CN85109284A - 液压传动布料装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种布料装置，特别是一种液压传动的带有布料溜槽的装料设备。其布料溜槽既可作正反向旋转又能摆动，摆动角度可调，并且全部都采用液压传动。其机构简单，加工制造容易，主要适用于具有高压炉顶的高炉无料钟液压传动布料装置。它可按高炉的各种操作要求，精确地向炉内布料。

Description

本发明涉及一种布料装置，特别是一种液压传动的带有布料溜槽的装料设备。其布料溜槽既可作正反向旋转又能摆动，摆动角度可调，并且全部都采用液压传动。

本发明适用于具有高压炉顶的高炉，也可用于竖炉。

目前高炉的装料设备主要有两大类，第一类是有料钟的，第二类是无料钟的。

无料钟布料装置按其布料溜槽摆动的传动方式，又可分为两种基本型式，第一种是通过回转运动带动布料溜槽耳轴转动使其摆动的，叫做耳轴转动型;第二种是通过操纵杆升降使布料溜槽摆动的，叫做操纵杆升降型。有关这两种布料装置的专利主要有：英国专利2072818、2027860A、1441298、1409692、1403687、1403467及1322798;美国专利4153140及4042130。

兹就上述两种型式的布料装置，各选其最具有代表性的加以简述如下：

（1）耳轴转动型

英国专利GB1403687及GB1403467所述的布料装置均属这种型式。这种布料装置用两台电动机，通过一套行星齿轮差动减速器，分别传动上下排列的两个园柱齿轮。在上面的园柱齿轮传动齿圈，带动耳轴转套旋转，布料溜槽通过耳轴吊挂在它的下方与之一起旋转;在下面的园柱齿轮传动另一个齿圈，通过该齿圈下面的又一个齿圈，传动两个呈180°对称布置的园柱齿轮，各带动一对蜗杆与蜗轮，通过装在蜗轮轴上的园柱齿轮，传动装在耳轴上的扇形齿轮，带动耳轴转动，使布料溜槽摆动。蜗杆、蜗轮、园柱齿轮及扇形齿轮均装在与耳轴转套连成一体的箱体内，随耳轴转套一起旋转。在三个齿圈内装有两套各带三排滚子的回转支承。

上述布料装置的整个传动机构很复杂，并采用了行星齿轮差动减速器，零件加工制造要求较高，造价也高，检修费事。耳轴转套底部直接暴露于高炉内带尘粒的高温炉气之中，受热面积大，气密箱内冷却气体耗量大，一旦箱内的冷却气体压力低于炉内压力，或者冷却气体事故中断，夹带着尘粒的高温炉气就会立即进入气密箱内，工作条件便很恶劣。布料溜槽的托架与溜槽之间通过连接件或紧固件相接，更换溜槽费时不便。

（2）操纵杆升降型

英国专利GB2027860A所述的布料装置属于这种型式。这种布料装置用两台电动机分别通过蜗轮减速器和二级园柱齿轮减速器，传动上下排列的两个园柱齿轮。在上面的园柱齿轮传动齿圈，带动耳轴转套旋转，该转套底部带有与之连成一体的法兰，布料溜槽通过耳轴及其轴承吊挂在耳轴转套的法兰上，并与之一起旋转;在下面的园柱齿轮传动另一个齿圈，通过它下面的内齿齿圈，传动园柱齿轮，使丝杠旋转，带动内装螺母的操纵杆升降，使布料溜槽摆动。丝杠，带动丝杠旋转的园柱齿轮及内装螺母的操纵杆均吊挂在耳轴转套的顶部法兰上，随耳轴转套一起旋转。在齿圈处装有带四排钢球的回转支承。耳轴转套的底部法兰上开有供操纵杆穿过的孔。气密箱箱体内壁底部与高炉炉头连接处，装有三角形断面的环形液体冷却构件。

英国专利GB2072818所述的布料装置也属于这种型式，其结构大同小异，只是把丝杠、螺母机构改为蜗轮减速器，通过曲柄带动操纵杆升降，使布料溜槽摆动。装在耳轴转套上的蜗轮减速器，连同曲柄及操纵杆均随耳轴转套一起旋转。耳轴转套的底部法兰上也开有供操纵杆穿过的孔，只是小了一些。气密箱箱体内壁底部与高炉炉头连接处装有环形液体冷却屏风。

这种型式的布料装置与前述的耳轴转动型相比，有所改进，但整个传动机构仍较复杂，耳轴转套底部仍暴露于高温炉气之中，只是受热面积小了一些，耳轴转套底部法兰上又开有孔，气密箱内冷却气体耗量还是大，一旦气密箱内的冷却气体压力低于炉内压力，或者冷却气体事故中断，仍会出现与前述耳轴转动型相类似的不利情况。更换溜槽仍需拆装连接件，也还费时，不方便。

本发明的目的主要是为具有高压炉顶的高炉提供一种新颖、机构简单、独具特点及实用的无料钟布料装置，能按照高炉的各种操作要求，精确地向炉内布料，起到提高产量、降低焦比及节约能源的作用。

本发明的各部分构造及其功能如下所述。参照图1.液压传动布料装置的正视图，图2A-A剖视图，图3立体示意图。

在气密箱顶盖〔25〕上装有液压马达〔1〕，其出轴顶端连着自整角机〔10〕，用来发送信号以控制布料溜槽的回转动作。液压马达下伸的长轴上装有两个滚动轴承〔30〕，以保持其稳定，长轴下端装着园柱齿轮〔2〕，与齿圈〔3〕啮合。齿圈〔3〕、连接套筒〔5〕、十字交叉滚子回转支承〔4〕的内圈及耳轴转套〔6〕均用螺栓连接在一起，十字交叉滚子回转支承〔4〕的外圈用螺栓连接在气密箱内的支承座〔31〕上。在耳轴转套的园周上，装有两根可绕自身轴线转动的耳轴〔7〕，耳轴呈180°对称布置，其两端均为花键轴。布料溜槽由托架〔8〕和溜槽〔9〕组成，溜槽与托架靠凸台卡接，不用任何连接件或紧固件。布料溜槽籍其托架上的两个花键孔套挂在耳轴的花键轴上。这样，当液压马达开动时，布料溜槽即能随耳轴转套一起旋转。

在气密箱顶盖上还装有三个液压缸〔11〕，拉杆〔12〕的两端用销轴分别与液压缸的活塞杆及托圈〔13〕铰接，托圈外园上装有三个滑块，其中一个为兼作滑块的齿条〔27〕，可沿气密箱箱体内壁上的滑道〔17〕上下滑动，齿条传动装在气密箱箱体〔26〕上的扇形齿轮〔28〕，扇形齿轮装在轴〔32〕上，轴头连着自整角机〔29〕，用来发送信号以控制布料溜槽的摆动角度。位于托圈和耳轴转套之间的臂架〔15〕的外侧装有五个伸进托圈跑槽内的锥形支承滚轮〔14〕，臂架能在托圈内旋转并随其升降，臂架上还装有四个水平挡轮〔33〕，以防止臂架旋转时水平方向的摆动，臂架内侧伸出四个凸爪〔35〕，耳轴转套外园上也相应地焊有四个凸爪〔36〕，通过这四对凸爪，耳轴转套就能带动臂架一起作正、反向旋转。曲柄〔16〕籍其一端的花键孔套装在耳轴的花键轴上，曲柄的另一端装有伸进臂架矩形槽内的滚轮〔37〕，它可在槽内滚动并作水平位移，当液压缸的活塞杆上下动作时，通过拉杆带动托圈〔13〕与臂架〔15〕一起升降，臂架带着曲柄上的滚轮上下运动，牵动曲柄使耳轴绕自身轴线一起转动，布料溜槽即随之摆动。气密箱箱体内壁底部装有三个挡块〔18〕，每当托圈降落到下极限位置时，正好座在挡块上，每布完一次料，托圈都要降落到下极限位置。

布料溜槽的摆动和旋转分别由两套独立的传动机构来实现，既可分开动作，也可同时动作，并可作正、反向旋转。

布料装置与高炉装在同一轴线上。炉料通过中心喉管〔24〕靠重力作用经溜槽向炉内布料。紧贴中心喉管外壁装有液冷套管〔22〕，内通液体冷却。中心喉管和液冷套管一同装在气密箱顶盖上，整个气密箱通过其箱体法兰，连同环状的液冷屏风〔21〕，用螺栓固接在高炉炉头上。液冷屏风内通液体冷却，其面向炉内一侧衬有隔热用耐高温材料〔34〕。耳轴转套内壁也衬有隔热用耐高温材料〔23〕。耳轴转套与液冷屏风之间，连接套管与液冷套管之间分别装有密封环〔20〕与〔19〕，并均用润滑剂润滑，以提高密封性能，整个气密箱内通以冷却气体，既为冷却、充压，又起第二道密封作用。

本发明主要具有下列特点：

1.本发明的布料装置不通过回转运动，而通过升降运动带动耳轴转动，使布料溜槽摆动，故虽属耳轴转动型，但与已有的耳轴转动型不同，也不同于操纵杆升降型，是一种新颖的布料装置;

2.采用全液压传动，运动平稳、噪声小;

3.由于采用了液压传动，免除了电动机传动所需的减速装置。通过液压马达只用了一对齿轮、一个十字交叉滚子回转支承，就实现了布料溜槽的旋转运动;在使其摆动的机构中，除了传动自整角机的齿条和扇形齿轮外，没有别的齿轮，因而使整个机构简化，对制造精度的要求得以降低，便于制造和维修，造价也低;

4.布料溜槽每布完一次料，托圈即降落到下极限位置，座在挡块上，可以消除各部分机构所造成的积累误差，提高布料溜槽的摆动精度;

5.由于紧贴中心喉管外壁装有液冷套管，改善了中心喉管的工作条件。气密箱箱体底部装有衬以耐高温材料的液冷屏风，它与耳轴转套之间，液冷套管与连接套筒之间均装有用润滑剂润滑的密封环。耳轴转套与高温炉气直接接触的内壁部份也衬有耐高温材料，因此气密箱的隔热和密封性能良好，改善了气密箱内各种零、部件的工作条件，减少了气密箱内的冷却气体耗量，即使气密箱内的冷却气体压力低于炉内压力，或者冷却气体事故中断，夹带着尘粒的高温炉气也不会很快进入气密箱内;

6.溜槽与托架之间，依靠凸台卡接，不用任何连接件或紧固件，更换溜槽既省时又方便。

Claims (10)

1、一种布料装置，特别是一种可用于竖炉，而主要适用于具有高压炉顶的高炉无料钟布料装置，其特征是布料装置与高炉位于同一轴线上。在高炉炉头上装有通以冷却气体的气密箱，在其轴线上装有中心喉管。气密箱顶盖上装有液压马达，通过园柱齿轮传动齿圈，它与连接套筒及耳轴转套连接在一起，耳轴转套上装有两根呈180°对称布置，可绕自身轴线转动的耳轴，布料溜槽通过其托架吊挂在耳轴上，布料溜槽即可随液压马达转动而旋转。气密箱顶盖上还装有三个液压缸，拉杆分别与液压缸的活塞杆及托圈铰接，位于托圈与耳轴转套之间的臂架既能在托圈内旋转，又能随其升降。臂架随耳轴转套一起旋转。曲柄的一端与臂架活络连接，另一端套装在耳轴上，当液压缸活塞杆上下运动时，通过拉杆使臂架随托圈一起升降，臂架牵动曲柄使耳轴绕自身轴线转动，带动布料溜槽摆动。

2、根据权利要求1.所述的装置，其特征是所述的臂架外侧装有五个伸进托圈园周跑槽内的锥形支承滚轮，因而臂架既能在托圈内旋转，又能随其升降，臂架上还装有四个水平挡轮，以防止臂架旋转时水平方向的摆动;

3、根据权利要求1.与2.所述的装置，其特征是所述的耳轴转套外壁上焊有四个凸爪，在臂架内侧也相应伸出四个凸爪，当耳轴转套旋转时，通过这四对凸爪带动臂架随之作正、反向旋转;

4、根据权利要求1.所述的装置，其特征是所述的曲柄的一端装有伸进臂架矩形槽内的滚轮，它可在槽内滚动并作水平位移，曲柄的另一端通过花键与耳轴连接，当臂架带着曲柄上的滚轮升降时，牵动曲柄使耳轴绕自身轴线转动，带动布料溜槽摆动。带滚轮的曲柄、臂架上的矩形滑槽与耳轴一样均有两个，也呈180°对称布置;

5、根据权利要求1.所述的装置，其特征是所述的气密箱箱体内壁底部装有三个挡块，每当托圈降落到下极限位置时，正好座在挡块上;

6、根据权利要求1.所述的装置，其特征是所述的布料溜槽由托架及溜槽两部份组成，溜槽与托架靠凸台卡接，不用任何连接件或紧固件;

7、根据权利要求1.所述的装置，其特征是所述的齿圈、连接套筒及耳轴套旋转时，是靠十字交叉滚子迴转支承来支撑的;

8、根据权利要求1.所述的装置，其特征是所述的中心喉管外壁装有用液体冷却的液冷套管，该套管与中心喉管外壁紧贴;

9、根据权利要求1.所述的装置，其特征是所述的气密箱箱体法兰与高炉炉头之间装有环状的、用液体冷却的液冷屏风，其面向炉内一侧衬有耐高温材料、耳轴转套内壁也衬有耐高温材料;

10、根据权利要求1.所述的装置，其特征是所述的耳轴转套与液冷屏风之间，以及连接套筒与液冷套管之间，装有密封环，并用润滑剂润滑。

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