專利名稱：一種設(shè)有負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置的彈性托架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種托架裝置，尤其涉及一種用于連鑄設(shè)備長(zhǎng)水口的托架裝置。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)水口是連鑄生產(chǎn)的關(guān)鍵部件之一，在冶金過(guò)程中起著連接大包和中間包的重要作用，是鋼水從大包流向中間包的唯一通道。而機(jī)械手主要用于長(zhǎng)水口的定位和傳輸。工作時(shí)，如


圖1所示，用于安放長(zhǎng)水口 3的長(zhǎng)水口托圈安放在托架5上，托架5通過(guò)連接頭6與機(jī)械手2的進(jìn)給部件聯(lián)為一體，可完成長(zhǎng)水口 1的前進(jìn)、后退、上升、下降、傾翻等動(dòng)作。長(zhǎng)水口 3通過(guò)機(jī)械手2實(shí)現(xiàn)與大包1底部水口的連接與分離以及位置保持，大包1中的鋼水通過(guò)長(zhǎng)水口 3流入中間包4中，為了防止高溫鋼水從長(zhǎng)水口 3與大包水口之間溢出。長(zhǎng)水口與大包水口之間必需保證一定的正壓力以用于平面密封，尤其在開澆過(guò)程中，由于大包與長(zhǎng)水口需要同步下降，所以為保證密封效果，只能采用大包壓長(zhǎng)水口的方式，即大包先下降， 長(zhǎng)水口再下降的方式，這樣，用于密封的壓力最終均傳遞到機(jī)械手的托架5上，使之一直都處于異常負(fù)荷壓下的狀態(tài)，而且這種負(fù)荷的大小全憑操作人員的經(jīng)驗(yàn)與手感，不同的操作人員差異較大且無(wú)規(guī)律，常常出現(xiàn)過(guò)壓下的情況，這種異常壓下的負(fù)荷，首先通過(guò)托架、連接頭、擺臂等的連接間隙和剛體的彈性變形進(jìn)行補(bǔ)償，由于托架是剛性結(jié)構(gòu)件，所以這種補(bǔ)償量是很小的，當(dāng)大包對(duì)長(zhǎng)水口的壓下量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了機(jī)械手的彈性補(bǔ)償量時(shí)，機(jī)械手托架承受的壓力和彎矩會(huì)成倍地增加，尤其是在開澆的隨動(dòng)過(guò)程中。又由于采用的是大包壓長(zhǎng)水口的方式，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明瞬間負(fù)荷可增加兩倍以上，所以經(jīng)常出現(xiàn)機(jī)械手托架連接頭頭部壓潰、焊接部位開裂等故障，使得機(jī)械手托架連接頭壽命極短，一般兩周左右即需進(jìn)行更換，對(duì)生產(chǎn)成本造成了較大的壓力，如果更換不及時(shí)，則容易出現(xiàn)溢鋼的嚴(yán)重事故，引起異常終澆，這是因?yàn)樗诘拿芊庵饕快o壓力完成，所以水口托架需保持一定的水平度，一旦連接頭頭部壓潰量發(fā)生突變或焊縫瞬間開裂，則很容易使支座下傾，從而造成溢鋼。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種設(shè)有負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置的彈性托架，其能夠在確保長(zhǎng)水口與大包水口滿足密封要求的前提下，自動(dòng)消除大包對(duì)機(jī)械手的異常壓下負(fù)荷，從而避免機(jī)械手托架連接頭的損壞，延長(zhǎng)其使用壽命，避免“溢鋼”現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)通過(guò)設(shè)于彈性支架上的監(jiān)測(cè)裝置準(zhǔn)確判斷彈性托架的壓下量，將彈性托架承受的負(fù)荷進(jìn)行數(shù)字化、精確化的監(jiān)測(cè)，方便操作人員判斷密封位置、過(guò)載位置等關(guān)鍵位置。本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思為由于現(xiàn)有的長(zhǎng)水口托架為剛性部件，雖然機(jī)械手的各傳動(dòng)件之間存在一定的連接間隙，允許一定的彈性變形，但為了保證水口的密封效果，必須先消除這些連接間隙和彈性變形，然后再施加一定負(fù)荷，所以此結(jié)構(gòu)可以補(bǔ)償?shù)倪^(guò)壓下量其實(shí)是很小的。而且這種負(fù)荷的大小完全憑個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)，很容易出現(xiàn)過(guò)壓下的情況，而且過(guò)載的負(fù)荷大小也隨著過(guò)壓下量的增加而成倍上升，而機(jī)械結(jié)構(gòu)本身的強(qiáng)度是有限的。因此發(fā)明人認(rèn)為，解決上述問題的關(guān)鍵不應(yīng)當(dāng)是增加托架以及相關(guān)部件的強(qiáng)度，而是如何在保證水口密封效果的前提下，使這種異常壓下的負(fù)荷不受人為的控制，保持在一定的合理范圍內(nèi)。因此要實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，需要解決滿足水口密封正壓力的要求，在機(jī)械手的工作過(guò)程中，長(zhǎng)水口托架能產(chǎn)生一定的反作用力；在大包水口與機(jī)械手聯(lián)動(dòng)的過(guò)程中，托架本身可以自動(dòng)產(chǎn)生較大的補(bǔ)償量，從而托架承受的負(fù)荷控制在一定的范圍內(nèi)。鑒于上述考慮，發(fā)明人發(fā)明了一種彈性托架，其通過(guò)預(yù)壓確保密封效果，當(dāng)出現(xiàn)過(guò)量壓下時(shí)，彈性托架通過(guò)壓縮組件進(jìn)行補(bǔ)償，這樣就可以將托架承受的負(fù)荷保證在允許的范圍之內(nèi)。此外，彈性托架的壓下是否到位，兩側(cè)是否同步，僅憑肉眼觀察不夠直觀也不夠準(zhǔn)確，因此發(fā)明人在彈性托架上設(shè)置了負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置，以將托架承受的壓下負(fù)荷轉(zhuǎn)化成壓下量，進(jìn)行定量刻度顯示，將對(duì)負(fù)荷的控制轉(zhuǎn)化成對(duì)壓下量的控制，從而降低對(duì)操作人員的要求，提高裝置的安全可靠性。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型提供了一種設(shè)有負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置的彈性托架， 其通過(guò)一連接件與機(jī)械手連接，設(shè)置于連鑄長(zhǎng)水口的下方，所述彈性托架包括一支座，其通過(guò)所述連接件與機(jī)械手固定連接，所述支座的前、后兩側(cè)各設(shè)有一托座槽，所述支座的前、后兩側(cè)外壁上各設(shè)有一標(biāo)尺，所述標(biāo)尺上設(shè)有刻度；兩個(gè)托座，分別對(duì)應(yīng)設(shè)于所述支座的兩個(gè)托座槽內(nèi)，所述連鑄長(zhǎng)水口設(shè)于所述托座上；兩組彈性組件，分別對(duì)應(yīng)設(shè)于托座和支座之間，通過(guò)彈性組件的彈性，用于實(shí)現(xiàn)托座與支座之間的相對(duì)位移；兩個(gè)指針，分別對(duì)應(yīng)固定設(shè)于所述各彈性組件上，并與所述標(biāo)尺對(duì)應(yīng)設(shè)置。當(dāng)具有一定壓力負(fù)荷的連鑄長(zhǎng)水口壓下時(shí)，托座壓縮彈性組件，其與支座之間的距離縮小，通過(guò)彈性組件的彈性形變，消化掉施加于支座以及機(jī)械手連接件上的負(fù)荷。 優(yōu)選地，所述彈性組件包括一定位板，其下表面開有至少一個(gè)垂直設(shè)置的導(dǎo)桿孔，所述托座對(duì)應(yīng)壓設(shè)于所述定位板的上表面上，所述各指針對(duì)應(yīng)固定設(shè)于各定位板上；至少一根導(dǎo)桿，其上端對(duì)應(yīng)同定設(shè)于所述導(dǎo)桿孔中，所述支座的底板上對(duì)應(yīng)導(dǎo)桿的位置對(duì)應(yīng)開有至少一導(dǎo)向孔，所述導(dǎo)桿的下端對(duì)應(yīng)設(shè)于與所述導(dǎo)向孔內(nèi)；至少一彈簧，對(duì)應(yīng)套于所述導(dǎo)桿上，并設(shè)于所述定位板與所述支座的底板之間。當(dāng)托座壓下時(shí)，定位板連同與其固定連接的導(dǎo)桿一起向下移動(dòng)，導(dǎo)桿的下端沿導(dǎo)向孔向下移動(dòng)，定位板與支座底板之間的距離縮小，壓縮設(shè)于定位板與支座之間的彈簧，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)彈性組件的彈性形變。托座受到的載荷可以通過(guò)托座的壓下量獲知，由于指針與定位板一起升降，而標(biāo)尺固定設(shè)置在支座上，因此讀取標(biāo)尺上指針對(duì)應(yīng)的刻度數(shù)值，便可精確判斷彈性托架的壓下量，從而可以很方便地判斷密封位置和最大過(guò)壓下位置。每一組彈性組件中導(dǎo)桿、彈簧的數(shù)量，可以根據(jù)對(duì)彈力的需要進(jìn)行配置，例如可以為3根或5根等等。優(yōu)選地，所述定位板的前、后兩端還分別同定連接有一前側(cè)板和一后側(cè)板。前側(cè)板、后側(cè)板和定位板共同將彈性組件的導(dǎo)桿和彈簧圍于中間，為導(dǎo)桿和彈簧提供了保護(hù)。優(yōu)選地，所述導(dǎo)桿為一階梯軸，所述階梯軸中部的直徑大于階梯軸下部的直徑，所述階梯軸的下部設(shè)于所述導(dǎo)向孔內(nèi)，所述導(dǎo)向孔的孔徑與階梯軸下部的直徑相匹配，并小于階梯軸中部的直徑。該設(shè)計(jì)使得，當(dāng)導(dǎo)桿下移到一定位置時(shí)，便會(huì)由于中部的直徑大于導(dǎo)向孔的直徑而無(wú)法下移，從而在壓下載荷過(guò)大的情況下，對(duì)彈簧提供保護(hù)，防止彈簧被壓壞。優(yōu)選地，所述定位板的導(dǎo)桿孔與導(dǎo)桿上端之間還對(duì)應(yīng)設(shè)有一軸端擋圈。防止導(dǎo)桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生松動(dòng)。優(yōu)選地，所述彈性托架還包括一吹掃管，其上開有若干吹掃孔，所述吹掃管固定設(shè)置于所述支座上，其中通入氣體后可對(duì)整個(gè)彈性托架及相鄰部件進(jìn)行吹掃。本實(shí)用新型所述的彈性托架，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，將托架所承載的載荷直接轉(zhuǎn)換為可直接讀取的壓下量，便于控制預(yù)壓下載荷，同時(shí)大大延長(zhǎng)了托架和與機(jī)械手連接的連接頭的壽命，節(jié)省了生產(chǎn)設(shè)備成本，節(jié)省了設(shè)備更換和維修時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型所述的彈性托架做進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1為現(xiàn)有機(jī)械手與長(zhǎng)水口托架的設(shè)置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型所述的彈性托架的主視圖。圖3為圖2的俯視圖。圖4為本實(shí)用新型所述的彈性托架中彈性組件的主視圖。圖5為圖4的左側(cè)視圖。圖6為本實(shí)用新型所述的彈性托架中標(biāo)尺的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖2和圖3所示，本實(shí)施例中的彈性托架包括支座23，其通過(guò)連接件與機(jī)械手固定連接，支座的前、后兩側(cè)各設(shè)有托座槽；根據(jù)長(zhǎng)水口托圈的形狀，本實(shí)施例中的兩個(gè)托座均為開口朝上的U型托座21，U型托座21分別對(duì)應(yīng)設(shè)于支座23的兩個(gè)托座槽內(nèi)，連鑄長(zhǎng)水口通過(guò)長(zhǎng)水口托圈設(shè)于U型托座21上；兩組彈性組件22，分別對(duì)應(yīng)設(shè)于U型托座21和支座23之間。支座23的前、后兩側(cè)外壁上分別設(shè)有一個(gè)標(biāo)尺沈，與標(biāo)尺配套是用的指針固定設(shè)置在彈性組件上。吹掃管25通過(guò)連接板M固定設(shè)置在支座23上，吹掃管25上開有若干吹掃孔，用于對(duì)彈性托架進(jìn)行吹掃。如圖4和圖5所示，本實(shí)施例中的彈性組件包括定位板222，其下表面開有三個(gè)垂直設(shè)置的導(dǎo)桿孔，U型托座對(duì)應(yīng)壓設(shè)于定位板222的上表面上；三根導(dǎo)桿225彼此平行設(shè)置，各導(dǎo)桿225均為階梯軸，分為上部2251、中部2252和下部2253，導(dǎo)桿225的上端設(shè)于導(dǎo)桿孔中，并通過(guò)螺釘與定位板222固定連接，每一根導(dǎo)桿225的上端部與導(dǎo)桿孔之間還均設(shè)有一個(gè)軸端擋圈221，支座的底板上對(duì)應(yīng)導(dǎo)桿的位置對(duì)應(yīng)開有三個(gè)導(dǎo)向孔，導(dǎo)桿225的下部 2253對(duì)應(yīng)設(shè)于各導(dǎo)向孔內(nèi)，階梯軸中部2252的直徑大于階梯軸下部2253的直徑，導(dǎo)向孔的孔徑與階梯軸下部2253的直徑相匹配，并小于階梯軸中部2252的直徑。三根彈簧2M對(duì)應(yīng)套于各導(dǎo)桿225上，并設(shè)于定位板222與所述支座的底板之間。定位板222的前、后兩端還分別固定連接有前側(cè)板2 和后側(cè)板223，前側(cè)板226、后側(cè)板223和定位板222共同將導(dǎo)桿225和彈簧224圍于中間，為其提供保護(hù)。當(dāng)U型托座21壓下時(shí)，定位板222連同與其固定連接的導(dǎo)桿225 —起向下移動(dòng)， 導(dǎo)桿的下部2253沿導(dǎo)向孔向下移動(dòng)，定位板222與支座23的底板之間的距離縮小，壓縮設(shè)于定位板222與支座23之間的彈簧224，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)彈性組件的彈性形變。當(dāng)導(dǎo)桿225下移到一定位置時(shí)，便會(huì)由于導(dǎo)桿中部2252的直徑大于導(dǎo)向孔的直徑而無(wú)法下移，從而在壓下載荷過(guò)大的情況下，對(duì)彈簧2M提供保護(hù)，防止彈簧2M被壓壞，延長(zhǎng)其使用壽命。如圖6所示，標(biāo)尺沈由三根主刻度線和若干小刻度線組成，三根主刻度線用紅色以突出顯示，其中刻度線261為壓縮彈簧的原始位置，標(biāo)記為零點(diǎn)，刻度線沈2為水口密封的工作位置，即水口密封位，刻度線263為彈簧224的極限工作位，即長(zhǎng)水口與托架同步下降中最大允許壓下位，刻度細(xì)線264用于精確讀取定位板的壓下量，以毫米為單位，間距取 1 2毫米。刻度線總長(zhǎng)通過(guò)彈簧2M的工作范圍確定，刻度值從零點(diǎn)開始，按刻度間距值遞增。根據(jù)彈簧224的剛度和數(shù)量，可計(jì)算出壓下量和負(fù)載的關(guān)系，從而將過(guò)壓下負(fù)荷的變化轉(zhuǎn)化成的U型托座21的壓下量，進(jìn)而在刻度尺上明確標(biāo)識(shí)出密封位置、最大過(guò)壓下位置。在機(jī)械手工作前，由于U型托座21及長(zhǎng)水口的自重，使得彈性組件22會(huì)有一定的預(yù)壓下量，通過(guò)觀察彈性托架兩側(cè)的標(biāo)尺沈的讀數(shù)是否相同，一方面可以判斷彈性組件的升降動(dòng)作是否靈活，另一方面也可以判斷彈簧是否正常。在本實(shí)施例中，當(dāng)指針下降到刻度線沈2的位置時(shí)，說(shuō)明密封壓力已經(jīng)達(dá)到密封要求，機(jī)械手長(zhǎng)水口和大包水口可進(jìn)入同步下降階段，在該階段中為確保安全，指針始終位于刻度線262的下方，但當(dāng)指針下降到刻度線沈3的位置時(shí)，說(shuō)明壓下量已經(jīng)過(guò)大，操作人員可以通過(guò)控制大包和機(jī)械手的下降速度， 將指針穩(wěn)定在刻度線262和刻度線263之間，這樣既方便又可靠。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型，而并非用作為對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種設(shè)有負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置的彈性托架，其通過(guò)一連接件與機(jī)械手連接，設(shè)置于連鑄長(zhǎng)水口的下方，其特征在于，所述彈性托架包括一支座，其通過(guò)所述連接件與機(jī)械手固定連接，所述支座的前、后兩側(cè)各設(shè)有一托座槽，所述支座的前、后兩側(cè)外壁上各設(shè)有一標(biāo)尺，所述標(biāo)尺上設(shè)有刻度；兩個(gè)托座，分別對(duì)應(yīng)設(shè)于所述支座的兩個(gè)托座槽內(nèi)，所述連鑄長(zhǎng)水口設(shè)于所述托座上；兩組彈性組件，分別對(duì)應(yīng)設(shè)于托座和支座之間，實(shí)現(xiàn)托座與支座之間的相對(duì)移動(dòng)； 兩個(gè)指針，分別對(duì)應(yīng)固定設(shè)于所述各彈性組件上，并與所述標(biāo)尺對(duì)應(yīng)設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)有負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置的彈性托架，其特征在于，所述彈性組件包括一定位板，其下表面開有至少一個(gè)垂直設(shè)置的導(dǎo)桿孔，所述托座對(duì)應(yīng)壓設(shè)于所述定位板的上表面上，所述各指針對(duì)應(yīng)固定設(shè)于各定位板上；至少一根導(dǎo)桿，其上端對(duì)應(yīng)固定設(shè)于所述導(dǎo)桿孔中，所述支座的底板上對(duì)應(yīng)導(dǎo)桿的位置對(duì)應(yīng)開有至少一導(dǎo)向孔，所述導(dǎo)桿的下端對(duì)應(yīng)設(shè)于與所述導(dǎo)向孔內(nèi)；至少一彈簧，對(duì)應(yīng)套于所述導(dǎo)桿上，并設(shè)于所述定位板與所述支座的底板之間。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)有負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置的彈性托架，其特征在于，所述定位板的前、 后兩端還分別固定連接有一前側(cè)板和一后側(cè)板。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)有負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置的彈性托架，其特征在于，所述導(dǎo)桿為一階梯軸，所述階梯軸中部的直徑大于下部的直徑，所述階梯軸的下部設(shè)于所述導(dǎo)向孔內(nèi)，所述導(dǎo)向孔的孔徑與階梯軸下部的直徑相匹配，并小于階梯軸中部的直徑。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)有負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置的彈性托架，其特征在于，所述定位板的導(dǎo)桿孔與導(dǎo)桿上端之間還對(duì)應(yīng)設(shè)有一軸端擋圈。
6.如權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的設(shè)有負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置的彈性托架，其特征在于，還包括一吹掃管，其上開有若干吹掃孔，所述吹掃管固定設(shè)置于所述支座上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種設(shè)有負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置的彈性托架，其通過(guò)一連接件與機(jī)械手連接，設(shè)置于連鑄長(zhǎng)水口的下方，所述彈性托架包括一支座，其通過(guò)所述連接件與機(jī)械手固定連接，所述支座的前、后兩側(cè)各設(shè)有一托座槽，所述支座的前、后兩側(cè)外壁上各設(shè)有一標(biāo)尺，所述標(biāo)尺上設(shè)有刻度；兩個(gè)托座，分別對(duì)應(yīng)設(shè)于所述支座的兩個(gè)托座槽內(nèi)，所述連鑄長(zhǎng)水口設(shè)于所述托座上；兩組彈性組件，分別對(duì)應(yīng)設(shè)于托座和支座之間，通過(guò)彈性組件的彈性，用于實(shí)現(xiàn)托座與支座之間的相對(duì)位移；兩個(gè)指針，分別對(duì)應(yīng)固定設(shè)于所述各彈性組件上，并與所述標(biāo)尺對(duì)應(yīng)設(shè)置。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省了生產(chǎn)設(shè)備成本，節(jié)省了設(shè)備更換和維修時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)B22D2/00GK201940602SQ20112000921
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
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