專利名稱：高壓水自動清洗裝置的設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼液爐外精煉技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種針對水蒸汽噴射泵泵體內(nèi)壁積灰 進(jìn)行清洗的高壓水自動清洗裝置的設(shè)計方法。
背景技術(shù)：
水蒸汽噴射泵是RH (1959年西德魯爾鋼公司(Ruhrstahl)和海羅爾斯公司 (Heraeus)共同開發(fā)了鋼水真空循環(huán)脫氣工藝，取其公司的第一個字母將這種工藝稱為 RH0 )，VD (Vacuum decarburization), VOD (Vacuum Oxygen decarburization)等各禾中真 空精煉的關(guān)鍵設(shè)備，它的作用是將處理的鋼液環(huán)境抽成高真空狀態(tài)，可以達(dá)到67 左右， 生產(chǎn)高質(zhì)量的鋼材；所有鋼液處理時產(chǎn)生的廢氣必須通過真空泵的泵體形成的通道抽走， 廢氣中含有的各種雜質(zhì)(加料，吹氧，加鋁時產(chǎn)生的煙塵)，高速流過殼體時會粘接在其內(nèi)壁 上，日積月累會越結(jié)越厚；當(dāng)積灰太厚時，勢必影響真空泵的性能。在現(xiàn)有技術(shù)下，一般采 用人工清洗的方式開啟高壓水泵，產(chǎn)生20MI^左右的高壓水，將高壓水通過軟管連接至噴 槍；同時打開真空泵的入孔，由人工手動將高壓水噴槍伸入泵體內(nèi)，打開噴槍，高壓水流沖 擊在泵體壁上，將粘接在其上的積灰清洗干凈。人工清洗的弊端是由于正常生產(chǎn)時鋼水處理的節(jié)奏很快，每爐鋼的處理間隙很 短，無法在每次處理結(jié)束后進(jìn)行泵體的清洗，只能在檢修時進(jìn)行清洗；同時每次清洗時，必 須打開真空泵的入孔，操作人員必須將噴槍伸入泵體內(nèi)才可清洗，耗時費力，而且清洗時難 免有的地方清洗不到；同時由于噴槍噴出的是20MPa左右的高壓水，如果操作不慎，會對操 作人員產(chǎn)生不利于安全的因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高壓水自動清洗裝置的設(shè)計方法，它設(shè)計的高壓水自 動清洗裝置可以在鋼液真空處理的間隙中對水蒸汽噴射泵泵體內(nèi)壁積灰進(jìn)行自動清洗。本發(fā)明技術(shù)方案是涉及一種高壓水自動清洗裝置的設(shè)計方法，其特征是它設(shè) 計的高壓水自動清洗裝置通過調(diào)整連桿的往復(fù)移動來控制高壓噴嘴噴射角度，即與泵體轉(zhuǎn) 動連接的液壓缸通過電磁閥控制其雙向伸縮，液壓缸驅(qū)動擺臂三、轉(zhuǎn)軸、擺臂一、擺臂二，最 終驅(qū)動并控制調(diào)整連桿的往復(fù)移動，高壓噴嘴噴射角度隨之改變；而且高壓噴嘴的噴射角 度的變化速度可以通過控制液壓缸的進(jìn)油速度來調(diào)節(jié)，并根據(jù)泵體直徑不同及高壓噴嘴的 分布不同，選擇最合理的進(jìn)油速度，獲取最佳的清洗效果。依據(jù)設(shè)計方法設(shè)計的高壓水自動清洗裝置，它包括液壓缸底座、液壓缸、高壓水管 道、管道固定架、軟管組、調(diào)整連桿、高壓噴嘴固定架、高壓噴嘴、軸承、擺臂、轉(zhuǎn)軸、液壓缸支 架，其特征是高壓水泵連接與壓力變送器的壓力輸入端連接，并通過電磁閥與連接軟管及 高壓水管道連接，高壓水管道通過管道固定架固定在泵體，高壓水管道通過軟管組與高壓 噴嘴連接，高壓噴嘴與調(diào)整連桿的一端轉(zhuǎn)動連接，高壓噴嘴通過高壓噴嘴固定架與泵體固 定連接，調(diào)整連桿通過擺臂一、擺臂二與轉(zhuǎn)軸連接，轉(zhuǎn)軸由軸承一、軸承二支承于泵體上，轉(zhuǎn)軸的一端通過平鍵與擺臂三連接，擺臂三與液壓缸活塞桿轉(zhuǎn)動連接；液壓缸通過液壓缸底 座和液壓缸支架被固定在泵體的外壁上；高壓水泵經(jīng)電磁閥控制通過高壓軟管將高壓水從 高壓噴嘴射出。本發(fā)明的有益效果是在鋼水爐外精煉過程中，利用每爐鋼液處理的間隙，采用高 壓水自動清洗裝置由主控室控制對泵體內(nèi)壁積灰進(jìn)行自動清洗，免去手動操作，排除了因 為泵體結(jié)渣積灰而出現(xiàn)無法進(jìn)行真空冶煉的情況，同時采用液壓缸驅(qū)動調(diào)整高壓噴嘴的角 度可全面的清洗泵體的內(nèi)壁，清洗的頻率和全面性極大優(yōu)于手動操作，使真空泵的泵體長 期保持不結(jié)灰的狀態(tài)，使精煉的節(jié)奏更為快捷，大大提高了生產(chǎn)率，在產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益 的同時也保障了操作人員的安全。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明實施例在水蒸汽噴射泵體上的布置圖； 圖2是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明實施例的剖面圖； 圖4是本發(fā)明實施例的工作原理圖。圖5是本發(fā)明實施例應(yīng)用于三個泵體清洗的工作原理圖
圖中1、泵體；2、高壓水自動清洗裝置；3、連接軟管；4、電磁閥一 ；5、高壓水泵；6、液 壓缸底座；7、液壓缸；8、高壓水管道；9、管道固定架；10、軟管組；11、調(diào)整連桿；12、高壓噴 嘴固定架；13、高壓噴嘴；14、軸承一 ；15、擺臂一 ；16、轉(zhuǎn)軸；17 ；擺臂二 ；18、軸承二 ；19、擺 臂三；20、液壓缸支架；21、壓力變送器；22、電磁閥二。
具體實施例方式實施例中，這種高壓水自動清洗裝置，它包括液壓缸底座6、液壓缸7、高壓水管道 8、管道固定架9、軟管組10、調(diào)整連桿11、高壓噴嘴固定架12、高壓噴嘴13、軸承一 14、擺臂 一 15、轉(zhuǎn)軸16 ；擺臂二 17、軸承二 18、擺臂三19、液壓缸支架20 ；其特征是高壓水泵5連接 與壓力變送器21的壓力輸入端連接，并通過電磁閥4與連接軟管3及高壓水管道8連接， 高壓水管道8通過管道固定架9固定在泵體1，高壓水管道8通過軟管組10與高壓噴嘴13 連接，高壓噴嘴13與調(diào)整連桿11的一端轉(zhuǎn)動連接，高壓噴嘴13通過高壓噴嘴固定架12與 泵體1固定連接，調(diào)整連桿11通過擺臂一 15、擺臂二 17與轉(zhuǎn)軸16連接，轉(zhuǎn)軸16由軸承一 14、軸承二 18支承于泵體1上，轉(zhuǎn)軸16的一端通過平鍵與擺臂三19連接，擺臂三19與液 壓缸7活塞桿轉(zhuǎn)動連接；液壓缸7通過液壓缸底座6和液壓缸支架20被固定在泵體1的外 壁上；高壓水泵5經(jīng)電磁閥4控制通過高壓軟管3將高壓水從高壓噴嘴13射出。如圖1所示，高壓水泵5的出水口與電磁閥站4連接，高壓水泵5通過軟管3與高 壓水自動清洗裝置2相連接，高壓水自動清洗裝置2固定在泵體1上；高壓水自動清洗裝置 2通過高壓噴嘴13將高壓水噴出，沖洗泵體1的內(nèi)壁，將結(jié)渣積灰清洗干凈。如圖2所示，高壓噴嘴13與調(diào)整連桿11的一端轉(zhuǎn)動連接，并通過高壓噴嘴固定架 12與泵體1固定連接；調(diào)整連桿11通過擺臂一 15、擺臂二 17通過平鍵與轉(zhuǎn)軸16連接，轉(zhuǎn) 軸16由軸承一 14、軸承二 18支承于泵體1上，轉(zhuǎn)軸16的一端通過平鍵與擺臂三19連接，最終與液壓缸7轉(zhuǎn)動連接。如圖3所示，所述的高壓水自動清洗裝置的高壓噴嘴固定架12為圓形，高壓噴嘴 固定架12外壁通過6個調(diào)整連桿11分布有6個高壓噴嘴13，這6個高壓噴嘴13在高壓噴 嘴固定架12外圓周按六等分均勻分布，高壓噴嘴13和調(diào)整連桿11的數(shù)量可以根據(jù)泵體1 直徑的變化而增加或減少。如圖4所示，所述的高壓水自動清洗裝置2經(jīng)高壓水泵5與壓力變送器21的壓力 輸入端連接，壓力變送器21與主控室電信號連接。所述的高壓水自動清洗裝置可以通過調(diào)整連桿11的往復(fù)移動來控制高壓噴嘴13 的噴射角度，即與泵體ι轉(zhuǎn)動連接的液壓缸7通過電磁閥22控制其雙向伸縮，液壓缸7驅(qū) 動擺臂三19、轉(zhuǎn)軸16、擺臂一 15、擺臂二 17，最終驅(qū)動并控制調(diào)整連桿11的往復(fù)移動，高壓 噴嘴13的噴射角度隨之改變，以達(dá)到清洗泵體1內(nèi)壁的所有積灰。所述的高壓水自動清洗裝置中高壓噴嘴13的數(shù)量可以根據(jù)泵體1直徑的變化增 加或減少，高壓噴嘴13的噴射角度的變化速度可以通過控制液壓缸7的進(jìn)油速度來調(diào)節(jié)， 可根據(jù)泵體1直徑不同及高壓噴嘴13的分布不同，選擇最合理的進(jìn)油速度，獲取最佳的清 洗效果。所述的高壓水自動清洗裝置，它可以應(yīng)用于多個需要清洗的泵體，通過電磁閥4 控制高壓水管道的連通與斷開，就可以依次清洗不同的泵體，無需增加高壓水泵的功率和 供水量，圖5是應(yīng)用于三個泵體清洗的原理圖，采用依次連通電磁閥4，而且在同一時間內(nèi) 只連通一個電磁閥4，其余兩個電磁閥4處于關(guān)斷狀態(tài)，可以依次連續(xù)清洗不同的泵體。這種高壓水自動清洗裝置，它通過調(diào)整連桿11的往復(fù)移動來控制高壓水自動清 洗裝置的高壓噴嘴13噴射角度，即與泵體1轉(zhuǎn)動連接的液壓缸7通過電磁閥22控制其雙向 伸縮，液壓缸7驅(qū)動擺臂三19、轉(zhuǎn)軸16、擺臂一 15、擺臂二 17，最終驅(qū)動并控制調(diào)整連桿11 的往復(fù)移動，高壓噴嘴13噴射角度隨之改變。而高壓噴嘴13的噴射角度的變化速度可以 通過控制液壓缸7的進(jìn)油速度來調(diào)節(jié)，并根據(jù)泵體1直徑不同及高壓噴嘴13的分布不同， 選擇最合理的進(jìn)油速度，獲取最佳的清洗效果。本發(fā)明工作原理和工作過程所述的高壓水自動清洗裝置，它包括液壓缸底座6、 液壓缸7、高壓水管道8、管道固定架9、軟管組10、調(diào)整連桿11、高壓噴嘴固定架12、高壓噴 嘴13、軸承一 14、擺臂一 15、轉(zhuǎn)軸16 ；擺臂二 17、軸承二 18、擺臂三19、液壓缸支架20 ；高壓 水管道8通過管道固定架9固定于泵體1，高壓水管道8連接軟管組10和高壓噴嘴13，高 壓噴嘴13與調(diào)整連桿11的一端轉(zhuǎn)動連接，并通過高壓噴嘴固定架12與泵體1固定連接； 調(diào)整連桿11通過擺臂一 15、擺臂二 17通過平鍵與轉(zhuǎn)軸16連接，轉(zhuǎn)軸16由軸承一 14、軸承 二 18支承于泵體1上，轉(zhuǎn)軸16的一端通過平鍵與擺臂三19連接，最終與液壓缸7轉(zhuǎn)動連 接，液壓缸7通過液壓缸支架20固定于泵體1的外壁上；液壓缸7的活塞桿在液壓油的作 用下，可以伸出或縮回，帶動擺臂三19繞轉(zhuǎn)軸16往復(fù)擺動，由于其與轉(zhuǎn)軸16通過平鍵固定 連接，同時擺臂一 15與擺臂二 17同樣通平鍵與轉(zhuǎn)軸16固定連接，所以液壓缸7最終帶動擺 臂一 15與擺臂二 17往復(fù)擺動，擺臂一 15與擺臂二 17擺動時帶動調(diào)整連桿11沿泵體1的 內(nèi)腔中的鋼管上下滑動，最終帶動高壓噴嘴13繞與高壓噴嘴固定架12的鉸接點旋轉(zhuǎn)，改變 高壓噴嘴的噴射角度，從而達(dá)到清洗泵體1內(nèi)臂的不同位置。圖3中高壓噴嘴13的數(shù)量為 6個，均勻分布于高壓噴嘴支架12上，由于各高壓噴嘴13均連接在相同的調(diào)整連桿11上，可以同步調(diào)節(jié)高壓噴嘴13的噴射角度；同時由于清洗的泵體1的直徑不同，高壓噴嘴13可 以根據(jù)泵體1直徑的變化而增加或減少。 當(dāng)鋼液精煉處理結(jié)束后，開啟高壓水泵5，高壓水通過電磁閥站4、軟管3，高壓水 管道8，進(jìn)入連接每個高壓噴嘴13的軟管組10，最終從高壓噴嘴13噴向泵體的內(nèi)壁，清洗 粘接在內(nèi)壁的積灰；清洗開始后，液壓缸7開始工作，調(diào)整連桿11的一端沿泵體1中心處的 鋼管外壁可以往復(fù)滑動，另一端與高壓噴嘴13固定連接，同時與高壓噴嘴固定架12轉(zhuǎn)動連 接，高壓噴嘴13通過液壓缸7驅(qū)動擺臂三19，經(jīng)轉(zhuǎn)軸16帶動擺臂一 15、擺臂二 17最終帶 動調(diào)整連桿11的一端在與泵體固定的鋼管上往復(fù)滑動，改變高壓噴嘴13的噴射角度，使得 噴出的高壓水清洗泵體1的各個地方，同時也可以用調(diào)節(jié)液壓缸7進(jìn)油量的大小獲得高壓 噴嘴13的合理的轉(zhuǎn)動速度，使高壓水能夠清洗掉所有的積灰。本發(fā)明設(shè)計的高壓水自動清 洗裝置，它可以應(yīng)用于多個需要清洗的泵體，通過電磁閥4控制高壓水管道的連通與斷開， 可以依次清洗不同的泵體，無需增加高壓水泵的功率和供水量。
權(quán)利要求
1.高壓水自動清洗裝置的設(shè)計方法，它設(shè)計的高壓水自動清洗裝置通過調(diào)整連桿(11)的往復(fù)移動來控制高壓噴嘴(13)噴射角度，即與泵體(1)轉(zhuǎn)動連接的液壓缸(7)通過 電磁閥(22)控制其雙向伸縮，液壓缸(7)驅(qū)動擺臂三(19)、轉(zhuǎn)軸(16)、擺臂一(15)、擺臂二 (17)，最終驅(qū)動并控制調(diào)整連桿(11)的往復(fù)移動，高壓噴嘴(13)噴射角度隨之改變；而且 高壓噴嘴(13)的噴射角度的變化速度可以通過控制液壓缸(7)的進(jìn)油速度來調(diào)節(jié)，并根據(jù) 泵體(1)直徑不同及高壓噴嘴(13)的分布不同，選擇最合理的進(jìn)油速度，獲取最佳的清洗 效果。
2.根據(jù)這種設(shè)計方法設(shè)計的高壓水自動清洗裝置，它包括液壓缸底座(6)、液壓缸 (7)、高壓水管道(8)、管道固定架(9)、軟管組(10)、調(diào)整連桿(11)、高壓噴嘴固定架(12)、 高壓噴嘴(13)、軸承、擺臂、轉(zhuǎn)軸、液壓缸支架(20)，其特征是高壓水泵(5)連接與壓力變 送器(21)的壓力輸入端連接，并通過電磁閥(4)與連接軟管(3)及高壓水管道(8)連接，高 壓水管道(8)通過管道固定架(9)固定在泵體(1)，高壓水管道(8)通過軟管組(10)與高壓 噴嘴(13)連接，高壓噴嘴(13)與調(diào)整連桿(11)的一端轉(zhuǎn)動連接，高壓噴嘴(13)通過高壓 噴嘴固定架(12)與泵體(1)固定連接，調(diào)整連桿(11)通過擺臂一(15)、擺臂二(17)與轉(zhuǎn)軸 (16)連接，轉(zhuǎn)軸(16)由軸承一(14)、軸承二( 18)支承于泵體(1)上，轉(zhuǎn)軸(16)的一端通過 平鍵與擺臂三(19)連接，擺臂三(19)與液壓缸(7)活塞桿轉(zhuǎn)動連接；液壓缸(7)通過液壓 缸底座(6 )和液壓缸支架(20 )被固定在泵體(1)的外壁上；高壓水泵(5 )經(jīng)電磁閥(4)控 制通過高壓軟管(3)將高壓水從高壓噴嘴(13)射出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓水自動清洗裝置，其特征是所述的高壓噴嘴固定架(12)為圓形，高壓噴嘴固定架(12)外壁通過6個調(diào)整連桿(11)連接有6個高壓噴嘴(13)， 這6個高壓噴嘴(13)在高壓噴嘴固定架(12)外圓周按六等分均勻分布，高壓噴嘴(13)和 調(diào)整連桿(11)的數(shù)量可以根據(jù)泵體(1)直徑的變化而增加或減少。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓水自動清洗裝置，其特征是所述的高壓水泵(5)與壓力 變送器(21)的壓力輸入端連接，壓力變送器(21)與主控室電信號連接。
全文摘要
本發(fā)明屬于鋼液爐外精煉技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種針對水蒸汽噴射泵泵體內(nèi)壁積灰進(jìn)行清洗的高壓水自動清洗裝置的設(shè)計方法，其特征是它設(shè)計的高壓水自動清洗裝置通過調(diào)整連桿的往復(fù)移動來控制高壓噴嘴噴射角度，即與泵體轉(zhuǎn)動連接的液壓缸通過電磁閥控制其雙向伸縮，液壓缸驅(qū)動擺臂三、轉(zhuǎn)軸、擺臂一、擺臂二，最終驅(qū)動并控制調(diào)整連桿的往復(fù)移動，高壓噴嘴噴射角度隨之改變;而且高壓噴嘴的噴射角度的變化速度可以通過控制液壓缸的進(jìn)油速度來調(diào)節(jié)，并根據(jù)泵體直徑不同及高壓噴嘴的分布不同，選擇最合理的進(jìn)油速度，獲取最佳的清洗效果。它設(shè)計的高壓水自動清洗裝置可以在鋼液真空處理的間隙中對水蒸汽噴射泵泵體內(nèi)壁積灰進(jìn)行自動清洗。
文檔編號C21C7/10GK102094109SQ201010583159
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月12日
發(fā)明者任彤, 傅登峰, 吳建龍, 張明, 張鈺, 方杞清, 曹海玲, 陳亞文 申請人:中國重型機(jī)械研究院有限公司