CN2335973Y

CN2335973Y - 差动关节摇杆传动布料器

Info

Publication number: CN2335973Y
Application number: CN 98240756
Authority: CN
Inventors: 王津烈; 王大彦; 杨立生; 张永琦
Original assignee: Baotou Iron & Steel Design Inst Ministry Of Metallurgical Industry
Current assignee: Baotou Iron & Steel Design Inst Ministry Of Metallurgical Industry
Priority date: 1998-09-15
Filing date: 1998-09-15
Publication date: 1999-09-01
Anticipated expiration: 2008-09-15

Abstract

本实用新型是属于冶金高炉技术领域，涉及一种高炉炉顶布料设备，是在简化传动密封箱内的传动机构，以差动关节摇杆机构为特征的一种高炉新型布料装置，其特点是以等速或差速作用通过可滑动的自润滑关节轴承带着摇杆左右摇动摆轴改变布料溜槽的倾角，获得既可水平旋转又可改变倾角的布料运动，还具有简便，快速更换布料溜槽设施和简单、有效的水淋喷雾冷却传动密封箱的冷却系统；精简了传动机构，提高了工作精度和工作可靠性，又减轻了设备重量，降低制造成本。

Description

差动关节摇杆传动布料器

本实用新型是属于冶金高炉技术领域，涉及一种高炉炉顶布料设备，是在简化传动密封箱内的传动机构，以差动关节摇杆机构为特征的一种高炉新型布料装置。

目前高炉布料装置，被广泛采用的是卢森堡专利技术，其特点是二台电机分别通过蜗轮减速机和二级园柱齿轮减速机共同驱动一台行星齿轮差动减速机，分别传动安装在密封传动箱体内的二排齿圈，再差速传动一组相互垂直立交的一组齿轮系来获得布料溜槽的旋转与摆动，实施高炉多种布料工作方式。其弊病除机构复杂、造价昂贵外，还存在着减速、增速、又减速的不合理的反复转换运动，增加了运动链的误差，提高了安装精度又降低了工作可靠性，同时因承受高炉炉壁热膨胀运动，从而引发到溜槽传动密封箱的有关部位所面临的变形是比较敏感，使传动条件加剧变坏。

液压传动方式有如中国专利85109284.5，它简化了机构，降低了造价，满足了生产要求，但其弊病是三个液压缸实际提升速度不同步，而提升这套空间浮动的立体交叉机构环节多，组装间隙自由度多，精度差，运动时有冲击力，必须加强液压系统及易损部件维修。近来虽有采用机械传动或钢丝绳传动替代液压传动(如专利申请号97104499.6)来消除液压传动的弊病，但相随又带来了复杂的传动机构，加上浮动复合立体交叉机构，充满着传动密封箱内的有限空间，或是繁多的钢丝绳反复穿梭在众多的定、动滑轮之间，给维修增加了工作量和困难。还由于高炉壁的热膨胀运动又改变了传动密封箱内滑道的垂直倾斜度，会影响运动副的正常运转而导致阻塞运动或冲击等现象发生。

上述另一共同点是由于传动部件充满传动密封箱内的空间，更换溜槽只能向下从高炉炉头锥形壁的检修洞中抽出，这对新建高炉来说是没问题的，但对已在生产的高炉来说，只能采取相应的和费钱的改造措施加强炉壁和改造平台。

本发明的目的是为了克服上述弊病与不足，提出了一种传动路线短，采用构件和运动副数目少及自润滑关节轴承的差动关节摇杆传动布料器。

高炉用的差动关节摇杆传动布料器安装在高炉中心线位置，由箱体、箱盖及底座连接成整体的传动密封箱固定在炉顶钢圈上，中心喉管从箱盖伸入箱内，箱盖上的差速器D驱动传动密封箱内的传动装置是上下两个相同的园柱齿轮分别驱动相应的两个上下齿圈，上齿圈的下面又悬挂着转动箱体，上下齿圈支撑固定在箱体上的滚珠回转轴承上，摆椅、摆轴组装在转动箱体上，布料溜槽吊挂在摆椅上并随着上齿圈绕高炉中心线水平旋转。本实用新型的特征是摇杆的一端固定在摆轴上，其另一端与悬挂在下齿圈的关节轴承的球形轴承相配合并在其内可以滑行，随着下齿圈相对上齿圈以同步、或超前、或滞后的差速作用带动摇杆和连杆左右摇动摆轴改变布料溜槽的倾角，实施布料溜槽既可旋转又可摆动的多种布料工作方式。

关节轴承是左右滑槽，可在槽内滑行的关节轴承外圈和球形轴承组成，在球形轴承内有可滑动的摇杆。

上述的差速器D是转速输入轴G、W和输出轴Z上有成对的A、B、C伞齿轮(或另组合园柱齿轮系)组成具有n_Z=n_G±2n_W转速关系式特性的差速机构，分别驱动传动密封箱内上下两个相同的园柱齿轮。

转动箱体和固定箱体装有可移走的检修孔盖，借助吊车将矩形顶头嵌入布料溜槽顶部的凹形槽孔内，从检修孔盖斜方向抽出更换吊挂在摆椅上的布料溜槽，也可按常规方法以相反方向从高炉炉头锥壁检修孔中抽出更换(图中未标出)。

传动密封箱体内有环绕中心喉管安装着带有喷雾管的环形水箱，对转动箱体进行淋水喷雾冷却，回水流入底座内，经排水管流出。

两个游动挡圈随着转动箱体的形位公差和热变形所产生的偏心摆动而游动，始终以自重和内外压差封闭因不同热变形和偏心摆动所产生的间隙。

本实用新型的优点为：

(1)传动路线短，构件和运动副数目少的差动关节摇杆传动机构，采用自润滑关节轴承，做到平时无法进入传动密封箱内进行维修的传动部件少而且又能长寿化运转，如与卢森堡专利技术相比，溜槽倾动的齿轮箱等传动部件合计有157种(相同零件数不计)零件，而本实用新型的溜槽倾动的关节摇杆传动部件共有8种零件，精简了传动机构，提高了工作精度和工作可靠性，又减轻了设备重量，降低制造成本；

(2)更显著的是自由滑动的关节轴承对承受由于炉壁热膨胀运动而引发传动密封箱的变形能力和容纳加工、安装误差的影响，要强于众所周知的齿轮组合传动和其它杠杆传动机构，还腾出空同，创造从传动密封箱侧壁更换溜槽的条件，因此也适用于未经改造的旧式高炉上使用；

(3)采用连杆改善摆轴的传送应力进而改变布料溜槽倾角，使布料溜槽产生又旋转又摆动的螺旋布料运动，以不同操作方法，可获得不同布料工作方式，即螺旋布料，环形布料，扇形布料和定点布料；

(4)在箱体与中心喉管和底座留有充裕的间隙，为了减少气流进入间隙的流通面积，安装了游动挡圈，游动挡圈始终以自重和压差游动来封盖着因偏心回转摆动所产生的间隙，以减少传动密封箱内充填密封氮气流失的耗量。

其特性和特征可通过下述优选实施例来说明，并参阅附图加以阐述。

图1差动关节摇杆传动布料器垂直截面图；

图2是图1沿F-F截面的关节摇杆俯视简图：

图3是差速器D机构示意图；

图4是关节轴承E部位示意图。

附图1所示，高炉布料用的差动关节摇杆布料器安装在高炉的垂直轴线位置，它由固定箱体[3]，箱盖[10]及底座[2]连接成整体的传动密封箱固定在炉顶钢圈[1]上，中心喉管[7]从箱盖[10]伸入箱内，箱盖[10]上的差速器D驱动传动密封箱内的传动装置是上下两个相同的园柱齿轮[13]、[14]分别驱动相应的两个上下齿圈，上齿圈[9]的下面又悬挂着转动箱体[6]，上齿圈[9]、下齿圈[8]支撑固定在箱体[3]上的滚珠回转轴承上，摆椅[23]、摆轴[18]组装在转动箱体[6]上，布料溜槽[24]吊挂在摆椅[23]上，可随着转动的上齿圈[9]绕高炉中心线水平旋转。

下齿圈[8]的下面悬挂着关节轴承E(见图4)，关节轴承E由左滑槽[28]、右滑槽[29]和可以在槽内滑行的关节轴承外圈[27]和球形轴承[26]组成：在球形轴承内有可滑动的摇杆[12]，摇杆的另一端与摆轴[18]相固定，当下齿圈[8]相对上齿圈[9]同步运动时，布料溜槽[24]仅能回绕高炉轴线水平旋转；当下齿圈[8]相对上齿圈[9]以超前或滞后的速度转动时，由差速作用带着摇杆[12]左、右摇动摆轴[18]改变布料溜槽[24]倾角，并采用连杆[17]改善摆轴[18]的传动应力，使布料溜槽产生又旋转又摆动的螺旋布料运动，以不同操作方法，可获得不同布料工作方式，即螺旋布料，环形布料，扇形布料和定点布料。

上齿圈[9]与下齿圈[8]的差速运动是由差速器D通过主(旋转)，副(倾动)电机经减速机分别驱动输入轴G及W经成对的A、B、C伞齿轮的组合传动，驱动上齿轮[13]与下齿轮[14]，通过转速关系式n_Z=n_G±2n_W，可知，当倾动电机的n_W=0时，n_Z=n_G，上齿轮[13]与下齿轮[14]等速传动上齿圈[9]与下齿圈[8]；当n_W正转时，n_Z＞n_G，而产生超前差速运动使布料溜槽向上摆动；当n_Z＜n_G，而产生滞后差速运动使布料溜槽向下摆动，摆动倾角范围可根据需要设定在0℃～50℃左右。

由于精简了传动机构，使传动密封箱内有空荡的空间，可借助吊车采用带平衡重的专用吊具，通过检修孔盖[4]与[5]的孔洞，把矩形顶头[25]嵌入布料溜槽[24]的凹形槽内，从斜上方向抽出更换吊挂在摆椅[23]上的布料溜槽[24]，也可按常规方法以相反方向从高炉炉头锥壁检修孔中抽出更换(图中未标示)，因此它适用于新、旧高炉的各种不同环境中使用。

在传动密封箱体内，环绕中心喉管[7]安装着带喷雾管的环形水箱[11]，对转动箱体[6]进行淋水喷雾冷却，回水流入底座[2]内，经排水管[21]流出。

因考虑安装，加工误差和高炉炉壁热膨胀运动和温度变形而引发传动密封箱产生的热变形等诸多不定因素，转动箱体[6]与固定件中心喉管[7]和底座[2]间留有较充裕的间隙，为了减少气流进入间隙的流通面积，为此安放游动档圈[16]和[20]，它随着转动箱体[6]的形位公差和热变形所引起的偏心摆动而游动，始终以自重和压差封盖着因偏心回转摆动所产生的间隙，以减少传动密封箱内充填密封氮气流失的耗量。

Claims

1、一种高炉用差动关节摇杆传动布料器，安装在高炉中心线位置，由箱体[3]、箱盖[10]及底座[2]连接成整体的传动密封箱固定在炉顶钢圈[1]上，中心喉管[7]从箱盖[10]伸入箱内，箱盖[10]上的差速器D驱动传动密封箱内的传动装置是上下两个相同的园柱齿轮[13]、[14]分别驱动相应的两个上下齿圈，上下齿圈支撑固定在箱体上的滚珠回转轴承上，上齿圈[9]的下面悬挂着转动箱体[6]，摆椅[23]、摆轴[18]组装在转动箱体[6]上，布料溜槽[24]吊挂在摆椅[23]上并随着上齿圈[9]绕高炉中心线水平旋转，其特征是：摇杆[12]的一端固定在摆轴[18]上，其另一端与悬挂在下齿圈[8]的关节轴承E的球形轴承[26]相配合并在其内可以滑行，随着下齿圈[8]相对上齿圈[9]以同步、或超前、或滞后的差速作用带动摇杆[12]和连杆[17]左右摇动摆轴[18]改变布料溜槽[24]的倾角，实施布料溜槽既可旋转又可摆动的多种布料工作方式。

2、根据权利要求1所述的一种差动关节摇杆传动布料器，其特征是：上述的差速器D是转速输入轴G、W和输出轴Z上经成对的A、B、C伞齿轮或另组合园柱齿轮系组成具有n_Z=n_G±2n_W转速关系式特性的差速机构，分别驱动传动密封箱内上下两上相同的园柱齿轮。

3、根据权利要求1所述的一种差动关节摇杆传动布料器，其特征是：关节轴承E由左滑槽[28]、右滑槽[29]、可在槽内滑行的关节轴承外圈[27]和球形轴承[26]组成，在球形轴承内有可滑动的摇杆[12]。

4、根据权利要求1所述的一种差动关节摇杆传动布料器，其特征是：转动箱体和固定箱体装有可移走的检修孔盖，布料溜槽顶部的凹形槽孔能嵌入与之相配合的矩形顶头。

5、根据权利要求1所述的一种差动关节摇杆传动布料器，其特征是：传动密封箱体内有环绕中心喉管[7]安装着带有喷雾管的环形水箱[11]，对转动箱体[6]进行淋水喷雾冷却，回水流入底座[2]内，经排水管[21]流出。

6、根据权利要求1所述的一种差动关节摇杆传动布料器，其特征是：转动箱体[6]与中心喉管[7]和底座[2]间留有较充裕的间隙，在此安放游动档圈[16]和[20]，它随着转动箱体[6]的形位公差和热变形所引起的偏心摆动而游动。