CN216271566U - 一种铸造车间钢水运输安全防护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种铸造车间钢水运输安全防护系统，包括U型地槽，轨道，平板车，链轮传动装置、限位开关、钢包控制系统和远程控制系统；U型地槽以熔化炉为起点，沿钢包移动轨迹设置，U型地槽内铺设耐火砖；所述运输轨道铺设于所述U型地槽底部，作为平板车的行走支撑；所述平板车的车体宽度和车体高度小于所述U型地槽的宽度和深度；链轮传动装置由传动链条与平板车连接，控制平板车在U型地槽内部沿运输轨道作水平往复运动；钢包控制系统设置于平板车上，用于控制钢包倾倒钢水；所述远程控制系统与链轮传动装置、限位开关以及钢包控制系统电连接，用于采集平板车运行信息和钢包倾倒信息，并控制链轮传动装置和钢包控制系统的开、停。

Description

一种铸造车间钢水运输安全防护系统

技术领域

本实用新型涉及钢水运输领域。

背景技术

现在铸造车间在钢水运输中，普通采用行吊、胶轮电动车等运输方式，由于铸造车间是一个人员密集型场所，作业环境差，铸造过程钢水需求量大，而且运输钢水的钢包容量可达到1吨以上，运输过程中惯性较大，因此钢包在惯性作用或操作不当的情况下，容易侧翻或钢水洒出，溢出的钢水铺于地面或者灌入生产车间会造成作业人员烫伤，甚至导致爆炸事故的发生，造成重大人员伤亡和财产损失。另外，工作人员近距离操作，钢水的热辐射易对工作人员身体健康造成危害。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种铸造车间钢水运输安全防护系统。

本实用新型的一个特定方案中：一种铸造车间钢水运输安全防护系统，包括U型地槽，轨道，平板车，链轮传动装置、限位开关、钢包控制系统和远程控制系统；所述U型地槽以熔化炉为起点，沿钢包移动轨迹设置，所述U型地槽内铺设耐火砖；所述轨道铺设于所述U型地槽底部，作为平板车的行走支撑；所述平板车用于运输钢包，平板车的车体宽度和车体高度小于所述U型地槽的宽度和深度；所述链轮传动装置由传动链条与平板车连接，控制平板车在U型地槽内部沿轨道作水平往复运动；所述钢包控制系统设置于平板车上，用于控制钢包倾倒钢水；所述远程控制系统与链轮传动装置、限位开关以及钢包控制系统电连接，用于采集平板车运行信息和钢包倾倒信息，并控制链轮传动装置和钢包控制系统的开、停。

进一步的，所述链轮传动装置包括伺服电机、减速机、主动轮、从动轮和传动链条，所述主动轮安装于所述轨道的一端，所述从动轮安装于所述轨道的另一端，所述传动链条与所述主动轮和所述从动轮啮合，并通过挂钩与所述平板车的前端和后端的牵引螺栓固定连接，形成传动链条闭合回路；所述伺服电机通过减速机传动主动轮，进而带动平板车沿轨道往复行走。

进一步的，所述主动轮和从动轮分别设有两个齿轮，所述传动链条设置两条，两道传动链条连接于平板车的靠近两侧边的位置，使平板车受力均匀，运行更平稳。

进一步的，所述伺服电机的电路上配设有多个限位开关，所述限位开关对应相应的铸造车间以及轨道两端设置，安装于U型地槽底部，所述限位开关与远程控制系统电连接。

进一步的，所述U型地槽的起点和终点均安装有端头防撞器，所述端头防撞器包括弹性壳体和弹簧组，所述弹簧组的一端固定位于所述弹性壳体的内部，另一端作为自由端，当平板车到达轨道的两头时，车头磁触到弹簧组，起到缓冲的作用。在所述弹簧组的自由端可以连接弹性防撞板。

进一步的，所述平板车上设有钢包固定支架，所述钢包的两侧固连有支撑杆，所述支撑杆分别与固定支架通过轴承转动连接，至少一个支撑杆的端部安装有齿轮一。所述钢包控制系统包括伺服电机和安装于电机轴上的齿轮二，所述齿轮二与齿轮一减速传动，伺服电机与远程控制系统电连接。所述钢包的两侧均设有注水口，可以实现钢包向两侧铸造车间注入钢水的操作。

进一步的，所述远程控制系统包括PLC和终端设备，所述终端设备包括显示器、存储器、控制按键和信号发射器，所述PLC连接有信号接收器。所述限位开关以及链轮传动装置的伺服电机，钢包控制系统的伺服电机通过导线连接PLC，终端设备与PLC之间实现远程遥控。

进一步的，在U型地槽的外部设置防护栏，所述防护栏将U型地槽和熔化炉围合起来。

进一步的，所述平板车上安装有重量传感器，所述重量传感器与远程控制系统连接，用于采集钢包内钢水的重量信息。

本实用新型的效果：1、U型地槽的底部和内侧壁铺设干燥的耐火砖，并且U型地槽的深度以及宽度均大于平板车的车身高度和车身宽度，使平板车能够在U型地槽的内部空间沿铺设的运输轨道往复运行，发生钢水外溢或者钢包车侧翻后，倾泻出的钢水能够集中收集在U型地槽内部，给现场作业工人留出足够的逃生自救时间，并且U型地槽内部干燥，不会造成残留水分因受热急剧蒸发造成钢水飞溅伤人，而且围绕U型地槽设置的闭合的防护墙能够有效阻止过多的溢出钢水，显著的提升铸造车间钢水运输作业的安全性；

2、链轮传动装置中使用伺服电机和减速机，伺服电机能够远程接收作业指令，通过电机正传和反转实现平板车的往返运动，作业人员远距离操控，显著提高作业安全性；减速机调节链轮传动系统的输出速度，进而控制平板车，使其缓慢启停，匀速平稳行驶，避免钢包内的钢水飞溅或者平板车侧翻，保证人员安全，避免经济损失。

3、平板车具有大表面积的车体平面，且平板车的高度根据铸造车间实际使用而进行调整，有效防止平板车侧翻。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的俯视结构示意图；

图3为钢包以及钢包控制系统的结构示意图；

图4为线缆收放器结构示意图；

图5为端头防撞器结构示意图；

图中：1-U型地槽；2-轨道；3-平板车；301-挂环；4-链轮传动装置；401-伺服电机；402-减速机；403-主动轮；404-从动轮；405-传动链条；5-端头防撞器；501-弹性壳体；502-弹簧组；7-限位开关；8-钢包固定支架；9-防护栏，10-钢包控制系统；11-熔化炉平台，12-熔化炉，13-铸造车间；14-线缆收放器；1401-支架；1402-收线盘；1403-涡卷弹簧；15-电缆;16-远程控制系统。

具体实施方式

以下结合附图,通过实施例对本实用新型进行更详细的描述。

如图1所示，一种铸造车间钢水运输安全防护系统，包括U型地槽1，轨道2，平板车3，链轮传动装置4、端头防撞器5、钢包6、限位开关7、钢包固定支架8、防护栏9、钢包控制系统10和远程控制系统16。

如图1和图2所示，所述U型地槽以熔化炉12为起点，在熔化炉12的中轴线上沿钢包6的移动轨迹设置，所述U型地槽内铺设耐火砖；所述轨道2铺设于所述U型地槽1底部，作为平板车3的行走支撑；所述平板车3用于运输钢包6，平板车3的车体宽度和车体高度小于所述U型地槽1的宽度和深度；所述链轮传动装置4传动链条405与平板车3连接，控制平板车3在U型地槽1内部沿轨道2作水平往复运动；所述U型地槽1的起点和终点均安装有端头防撞器5。从图中可以看出，U型地槽的起始端位于熔化炉平台11之间，使平板车3能够靠近熔化炉12，使钢包6能够承接熔化炉12倾倒下的钢水。U型地槽的两侧设置有铸造车间，U型地槽的终点一直延伸到铸造车间的尽头，钢包能够在平板车的运输下，经过各铸造车间，为铸造车间提供钢水。所述远程控制系统16包括PLC和终端设备，所述终端设备包括显示器、存储器、控制按键和信号发射器，所述PLC连接信号接收器。所述链轮传动装置4、限位开关7以及钢包控制系统10与远程控制系统16电连接。

如图1和图3所示，所述平板车3上设有钢包固定支架8和钢包控制系统10，所述钢包6的两侧固连有支撑杆601，所述支撑杆601分别与钢包固定支架8通过轴承转动连接，至少一个支撑杆601的端部安装有齿轮一602，所述钢包控制系统10包括伺服电机二1001和安装于电机轴上的齿轮二1002，所述齿轮二1002与齿轮一602减速传动，伺服电机二1001与远程控制系统连接。当需要向铸造车间内注入钢水时，工作人员远程控制伺服电机二1001，使电机转动，齿轮二1002带动齿轮一602旋转，从而控制钢包6的倾斜角度，实现钢水的倾倒，当钢水注入完成后，再控制伺服电机二1001反转，使钢包6复位。所述钢包的两侧均设有注水口，可以实现钢包6向两侧铸造车间13注入钢水的操作。

如图3和图4所示，所述伺服电机二1001的电缆15由线缆收放器14收放，所述线缆收放器14通过支架1401安装于远离熔化炉的一端，收线盘1402与支架1401通过轴承连接，收线盘1402至少一端设有涡卷弹簧1403，所述涡卷弹簧1403的一端与收线盘1402固定，另一端与支架1401固定，线当平板车3向熔化炉方向移动时，在平板车3的牵拉下，线缆收放器14转动放线，当平板车3远离熔化炉时，在涡卷弹簧1403的作用下，收线盘1402转动收线，使电缆线能够随着平板车3的移动调节长短。

如图1和图2所示，所述链轮传动装置4包括伺服电机一401，减速机402，主动轮403，从动轮404和传动链条405，所述主动轮403安装于所述轨道2远离熔化炉12的一端，所述从动轮404安装于所述轨道2靠近熔化炉的一端，所述传动链条405与所述主动轮403和所述从动轮404啮合，并通过挂钩与所述平板车3的前端和后端的挂环301连接固定，形成链条闭合回路；所述伺服电机一401通过减速机402传动主动轮403，进而带动平板车3沿轨道2往复行走。平板车3需要执行暂停或者再次启动作业时，伺服电机一401和减速机402的配合，传动链条405能够产生匀速和稳定的牵引力，避免平板车3骤然启停，有效减少平板车3因启停产生的车体晃动。熔化炉冶炼钢水完成后，作业人员通过电气控制系统远程给出作业指令，作业指令通过电子信号传递至伺服电机一401，伺服电机一401接收作业指令后按照设定程序启动提供动力，减速机402降速调整后驱使传动链条405带动平板车3沿轨道2匀速移动至熔化炉下方，完成钢水从熔化炉到钢包的转移。

所述的传动链条405设置一条时，连接于平板车3的宽度中心。为了使平板车受力均匀，运行更平稳，可以设置两条传动链条405，所述传动链条405分别连接于平板车前后端靠近两侧的位置。相应的，所述主动轮和从动轮分别设有两个，用于与传动链条405啮合连接。

所述伺服电机401的电路上配设有多个限位开关7，所述限位开关7对应相应的铸造车间以及轨道2两端设置，安装于U型地槽1底部。平板车3碰触到限位开关7或在限位开关7的感应范围内时，伺服电机一401停止工作，使平板车3停止运行停留在相应位置，比如铸造车间的钢水倾倒口处或者轨道2的终点、起点，直到相应的铸造车间浇筑完铁水后，重新启动伺服电机一401使其工作，将平板车3牵引到下一个铸造车间的位置。当平板车走到终点后，限位开关7使电机伺服电机401停止转动，平板车3停止运行，正常情况下，平板车3前端与U型地槽1的内端面之间留有一定距离，待平板车3停稳后，远程启动伺服电机一401反转，平板车3将钢包送回到熔化炉旁，平板车3碰触到起点的限位开关7，伺服电机一401停止转动，平板车驻停在熔化炉旁，等待向运输钢包内注入钢水，待钢水注满后，再次启动伺服电机一401，使平板车3移动，进入下一个工作循环。

如图5所示，所述端头防撞器5包括弹性壳体501和弹簧组502，所述弹簧组502的一端固定位于所述弹性壳体501的内部，另一端作为自由端，由端可以连接弹性挡板，当平板车1失去控制，或在正常动行中车体磁触到弹簧组502，起到缓冲的作用。所述端头防撞器5受外力撞击后产生弹性形变，能够显著减小平板车3震动或者抖动的概率，从而显著降低所述钢包内装载的钢水外溢或者溅出的可能性。

在U型地槽1的外部设置防护栏，所述防护栏将U型地槽和熔化炉围合起来。

所述平板车3上安装有重量传感器，所述重量传感器与远程控制系统16连接，用于采集钢包6内钢水的重量信息。

为了更好的观察钢水注入量，还可以在车间内安装摄像机，并将摄像机连接PLC，供操作人员观察。

在远程控制系统采用PLC的情形下，链轮传动装置4和钢包控制系统10可以采用下列控制方式：一）平板车位于起始点位置，熔化炉向钢包内注入钢水，重量传感器将钢包获取钢水的重量信息传给PLC，当钢水的重量达到PLC设置的上限时，远程向伺服电机一401发出正向转动指令，此过程也可在PLC中设置好，由PLC直接向伺服电机一401发出指令，伺服电机一401正向转动带动平板车沿轨道匀速行走；二）当平板车3到达第一铸造车间指定的位置时，位于第一铸造车间的限位开关7将信号传给PLC，PLC控制伺服电机一401停止转动，启动伺服电机二1001正向转动，当伺服电机二1001转动的圈数达到PLC设置的上限，完成第一铸造车间钢水倾注，PLC控制伺服电机二1001反转复位，当PLC采集到伺服电机二1001回复原位后，控制伺服电机二1001停止转动，启动伺服电机一401正转，使平板车3移动到下一铸造车间，以此类推，直到所有的铸造车间均注好刚水；三）当平板车3到达终点时，位于终点的限位开关7将信号传递给PLC，PLC接收到信号后，控制伺服电机一401停止转动，停止一段时间后PLC控制伺服电机一401反转，使平板车3回到熔化炉旁；四）当平板车3到起点，位于起点的限位开关7将信号传递给PLC，PLC控制伺服电机一401停止工作，直到钢包注好钢水，工作人员远程启动开关，进入下一个工作循环。

在上述过程中，如果轨道两侧均设有铸造车间13，将步骤二）反方向执行即可。步骤二）中也可以利用重量传感器采集钢包内钢水的重量信息，并将该信息传给PLC，达到精确控制钢水倾倒量的目的，进而控制伺服电机二1001的启停。

上述实施例采用PLC对电路进行控制，在上述工作过程中，当电路出现故障，或其他情况也可以远程人工操作，使伺服电机一或伺服电机二运行或停止；也可以采用继电器对电路进行控制。PLC电路和继电器均为市售成熟产品，本文中不再作详细介绍。本文中所涉及的远程遥控技术，也是现有技术，已成熟的应用于工业生产中，本文不再赘述。本文中记载的限位开关也叫行程开关，这类开关被用来限制机械运动的位置或行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等，其在本文中的应用没有脱离其本身具有的功能，本文中不再对其工作原理作详细描述。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (10)

1.一种铸造车间钢水运输安全防护系统，包括U型地槽，轨道，平板车，链轮传动装置、限位开关、钢包控制系统和远程控制系统；其特征在于，所述U型地槽以熔化炉为起点，沿钢包移动轨迹设置，所述U型地槽内铺设耐火砖；所述轨道铺设于所述U型地槽底部，作为平板车的行走支撑；所述平板车用于运输钢包，平板车的车体宽度和车体高度小于所述U型地槽的宽度和深度；所述链轮传动装置由传动链条与平板车连接，控制平板车在U型地槽内部沿轨道作水平往复运动；所述钢包控制系统设置于平板车上，用于控制钢包倾倒钢水；所述远程控制系统与链轮传动装置、限位开关以及钢包控制系统电连接，用于采集平板车运行信息和钢包倾倒信息，并控制链轮传动装置和钢包控制系统的开、停。

2.根据权利要求1所述的一种铸造车间钢水运输安全防护系统，其特征在于，所述链轮传动装置包括伺服电机、减速机、主动轮、从动轮和传动链条，所述主动轮安装于所述轨道的一端，所述从动轮安装于所述轨道的另一端，所述传动链条与所述主动轮和所述从动轮啮合，并通过挂钩与所述平板车的前端和后端的牵引螺栓固定连接，形成传动链条闭合回路；所述伺服电机通过减速机传动主动轮，进而带动平板车沿轨道往复行走。

3.根据权利要求2所述的一种铸造车间钢水运输安全防护系统，其特征在于，所述主动轮和从动轮分别设有两个齿轮，所述传动链条设置两条，两道传动链条连接于平板车的靠近两侧边的位置。

4.根据权利要求2所述的一种铸造车间钢水运输安全防护系统，其特征在于，所述伺服电机的电路上配设有多个限位开关，所述限位开关对应相应的铸造车间以及轨道两端设置，安装于U型地槽底部，所述限位开关与远程控制系统电连接。

5.根据权利要求1所述的一种铸造车间钢水运输安全防护系统，其特征在于，所述U型地槽的起点和终点均安装有端头防撞器，所述端头防撞器包括弹性壳体和弹簧组，所述弹簧组的一端固定位于所述弹性壳体的内部，另一端作为自由端。

6.根据权利要求1所述的一种铸造车间钢水运输安全防护系统，其特征在于，所述平板车上设有钢包固定支架，所述钢包的两侧固连有支撑杆，所述支撑杆分别与固定支架通过轴承转动连接，至少一个支撑杆的端部安装有齿轮一。

7.根据权利要求1所述的一种铸造车间钢水运输安全防护系统，其特征在于，所述钢包控制系统包括伺服电机和安装于电机轴上的齿轮二，所述齿轮二与安装于钢包上的齿轮一减速传动，伺服电机与远程控制系统电连接。

8.根据权利要求1所述的一种铸造车间钢水运输安全防护系统，其特征在于，所述远程控制系统包括PLC和终端设备，所述终端设备包括显示器、存储器、控制按键和信号发射器，所述PLC连接有信号接收器。

9.根据权利要求1所述的一种铸造车间钢水运输安全防护系统，其特征在于，在所述U型地槽的外部设置防护栏，所述防护栏将U型地槽和熔化炉围合起来。

10.根据权利要求1所述的一种铸造车间钢水运输安全防护系统，其特征在于，所述平板车上安装有重量传感器，所述重量传感器与远程控制系统连接。

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