TWI390126B - 用於轉爐傾斜驅動器的扭矩支撐裝置 - Google Patents

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Description

用於轉爐傾斜驅動器的扭矩支撐裝置
本發明係針對用於跨設在軸末端上之轉爐傾斜驅動器(converter tilting drive)的扭矩支撐裝置，其中支撐件被設置於接收待驅動的該軸末端的齒輪殼體處，以用來支撐在承載轉爐的結構上。
德國專利DE 38 27 329 A1中揭露一種用於跨設在軸末端上的驅動器特別是轉爐傾斜驅動器的扭矩支撐裝置，其中齒輪殼體被安裝在其待驅動的軸末端上。在底部處與傾斜軸承連接的轉向桿係以相對於軸末端的旋轉軸線對稱的方式被配置在齒輪殼體處。這些傾斜軸承則又藉著一扭力軸(torsion shaft)而互相連接在一起。每一個轉向桿均包含有兩個部份，而這兩個部份之間設置有可由機械手段加以預拉(pretensioned)的彈簧元件。
此扭力軸可消除剪應力(剪應力=因扭矩的作用而導致的彎曲力(bending force))，但是並不適合於因噴吹過程(blowing process)而引起的高動力(high dynamics)，因為在軸處的較大樞轉角度與於下方的所有的四個樞轉點的大力量一起會造成磨損及微腐蝕。
此扭力軸無法被調整或被能起作用地(actively)影響。
在另一種扭矩支撐裝置(歐洲專利EP 0003 108A1) 中，在轉爐軸線的兩側設有由壓縮氣體加以作動的單動式(single-acting)活塞缸體，以做為彈性支撐之用。
但是，此種支撐裝置並非沒有剪力，因為當扭矩經由轉爐耳軸軸線被引入時，該等缸體中僅有一個會承受負載，而對置的缸體則沒有負載。此必定會在轉爐耳軸上造成彎曲力，亦即承載齒輪單元的轉爐耳軸的軸線會被一側的缸體力量乘以該缸體與轉爐軸線間之距離所彎曲。
本發明之目的在於提供一種用於轉爐傾斜驅動器的改良扭矩支撐裝置。
根據本發明，此目的之達成係藉著一種用於跨設在軸末端上之轉爐傾斜驅動器的扭矩支撐裝置，其中支撐件被設置於接收待驅動的該軸末端的齒輪殼體處，以用來支撐在承載轉爐的結構上，其特徵在於該等支撐件的每一個均係構造成雙動式(double-acting)液壓活塞-缸體單元，而該等液壓活塞-缸體單元的每一個均是以關節結合方式(articulated manner)被獨立地錨定於該結構上。
不同於前面所提及的習用技藝，在根據本發明的此扭矩支撐裝置中的該等缸體是雙動式的。這些缸體在轉爐軸線的兩側提供對抗經由轉爐而引入的扭矩的大小相同而能互相抵消的力量，使得不會有任何的彎曲力會由於扭矩的引入而產生在耳軸處。
因此，此支撐裝置形成傾斜驅動器與支撐結構之間的 連接機構，其允許驅動器在噴吹過程期間進行任何的移動，除了該驅動器繞轉爐耳軸軸線的旋轉之外，亦即只有將扭矩引入耳軸，而在耳軸上並沒有彎曲力。
由於耳軸上因噴吹過程而造成的扭矩可能達到傾斜轉爐時的復原力矩(righting moment)的倍數，因此確保噴吹期間不會有因扭矩之引入而導致的彎曲力是很有用的。
在以較小力量且無噴吹過程的動力的情形下進行傾斜的期間，此耳軸亦可毫無困難地承擔因扭矩的引入而導致的彎曲力。
使用雙動式液壓活塞-缸體單元提供了許多有利點。例如，這些活塞-缸體單元可以在轉爐的噴吹期間，被控制成能進行主動或被動的振動阻尼(vibration damping)。
這些活塞-缸體單元可以被個別地且有變化地控制，使得舉例而言，在進行傾斜的期間，這些活塞-缸體單元可在噴吹期間被控制成在一側是呈剛性，甚或是在兩側均呈剛性，因此而不會有剪應力。
這些活塞-缸體單元亦可被釋放，以在不受力的情形下跟隨轉爐的移動。
此新穎系統可處理轉爐耳軸軸線在進行傾斜的期間的位移(由不同的負載狀態及/或由於熱及/或機械式影響所導致的變形所造成)，因為該等缸體之一被釋放。因此，在進行傾斜的期間，剪應力會因為轉爐的復原力矩及閉塞住之缸體的槓桿(lever)而產生，但是在驅動器與 基座之間沒有任何約束(constraint)。在進行傾斜的期間，驅動器會在閉塞住之缸體成為固定支撐件之下沿著其移動軸線朝向被釋放之缸體傾斜。
以上所述者可以總結如下：
1.當缸體被液壓地閉塞住或控制住而保持其等的位置時，該等缸體可在兩側傳遞互相相反但具有相同大小的壓縮力及拉伸力(沒有彎曲力的情形)。
2.該系統的彈簧作用可被控制成能配合不同的操作狀態。
3.由於該等缸體係以關節結合方式被連接，且因之能確保除了缸體軸線以外之任何方向上的必要的自由度，因此傾斜軸承僅會移動幾可忽略的小角度，而不會遭受磨損。
4.在噴吹期間因缸體的內部洩漏或相應的缸體控制之故而導致的齒輪單元/耳軸軸線在位置上的小量靜態偏差，均可被補償，因此在噴吹的整個時間內能保持沒有剪應力的情形。
5.此系統可提供能針對驅動器自身重量進行全面或部份補償或過補償的可能性，以進一步解除或特定地加載耳軸及支撐環軸承，而不會有因該過程而造成的剪應力。
6.可以透過特定的缸體控制而得以對於因噴吹過程所導致之振動做主動阻尼，而不會有因該過程而造成的剪應力。
7.噴吹容器在噴吹期間的位置可以被改變，以藉由移 動缸體而使該過程最佳化，而不會有因該過程而造成的剪應力。
在圖式中示意地顯示一實施例範例，其中轉爐本身未被顯示。
跨設於未顯示之轉爐的軸末端上的齒輪殼體是以參考編號1加以標示。
轉爐傾斜驅動器是以參考編號2及3加以標示。
板件4或類似者在軸末端的兩側被設置於齒輪殼體1處，藉此該齒輪殼體1可由活塞-缸體單元5加以支撐於支撐結構6上。
1‧‧‧齒輪殼體
2‧‧‧轉爐傾斜驅動器
3‧‧‧轉爐傾斜驅動器
4‧‧‧板件
5‧‧‧活塞-缸體單元
第1圖是本發明的一實施例範例，其中未顯示轉爐。
1‧‧‧齒輪殼體
2‧‧‧轉爐傾斜驅動器
3‧‧‧轉爐傾斜驅動器
4‧‧‧板件
5‧‧‧活塞-缸體單元

Claims (5)

  1. 一種用於轉爐傾斜驅動器的扭矩支撐裝置，該轉爐傾斜驅動器係跨設在軸末端上，其中支撐件被設置於接收待驅動之該軸末端的齒輪殼體(1)處，以用來支撐在承載該轉爐的結構(6)上，且該等支撐件的每一個均是以關節結合方式被分開地錨定在該結構處，其特徵在於該等支撐件的每一個係構造成雙動式液壓活塞-缸體單元(5)，並且該等液壓活塞-缸體單元(5)中的至少一個被配置成使得其可被釋放，以在不受力之下跟隨該轉爐的移動。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之扭矩支撐裝置，其中該等液壓活塞-缸體單元(5)係可被調整成同步運轉。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之扭矩支撐裝置，其中該等液壓活塞-缸體單元(5)係可被控制或閉塞住，以在該轉爐的噴吹期間做主動或被動的振動阻尼。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之扭矩支撐裝置，其中該等液壓活塞-缸體單元(5)可被個別地控制。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之扭矩支撐裝置，其中該等液壓活塞-缸體單元(5)可被個別地控制。
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