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

一种铸造车间钢水运输安全防护系统 Download PDF

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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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