專利名稱：叉臂式無料鐘高爐布料器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及了一種高爐配套設(shè)備，特別涉及了一種叉臂式高爐無料鐘布料器。
背景技術(shù)：
高爐溜槽布料器是高爐添裝料的關(guān)鍵設(shè)備，由于它具有布料靈活和均勻的特點， 已經(jīng)得到非常廣泛的應(yīng)用，而溜槽的靈活穩(wěn)定的運動是溜槽布料器能夠靈活和均勻布料的關(guān)鍵，一般溜槽的位置通過其相對于布料器軸線的α角和β角進行控制，α角為溜槽與布料器軸線之間的夾角，為了達到布料均勻的目的，在布料過程中溜槽需要進行兩個方向的運動，一種運動是改變其與布料器箱體軸線之間的夾角的擺動，目的在于改變溜槽的α 角，另外一種是借助于驅(qū)動裝置驅(qū)動溜槽繞布料器軸線產(chǎn)生的圓周運動，目的在于改變溜槽的β角；溜槽的α角一般是由托圈及下回轉(zhuǎn)支承通過導輪沿導軌作上下的直線往復運動來實現(xiàn)的，由于托圈直徑較大，在正常使用過程中，托圈所受來自溜槽的力為偏載荷，受力點圍繞其軸線隨溜槽的β角同步旋轉(zhuǎn)，所以，托圈升降機構(gòu)運動精度的控制是直接影響溜槽α角精度的關(guān)鍵因素，也是影響布料器使用壽命的關(guān)鍵因素，目前采用的托圈提升機構(gòu)主要有以下幾種
1)鋼絲繩提升型
其主要結(jié)構(gòu)是由一根鋼絲繩提升托圈，只可以單向加力，托圈下行依靠自身重力，可靠性低；托圈定位依靠其外圈上的多組滾輪組與布置在布料器箱體內(nèi)壁上的導軌來實現(xiàn)，由于每組滾輪組包括至少兩套豎向排列的滾輪，調(diào)整復雜，也不易保證下回轉(zhuǎn)軸承的幾何中心與旋轉(zhuǎn)中心重合，運行時托圈晃動明顯，托圈使用壽命較短，可靠性低，直接影響高爐生產(chǎn)穩(wěn)定性。2)單臂雙連桿控制型
該機構(gòu)由單臂雙連桿控制托圈的提升，可以實現(xiàn)雙向加力，但傳動鏈較長，運行時拖圈有側(cè)向分力產(chǎn)生，托圈定位同樣依靠其外圈上的多組滾輪組與布置在布料器箱體內(nèi)壁上的導軌來實現(xiàn)；由于每組滾輪組仍然是由豎向設(shè)置的兩組滾輪組成，調(diào)整困難，而且運行時的側(cè)向分力使得托圈幾何中心與下回轉(zhuǎn)支承的旋轉(zhuǎn)中心不易重合，產(chǎn)生偏心，托圈晃動明顯。3)雙臂四連桿控制型
該機構(gòu)采用兩組全對稱四連桿式α角驅(qū)動機構(gòu)，具有機械聯(lián)鎖、同步驅(qū)動、拖圈所受徑向分力可完全抵消等一系列突出優(yōu)點，克服了一組雙連桿式α角驅(qū)動機構(gòu)給下回轉(zhuǎn)支承及其托圈所帶來的徑向分力，下回轉(zhuǎn)支承及其托圈的定位由四連桿和一組導輪及導軌共同組成，導輪少，調(diào)整容易，但由于α角驅(qū)動的傳動鏈太長，積累誤差不易控制，導致布料器運行時托圈晃動依然比較明顯，可靠性下降。4)三個液壓缸聯(lián)動控制型
該機構(gòu)最大的問題是三個液壓缸的同步不容易實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)復雜，故障點較多，一旦三個液壓缸出現(xiàn)不同步聯(lián)動，對布料器的損害往往是不可修復的。5)盧森堡PW型盧森堡PW型爐頂布料器的α角驅(qū)動機構(gòu)由一對開式齒輪副和一對渦輪蝸桿副組成， 結(jié)構(gòu)緊湊，性能穩(wěn)定，但對材料及其加工工藝的要求很高，備件及維護的費用也極其高昂， 屬于性能較好價格極高的設(shè)備類型，性價比不高，不易推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種傳動鏈短、結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、且無側(cè)向分力的托圈提升機構(gòu)，提高其使用壽命和穩(wěn)定性的叉臂式高爐無料鐘布料器。本發(fā)明的設(shè)計構(gòu)思是這樣的利用兩套相互垂直設(shè)置的剛性叉臂作為托圈的防傾動機構(gòu)，其主要作用是防止托圈在上下運動過程因所受偏載荷而產(chǎn)生傾動，托圈防傾動機構(gòu)和托圈驅(qū)動裝置配合完成托圈的精確運動，本發(fā)明中最優(yōu)化的方案是采用液壓缸作為托圈驅(qū)動裝置，而且驅(qū)動點設(shè)置在剛性驅(qū)動臂上，當采用單缸時剛性驅(qū)動臂在其允許的彈性變形范圍內(nèi)將該驅(qū)動力自動分解為兩個驅(qū)動分力，并分別驅(qū)動(提升或下推)與托圈中心相對稱的兩側(cè)導輪軸，從而完成對托圈的兩點對稱提升，同時在剛性平衡臂的配合下可有效防止托圈在運行過程中極易產(chǎn)生的各方向的傾動現(xiàn)象，剛性驅(qū)動臂和剛性平衡臂在本發(fā)明所披露的機構(gòu)中均視為剛性體，其彈性變形在整個托圈運行精度要求范圍內(nèi)是可以忽略的，剛性驅(qū)動臂和剛性平衡臂呈十字交叉設(shè)置，使得托圈相對于布料器箱體只有上下運動的自由度，且其尾部設(shè)置的滑槽結(jié)構(gòu)允許其支撐點隨托圈上下運動過程中沿滑槽方向產(chǎn)生一定的位移，在一定程度上能夠簡化整個布料器結(jié)構(gòu)，降低安裝難度；
當采用雙缸時，兩個液壓缸分別與剛性驅(qū)動臂兩側(cè)叉端部鉸接，一方面作為托圈驅(qū)動裝置，另外一方面剛性驅(qū)動臂與兩套液壓缸的活塞桿接頭同時鉸接，可以實現(xiàn)兩套液壓缸之間的機械連鎖，防止因其中一個液壓缸出現(xiàn)故障時損壞下游部件；當然本發(fā)明中的托圈驅(qū)動裝置也可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，比如單臂雙連桿型或者雙臂四連桿型等，均可以有效防止托圈傾動，還可以將本發(fā)明中所披露的托圈傾動機構(gòu)單獨與現(xiàn)有布料器配合使用，在不改變布料器整體結(jié)構(gòu)的前提下，有效控制托圈傾動量，降低現(xiàn)有設(shè)備改造成本。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種叉臂式高爐無料鐘布料器， 包括布料器箱體、頂蓋、水冷盤、上回轉(zhuǎn)支承、旋轉(zhuǎn)套筒、托圈、下回轉(zhuǎn)支承、耳軸、耳軸曲柄、 溜槽托架、溜槽、喉管以及用于控制溜槽β角的水平傳動裝置；所述托圈下部與所述下回轉(zhuǎn)支承的固定圈連接；所述溜槽托架兩側(cè)分別與所述旋轉(zhuǎn)套筒下端借助于兩根耳軸相鉸接；所述兩根耳軸分別穿過旋轉(zhuǎn)套筒設(shè)置、且外側(cè)一端與下回轉(zhuǎn)支承的旋轉(zhuǎn)圈之間設(shè)置有溜槽α角執(zhí)行機構(gòu)；所述托圈外側(cè)與布料器箱體之間設(shè)置有導向機構(gòu)；其關(guān)鍵改進在于 還包括托圈防傾動機構(gòu)和用于驅(qū)動托圈上下運動的托圈驅(qū)動裝置，所述托圈防傾動機構(gòu)包括剛性驅(qū)動臂和剛性平衡臂；
剛性驅(qū)動臂和剛性平衡臂在水平方向上呈十字交叉設(shè)置；所述剛性驅(qū)動臂和剛性平衡臂的尾端支撐均為浮動支撐結(jié)構(gòu)；所述浮動支撐結(jié)構(gòu)是在剛性驅(qū)動臂和剛性平衡臂的尾端設(shè)有開放或者封閉的滑槽、且滑槽分別與固定設(shè)于所述布料器箱體側(cè)壁上的水平支撐軸相連接；所述剛性驅(qū)動臂和剛性平衡臂首端分別與托圈鉸接。所述導向機構(gòu)包括環(huán)向均布于所述布料器箱體內(nèi)壁上的四條以上豎向?qū)к壓铜h(huán)向均布于所述托圈外側(cè)的與豎向?qū)к壟浜显O(shè)置的四套以上導向輪總成。所述導向輪總成豎向設(shè)置至少一組導向輪；所述剛性驅(qū)動臂和剛性平衡臂首端兩側(cè)分別與相對的兩套導向輪總成中與所述豎向?qū)к壟涮椎牡膶蜉喭S鉸接。所述導向輪總成豎向設(shè)置至少一組與所述豎向?qū)к壟涮椎膶蜉?；所述剛性?qū)動臂和剛性平衡臂首端兩側(cè)分別與所述托圈鉸接。所述托圈驅(qū)動裝置為液壓驅(qū)動裝置，其結(jié)構(gòu)中包括豎向固定設(shè)于所述布料器箱體頂蓋上的至少一套液壓缸。所述液壓缸為一套，其缸體首端與所述布料器箱體蓋板固定連接，其活塞桿伸入布料器箱體內(nèi)、且與所述剛性驅(qū)動臂一側(cè)叉臂前部鉸接。所述剛性驅(qū)動臂首端一側(cè)叉為平行設(shè)置的結(jié)構(gòu)相同的雙叉，其外側(cè)叉與所述導向輪的輪軸鉸接；所述活塞桿端部與其內(nèi)側(cè)叉鉸接、且鉸軸的軸線與所述導向輪的輪軸的軸線位于同一豎向平面內(nèi)。所述液壓缸為一套，其缸體首端與所述布料器箱體蓋板固定連接，其活塞桿伸入布料器箱體內(nèi)、且與所述托圈鉸接。所述液壓缸為兩套，其缸體首端均與所述布料器箱體頂蓋固定連接，兩套液壓缸對應(yīng)的活塞桿均伸入布料器箱體內(nèi)，活塞桿分別與所述剛性驅(qū)動臂兩側(cè)叉臂前部鉸接。所述液壓缸為兩套，其缸體首端均與所述布料器箱體頂蓋固定連接，兩套液壓缸對應(yīng)的活塞桿均伸入布料器箱體內(nèi)、且分別與所述托圈鉸接。所述托圈驅(qū)動裝置為電動多回轉(zhuǎn)絲杠式執(zhí)行器，其結(jié)構(gòu)中包括豎向設(shè)于布料器箱體內(nèi)的絲杠、與絲杠配套設(shè)置的絲杠螺母以及電動多回轉(zhuǎn)絲杠式執(zhí)行器；所述絲杠螺母與托圈固定連接。所述溜槽α角執(zhí)行機構(gòu)包括兩套耳軸曲柄和異形連桿；所述兩套耳軸曲柄分別與兩根耳軸位于旋轉(zhuǎn)套筒外側(cè)端固定連接；所述異形連桿下端分別與所述兩套耳軸曲柄的尾端鉸接、上端與固定在下回轉(zhuǎn)支承旋轉(zhuǎn)圈上的左連接耳及右連接耳分別鉸接。所述溜槽α角執(zhí)行機構(gòu)包括兩套耳軸曲柄、設(shè)于耳軸曲柄尾端的曲柄尾輪以及對稱設(shè)于所述下回轉(zhuǎn)支承旋轉(zhuǎn)圈上的兩套滑槽；所述曲柄尾輪與所述的兩套滑槽嵌合設(shè)置。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果是本發(fā)明所使用的托圈防傾動機構(gòu)主要由兩個外形類似H形或者Y形的剛性叉臂組成。兩個剛性叉臂呈十字交叉狀布局，這樣可有效防止托圈在水平面內(nèi)任何方向上都有可能產(chǎn)生的傾動現(xiàn)象，每個剛性叉臂的首端兩側(cè)叉分別與分布在托圈圓周方向四等分處的相對的兩組導向輪總成的輪軸鉸接，還可以直接將剛性叉臂首端與托圈鉸接，關(guān)鍵在于構(gòu)成十字交叉狀設(shè)置，而其后叉部分則分別與分布在布料器側(cè)壁上的水平支撐軸連接，后叉支撐部分設(shè)置有滑槽，滑槽可以是開放的，也可以是封閉的，還可以使用后叉與擺桿相鉸接的擺桿機構(gòu)與水平支承軸連接，目的是使其支撐點允許有一定的橫向位移；同時在具體應(yīng)用過程中使用單個液壓缸或者兩個液壓缸作為托圈驅(qū)動裝置；采用單個液壓缸的時候，液壓缸的活塞桿端部與剛性驅(qū)動臂首端一側(cè)叉的端部鉸接，鉸接軸與導向輪的輪軸同軸設(shè)置，確保驅(qū)動力和荷載反作用力位于同一豎向平面內(nèi)， 且為了均衡剛性驅(qū)動臂首端兩側(cè)叉之間的驅(qū)動力，將其一側(cè)叉設(shè)為雙叉，活塞桿與雙叉的內(nèi)側(cè)叉鉸接，當活塞桿向剛性驅(qū)動臂施力的時候，剛性驅(qū)動臂即可將驅(qū)動力分布在其兩個荷載點，由于將剛性驅(qū)動臂視為剛體，且驅(qū)動力和荷載反作用力位于同一豎向平面內(nèi)，所以在驅(qū)動過程中托圈不會產(chǎn)生徑向分力，確保托圈運動穩(wěn)定性；與剛性驅(qū)動臂呈十字交叉設(shè)置的剛性平衡臂的作用在于保持托圈在運動過程中另外兩個方向的傾動，所以本發(fā)明所披露的布料器可以將導向機構(gòu)中的導向輪總成設(shè)為一組導輪，只起導向作用，簡化了布料器整體結(jié)構(gòu)，大大降低生產(chǎn)成本；
當采用兩個液壓缸作為托圈驅(qū)動機構(gòu)時，就形成了帶機械連鎖且無側(cè)向分力的托圈提升機構(gòu)，具有傳動鏈短、積累誤差小、穩(wěn)定性高、使用壽命長等優(yōu)點；兩個剛性叉臂通過四個導輪軸與托圈鉸接為一體，兩只液壓缸分別同時驅(qū)動剛性叉臂與托圈中心相對稱的兩側(cè)導輪軸，從而完成對托圈的兩點對稱提升，同時在剛性平衡臂的配合下就可有效防止托圈在運行過程中極易產(chǎn)生的各方向的傾動現(xiàn)象，托圈的穩(wěn)定性可大幅提高；兩只液壓缸通過剛性叉臂實現(xiàn)機械連鎖，當兩只液壓缸出現(xiàn)不同步等異常情況時，在允許的最大載荷下剛性叉臂可有效保護托圈及其下游零部件的安全。


圖1為本發(fā)明實施例1主視圖的全剖視圖； 圖2為本發(fā)明實施例1俯視圖3為圖1的A-A向視圖4為本發(fā)明實施例1左視圖的全剖視圖5為實施例1剛性驅(qū)動臂的主視圖(局部剖)；
圖6為實施例1剛性驅(qū)動臂的俯視圖7為實施例1剛性平衡臂的主視圖(局部剖)；
圖8為實施例1剛性平衡臂的俯視圖9為本發(fā)明實施例2主視圖的全剖視圖10為本發(fā)明實施例2俯視圖11為圖1的A-A向視圖12為本發(fā)明實施例2左視圖的全剖視圖13為實施例2剛性驅(qū)動臂的主視圖(局部剖)；
圖14為實施例2剛性驅(qū)動臂的俯視圖15為實施例2剛性平衡臂的主視圖(局部剖)；
圖16為實施例2剛性平衡臂的俯視圖17為本發(fā)明中另外一種托圈驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)示意在附圖中1、溜槽；2、爐頂鋼圈；3、水冷盤；4、布料器箱體；5、氣密箱蓋；6、旋轉(zhuǎn)套筒；7、下回轉(zhuǎn)支承；8、托圈；9、頂蓋；10、上回轉(zhuǎn)支承；11、液壓缸支座；12、液壓缸；13、喉管；14、剛性平衡臂；15、異形連桿；16、導向輪；17、β角傳動裝置；18、擺線針輪減速機； 19、耳軸；20、溜槽托架；21、剛性驅(qū)動臂；22、含油軸承；23、耳軸曲柄；24、支撐套；25、支承軸；26、支承箱體；27、左連接耳；28、右連接耳；29、導軌；30、絲杠；31、絲杠螺母。
具體實施例方式實施例1 如圖1至8所示的一種叉臂式高爐無料鐘布料器，包括布料器箱體4、頂蓋9、水冷盤3、上回轉(zhuǎn)支承10、旋轉(zhuǎn)套筒6、托圈8、下回轉(zhuǎn)支承7、耳軸19、耳軸曲柄23、溜槽托架20、溜槽1、喉管13以及用于控制溜槽β角的水平傳動裝置17 ；水冷盤固定在布料器箱體下部，上回轉(zhuǎn)支承的外圈固定連接旋轉(zhuǎn)套筒，旋轉(zhuǎn)套筒的中心線與高爐的中心線重合；所述托圈8下部與所述下回轉(zhuǎn)支承的外圈固定連接；旋轉(zhuǎn)套筒下部對稱設(shè)有耳軸套，耳軸套內(nèi)穿設(shè)兩根耳軸，兩根耳軸左右對稱；所述溜槽托架20兩側(cè)分別與兩根耳軸位于旋轉(zhuǎn)套筒內(nèi)的兩端固定連接，溜槽掛設(shè)在溜槽托架上，溜槽托架位于旋轉(zhuǎn)套筒內(nèi)，其兩側(cè)與兩根耳軸位于旋轉(zhuǎn)套筒內(nèi)的兩端固定連接；旋轉(zhuǎn)套筒外側(cè)設(shè)置溜槽《角執(zhí)行機構(gòu)，其兩側(cè)分別于所述兩根耳軸尾端連接；本發(fā)明中使用的溜槽α角執(zhí)行機構(gòu)包括兩套耳軸曲柄23和異形連桿15 ；所述兩套耳軸曲柄23分別與兩根耳軸位于旋轉(zhuǎn)套筒6外側(cè)一端固定連接；所述異形連桿15下端兩側(cè)分別與所述兩套耳軸曲柄23尾端鉸接，上端兩側(cè)與固定在下回轉(zhuǎn)支承7旋轉(zhuǎn)圈上的左連接耳27及右連接耳觀分別鉸接，托圈的上下運動通過異形連桿和耳軸曲柄轉(zhuǎn)化成兩根耳軸的旋轉(zhuǎn)運動，兩根耳軸的旋轉(zhuǎn)帶動溜槽托架擺動；溜槽α角執(zhí)行機構(gòu)還可以采用曲柄尾輪和滑槽相配合的結(jié)構(gòu)，其詳細結(jié)構(gòu)可參見專利號為200510084403. X，專利名稱為“高爐溜槽布料器”的專利；所述托圈8外側(cè)與布料器箱體4內(nèi)壁之間設(shè)置有導向機構(gòu)；現(xiàn)有技術(shù)中所說的導向機構(gòu)并非簡單意義上的導向機構(gòu)，其主要有兩個作用，一個作用是為托圈上下運動導向，另外一個作用是采用上下雙排導輪，用于防止托圈在直線運動過程中產(chǎn)生軸向傾動，但是其調(diào)整過程較繁瑣，在本發(fā)明中只利用其導向作用，所以本發(fā)明中的導向機構(gòu)包括環(huán)向均布于所述布料器箱體4內(nèi)壁上的四條豎向?qū)к壓铜h(huán)向均布與所述托圈外側(cè)的與四條豎向?qū)к壟浜显O(shè)置的四套導向輪總成；所述導向輪總成豎向設(shè)置一組導向輪16。本發(fā)明的關(guān)鍵改進在于托圈防傾動機構(gòu)和托圈驅(qū)動裝置，現(xiàn)有的托圈驅(qū)動主要包括鋼絲繩型、單臂雙連桿控制型、雙臂四連桿控制型以及三缸聯(lián)動控制型，但是在使用過程中均有不同的問題出現(xiàn)，為提高布料器運行穩(wěn)定性，本發(fā)明中托圈上配套設(shè)置托圈防傾動機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)包括剛性驅(qū)動臂21和剛性平衡臂14 ；而在本實施例中采用單臺液壓缸作為托圈驅(qū)動裝置，當然在具體應(yīng)用過程中還可以采用絲杠式驅(qū)動裝置(如圖17所示)，絲杠式驅(qū)動裝置包括豎向設(shè)于布料器箱體內(nèi)的絲杠和固定設(shè)于托圈上的絲杠螺母，還包括固定設(shè)于所述布料器頂蓋上的絲杠驅(qū)動裝置，本發(fā)明中的驅(qū)動裝置的作用只在于驅(qū)動托圈上下運動，進而驅(qū)動溜槽α角執(zhí)行機構(gòu)，完成溜槽α角的變化。所述剛性驅(qū)動臂21和剛性平衡臂14均為近似H型或者Y型叉臂(參見圖5_8)， 剛性驅(qū)動臂21和剛性平衡臂14在水平方向上呈十字交叉設(shè)置；所述剛性驅(qū)動臂21和剛性平衡臂14尾端均設(shè)有滑槽、且滑槽分別與固定設(shè)于所述布料器箱體側(cè)壁上的水平支撐軸 25相連接；所述剛性驅(qū)動臂21和剛性平衡臂14首端分別與設(shè)于托圈8外側(cè)的導向機構(gòu)鉸接；剛性驅(qū)動臂21和剛性平衡臂14首端還可以分別與托圈8鉸接，剛性驅(qū)動臂和剛性平衡臂首端兩側(cè)叉還可以分別與托圈鉸接，所述液壓缸12豎向固定設(shè)于所述布料器箱體頂蓋9 上、且其伸入布料器箱體內(nèi)的活塞桿端部與所述剛性驅(qū)動臂21鉸接，活塞桿端部還可以通過活塞桿接頭直接與托圈任意點鉸接，此時將剛性驅(qū)動臂、剛性平衡臂和托圈視為整體的拖圈平動裝置，也可以實現(xiàn)防傾動的功能。所述剛性驅(qū)動臂21首端一側(cè)叉為平行設(shè)置的結(jié)構(gòu)相同的雙叉，其外側(cè)叉與所述導向輪16的輪軸鉸接；所述活塞桿端部通過活塞桿接頭與其內(nèi)側(cè)叉鉸接、且鉸軸與所述導向輪16的輪軸位于同一軸線；剛性驅(qū)動臂首端兩側(cè)叉還可以設(shè)置成對稱的單叉，液壓缸的活塞桿通過活塞桿接頭與其中一側(cè)叉的端部鉸接，此時的剛性驅(qū)動臂和剛性平衡臂的結(jié)構(gòu)
8相同，液壓缸的活塞桿端部與剛性驅(qū)動臂或者剛性平衡臂的任一側(cè)叉端部鉸接所產(chǎn)生的效果幾乎是一樣的，也就是說剛性驅(qū)動臂和剛性平衡臂是可以互換的。剛性驅(qū)動臂21首端一側(cè)采用雙叉結(jié)構(gòu)，外側(cè)叉與托圈8對應(yīng)位置的導向輪16輪軸鉸接，活塞桿端部通過活塞桿接頭與內(nèi)側(cè)叉鉸接，而且活塞桿軸線仍然與導向輪輪軸位于同一豎向平面內(nèi)，在運動過程中，活塞桿施加在內(nèi)側(cè)叉的力通過剛性驅(qū)動臂傳遞給外側(cè)叉和另外一側(cè)，且與剛性平衡臂14配合實現(xiàn)托圈的驅(qū)動，一方面簡化托圈驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)，方便安裝，而且運行過程中無須進行調(diào)整，不僅能延長使用壽命，還能提高機構(gòu)運行穩(wěn)定性；托圈8的升降運動通過異形連桿和耳軸曲柄將豎向直線運動變成溜槽繞兩耳軸的旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)溜槽α角的精確改變，確保投料的均勻性和靈活性。兩個H形剛性叉臂呈十字交叉狀布局，這樣可有效防止托圈在水平面內(nèi)任何方向上都有可能產(chǎn)生的傾動現(xiàn)象，每個H形剛性叉臂的首端兩側(cè)叉分別與分布在托圈圓周方向四等分處的相對的兩組導向輪總成的輪軸鉸接，其后叉部分則分別與分布在布料器側(cè)壁上的水平支撐軸連接，支撐點允許其有一定的橫向移動空間；同時在具體應(yīng)用過程中使用單個液壓缸作為托圈驅(qū)動裝置，液壓缸的活塞桿端部與剛性驅(qū)動臂首端一側(cè)叉的端部鉸接， 鉸接軸與導向輪的輪軸同軸設(shè)置，確保驅(qū)動力和荷載位于同一豎向平面內(nèi)，且為了均衡剛性驅(qū)動臂首端兩側(cè)叉之間的驅(qū)動力，將其一側(cè)叉設(shè)為雙叉，活塞桿與雙叉的內(nèi)側(cè)叉鉸接，當活塞桿向剛性驅(qū)動臂施力的時候，剛性驅(qū)動臂即可將驅(qū)動力分布在其兩個荷載點，由于將剛性驅(qū)動臂視為剛體，所以在驅(qū)動過程中對拖圈不會產(chǎn)生徑向分力，與剛性驅(qū)動臂呈十字交叉設(shè)置的剛性平衡臂的作用在于保持托圈在運動過程中另外兩個方向的傾動，有兩套H 形叉臂即可有效防止托圈傾動，所以可以將導向機構(gòu)中的導向輪總成設(shè)為一組導輪，只起導向作用。實施例2 如圖9-16所示，本實施例與實施例1之間的區(qū)別在于托圈驅(qū)動裝置，實施例1中的托圈驅(qū)動裝置設(shè)置一套液壓缸，本實施例中設(shè)置兩套液壓缸，所述兩套液壓缸 12均豎向固定設(shè)于所述布料器箱體頂蓋9上、且其伸入布料器箱體內(nèi)的活塞桿端部分別與所述剛性驅(qū)動臂21鉸接；剛性驅(qū)動臂和剛性平衡臂的主要作用是防止托圈在上下運動過程中傾動，在實際應(yīng)用過程中可以將兩套剛性叉臂作為防傾動機構(gòu)來看待，可以將其應(yīng)用到現(xiàn)有布料器中，將其與現(xiàn)有的單臂雙連桿式或者雙臂四連桿型等其他結(jié)構(gòu)布料器配合使用，來消除托圈運動過程中的傾動現(xiàn)象；在具體應(yīng)用過程中，如果一套液壓缸出現(xiàn)故障時， 剛性驅(qū)動臂可以形成機械鎖，當兩只液壓缸出現(xiàn)不同步等異常情況時，在允許的最大載荷下剛性叉臂可有效保護托圈及其下游零部件的安全。在本發(fā)明中的托圈防傾動機構(gòu)的作用在于和導向機構(gòu)相配合后實現(xiàn)托圈上下運行的穩(wěn)定性，簡化整體安裝結(jié)構(gòu)，防傾動機構(gòu)也可以用于現(xiàn)有布料器防傾動改造，即在不改變現(xiàn)有布料器的托圈驅(qū)動機構(gòu)的基礎(chǔ)上增設(shè)兩個呈十字交叉狀布置的剛性叉臂，雖然整體結(jié)構(gòu)沒有本發(fā)明所披露的布料器結(jié)構(gòu)簡單，但是，將其用于現(xiàn)有設(shè)備的改造還是能帶來很大的經(jīng)濟效益，比如將此種防傾動機構(gòu)安裝在單臂雙連桿或者雙臂四連桿型布料器上。
權(quán)利要求
1.一種叉臂式高爐無料鐘布料器，包括布料器箱體(4)、頂蓋(9)、水冷盤(3)、上回轉(zhuǎn)支承(10)、旋轉(zhuǎn)套筒(6)、托圈(8)、下回轉(zhuǎn)支承(7)、耳軸(19)、耳軸曲柄(23)、溜槽托架(20)、溜槽(1)、喉管(13)以及用于控制溜槽β角的水平傳動裝置(17);所述托圈(8)下部與所述下回轉(zhuǎn)支承的固定圈連接；所述溜槽托架(20)兩側(cè)分別與所述旋轉(zhuǎn)套筒(6)下端借助于兩根耳軸相鉸接；所述兩根耳軸分別穿過旋轉(zhuǎn)套筒設(shè)置、且外側(cè)一端與下回轉(zhuǎn)支承的旋轉(zhuǎn)圈之間設(shè)置有溜槽α角執(zhí)行機構(gòu)；所述托圈(8)外側(cè)與布料器箱體(4)之間設(shè)置有導向機構(gòu)；其特征在于還包括托圈防傾動機構(gòu)和用于驅(qū)動托圈上下運動的托圈驅(qū)動裝置， 所述托圈防傾動機構(gòu)包括剛性驅(qū)動臂(21)和剛性平衡臂(14)；剛性驅(qū)動臂(21)和剛性平衡臂(14)在水平方向上呈十字交叉設(shè)置；所述剛性驅(qū)動臂(21)和剛性平衡臂(14)的尾端支撐均為浮動支撐結(jié)構(gòu)；所述浮動支撐結(jié)構(gòu)是在剛性驅(qū)動臂(21)和剛性平衡臂(14)的尾端設(shè)有開放或者封閉的滑槽、且滑槽分別與固定設(shè)于所述布料器箱體側(cè)壁上的水平支撐軸(25)相連接；所述剛性驅(qū)動臂(21)和剛性平衡臂(14)首端分別與托圈(8)鉸接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的叉臂式高爐無料鐘布料器，其特征在于所述導向機構(gòu)包括環(huán)向均布于所述布料器箱體(4)內(nèi)壁上的四條以上豎向?qū)к壓铜h(huán)向均布于所述托圈外側(cè)的與豎向?qū)к壟浜显O(shè)置的四套以上導向輪總成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的叉臂式高爐無料鐘布料器，其特征在于所述導向輪總成豎向設(shè)置至少一組導向輪(16)；所述剛性驅(qū)動臂(21)和剛性平衡臂(14)首端兩側(cè)分別與相對的兩套導向輪總成中與所述豎向?qū)к壟涮椎牡膶蜉?16)同軸鉸接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的叉臂式高爐無料鐘布料器，其特征在于所述導向輪總成豎向設(shè)置至少一組與所述豎向?qū)к壟涮椎膶蜉?16);所述剛性驅(qū)動臂(21)和剛性平衡臂 (14)首端兩側(cè)分別與所述托圈(8)鉸接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任意項權(quán)利要求所述的叉臂式高爐無料鐘布料器，其特征在于所述托圈驅(qū)動裝置為液壓驅(qū)動裝置，其結(jié)構(gòu)中包括豎向固定設(shè)于所述布料器箱體頂蓋上的至少一套液壓缸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的叉臂式高爐無料鐘布料器，其特征在于所述液壓缸為一套， 其缸體首端與所述布料器箱體蓋板固定連接，其活塞桿伸入布料器箱體(4)內(nèi)、且與所述剛性驅(qū)動臂(21) —側(cè)叉臂前部鉸接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的叉臂式高爐無料鐘布料器，其特征在于所述剛性驅(qū)動臂 (21)首端一側(cè)叉為平行設(shè)置的結(jié)構(gòu)相同的雙叉，其外側(cè)叉與所述導向輪(16)的輪軸鉸接； 所述活塞桿端部與其內(nèi)側(cè)叉鉸接、且鉸軸的軸線與所述導向輪(16)的輪軸的軸線位于同一豎向平面內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的叉臂式高爐無料鐘布料器，其特征在于所述液壓缸為一套， 其缸體首端與所述布料器箱體蓋板固定連接，其活塞桿伸入布料器箱體(4)內(nèi)、且與所述托圈(8)鉸接。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的叉臂式高爐無料鐘布料器，其特征在于所述液壓缸為兩套， 其缸體首端均與所述布料器箱體頂蓋固定連接，兩套液壓缸對應(yīng)的活塞桿均伸入布料器箱體(4)內(nèi)，活塞桿分別與所述剛性驅(qū)動臂(21)兩側(cè)叉臂前部鉸接。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的叉臂式高爐無料鐘布料器，其特征在于所述液壓缸為兩套，其缸體首端均與所述布料器箱體頂蓋固定連接，兩套液壓缸對應(yīng)的活塞桿均伸入布料器箱體(4)內(nèi)、且分別與所述托圈(8)鉸接。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任意項權(quán)利要求所述的叉臂式高爐無料鐘布料器，其特征在于所述托圈驅(qū)動裝置為電動多回轉(zhuǎn)絲杠式執(zhí)行器，其結(jié)構(gòu)中包括豎向設(shè)于布料器箱體 (4)內(nèi)的絲杠、與絲杠配套設(shè)置的絲杠螺母以及電動多回轉(zhuǎn)絲杠式執(zhí)行器；所述絲杠螺母與托圈(8)固定連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項權(quán)利要求所述的叉臂式高爐無料鐘布料器，其特征在于所述溜槽α角執(zhí)行機構(gòu)包括兩套耳軸曲柄(23)和異形連桿(15);所述兩套耳軸曲柄 (23)分別與兩根耳軸位于旋轉(zhuǎn)套筒(6)外側(cè)端固定連接；所述異形連桿(15)下端分別與所述兩套耳軸曲柄(23)的尾端鉸接、上端與固定在下回轉(zhuǎn)支承(7)旋轉(zhuǎn)圈上的左連接耳(27) 及右連接耳(28)分別鉸接。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項權(quán)利要求所述的叉臂式高爐無料鐘布料器，其特征在于所述溜槽α角執(zhí)行機構(gòu)包括兩套耳軸曲柄、設(shè)于耳軸曲柄尾端的曲柄尾輪以及對稱設(shè)于所述下回轉(zhuǎn)支承旋轉(zhuǎn)圈上的兩套滑槽；所述曲柄尾輪與所述的兩套滑槽嵌合設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種叉臂式高爐無料鐘布料器，包括布料器箱體、頂蓋、水冷盤、上回轉(zhuǎn)支承、旋轉(zhuǎn)套筒、托圈、下回轉(zhuǎn)支承、耳軸、耳軸曲柄、溜槽托架、溜槽、喉管以及用于控制溜槽β角的水平傳動裝置；所述托圈下部與所述下回轉(zhuǎn)支承的固定圈連接；所述溜槽托架兩側(cè)分別與所述旋轉(zhuǎn)套筒下端借助于兩根耳軸相鉸接；其關(guān)鍵改進在于還包括托圈防傾動機構(gòu)和用于驅(qū)動托圈上下運動的托圈驅(qū)動裝置，所述托圈防傾動機構(gòu)包括剛性驅(qū)動臂和剛性平衡臂；其優(yōu)點在于用最短的傳動鏈實現(xiàn)了由一個液壓缸對托圈的無徑向分力的對稱的雙點驅(qū)動，防傾動機構(gòu)可以有效防止托圈在上下運動過程中的各個方向的傾動。
文檔編號C21B7/20GK102363823SQ201110356969
公開日2012年2月29日 申請日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者史振海, 李玉清 申請人:史振海, 李玉清