌挡块的半轴完全压紧时，小气缸位置检测Ⅱ被触发。小气缸停止运动。

重复步骤一至步骤四，全自动炉门开合装置即进行周期工作。由于两个气缸均远离炉门，所以在炉门缝隙喷火的时候，火焰不会损坏本装置。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (7)

1.高温炉门全自动开合系统，包括炉体(1)，炉体(1)的圆周方向上对称设置有多个炉门(2)，炉门(2)通过合页安装在炉体(1)上，其特征在于：所述炉门(2)上设有炉门锁紧机构(4)，炉门锁紧机构(4)通过锁舌锁紧炉门(2)，炉门(2)靠近合页的一侧设有炉门开合机构(3)，炉门开合机构(3)通过伸缩元件完成炉门(2)的开合。

2.根据权利要求1所述的高温炉门全自动开合系统，其特征在于：所述炉门开合机构(3)包括第一框架(5)、大气缸支座(6)、大气缸(7)、第二框架(8)、摆转结构支座(9)、摆转结构(10)、连杆万向关节(11)、开合连杆(12)和开合支架(13)；

所述第一框架(5)与第二框架(8)相连且设置在炉门(2)靠近合页的一侧，第一框架(5)与第二框架(8)均固定在炉体(1)上，大气缸(7)的缸体通过大气缸支座(6)铰接在第一框架(5)上，摆转结构(10)通过摆转结构支座(9)铰接在第二框架(8)上，大气缸(7)的缸杆与摆转结构(10)铰接，摆转结构(10)通过连杆万向关节(11)与开合连杆(12)的一端铰接，开合连杆(12)的另一端与开合支架(13)铰接，开合支架(13)设置在炉门(2)上。

3.根据权利要求2所述的高温炉门全自动开合系统，其特征在于：所述炉门锁紧机构(4)包括气缸万向关节(14)、小气缸(15)、锁紧连杆(16)、辅助摆杆(17)、辅助连杆(18)、主动连杆(19)、中心连杆(20)、中心连杆支架(21)、随动连杆(22)和锁紧装置(23)；

所述锁紧装置(23)对称设置在炉门(2)的两侧，用于锁紧和打开炉门，小气缸(15)通过气缸万向关节(14)与摆转结构(10)铰接，小气缸(15)的缸杆与锁紧连杆(16)的一端相连接，锁紧连杆(16)的另一端与辅助摆杆(17)铰接，辅助摆杆(17)铰接在开合支架(13)的一侧，辅助连杆(18)的一端与辅助摆杆(17)铰接，辅助连杆(18)的另一端与主动连杆(19)的侧壁铰接，主动连杆(19)的一端与中心连杆(20)的一端铰接，中心连杆(20)的中部通过中心连杆支架(21)铰接在炉门(2)上，中心连杆(20)的另一端与随动连杆(22)的一端铰接，主动连杆(19)的另一端和随动连杆(22)的另一端分别与炉门(2)两侧的锁紧装置(23)相连接。

4.根据权利要求3所述的高温炉门全自动开合系统，其特征在于：所述锁紧装置(23)包括锁舌(24)、锁舌支架(25)和锁舌挡块(26)；

所述两个锁紧装置(23)的锁舌(24)分别与主动连杆(19)和随动连杆(22)铰接，锁舌(24)的中部通过锁舌支架(25)铰接在炉门(2)上，锁舌挡块(26)设置在炉体(1)上，锁舌(24)和锁舌挡块(26)配合锁紧和打开炉门(2)。

5.根据权利要求4所述的高温炉门全自动开合系统，其特征在于：所述锁舌(24)包括转轴(27)和锁舌片(28)，转轴(27)的两端均设有锁舌片(28)，锁舌片(28)的中部开有安装孔(30)，锁舌(24)通过安装孔(30)与锁舌支架(25)铰接，锁舌片(28)的末端设有圆弧状安装槽(29)；所述锁舌挡块(26)包括固定块(31)和半轴(32)，半轴(32)通过固定块(31)设置在炉体(1)上，半轴(32)与圆弧状安装槽(29)配合锁紧炉门(2)。

6.根据权利要求3-5任意一项所述的高温炉门全自动开合系统，其特征在于：所述摆转结构(10)包括主转轴(33)，主转轴(33)上依次设置有第一支架(34)、第二支架(35)和第三支架(36)，第二支架(35)和第三支架(36)以主转轴(33)为圆心设有夹角，第一支架(34)与大气缸(7)的缸杆铰接，第二支架(35)通过连杆万向关节(11)与开合连杆(12)铰接，第三支架(36)通过气缸万向关节(14)与小气缸(15)铰接。

7.根据权利要求2-5任意一项所述的高温炉门全自动开合系统，其特征在于：所述第一框架(5)通过安装支架(37)设置在炉体(1)的底座上，且安装支架(37)的上部开有长圆孔(38)，长圆孔(38)内设有直线滑块(39)，直线滑块(39)与第一框架(5)铰接。

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