CN2222721Y - 炼钢转炉氧枪位置显示装置 - Google Patents

Abstract

炼钢转炉氧枪位置显示装置属于以机械、电、光的方法为特征的计量显示装置，它由发条式弹簧卷筒和枪位信号控制、显示器组成。弹簧卷筒通过钢丝绳直接连接氧枪，并在弹簧卷筒内的轴上串联挂接盘式弹簧，同时固定一对蜗轮蜗杆减速机构，并以蜗轮的旋转角度表示氧枪行程，将此角度变化量输入到枪位控制、显示器内，经处理输出显示或报警。

Description

炼钢转炉氧枪位置显示装置

本实用新型属于以机械、电光的方法为特征的计量显示装置。

炼钢用氧气顶吹转炉，其中氧枪是非常重要的，它是转炉炼钢的核心。而氧枪在炉内的位置以及这个位置的显示或指示同样也是相当重要的。目前转炉氧枪枪位指示装置其原理如附图1所示。它是一种间接的指示装置，即靠重砣带动的链轮来间接指示枪位，不是直接从悬吊氧枪的钢丝绳上做指示标记。当前没有附枪的中、小型转炉均在使用该方法来间接指示枪位。这种氧枪枪位指示装置有如下几个缺点。①它是从重砣上间接采集氧枪位置信号，不是直接从悬吊氧枪钢丝绳上采集。因此当氧枪位置正常，而重砣与指示链轮之间发生故障，指针误报导致误操作，将会出现生产事故。当氧枪被卡或脱离，而由于重砣与链轮之间本身的原因，没有指示出来，这时极易产生事故。②这种指针式的显示装置仅是采用一块标码板和指示针来表示枪位数值。既不醒目，又不稳定。远离炉前的操作室内操作工，仅靠肉眼观察指针读数，也易产生误差甚至错误。③这种氧枪枪位显示装置，仅仅是一个位置指示，一旦超出极限位置或将要发生事故的位置，不能作出报警显示，提醒操作人员，更不能实现自动停止功能。

本实用新型的目的在于克服已有氧气顶吹转炉炼钢氧枪枪位指示装置的间接采集枪位信号、指示不醒目、不稳定和没有报警装置、不能实现自动限位的缺点，设计一种从氧枪直接采集枪位信号，经微机处理后在操作台上显示，并配有报警，限位功能的新型氧枪枪位显示装置。

从附图1中我们可看到，起关键作用的枪位高度指针并没有直接与氧枪牵引线或悬吊氧枪钢丝绳连接，因此不能准确地反映枪位的真实位置。造成操作者对枪位状态判断失误。本实用新型就从这关键的指针没有直接与氧枪连接入手，把氧枪位置或状态的指示装置直接与氧枪牵引钢丝绳连接，这样做从根本上解决了指针往往不能反映氧枪真实状态的问题。

本实用新型主要靠如下手段实现。

它由弹簧卷筒，枪位信号控制、显示器组成。弹簧卷筒通过卷筒上的钢丝绳直接连接氧枪。弹簧卷筒为一个发条式卷筒，即在其轴上串联挂接1-5个盘簧，同时固定一对蜗轮蜗杆减速机构，通过蜗轮旋转角度表示卷筒上钢丝绳的行程或氧枪的行程。并将蜗轮旋转角度的变化信号传输到枪位信号控制、显示器内，经处理，同马达的运行信号比较后输出枪位显示或报警。

在上述弹簧卷筒内其轴上串联挂接的盘式簧总长度为氧枪整个行程长度的1.2-1.5倍，其蜗轮旋转一周360°恰使卷筒完成氧枪整个行程。

下面结合附图详细说明。

附图1是已有枪位指示装置，图2是本实用新型设计原理图，图3是弹簧卷筒结构示意图，图4是信号控制、显示原理框图，图5是实施例图。在附图中①马达；②标尺；③指针；④链轮；⑤重砣；⑥氧枪；⑦转炉；⑧弹簧卷筒；⑨控制显示器；(10)轴；(11)卷筒；(12)盘簧；(13)蜗轮蜗杆

如附图2所示，氧气顶吹转炉的氧枪靠两条钢丝绳悬吊，一条通过马达牵引控制氧枪在转炉内的升降，另一条钢丝绳缠绕在弹簧卷筒的卷筒上，如附图3所示。在卷筒内的轴上串联挂接1-5条盘簧，盘簧总长度应为氧枪行程距离的1.2-1.5倍。当氧枪下降时，即卷筒上的钢丝绳放线时，盘式弹簧为缠绕紧状态；当氧枪上升时，即卷筒上钢丝绳收线时，盘式弹簧放松。为把直线运动量变为角运动量，在弹簧卷筒的轴上固定一对蜗轮蜗杆减速机构。这样把钢丝绳提升或放下氧枪的直线运动变为蜗轮的角运动量。并且要求通过蜗轮旋转一周360°表示蜗杆或卷筒或氧枪的全行程。

这时蜗轮角变化量就体现着氧枪升降量，将此变化量通过绝对值编码器或称旋转变压器记录下来传输到氧枪枪位信号控制、显示器内。控制显示器主要由光电隔离电路、延时电路、比较器、控制输出电路、显示屏和音响报警等组成如图4所示。输入到控制显示器内的角变化量信号首先经光电隔离电路有效地防止干扰信号掺入，即实现输入信号与系统信号的隔离。然后通过延时电路确定读取输入信号的时间间隔，再通过比较器，与马达传来的信号进行比较。若同步进入输出控制电路显示。若氧枪枪位信号滞后，并超过设定的合理滞后时间，进入输出控制电路报警。

另外，根据氧枪实际运行要求，确定超上极限位、上极限位、开氧位、下极限位等四个定位控制。即氧枪四个极限位置，把它输入到控制显示器内，随时同氧枪枪位数值进行比较，当达到极限位置时自动限定。

本实用新型在中、小型转炉钢厂实际使用时，可保留原指针式枪位显示装置，并同时再设置一套本实用新型设计的显示装置。如附图5所示。若氧枪最大行程为18米，我们选用1∶10的蜗轮蜗杆减速机构。即蜗轮转一周360°蜗杆转10周。卷筒直径选用0.6米，卷筒上钢丝绳最大放出量为0.6×π×10＝18.84米。

盘式弹簧的总长度应为20米，可选用一盘，也可选用10米长两盘或5米长四盘串联挂接，即每盘簧首尾挂接。绝对值旋转编码器为光电转换高精度元件，将它直接安装在蜗轮上，直接读出，并记录下角变化量。根据枪位显示精度要求，如分辩率要求0.8cm，那么选用256位/周，即0.08×256＝20.48米。

使用本实用新型的枪位显示装置，从根本上解决了间接采集枪位信号不准或不真实的问题。炼钢操作工可在操作室内通过屏幕直接观察枪位变化，避免了因操作工看不清标尺发生的误操作。此外本显示装置还设有报警和自动限定功能，从而杜绝了事故的发生。

Claims (2)

1.炼钢转炉氧枪位置显示装置由弹簧卷筒，枪位信号控制显示器组成，其特征在于弹簧卷筒通过卷筒上的钢丝绳直接连接氧枪；弹簧卷筒为一个发条式卷筒，即在其轴上串联挂接1-5个盘簧，同时固定一对蜗轮，蜗杆减速机构；通过蜗轮旋转角度表示卷筒上钢丝绳的行程或氧枪的行程；并将蜗轮旋转角度的变化信号传输到枪位信号控制、显示器内，经处理同马达的运行信号比较后输出枪位显示或报警。

2.如权利要求1所述的氧枪位置显示装置，其特征在于在弹簧卷筒内，其轴上串联挂接的盘式簧总长度为氧枪整个行程长度的1.2-1.5倍，其蜗轮旋转一周360～恰使卷筒完成氧枪整个行程。

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