技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及現(xiàn)代煉鋼的爐外精煉等工業(yè)生產(chǎn)中的壓力氣體供應(yīng)與控制領(lǐng)域，具體涉及一種彈簧緩沖式自動(dòng)吹氬連接器。

背景技術(shù)：

目前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工農(nóng)業(yè)對(duì)鋼材質(zhì)量要求的提高，現(xiàn)代化煉鋼廠普遍采用爐外精煉生產(chǎn)工藝流程，來調(diào)節(jié)改善鋼水中微量元素的含量，提升鋼坯品質(zhì)。爐外精煉已成為現(xiàn)代煉鋼工藝中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。

爐外精煉是鋼水中加入合金原料的同時(shí)向鋼包底部通入氬氣，氬氣通過透氣磚可以進(jìn)入鋼水底部，使鋼水在鋼包內(nèi)產(chǎn)生環(huán)流，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼水的充分?jǐn)嚢?，使添加在鋼水中的合金成分快速反?yīng)、混合均勻，從而精確調(diào)節(jié)微量元素的含量，改善提高鋼材的品質(zhì)。

目前，國內(nèi)鋼廠的爐外精煉生產(chǎn)工藝中，鋼包車上的供氬裝置與鋼包上的接氬裝置的對(duì)接主要靠人工連接管道來實(shí)現(xiàn)對(duì)接，存在鋼水翻包飛濺傷人的風(fēng)險(xiǎn)、效率低；部分企業(yè)采用固定式對(duì)接插頭裝置，插頭部分安裝于鋼包車上，插座部分安裝于鋼包上，要依靠鋼包吊裝下放過程中在鋼包車上的準(zhǔn)確落座定位來實(shí)現(xiàn)對(duì)接，這種對(duì)接技術(shù)存在如下的問題：一、吊車司機(jī)在行車控制室通過眼睛觀察判斷來下放鋼包到鋼包車上，要使鋼包精確落座在鋼包車上固定的位置點(diǎn)上，操作難度大，碰壞對(duì)接設(shè)備的危險(xiǎn)性大；二、人工調(diào)整對(duì)準(zhǔn)時(shí)間長，導(dǎo)致吹氬作業(yè)時(shí)間后延，鋼水降溫大，增加了生產(chǎn)成本；三、鋼包車上與鋼包上的對(duì)接裝置固定，一旦鋼包落偏，容易造成底部吹氬裝置損壞，影響爐外精煉生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種彈簧緩沖式自動(dòng)吹氬連接器，利用連接器的對(duì)接自動(dòng)導(dǎo)向、軸線自動(dòng)校準(zhǔn)與偏轉(zhuǎn)限位功能，方便可靠地實(shí)現(xiàn)供氬氣路的自動(dòng)連接，將鋼包底部的吹氬裝置與鋼包車送氬裝置自動(dòng)連接起來。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種彈簧緩沖式自動(dòng)吹氬連接器，包括送氬機(jī)構(gòu)和接氬機(jī)構(gòu)，所述送氬機(jī)構(gòu)包括送氬機(jī)構(gòu)導(dǎo)向頭、對(duì)接緩沖套筒、以及對(duì)接緩沖座，所述送氬機(jī)構(gòu)導(dǎo)向頭的端部為圓球形，所述圓球形的端部設(shè)有送氬通道，送氬機(jī)構(gòu)導(dǎo)向頭下部側(cè)面設(shè)有與送氬通道相連的徑向進(jìn)氬接口，所述送氬機(jī)構(gòu)導(dǎo)向頭底部與對(duì)接緩沖套筒頂部固定相連，所述對(duì)接緩沖套筒底部與對(duì)接緩沖座可上下滑動(dòng)的活接，且對(duì)接緩沖套筒與對(duì)接緩沖座之間設(shè)有用于緩沖的對(duì)接緩沖彈簧；

所述接氬機(jī)構(gòu)包括接氬機(jī)構(gòu)基座和接氬機(jī)構(gòu)閥芯，所述接氬機(jī)構(gòu)基座內(nèi)部設(shè)有一容納接氬機(jī)構(gòu)閥芯的空腔，接氬機(jī)構(gòu)基座下部設(shè)有與空腔通過閥口相通的喇叭導(dǎo)向口，所述接氬機(jī)構(gòu)閥芯通過閥芯復(fù)位彈簧與接氬機(jī)構(gòu)基座內(nèi)空腔的頂部相連，通過閥芯復(fù)位彈簧作用，所述接氬機(jī)構(gòu)閥芯頂在閥口上將其封閉，閥口與喇叭導(dǎo)向口之間設(shè)有直徑與送氬機(jī)構(gòu)導(dǎo)向頭匹配的接氬機(jī)構(gòu)導(dǎo)向孔，接氬機(jī)構(gòu)導(dǎo)向孔與閥口相接處設(shè)有對(duì)接硬密封，接氬機(jī)構(gòu)基座正對(duì)接氬機(jī)構(gòu)閥芯處的外側(cè)設(shè)有與空腔連通的徑向出氬接口，所述接氬機(jī)構(gòu)安裝與鋼水包上,所述送氬機(jī)構(gòu)安裝于鋼包車上。

作為改進(jìn)，所述彈簧緩沖式自動(dòng)吹氬連接器還包括軸線自動(dòng)校準(zhǔn)懸掛機(jī)構(gòu)，所述軸線自動(dòng)校準(zhǔn)懸掛機(jī)構(gòu)包括上關(guān)節(jié)軸承銷、上關(guān)節(jié)軸承、接氬機(jī)構(gòu)支架、下關(guān)節(jié)軸承銷、下關(guān)節(jié)軸承以及送氬機(jī)構(gòu)支架；所述接氬機(jī)構(gòu)基座頂端通過上關(guān)節(jié)軸承銷和上關(guān)節(jié)軸承鉸接在接氬機(jī)構(gòu)支架上，所述接氬機(jī)構(gòu)支架固定在鋼水包上；所述送氬機(jī)構(gòu)的對(duì)接緩沖座下端通過下關(guān)節(jié)軸承銷和下關(guān)節(jié)軸承鉸接在送氬機(jī)構(gòu)支架上，所述送氬機(jī)構(gòu)支架固定在鋼包車上，所述對(duì)接緩沖座底部設(shè)有延伸到送氬機(jī)構(gòu)支架下方的重錘鉤，重錘鉤底部連接有能讓送氬機(jī)構(gòu)保持豎直狀態(tài)的自動(dòng)復(fù)位重錘。

作為改進(jìn)，所述鋼水包上設(shè)有偏轉(zhuǎn)限位環(huán)，偏轉(zhuǎn)限位環(huán)設(shè)有套在接氬機(jī)構(gòu)基座上的限位圓孔，所述限位圓孔限制了接氬機(jī)構(gòu)基座的擺動(dòng)幅度；所述送氬機(jī)構(gòu)支架底部設(shè)有擋板固定法蘭和偏轉(zhuǎn)限位調(diào)節(jié)擋板，擋板固定法蘭與送氬機(jī)構(gòu)支架固定相連，偏轉(zhuǎn)限位調(diào)節(jié)擋板上部設(shè)有與擋板固定法蘭螺紋配合的螺桿，通過擰動(dòng)螺桿可調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)限位調(diào)節(jié)擋板與自動(dòng)復(fù)位重錘的距離，從而限制自動(dòng)復(fù)位重錘的擺動(dòng)幅度，所述螺桿上設(shè)有鎖緊螺母。

作為改進(jìn)，所述對(duì)接緩沖套筒活動(dòng)的套在對(duì)接緩沖座上，對(duì)接緩沖彈簧設(shè)于對(duì)接緩沖座和對(duì)接緩沖套筒內(nèi)空腔的頂部之間，對(duì)接緩沖套筒底端設(shè)有防止對(duì)接緩沖座滑脫的限位端蓋。

作為改進(jìn)，所述接氬機(jī)構(gòu)導(dǎo)向孔內(nèi)壁設(shè)有環(huán)形密封槽，所述環(huán)形密封槽內(nèi)設(shè)有對(duì)接軟密封。

由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下積極效果：

1、由于設(shè)計(jì)有送氬機(jī)構(gòu)導(dǎo)向頭、喇叭導(dǎo)向口、接氬機(jī)構(gòu)導(dǎo)向孔、以及對(duì)接軟密封和對(duì)接硬密封組成的雙密封結(jié)構(gòu)，使相互對(duì)接配合順暢，輸送通道氣密性好，可靠性高；

2、由于設(shè)計(jì)有軸線自動(dòng)校準(zhǔn)懸掛機(jī)構(gòu)和偏轉(zhuǎn)范圍限制機(jī)構(gòu)，使接氬機(jī)構(gòu)和送氬機(jī)構(gòu)能在更大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)有效可靠對(duì)接，對(duì)鋼水包落座時(shí)定位精度要求大大降低，讓吊車司機(jī)操作更加容易方便，極大縮短了吹氬裝置連接時(shí)間，節(jié)約能源，提高生產(chǎn)效率；

3、由于設(shè)計(jì)有送氬機(jī)構(gòu)緩沖裝置，當(dāng)鋼水包與送氬機(jī)構(gòu)發(fā)生碰撞時(shí)可減少設(shè)備碰撞損壞事故。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為送氬機(jī)構(gòu)上偏轉(zhuǎn)范圍限制機(jī)構(gòu)局部結(jié)構(gòu)示意圖。

1-上關(guān)節(jié)軸承銷，2-接氬機(jī)構(gòu)支架，3-鋼水包，4-端蓋密封圈，5-偏轉(zhuǎn)限位環(huán)，6-接氬機(jī)構(gòu)閥芯，7-送氬通道，8-送氬機(jī)構(gòu)導(dǎo)向頭，9-下關(guān)節(jié)軸承銷，10-偏轉(zhuǎn)限位調(diào)節(jié)擋板，11-送氬機(jī)構(gòu)支架，12-鋼包車，13-自動(dòng)復(fù)位重錘，14-重錘鉤，15-鎖緊螺母，16-擋板固定法蘭，17-下關(guān)節(jié)軸承，18-對(duì)接緩沖座，19-限位端蓋，20-對(duì)接緩沖套筒，21-對(duì)接緩沖彈簧，22-徑向進(jìn)氬接口，23-接氬機(jī)構(gòu)基座，24-接氬機(jī)構(gòu)導(dǎo)向孔，25-對(duì)接軟密封，26-對(duì)接硬密封，27-徑向出氬接口，28-閥芯復(fù)位彈簧，29-端蓋，30-上關(guān)節(jié)軸承。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，通過具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的一種彈簧緩沖式自動(dòng)吹氬連接器進(jìn)行詳細(xì)說明。

本發(fā)明的一種彈簧緩沖式自動(dòng)吹氬連接器包括送氬機(jī)構(gòu)、接氬機(jī)構(gòu)、軸線自動(dòng)校準(zhǔn)懸掛機(jī)構(gòu)、偏轉(zhuǎn)范圍限制機(jī)構(gòu)等部分。

對(duì)接緩沖彈簧21安裝于對(duì)接緩沖座18和對(duì)接緩沖套筒20構(gòu)成的軸線方向可相對(duì)滑移的腔室中間；送氬機(jī)構(gòu)導(dǎo)向頭8安裝于對(duì)接緩沖套筒20的上端面，通過螺紋連接，送氬機(jī)構(gòu)導(dǎo)向頭8上端為圓球狀，下部設(shè)有徑向進(jìn)氬接口22，中間設(shè)有軸向的送氬通道7，工作時(shí)氬氣通過徑向進(jìn)氬接口22進(jìn)入并由送氬通道7導(dǎo)出；

所述接氬機(jī)構(gòu)基座23內(nèi)部設(shè)有一容納接氬機(jī)構(gòu)閥芯6的空腔，接氬機(jī)構(gòu)基座23下部設(shè)有與空腔通過閥口相通的喇叭導(dǎo)向口，接氬機(jī)構(gòu)的端蓋29下部做成彈簧支座，并將端蓋密封圈4緊壓在接氬機(jī)構(gòu)基座23的上端面；閥芯復(fù)位彈簧28將接氬機(jī)構(gòu)閥芯6緊壓于接氬機(jī)構(gòu)基座23中間的閥口上，通入氬氣后接氬機(jī)構(gòu)閥芯6被頂開，氬氣通過徑向出氬接口27出去，接氬機(jī)構(gòu)閥芯6為一圓球狀閥芯，可通過閥芯復(fù)位彈簧28將接氬機(jī)構(gòu)閥芯6頂在閥口上，從而將閥口封住；接氬機(jī)構(gòu)基座23的下端加工有喇叭導(dǎo)向口，喇叭導(dǎo)向口用于對(duì)送氬機(jī)構(gòu)的送氬機(jī)構(gòu)導(dǎo)向頭8進(jìn)行初步導(dǎo)向，喇叭導(dǎo)向口中間加工有接氬機(jī)構(gòu)導(dǎo)向孔24，接氬機(jī)構(gòu)基座23外圓面上正對(duì)接氬機(jī)構(gòu)閥芯6的位置加工有徑向出氬接口27；接氬機(jī)構(gòu)導(dǎo)向孔24的內(nèi)壁開有環(huán)形密封槽，環(huán)形密封槽內(nèi)安裝有對(duì)接軟密封25，接氬機(jī)構(gòu)導(dǎo)向孔24上端面處加工有對(duì)接硬密封26，提高裝置氣密性；

通過重錘鉤14、下關(guān)節(jié)軸承銷9和下關(guān)節(jié)軸承17把送氬機(jī)構(gòu)懸掛在送氬機(jī)構(gòu)支架11上，送氬機(jī)構(gòu)支架11固定安裝于鋼包車12上；通過上關(guān)節(jié)軸承銷1和上關(guān)節(jié)軸承30把接氬機(jī)構(gòu)懸掛在接氬機(jī)構(gòu)支架2上，接氬機(jī)構(gòu)支架2固定安裝于鋼水包3上；重錘鉤14的上部固定安裝于對(duì)接緩沖座18下端，重錘鉤14的下部延伸到送氬機(jī)構(gòu)支架11下方，重錘鉤14下端底部與自動(dòng)復(fù)位重錘13的上端面緊固安裝，實(shí)現(xiàn)軸線自動(dòng)校準(zhǔn)；

偏轉(zhuǎn)限位環(huán)5安裝于鋼水包3上，其中間加工有限位圓孔，所述限位圓孔限制了接氬機(jī)構(gòu)基座23的擺動(dòng)幅度；擋板固定法蘭16，擋板固定法蘭16下部做成凸臺(tái)，安裝于送氬機(jī)構(gòu)支架11的下端面，凸臺(tái)中間加工有螺紋通孔，與偏轉(zhuǎn)限位調(diào)節(jié)擋板10上端部的螺桿螺紋配合相連，鎖緊螺母15安裝于偏轉(zhuǎn)限位調(diào)節(jié)擋板10的上端部的螺桿上，如附圖2，通過擰動(dòng)偏轉(zhuǎn)限位調(diào)節(jié)擋板10螺桿可調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)限位調(diào)節(jié)擋板10與自動(dòng)復(fù)位重錘14的距離，從而限制自動(dòng)復(fù)位重錘14的擺動(dòng)幅度。

工作流程如下：

當(dāng)?shù)踯噷撍?吊運(yùn)到目標(biāo)區(qū)域，緩慢下放降低鋼水包3高度，準(zhǔn)備將鋼水包3落座于鋼包車12上，鋼水包3下降到接近鋼包車12的同時(shí)，鋼水包3上的接氬機(jī)構(gòu)也會(huì)與鋼包車12上的送氬機(jī)構(gòu)進(jìn)入對(duì)接環(huán)節(jié)。若此過程中鋼水包3與鋼包車12上的包座位置中心有偏離，喇叭導(dǎo)向口與送氬機(jī)構(gòu)導(dǎo)向頭8接觸后會(huì)在相互作用力的推動(dòng)下繞各自的關(guān)節(jié)軸承偏轉(zhuǎn)，進(jìn)而自動(dòng)引導(dǎo)軸線從豎直狀態(tài)緩慢傾斜對(duì)準(zhǔn)，送氬機(jī)構(gòu)導(dǎo)向頭8滑入喇叭導(dǎo)向口；若此過程中鋼水包3與送氬機(jī)構(gòu)發(fā)生碰撞，送氬機(jī)構(gòu)的對(duì)接緩沖彈簧21在碰撞外力作用下壓縮，對(duì)接緩沖套筒20會(huì)帶導(dǎo)向向下收縮，減少碰撞損壞。

當(dāng)鋼水包3緩慢下放到位，落座到鋼包車12時(shí)，送氬機(jī)構(gòu)導(dǎo)向頭8的球頭也緊壓對(duì)接硬密封26的閥口，形成第一道密封，送氬機(jī)構(gòu)導(dǎo)向頭8的圓柱桿套入接氬機(jī)構(gòu)導(dǎo)向孔24中的對(duì)接軟密封25中被抱緊，形成第二道密封。

當(dāng)鋼水包3放后，吹氬裝置連接器與徑向進(jìn)氬接口22也連接好，徑向出氬接口27與鋼水包3上的氬氣管道連接好，供氬室開始輸送壓力氬氣，氬氣通過徑向進(jìn)氬接口22，流經(jīng)送氬通道7，在壓力作用下吹開接氬機(jī)構(gòu)閥芯6，再流經(jīng)徑向出氬接口27，送入鋼水包3上的氬氣管道，開始自動(dòng)底吹氬冶煉工藝。

當(dāng)鋼水吹氬冶煉工藝完成后，供氬室停止供壓力氬氣，吊車將鋼水包3吊離鋼包車12，同時(shí)接氬機(jī)構(gòu)和送氬機(jī)構(gòu)脫離，在重力作用下，接氬機(jī)構(gòu)和送氬機(jī)構(gòu)繞各自關(guān)節(jié)軸承中心偏轉(zhuǎn)，軸線從傾斜的工作狀態(tài)恢復(fù)為豎直的準(zhǔn)備狀態(tài)。

為防止接氬機(jī)構(gòu)或送氬機(jī)構(gòu)繞各自關(guān)節(jié)軸承中心偏轉(zhuǎn)角度過大而導(dǎo)致對(duì)接失敗，分別在接氬機(jī)構(gòu)和送氬機(jī)構(gòu)上安裝有偏轉(zhuǎn)范圍限制機(jī)構(gòu)。所述偏轉(zhuǎn)范圍限制機(jī)構(gòu)包括偏轉(zhuǎn)限位環(huán)5和偏轉(zhuǎn)限位調(diào)節(jié)擋板10，其中偏轉(zhuǎn)限位環(huán)5的限位圓孔直徑不變，所限接氬機(jī)構(gòu)軸線偏轉(zhuǎn)角度為固定值。其中送氬機(jī)構(gòu)軸線偏轉(zhuǎn)角度通過偏轉(zhuǎn)限位調(diào)節(jié)擋板10根據(jù)需要靈活調(diào)節(jié)，調(diào)好最大偏轉(zhuǎn)角度位置后再通過鎖緊螺母15緊固。

以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，上述優(yōu)選實(shí)施方式不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所確定的范圍為準(zhǔn)。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。