專利名稱：鋼絲繩傳動的高爐爐頂溜槽布料器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高爐爐頂溜槽布料裝置，特別是鋼絲繩傳動的高爐爐頂溜槽布料器。它適用于高壓、常壓操作的高爐，也適用于需要講究布料的各種豎爐。
目前，高爐的裝料設(shè)備主要有兩大類，即料鐘式和溜槽式。溜槽式又稱無料鐘式。溜槽式布料器具有布料靈活、密封性好的優(yōu)點，一問世便在大型高爐上迅速推廣。英國專利GB1403687及GB1403467所述的布料裝置均屬于行星差速傳動機構(gòu)。這種傳動系統(tǒng)機構(gòu)復(fù)雜、加工制造困難、成本高，維護使用費用高，不利于推廣。
中國專利《液壓傳動布料裝置》(專利號85109284)和中國專利《布料裝置》(專利號86104673)的性能完全可以達(dá)到行星差速傳動布料器的水平，而在加工制造、安裝維護、設(shè)備投資等方面都優(yōu)于行星差速傳動機構(gòu)的布料器。但是，液壓傳動有液一電轉(zhuǎn)換問題，液壓傳動系統(tǒng)設(shè)備龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資仍較高。
本發(fā)明的目的是為高爐提供一種機構(gòu)更加簡單、經(jīng)濟且實用的溜槽布料器，將《液壓傳動布料裝置》(ZL85109284.5)和《布料裝置》(ZL86104673)中的液壓傳動裝置改進為鋼絲繩、滑輪組傳動裝置，使溜槽布料器結(jié)構(gòu)更簡單緊湊，并堅固耐用，控制精確度高，造價低，能充分滿足高爐布料工藝的要求，且利于推廣。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
一種高爐爐頂溜槽布料裝置，特別是一種用鋼絲繩、滑輪組傳動的高爐爐頂溜槽布料裝置，它包括傳動箱蓋(1)、傳動箱體(8)、垂直平動軸承托圈(14)、水冷底盤(16)、溜槽托架(19)、溜槽(20)、耳軸(21)、曲柄(22)、曲柄尾輪框架(23)、垂直平動大軸承與曲柄尾輪框架連接軸(24)、垂直平動大軸承(25)、主動小齒輪(26)、上吊掛軸承(27)、減速機(28)、溜槽β角驅(qū)動電機(29)、溜槽旋轉(zhuǎn)套筒(30)、喉管(31)、喉管耐磨襯套(32)、曲柄尾輪(36)等，其特征是它還包括鋼絲繩卷鼓(2)、α角減速機(3)、溜槽α角驅(qū)動電機(4)、上部定滑輪(5)、垂直平動大軸承托圈動滑輪(6)、卷鼓牽引鋼絲繩(7)、動滑輪(9)、下部定滑輪(10)、垂直導(dǎo)柱(11)、垂直平動定向限位滾輪(12)、垂直平動定向限位滾輪的可調(diào)支座(13)、滾輪壓緊程度調(diào)整螺絲(34)和牽引垂直平動大軸承托圈用的閉環(huán)鋼絲繩(15)，它們組成溜槽α角傳動系統(tǒng)。
溜槽α角傳動系統(tǒng)中的動滑輪(9)有n個，n＝2～4，上部定滑輪(5)固定在傳動箱蓋(1)上，共有2n對，n＝2～4，成對分布在傳動箱蓋(1)圓周上，溜槽α角驅(qū)動電機(4)經(jīng)減速機(3)轉(zhuǎn)動鋼絲繩卷鼓(2)，牽動卷鼓牽引鋼絲繩(7)，拖動動滑輪(9)，閉環(huán)鋼絲繩(15)繞過動滑輪(9)，經(jīng)上部定滑輪(5)，套住垂直平動大軸承托圈動滑輪(6)，動滑輪(6)有2n個，n＝2～4，垂直平動大軸承(25)保持水平狀態(tài)作上下運動，從而帶動曲柄尾輪框架(23)上下運動，使曲柄(22)、溜槽托架(19)繞耳軸(21)旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)溜槽(20)的α角擺動。
動滑輪(9)有兩種排列形式，一是同軸排列，二是一字平面排列。
鋼絲繩卷鼓(2)牽引動滑輪(9)有兩種方式，一種是只用一個下部定滑輪(10)改變一次卷鼓牽引鋼絲繩(7)的運動方向，另一種是通過一個滑輪組來牽引，該滑輪組包括兩個平行的下部定滑輪(10)和一個固定在動滑輪(9)的軸架上的動滑輪。
為了垂直平動大軸承平穩(wěn)順暢地上下運動，設(shè)置有垂直導(dǎo)柱(11)，共有6～12根，沿布料器傳動箱體(8)的圓周均勻分布，在垂直平動大軸承托圈(14)與垂直導(dǎo)柱(11)之間設(shè)置有相應(yīng)的6～12對垂直平動定向限位滾輪(12)、垂直平動定向限位滾輪可調(diào)支座(13)、支座軸(33)、滾輪壓緊程度調(diào)整螺絲(34)，垂直平動定向限位滾輪可調(diào)支座(13)安裝在垂直平動大軸承托圈(14)的6～12根加強筋(35)上，它們組成垂直平動定向限位裝置。
溜槽α角驅(qū)動電機(4)為交流伺服驅(qū)動器控制的交流永磁伺服電機。
本發(fā)明的優(yōu)點是1、鋼絲繩滑輪組傳動能確保垂直平動軸承運行平穩(wěn)，不會發(fā)生卡阻現(xiàn)象、爬行現(xiàn)象，徹底解決現(xiàn)有技術(shù)中的三個液壓缸同步問題。2、與行星差速傳動系統(tǒng)、液壓傳動系統(tǒng)相比，其機構(gòu)更加簡單，制造容易，價格低廉，維護簡便，且可靠性強。3、把精密數(shù)控機床使用的交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)用來驅(qū)動溜槽α擺角傳動系統(tǒng)，與液壓傳動、普通電機驅(qū)動相比，因無電-液轉(zhuǎn)換問題，從而定位精度高；電機體積小、轉(zhuǎn)矩大、恒轉(zhuǎn)矩，免維護；具有極短的響應(yīng)時間；調(diào)速范圍寬；能承受重復(fù)過載；低速運轉(zhuǎn)特性好；噪聲低；適合粉塵、高溫、潮濕等惡劣環(huán)境；整體式單元結(jié)構(gòu)便于安裝、維修、更換，具有高度的可靠性和一致性，并具有完善的保護功能。4、取消了現(xiàn)有技術(shù)中的α角傳動系統(tǒng)液壓站，設(shè)備重量減少，投資節(jié)約?？傊景l(fā)明使高爐溜槽布料器結(jié)構(gòu)更加簡單、緊湊、堅固、耐用、便宜，且控制精確度高，能夠充分滿足高爐布料工藝的要求，利于推廣。


圖1是本發(fā)明的鋼絲繩傳動的高爐爐頂溜槽布料器的示意圖；圖2是鋼絲繩傳動的垂直平動機構(gòu)的正視圖；圖3是鋼絲繩傳動的垂直平動機構(gòu)的側(cè)視圖；圖4是鋼絲繩傳動的垂直平動機構(gòu)的仰視圖。
實施例結(jié)合附圖介紹一種鋼絲繩傳動的高爐爐頂溜槽布料器。
它主要由傳動箱蓋(1)，水冷底盤(16)，傳動箱體(8)，溜槽旋轉(zhuǎn)套筒(30)，喉管(31)，喉管耐磨襯套(32)，垂直平動定向限位裝置和兩個既獨立又交叉的傳動系統(tǒng)組成。兩個傳動系統(tǒng)是溜槽β角旋轉(zhuǎn)傳動系統(tǒng)和溜槽α角擺動傳動系統(tǒng)。
溜槽β角旋轉(zhuǎn)傳動系統(tǒng)包括溜槽β角驅(qū)動電機(29)，減速機(28)，主動小齒輪(26)，上吊掛軸承(27)，溜槽旋轉(zhuǎn)套筒(30)，耳軸(21)，溜槽托架(19)，溜槽(20)。
溜槽α角傳動系統(tǒng)包括溜槽α角驅(qū)動電機(4)，α角減速機(3)，鋼絲繩卷鼓(2)，卷鼓牽引鋼絲繩(7)，動滑輪(9)，閉環(huán)鋼絲繩(15)，上部定滑輪(5)，動滑輪(9)，下部定滑輪(10)，垂直平動大軸承托圈動滑輪(6)，垂直平動大軸承托圈(14)，垂直平動大軸承(25)，垂直平動大軸承與曲柄尾輪框架連接軸(24)，曲柄尾輪框架(23)，曲柄尾輪(36)，曲柄(22)，耳軸(21)，溜槽托架(19)，溜槽(20)。
垂直平動定向限位裝置包括垂直平動大軸承托圈(14)，垂直平動大軸承托圈加強筋(35)，垂直平動定向限位滾輪可調(diào)支座(13)，垂直平動定向限位滾輪可調(diào)支座軸(33)，垂直平動定向限位滾輪壓緊程度調(diào)整螺絲(34)，垂直平動定向限位滾輪(12)，垂直導(dǎo)柱(11)。
交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)包括溜槽α角驅(qū)動電機(4)，交流伺服驅(qū)動器。
傳動系統(tǒng)的運行機理是由溜槽β角驅(qū)動電機(29)經(jīng)減速機(28)轉(zhuǎn)動小齒輪(26)，小齒輪(26)帶動大齒輪旋轉(zhuǎn)，大齒輪與上吊掛軸承(27)的外圈制成一體，與大齒輪，也就是上吊掛軸承(27)的外圈同軸并固定在一起的溜槽旋轉(zhuǎn)套筒(30)、溜槽旋轉(zhuǎn)套筒(30)上的耳軸(21)，掛在耳軸(21)上的溜槽托架(19)，以及卡掛在溜槽托架(19)上的溜槽(20)一起繞高爐中心線旋轉(zhuǎn)，即溜槽實現(xiàn)β角旋轉(zhuǎn)。
溜槽α角驅(qū)動電機(4)，經(jīng)α角減速機(3)、鋼絲繩卷鼓(2)牽動鋼絲繩(7)，經(jīng)下部定滑輪(10)、動滑輪(9)、上部定滑輪(5)、牽動垂直平動大軸承托圈動滑輪(6)。使垂直平動大軸承(25)上下運動，帶動曲柄尾輪框架(23)上下運動，經(jīng)曲柄尾輪(36)，牽動曲柄(22)，繞耳軸(21)轉(zhuǎn)動，同時使溜槽托架(19)繞耳軸(21)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動角度限于0～60°，溜槽(20)垂直位置為0°，溜槽(20)呈現(xiàn)α角擺動。溜槽(20)上擺靠鋼絲繩(7)牽引，下擺靠溜槽(20)自重，在溜槽(20)自然下垂角度以下靠垂直平動大軸承(25)、垂直平動大軸承托圈(14)、曲柄尾輪框架(23)等部件的重量強迫下降。
溜槽(20)的β角旋轉(zhuǎn)與溜槽(20)的α角擺動是兩個獨立的運動，一個為旋轉(zhuǎn)運動，一個為垂直平動大軸承(25)的上下直線運動，轉(zhuǎn)換為曲柄(22)、溜槽托架(19)繞耳軸的擺動，兩個運動既獨立又交叉，交叉點就在垂直平動大軸承(25)的滾珠上。
為了垂直平動大軸承(25)平穩(wěn)順暢地上下運動，除了八根垂直導(dǎo)柱(11)與八對可調(diào)垂直平動定向限位滾輪(12)組成的限位機構(gòu)以外，垂直平動大軸承托圈(25)圓周受拉力均勻是非常必要的。為此，1、在垂直平動大軸承托圈(25)圓周上均勻固定四個動滑輪(6)。2、在傳動箱頂蓋(1)上相應(yīng)地設(shè)置四對上部定滑輪(5)；一根鋼絲繩從四對上部定滑輪(5)穿過，分別繞過四個垂直平動大軸承托圈動滑輪(6)，形成閉環(huán)鋼絲繩(15)。3、閉環(huán)鋼絲繩從四對上部定滑輪穿過時形成四條邊，將相對的兩條邊拉到兩對集中布置在傳動箱蓋(1)上的定滑輪處，通向動滑輪(9)。動滑輪(9)與卷鼓牽引鋼絲繩(7)相連，卷鼓牽引鋼絲繩(7)拉動滑輪(9)，動滑輪(9)牽引閉環(huán)鋼絲繩(15)，閉環(huán)鋼絲繩(15)拖動垂直平動大軸承托圈動滑輪(6)，四個動滑輪(6)均受力，動作同步。4、卷鼓牽引鋼絲繩(7)的牽引方式有兩種一是在傳動箱體(8)的底部設(shè)置一個定滑輪(10)，卷鼓牽引鋼絲繩(7)改變一次方向直接繞上鋼絲繩卷鼓(2)。二是設(shè)置一滑輪組下部定滑輪(10)為兩只定滑輪，動滑輪(9)處增設(shè)一個動滑輪，卷鼓牽引鋼絲繩(7)經(jīng)過這一滑輪組多次改變方向，牽引力減少到前一種方式的四分之一，卷鼓牽引鋼絲繩(7)的卷取長度增加三倍，鋼絲繩卷鼓(2)卷取圈數(shù)也增加三倍，可縮小溜槽α角驅(qū)動電機(4)的功率，提高溜槽的定位精度。
權(quán)利要求
1.一種高爐爐頂溜槽布料裝置，特別是一種用鋼絲繩、滑輪組傳動的高爐爐頂溜槽布料裝置，它包括傳動箱蓋(1)、傳動箱體(8)、垂直平動軸承托圈(14)、水冷底盤(16)、溜槽托架(19)、溜槽(20)、耳軸(21)、曲柄(22)、曲柄尾輪框架(23)、垂直平動大軸承與曲柄尾輪框架連接軸(24)、垂直平動大軸承(25)、主動小齒輪(26)、上吊掛軸承(27)、減速機(28)、溜槽β角驅(qū)動電機(29)、溜槽旋轉(zhuǎn)套筒(30)、喉管(31)、喉管耐磨襯套(32)、曲柄尾輪(36)等，其特征是它還包括鋼絲繩卷鼓(2)、α角減速機(3)、溜槽α角驅(qū)動電機(4)、上部定滑輪(5)、垂直平動大軸承托圈動滑輪(6)、卷鼓牽引鋼絲繩(7)、動滑輪(9)、下部定滑輪(10)、垂直導(dǎo)柱(11)、垂直平動定向限位滾輪(12)、垂直平動定向限位滾輪的可調(diào)支座(13)、滾輪壓緊程度調(diào)整螺絲(34)和牽引垂直平動大軸承托圈用的閉環(huán)鋼絲繩(15)，它們組成溜槽α角傳動系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的動滑輪(9)有n個，n＝2～4，上部定滑輪(5)固定在傳動箱蓋(1)上，有2n對，n＝2～4，溜槽α角驅(qū)動電機(4)經(jīng)減速機(3)轉(zhuǎn)動鋼絲繩卷鼓(2)，牽動卷鼓牽引鋼絲繩(7)，拖動動滑輪(9)，閉環(huán)鋼絲繩(15)繞過動滑輪(9)，經(jīng)上部定滑輪(5)，套住垂直平動大軸承托圈動滑輪(6)，動滑輪(6)有2n個，n＝2～4，垂直平動大軸承(25)保持水平狀態(tài)作上下運動，從而帶動曲柄尾輪框架(23)上下運動，使曲柄(22)、溜槽托架(19)繞耳軸(21)旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)溜槽(20)α角擺動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的n個(n＝2～4)動滑輪(9)有兩種排列形式，一是同軸排列，二是一字平面排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的鋼絲繩卷鼓(2)牽引動滑輪(9)有兩種方式，一種是只用一個下部定滑輪(10)改變一次卷鼓牽引鋼絲繩(7)的運動方向，另一種是通過一個滑輪組來牽引，該滑輪組包括兩個平行的下部定滑輪(10)和一個固定在動滑輪(9)的軸架上的動滑輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的垂直導(dǎo)柱(11)有6～12根，沿布料器傳動箱體(8)的圓周均勻分布，在垂直平動大軸承托圈(14)與垂直導(dǎo)柱(11)之間設(shè)置有相應(yīng)的6～12對垂直平動定向限位滾輪(12)、垂直平動定向限位滾輪可調(diào)支座(13)、支座軸(33)、滾輪壓緊程度調(diào)整螺絲(34)，垂直平動定向限位滾輪可調(diào)支座(13)安裝在垂直平動大軸承托圈(14)的6～12根加強筋(35)上，它們組成垂直平動定向限位裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的溜槽α角驅(qū)動電機(4)為交流伺服驅(qū)動器控制的交流永磁伺服電機。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高爐爐頂溜槽布料裝置,特別是鋼絲繩傳動的高爐爐頂溜槽布料器,它的特征在于以鋼絲繩、滑輪組組成溜槽α角傳動系統(tǒng),用垂直導(dǎo)柱、垂直平動定向限位滾輪、可調(diào)支座、支座軸、滾輪壓緊程度調(diào)整螺絲等組成垂直平動定向限位裝置,并以交流伺服驅(qū)動器控制的交流永磁伺服電機作為溜槽α角驅(qū)動電機,該溜槽布料器機構(gòu)簡單,傳力均勻,運動平穩(wěn),加工制造容易,可靠性強,維護方便,溜槽定位精度高,布料器能更好地滿足布料工藝要求。
文檔編號C21B7/18GK1173543SQ97104499
公開日1998年2月18日 申請日期1997年6月13日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月13日
發(fā)明者僧全松 申請人:僧全松