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擺動(dòng)溜槽式高爐無(wú)鐘爐頂布料裝置的制作方法

文檔序號(hào):3395564閱讀:452來源:國(guó)知局
專利名稱:擺動(dòng)溜槽式高爐無(wú)鐘爐頂布料裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種高爐無(wú)料鐘布料裝置,尤其涉及一種溜槽為擺動(dòng)式的無(wú)鐘爐頂布料裝置。
近一、二十年來,高爐爐頂布料裝置廣泛采用無(wú)料鐘式。1972年盧森堡PW公司發(fā)明的無(wú)料鐘爐頂布料布置,為旋轉(zhuǎn)溜槽式,它的槽形溜槽一端吊掛在位于高爐中心的豎直圓筒下端,布料裝置的驅(qū)動(dòng)裝置可以使旋轉(zhuǎn)溜槽進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和傾動(dòng)的運(yùn)動(dòng)。這種裝置雖然布料區(qū)域比鐘式爐頂有所擴(kuò)大,但無(wú)法在爐頂?shù)闹行妮S線區(qū)域布料,即存在著布料死區(qū);此外,這種裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在布料裝置的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中使溜槽進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和傾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的專用齒輪全部設(shè)置在高爐內(nèi)部,因此為了保護(hù)這些齒輪,齒輪箱內(nèi)必須通氮?dú)饣騼裘簹膺M(jìn)行冷卻和保壓,這樣就會(huì)降低爐頂煤氣的發(fā)熱值,以及增加運(yùn)行費(fèi)用。
1988年5月日本《川崎制鐵技術(shù)報(bào)告)》(英文版)(“KAWASAKI STEEL TECHNICALREPORT NO.18”)(16-24頁(yè))公開了一種擺動(dòng)溜槽式無(wú)鐘爐頂布料裝置,該裝置的分配溜槽是一個(gè)內(nèi)部中空截頭圓錐筒形體,它吊掛在伸入爐內(nèi)的叉形懸臂搖架的兩叉之間,一搖桿與留在爐殼外的懸臂搖架正交聯(lián)接,而搖桿下端通過聯(lián)桿與溜槽耳軸上的曲柄相連。搖桿在驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)下以懸臂搖架和搖桿交點(diǎn)的垂直線為中心線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),旋轉(zhuǎn)的搖桿分別推動(dòng)懸臂搖架和溜槽耳軸擺動(dòng),這兩個(gè)相互垂直的擺動(dòng)最后合成溜槽繞高爐中心線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這種擺動(dòng)式溜槽布料裝置與旋轉(zhuǎn)式溜槽布料裝置相比較,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,而且搖架是運(yùn)用了水冷方式,成本較低,潤(rùn)滑又易于解決,但是當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置中的主動(dòng)桿與從動(dòng)桿處于一直線時(shí),兩桿易發(fā)生相頂現(xiàn)象,這樣就處于機(jī)構(gòu)的“死點(diǎn)”位置,就很難實(shí)現(xiàn)分配溜槽的中心布料,即這種擺動(dòng)式方式仍舊存在著布料“死區(qū)”,并未實(shí)現(xiàn)金方位布科。
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷提供一種可以在爐喉內(nèi)部實(shí)現(xiàn)全方位布料的擺動(dòng)溜槽式高爐無(wú)鐘爐頂布料裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種將驅(qū)動(dòng)裝置盡可能設(shè)置在高爐爐喉外部的擺動(dòng)溜槽式高爐無(wú)鐘爐頂布料裝置。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明所述的擺動(dòng)溜槽式高爐無(wú)鐘爐頂布料裝置是由圓錐筒形的布料溜槽、搖架機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)裝置所構(gòu)成,搖架機(jī)構(gòu)采用的是中空水冷方式,其特點(diǎn)在于所述的搖架機(jī)構(gòu)是由兩個(gè)處于同一水平面上、橫架在爐喉斷面上的X軸搖架、Y軸搖架所構(gòu)成,Y軸搖架在相交處呈曲軸形狀,以避開X軸搖架,布料溜槽懸掛在X軸搖架、Y軸搖架上,X軸搖架、Y軸搖架的兩端各自伸至爐殼外,每個(gè)搖架各有一端分別與設(shè)置在爐喉外部的該布料裝置的驅(qū)動(dòng)裝置相連,X軸搖架、Y軸搖架與爐殼之間有填料密封裝置;所述的驅(qū)動(dòng)裝置可以通過帶動(dòng)X軸、Y軸搖架擺動(dòng)以驅(qū)動(dòng)布料溜槽的旋轉(zhuǎn)和傾動(dòng)。
上述擺動(dòng)溜槽式高爐無(wú)鐘爐頂布料裝置通過其驅(qū)動(dòng)裝置使得兩個(gè)搖架在同一平面上分別沿兩個(gè)垂直方向擺動(dòng),而合成繞爐頂中心旋轉(zhuǎn)的圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)兩個(gè)搖架擺動(dòng)振幅同時(shí)為零時(shí),懸掛在搖架上的布料溜槽恰好在爐頂?shù)闹行奈恢蒙?,這樣就可以完成爐頂?shù)闹行牟剂希淮送怛?qū)動(dòng)裝置是安裝在爐喉外殼外,拆裝、維修、潤(rùn)滑方便;爐喉內(nèi)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)也極其簡(jiǎn)單,這樣就不需在爐內(nèi)通氮?dú)饣騼裘簹膺M(jìn)行冷卻和保壓,因而會(huì)提高爐頂煤氣的發(fā)熱值,降低運(yùn)行費(fèi)用。
下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1是本發(fā)明擺動(dòng)溜槽式高爐無(wú)鐘爐頂布料裝置的第一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1所示裝置中的諧振動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理圖。
圖3是圖1所示裝置中的諧振動(dòng)--擺動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的另一種實(shí)施結(jié)構(gòu)的主視圖。
圖4是圖3所示的諧振動(dòng)--擺動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的左視圖。
圖5是本發(fā)明擺動(dòng)溜槽式高爐無(wú)鐘爐頂布料裝置的另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是圖5所示裝置中的偏心軸承組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1所示,在本發(fā)明擺動(dòng)溜槽式高爐無(wú)鐘爐頂布料裝置的第一種實(shí)施例中,它由圓錐筒形布料溜槽1、X軸搖架2和Y軸搖架3以及與X軸搖架2、Y軸搖架3相連的驅(qū)動(dòng)裝置所構(gòu)成,該實(shí)施方式中包括兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的驅(qū)動(dòng)裝置。布料溜槽1通過一對(duì)上部耳軸4吊掛在橫貫爐喉直徑的X軸搖架2的中間橢圓環(huán)5上。Y軸搖架3與X軸搖架2同處一水平面且互相垂直成十字形布置,但它不通過爐喉中心,而是偏于爐喉圓截面的一側(cè)、在X軸搖架2中間橢圓環(huán)5以外,Y軸搖架3在兩搖架相交處呈曲軸形狀,以避開X軸搖架2,兩搖架的兩端均伸出爐外,兩搖架與爐殼6之間有密封填料7密封,X軸搖架2中空,可以通水進(jìn)行冷卻,Y軸搖架3在爐內(nèi)非曲軸部分軸身懸掛有爐內(nèi)萬(wàn)向桿12,爐內(nèi)萬(wàn)向桿12下端與馬蹬形連桿13相鉸連,馬蹬形連桿13與布料溜槽1的中部的耳軸8相連。爐內(nèi)萬(wàn)向桿12的長(zhǎng)度NQ與布料溜槽1兩個(gè)上部耳軸4到兩個(gè)中部耳軸8的中心距OP相等,而馬蹬形連桿13的長(zhǎng)度QP與爐內(nèi)萬(wàn)向桿12與Y軸搖架3的連接點(diǎn)到布料溜槽中心線的轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)間的距離NO相等,因此OPQN四點(diǎn)構(gòu)成一平行四邊形,這樣當(dāng)X軸搖架2和Y軸搖架3運(yùn)動(dòng)時(shí),爐內(nèi)萬(wàn)向桿12始終與布料溜槽1中心線平行。
X軸搖架2、Y軸搖架3的另一端分別與各自的驅(qū)動(dòng)裝置相連。驅(qū)動(dòng)裝置主要包括動(dòng)力發(fā)生機(jī)構(gòu)9、諧振動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)10、諧振動(dòng)--擺動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)11。其中動(dòng)力發(fā)生機(jī)構(gòu)9由馬達(dá)及減速機(jī)9-1和主動(dòng)齒輪9-2構(gòu)成。
諧振動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)10中,有一個(gè)與主動(dòng)齒輪9-2嚙合的中心齒輪10-1,中心齒輪10-1的側(cè)面有一距其軸心為中心齒輪10-1節(jié)圓半徑的行星軸10-2,行星軸10-2上有一節(jié)圓半徑與中心齒輪10-1節(jié)圓半徑相等的行星齒輪10-3,行星齒輪10-3節(jié)圓上也有一短軸叫諧振輸出軸10-4,行星齒輪10-3的外面則套有一個(gè)內(nèi)齒節(jié)圓半徑恰好等于中心齒輪10-1節(jié)圓直徑、以中心齒輪10-1的軸心為中心的圓環(huán)齒輪10-5,圓環(huán)齒輪10-5內(nèi)齒圖與行星齒輪10-3內(nèi)嚙合,外環(huán)上的輪齒與一個(gè)傾角調(diào)節(jié)齒輪10-6嚙合,圓環(huán)齒輪10-5的外齒面可以為90°的扇形面,傾角調(diào)節(jié)齒輪10-6由一專用馬達(dá)及減速機(jī)10-7驅(qū)動(dòng)。
在諧振動(dòng)--擺動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)11中,諧振輸出軸10-4通過一個(gè)T形套管I11-1與之相連,T形套管I11-1套裝在滑桿11-2上,而滑桿11-2則與一組曲柄--連桿機(jī)構(gòu)相連。在這組機(jī)構(gòu)中,X軸搖架2與固定軸11-3之間的軸間距、長(zhǎng)連桿11-4的長(zhǎng)度、滑桿11-2的長(zhǎng)度三者相等。上部短連桿11-5、下部短連桿11-6、短曲柄11-8的長(zhǎng)度三者亦相等,且等于長(zhǎng)曲柄11-7長(zhǎng)度的一半。此外長(zhǎng)曲柄11-7的一端固定在X軸搖架2上,其正中間與下部短連桿11-6連接,另一端經(jīng)T形套管II11-9與滑桿11-2相連,T形套管I11-1、T形套管II11-9可以在滑桿11-2上滑動(dòng)。這樣,滑桿11-2就始終與這組曲柄--連桿機(jī)構(gòu)組成可以變動(dòng)的兩個(gè)平行四邊形平面連桿機(jī)構(gòu)。
如圖2所示,上述諧振發(fā)生機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理如下在平面座標(biāo)的橫座標(biāo)系上取A點(diǎn),縱座桿上取B點(diǎn),作連線AB,若AB長(zhǎng)度不變,且A點(diǎn)只能在橫座標(biāo)上移動(dòng),B點(diǎn)只能在縱座標(biāo)上移動(dòng),則AB線中點(diǎn)C的軌跡是以座標(biāo)中心O為圓心,OC為半徑的一個(gè)圓(稱內(nèi)圓)。再以O(shè)點(diǎn)為圓心,AB線長(zhǎng)度為半徑作圓(稱外圓),則OC線的延長(zhǎng)線與外圓的交點(diǎn)D在橫座標(biāo)上的投影就是A點(diǎn)。當(dāng)C點(diǎn)沿內(nèi)圓勻速旋轉(zhuǎn)時(shí),D點(diǎn)亦以相同的等角速度沿外圓運(yùn)動(dòng),D點(diǎn)的投影A點(diǎn)就在橫座標(biāo)上作諧振動(dòng)。在實(shí)際的諧振動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)中,內(nèi)圓被中心齒輪10-1所代替,C點(diǎn)就是行星軸10-2,AB線用行星齒輪10-3代替,A點(diǎn)就是諧振輸出軸10-4,外圓被圓環(huán)齒輪10-5的內(nèi)齒圈所代替,而D點(diǎn)就是行星齒輪與圓環(huán)齒輪10-5的內(nèi)齒圈的嚙合點(diǎn)。
本發(fā)明擺動(dòng)溜槽式高爐無(wú)鐘爐頂布料裝置的第一種實(shí)施例的布料過程如下在馬達(dá)及減速機(jī)9-1區(qū)動(dòng)下,主動(dòng)齒輪9-2轉(zhuǎn)動(dòng);中心齒輪10-1在主動(dòng)齒輪9-2的嚙合驅(qū)動(dòng)下勻速旋轉(zhuǎn),中心齒輪10-1上的行星軸10-2就推動(dòng)行星齒輪10-3在圓環(huán)齒輪10-5的內(nèi)齒圈內(nèi)嚙合滾動(dòng),而諧振輸出軸10-4就會(huì)沿著圓環(huán)齒輪10-5中的一條直徑作直線的諧振動(dòng)。
當(dāng)諧振輸出軸10-4作直線諧振動(dòng)時(shí),滑桿11-2通過T形套管I11-4實(shí)現(xiàn)平移運(yùn)動(dòng),來回平移的滑桿11-2通過T形套管II11-9和下部短連桿11-6以及長(zhǎng)連桿11-4構(gòu)成的平面連桿機(jī)構(gòu),推動(dòng)長(zhǎng)曲柄11-7擺動(dòng),長(zhǎng)曲柄11-7再推動(dòng)X軸搖架2擺動(dòng)。
Y軸搖架3一端所接的驅(qū)動(dòng)裝置的工作方式和過程同上所述。
X軸搖架2通過橢圓環(huán)5及一對(duì)上部耳軸4、Y軸搖架3通過曲柄12、馬蹬形連桿13及一中部耳軸8,它們彼此互相推拉而帶動(dòng)布料溜槽1的擺動(dòng)、旋轉(zhuǎn),以實(shí)現(xiàn)爐頂布料。
在諧振動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)10中,傾角調(diào)節(jié)齒輪10-6在其專用馬達(dá)及減速機(jī)10-7的驅(qū)動(dòng)下勻速旋轉(zhuǎn),并通過與圓環(huán)齒輪10-5的外部扇形齒面的嚙合,驅(qū)動(dòng)圓環(huán)齒輪10-5旋轉(zhuǎn)一定的角度,諧振輸出軸10-4運(yùn)動(dòng)直線也相應(yīng)旋轉(zhuǎn)相等的角度,這樣諧振動(dòng)的直線就與滑桿11-2的夾角θ發(fā)生變化。當(dāng)θ=90°時(shí),即諧振輸出軸10-4的諧振動(dòng)直線與滑桿11-2相垂直時(shí),滑桿11-2的平移運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)范圍4Rsinθ=4Rsin90°=4R(R為行星齒輪10-3節(jié)圓的半徑),即恰好為諧振輸出軸10-4的諧振動(dòng)幅度;如果θ減少,則4Rsinθ<4R那么滑桿11-2的平移范圍也減少;如果θ=0°,則4Rsin0°=0,這就意味諧振輸出軸10-4的諧振動(dòng)直線與滑桿11-2重合,諧振輸出軸10-4雖仍作諧振動(dòng),但它推動(dòng)的只是T形套管I11-1在滑桿11-2上空滑,滑桿11-2并不實(shí)現(xiàn)平移。由于通過傾角齒輪10-6的驅(qū)動(dòng),可以實(shí)現(xiàn)滑桿11-2平移幅度的變化,直至幅度為零,再加上諧振動(dòng)--擺動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)換,可以實(shí)現(xiàn)X軸搖架2(或Y軸搖架3)擺動(dòng)幅度的可調(diào)節(jié),當(dāng)X軸搖架2和Y軸搖架3的擺動(dòng)幅度都同時(shí)為零情況下,布料溜槽1恰好在爐頂?shù)闹行木€上,這樣就可以實(shí)現(xiàn)中心區(qū)布料,從而達(dá)到全方位布料的目的。
圖3、圖4是上述諧振動(dòng)-擺動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)11的另一種實(shí)施例的主視圖、左視圖。這個(gè)實(shí)施例中,諧振動(dòng)--擺動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)11包括一個(gè)與固定軸11-3′、X軸搖架2軸心連線相垂直的固定滑桿11-10′,固定滑桿11-10′上有一個(gè)可以在上面來回移動(dòng)的T形套管II11-9′,T形套管II11-9′與一個(gè)下部短連桿11-6′鉸接,下部短連桿11-6′另一端與長(zhǎng)連桿11-4′以及下部短曲柄11-7′三者鉸接在一起,長(zhǎng)連桿11-4′的另一端與上部短曲柄11-8′以及上部短連桿11-5′三者鉸接在一起,上部短連桿11-5′的另一端與一個(gè)移動(dòng)滑桿11-2′鉸接在一起,移動(dòng)滑桿11-2′的另一端與T形套管II11-9′鉸接在一起,移動(dòng)滑桿11-2′上套裝一個(gè)可以滑動(dòng)的T形套管I11-1′,T形套管I11-1′與諧振輸出軸10-4連接,所述的上部短曲柄11-8′的另一端與固定軸11-3′鉸接,下部短曲柄11-7′與X軸搖架2固接在一起,移動(dòng)滑桿11-2′和長(zhǎng)連桿11-4′的長(zhǎng)度均等于固定軸11-3′到X軸搖架2之間的軸間距,上部短曲柄11-8′、下部短曲柄11-7′、上部短連桿11-5′、下部短連桿11-6′四者長(zhǎng)度相等,因此該平面連桿機(jī)構(gòu)亦可形成兩個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)。當(dāng)諧振輸出軸10-4在作諧振動(dòng)時(shí),通過該諧振動(dòng)-轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)11的轉(zhuǎn)換,同樣可實(shí)現(xiàn)X軸搖架2(或Y軸搖架3)的擺動(dòng)。
上述的諧振動(dòng)--擺動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)11并不局限于上述兩種實(shí)施例,它還可以具有其它結(jié)構(gòu)變形。只要曲柄-連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)用了平行四邊形結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)將諧振輸出軸10-4的諧振動(dòng)傳遞到X軸搖架2(或Y軸搖架3)的擺動(dòng)均可。
如圖5所示,本發(fā)明擺動(dòng)溜槽式高爐無(wú)鐘爐頂布料裝置的另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)基本上與圖1所示的結(jié)構(gòu)相似,改進(jìn)之處為驅(qū)動(dòng)裝置,它主要包括動(dòng)力發(fā)生機(jī)構(gòu)9′和傳動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)14。其中動(dòng)力發(fā)生機(jī)構(gòu)9′包括一在通用的馬達(dá)、減速機(jī)組(圖5中省略)驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)且可以上下移動(dòng)的垂直于水平面的主傳動(dòng)軸9′-1、主動(dòng)萬(wàn)向桿9′-3以及與主傳動(dòng)軸9′-1、主動(dòng)萬(wàn)向桿9′-3相連的傳動(dòng)連桿9′-2,主動(dòng)萬(wàn)向桿9′-3的萬(wàn)向接點(diǎn)(圖中為A點(diǎn))位于主傳動(dòng)軸9′-1的中心軸線上,在主動(dòng)萬(wàn)向桿9′-3的上端與傳動(dòng)連桿9′-2連接之處有一偏心軸承組件9′-4,如圖6所示,它包括一偏心軸承瓦套9′-5和嵌套在軸承瓦套9′-5內(nèi)部的軸瓦9′-6,其目的是當(dāng)主傳動(dòng)軸9′-1、主動(dòng)萬(wàn)向桿9′-3和傳動(dòng)連桿9′-2運(yùn)動(dòng)處于一直線時(shí),啟動(dòng)傳動(dòng)馬達(dá),使軸承組件9′-4旋轉(zhuǎn),由于偏心軸承組件9′-4偏心力矩的作用產(chǎn)生一水平離心力,而使得主動(dòng)萬(wàn)向桿9′-3偏離出AA′軸線,避開了“死點(diǎn)”位置。所述的傳動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)14為設(shè)置在動(dòng)力發(fā)生機(jī)構(gòu)9′、X軸、Y軸搖架2、3之間的平行四邊形連桿機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)可以將動(dòng)力發(fā)生機(jī)構(gòu)9′中的主動(dòng)萬(wàn)向桿9′-3轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給X軸、Y軸搖架2、3,且當(dāng)X軸、Y軸搖架2、3擺動(dòng)時(shí)布料溜槽1的中心線與主動(dòng)萬(wàn)向桿9′-3的軸心線相平行。
圖5中提供了一種傳動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)14的實(shí)現(xiàn)方式,即在該機(jī)構(gòu)中,有一個(gè)在爐喉外與Y軸搖架3平行且在同一水平面的中間軸14-1,所述的中間軸14-1在A點(diǎn)處與主動(dòng)萬(wàn)向桿9′-3連接,在中間軸14-1的一端H點(diǎn)處有一主動(dòng)曲柄14-2,運(yùn)動(dòng)時(shí)主動(dòng)萬(wàn)向桿9′-3、中間軸14-1和主動(dòng)曲柄14-2三者始終在一平面內(nèi)。X軸搖架2伸出爐喉的軸上有一位于中間軸14-1和X軸搖架2的軸心線交點(diǎn)E之外(左、右不限)的D點(diǎn),在D點(diǎn)處有一與X軸搖架2連接的被動(dòng)萬(wàn)向桿14-3,且運(yùn)動(dòng)時(shí),被動(dòng)萬(wàn)向桿14-3、X軸搖架2和布料溜槽1中心線OP始終在一平面內(nèi)。Y軸搖架3伸出爐喉的軸上有一I點(diǎn),在I點(diǎn)處有一與主動(dòng)曲柄14-2等長(zhǎng)、且同在一垂直與Y軸的平面內(nèi)的被動(dòng)曲柄14-4;此外,被動(dòng)曲柄14-4、Y軸搖架3和爐內(nèi)萬(wàn)向桿12在運(yùn)動(dòng)時(shí)也始終在一平面內(nèi)。所述的主動(dòng)萬(wàn)向桿9′-3和被動(dòng)萬(wàn)向桿14-3之間有一連桿I14-5,主動(dòng)曲柄14-2和被動(dòng)曲柄14-4之間也有一連桿II14-6,且連桿I14-5的兩個(gè)端點(diǎn)B、C與中間軸14-1上的A點(diǎn)、X軸搖架2上的D構(gòu)成一平行四邊形;連桿II14-6的兩個(gè)端點(diǎn)J、K與Y軸搖架3上的I點(diǎn)、中間軸14-1上的H點(diǎn)也構(gòu)成一平行四邊形。因此,當(dāng)這套驅(qū)動(dòng)裝置投入運(yùn)作時(shí),不管主動(dòng)萬(wàn)向桿9′-3如何運(yùn)動(dòng),布料溜槽1的中心線OP將與主動(dòng)萬(wàn)向桿9′-3的軸心線AB始終保持平行(可以根據(jù)有關(guān)的幾何理論加以驗(yàn)證)。這樣,只要在高爐爐頂?shù)臓t喉外控制主動(dòng)萬(wàn)向桿9′-3的運(yùn)動(dòng),就可使?fàn)t喉內(nèi)的布料溜槽1完全按主動(dòng)萬(wàn)向桿9′-3的運(yùn)動(dòng)模式作各種運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)14的具體實(shí)現(xiàn)方式并不局限于上述的方式,它還可以有其它結(jié)構(gòu)變形。只要該機(jī)構(gòu)可以保證X軸、Y軸搖架2、3擺動(dòng)時(shí)布料溜槽1的中心線OP與主動(dòng)萬(wàn)向桿9′-3的軸心線AB相平行均可。
本發(fā)明擺動(dòng)溜槽式高爐無(wú)鐘爐頂布料裝置的第二種實(shí)施例的布料過程如下在馬達(dá)、減速機(jī)組驅(qū)動(dòng)下,主傳動(dòng)軸9′-1旋轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)傳動(dòng)連桿9′-2和主動(dòng)萬(wàn)向桿9′-3繞AA′旋轉(zhuǎn),再通過傳動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)14中連桿I14-5和被動(dòng)萬(wàn)向桿14-3、主動(dòng)曲柄14-2、連桿II14-6和被動(dòng)曲柄14-4,它們將主動(dòng)萬(wàn)向桿9′-3的繞垂直線AA′的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)互相垂直的X軸、Y軸搖架2、3的各自擺動(dòng),X軸、Y軸搖架2、3的擺動(dòng)傳到爐喉內(nèi),通過爐內(nèi)萬(wàn)向桿12和馬蹬形連桿13,兩個(gè)搖架的擺動(dòng)又合成為(布料溜槽1的)中心線OP繞垂直線OO′的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。布料溜槽1的(中心線)傾角,即為主動(dòng)萬(wàn)向桿9′-3與垂直線AA′的夾角,隨主傳動(dòng)軸9`-1上下移動(dòng)而改變,主傳動(dòng)軸9′-1下移時(shí),布料溜槽1的(中心線)傾角增大,上移時(shí)則減小,直至傾角為零,進(jìn)行中心布料;進(jìn)行中心布料后,恢復(fù)大角度布料前,須先啟動(dòng)馬達(dá)以驅(qū)動(dòng)主傳動(dòng)軸9′-1旋轉(zhuǎn),使偏心軸瓦套9′-5產(chǎn)生一離心力,而使得主動(dòng)萬(wàn)向桿9′-3偏離出AA′軸線,避開了“死點(diǎn)”位置,從而為主傳動(dòng)軸9′-1的下移創(chuàng)造條件,因此這種實(shí)施方式同樣可以達(dá)到全方位布料的目的。
本發(fā)明的擺動(dòng)溜槽式高爐無(wú)鐘爐頂布料裝置,除了可適用于高爐之外,其它豎爐爐頂布料裝置也可采用。
權(quán)利要求
1.一種擺動(dòng)溜槽式高爐無(wú)鐘爐頂布料裝置,它是由圓錐筒形的布料溜槽(1)、搖架機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)裝置所構(gòu)成,其特征在于所述的搖架機(jī)構(gòu)是由兩個(gè)處于同一水平面上、橫架在爐喉斷面上的X軸搖架(2)、Y軸搖架(3)所構(gòu)成,且兩個(gè)搖架在兩者中段相互垂直成十字形布置,Y軸搖架(3)在相交處呈曲軸形狀,以避開X軸搖架(2),所述的布料溜槽(1)是懸掛在X軸搖架(2)、Y軸搖架(3)上,兩個(gè)搖架的兩端均伸至爐殼(6)外,與爐殼(6)接觸處均有密封填料(7)密封;所述的驅(qū)動(dòng)裝置可以通過帶動(dòng)X軸、Y軸搖架(2)、(3)擺動(dòng)以驅(qū)動(dòng)布料溜槽(1)的旋轉(zhuǎn)和傾動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺動(dòng)溜槽式高爐無(wú)鐘爐頂布料裝置,其特征在于所述的布料溜槽(1)通過一對(duì)上部耳軸(4)吊掛在橫貫爐喉直徑的X軸搖架(2)的中間橢圓環(huán)(5)上,Y軸搖架(3)不通過爐喉中心,而是偏于爐喉圓截面的一側(cè)、在X軸搖架(2)中間橢圓環(huán)(5)以外,Y軸搖架(3)在爐內(nèi)的非曲軸部分軸身上懸掛有爐內(nèi)萬(wàn)向桿(12),爐內(nèi)萬(wàn)向桿(12)與一個(gè)馬蹬形連桿(13)相鉸連,馬蹬形連桿(13)與布料溜槽(1)的中部耳軸(8)相連,布料溜槽(1)的兩個(gè)上部耳軸(4)到兩個(gè)中部耳軸(8)的中心距離等于爐內(nèi)萬(wàn)向桿(12)的長(zhǎng)度,爐內(nèi)萬(wàn)向桿(12)同Y軸搖架(3)的連接點(diǎn)到布料溜槽(1)中心線的轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)間的距離等于馬蹬形連桿(13)的長(zhǎng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的擺動(dòng)溜槽式高爐無(wú)鐘爐頂布料裝置,其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)裝置共有兩個(gè),它們結(jié)構(gòu)完全相同,分別與X軸搖架(2)、Y軸搖架(3)的一端相連;所述的驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)由主齒輪(9-2)驅(qū)動(dòng)的、產(chǎn)生諧振動(dòng)的諧振動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)(10),諧振動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)(10)通過其機(jī)構(gòu)中諧振動(dòng)輸出軸(10-4),與諧振動(dòng)一擺動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(11)相連,所述的諧振動(dòng)—擺動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(11)是一組可以將諧振輸出軸(10-4)的諧振動(dòng)轉(zhuǎn)換成X軸搖架(2)、Y軸搖架(3)擺動(dòng)的平面連桿機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的擺動(dòng)溜槽式高爐無(wú)鐘爐頂布料裝置,其特征在于諧振動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)(10)中,有一個(gè)與主動(dòng)齒輪(9-2)嚙合的中心齒輪(10-1),中心齒輪(10-1)的側(cè)面有距其軸心為中心齒輪(10-1)節(jié)圓半徑的行星軸(10-2),行星軸(10-2)上有一節(jié)圓半徑與中心齒輪(10-1)節(jié)圓半徑相等的行星齒輪(10-3),行星齒輪(10-3)的節(jié)圓上有一諧振輸出軸(10-4),行星齒輪(10-3)的外面則套有一個(gè)內(nèi)節(jié)圓半徑等于中心齒輪(10-1)節(jié)圓直徑、以中心齒輪(10-1)的軸心為中心的圓環(huán)齒輪(10-5),圓環(huán)齒輪(10-5)內(nèi)外都有輪齒,內(nèi)圈的輪齒面與行星齒輪(10-3)內(nèi)嚙合,外環(huán)面上的輪齒面與一傾角調(diào)節(jié)齒輪(10-6)嚙合,傾角調(diào)節(jié)齒輪(10-6)由一專用馬達(dá)及減速機(jī)(10-7)驅(qū)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的擺動(dòng)溜槽式高爐無(wú)鐘爐頂布料裝置,其特征在于所述的圓環(huán)齒輪(10-5)外環(huán)面上的齒面為扇形齒面。
5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的擺動(dòng)溜槽式高爐無(wú)鐘爐頂布料裝置,其特征在于所述的圓環(huán)齒輪(10-5)外環(huán)面上的齒面為角度不小于90°的扇形齒面。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的擺動(dòng)溜槽式高爐無(wú)鐘爐頂布料裝置,其特征在于所述的諧振動(dòng)--擺動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(11)中,諧振輸出軸(10-4)通過一個(gè)T形套管I(11-1)與之相連,T形套管I(11-1)套裝在滑桿(11-2)之上,滑桿(11-2)上、下端分別鉸接上部短連桿(11-5)、下部短連桿(11-6),上部短連桿(11-5)的另一端、短曲柄(11-8)及長(zhǎng)連桿(11-4)三者鉸接在一起,短曲柄(11-8)另一端與固定軸(11-3)鉸接在一起,長(zhǎng)連桿(11-4)另一端、下部短連桿(11-6)的另一端與長(zhǎng)曲柄(11-7)在長(zhǎng)曲柄(11-7)的中心處三者鉸接在一起,長(zhǎng)曲柄(11-7)的另一端經(jīng)T形套管II(11-9)與滑桿(11-2)相連,T形套管I(11-1)、T形套管II(11-9)可以在滑桿(11-2)上滑動(dòng),長(zhǎng)曲柄(11-7)的另一端固定在X軸搖架(2)上;X軸搖架(2)與固定軸(11-3)之間的軸間距、長(zhǎng)連桿(11-4)的長(zhǎng)度、滑桿(11-2)的長(zhǎng)度三者相等,上部短連桿(11-5)、下部短連桿(11-6)、短曲柄(11-8)的長(zhǎng)度亦相同,且等于長(zhǎng)曲柄(11-7)長(zhǎng)度的一半。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的擺動(dòng)溜槽式高爐無(wú)鐘爐頂布料裝置,其特征在于所述的諧振動(dòng)--擺動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(11)包括一個(gè)與固定軸(11-3′)、X軸搖架(2)的軸心連線相垂直的固定滑桿(11-10′),固定滑桿(11-10′)上有一個(gè)可以在上面來回移動(dòng)的T形套管II(11-9′),T形套管II(11-9′)與一個(gè)下部短連桿(11-6′)鉸接,下部短連桿(11-6′)另一端與長(zhǎng)連桿(11-4′)以及下部短曲柄(11-7′)三者鉸接在一起,長(zhǎng)連桿(11-4′)的另一端與上部短曲柄(11-8′)以及上部短連桿(11-5′)三者鉸接在一起,上部短連桿(11-5′)的另一端與一個(gè)移動(dòng)滑桿(11-2′)鉸接在一起,移動(dòng)滑桿(11-2′)的另一端與T形套管II(11-9′)鉸接在一起,所述的上部短曲柄(11-8′)的另一端與固定軸(11-3′)鉸接,下部短曲柄(11-7′)與X軸搖架(2)固接在一起,移動(dòng)滑桿(11-2′)上套裝一個(gè)可以滑動(dòng)的T形套管I(11-1′),T形套管I(11-1′)與諧振輸出軸(10-4)連接,移動(dòng)滑桿(11-2′)和長(zhǎng)連桿(11-4′)的長(zhǎng)度均等于固定軸(11-3′)到X軸搖架(2)之間的軸間距,上部短曲柄(11-8′)、下部短曲柄(11-7′)、上部短連桿(11-5′)、下部短連桿(11-6′)四者長(zhǎng)度相等。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的擺動(dòng)溜槽式高爐無(wú)鐘爐頂布料裝置,所述的驅(qū)動(dòng)裝置包括一動(dòng)力發(fā)生機(jī)構(gòu)(9′)和傳動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(14),所述的動(dòng)力發(fā)生機(jī)構(gòu)(9′)包括一在通用的馬達(dá)、減速機(jī)組驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)且可以上下移動(dòng)的垂直于水平面的主傳動(dòng)軸(9′-1)、主動(dòng)萬(wàn)向桿(9′-3)以及與主傳動(dòng)軸(9′-1)、主動(dòng)萬(wàn)向桿(9′-3)相連的傳動(dòng)連桿(9′-2),主動(dòng)萬(wàn)向桿(9′-3)的萬(wàn)向接點(diǎn)位于主傳動(dòng)軸(9′-1)的中心軸線上,其特征在于在主動(dòng)萬(wàn)向桿(9′-3)的上端與傳動(dòng)連桿(9′-2)連接之處有一偏心軸承組件(9′-4);所述的傳動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(14)為設(shè)置在動(dòng)力發(fā)生機(jī)構(gòu)(9′)、X軸、Y軸搖架(2)、(3)之間的平行四邊形連桿機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)可以將動(dòng)力發(fā)生機(jī)構(gòu)(9′)中的主動(dòng)萬(wàn)向桿(9′-3)轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給X軸、Y軸搖架(2)、(3),且當(dāng)X軸、Y軸搖架(2)、(3)擺動(dòng)時(shí)布料溜槽(1)的中心線與主動(dòng)萬(wàn)向桿(9′-3)的軸心線相平行。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的擺動(dòng)溜槽式高爐無(wú)鐘爐頂布料裝置,其特征在于所述的傳動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(14),有一個(gè)在爐喉外的與Y軸搖架(3)平行且在同一水平面內(nèi)的中間軸(14-1),所述的中間軸(14-1)在主動(dòng)萬(wàn)向桿(9′-3)的萬(wàn)向接點(diǎn)A點(diǎn)處與其連接,在中間軸(14-1)的一端H點(diǎn)處有一主動(dòng)曲柄(14-2),運(yùn)動(dòng)時(shí)主動(dòng)萬(wàn)向桿(9′-3)、中間軸(14-1)和主動(dòng)曲柄(14-2)三者始終在一平面內(nèi);X軸搖架(2)伸出爐喉的軸上有一位于中間軸(14-1)和X軸搖架(2)的軸心線交點(diǎn)E之外的D點(diǎn),在D點(diǎn)處有一與X軸搖架(2)連接的被動(dòng)萬(wàn)向桿(14-3),且運(yùn)動(dòng)時(shí)被動(dòng)萬(wàn)向桿(14-3)、X軸搖架(2)和布料溜槽(1)中心線始終在一平面內(nèi);Y軸搖架(3)伸出爐喉的軸上有一I點(diǎn),在I點(diǎn)處有一與主動(dòng)曲柄(14-2)等長(zhǎng)、且同在垂直于Y軸的平面內(nèi)的被動(dòng)曲柄(14-4);所述的被動(dòng)曲柄(14-4)、Y軸搖架(3)和爐內(nèi)萬(wàn)向桿(12)在運(yùn)動(dòng)時(shí)也始終在一平面內(nèi);所述的主動(dòng)萬(wàn)向桿(9′-3)和被動(dòng)萬(wàn)向桿(14-3)之間有一連桿I(14-5),主動(dòng)曲柄(14-2)和被動(dòng)曲柄(14-4)之間也有一連桿II(14-6),且連桿I(14-5)的兩個(gè)端點(diǎn)B、C與中間軸14-1上的A點(diǎn)、X軸搖架(2)上的D點(diǎn)構(gòu)成一平行四邊形;連桿II(14-6)的兩個(gè)端點(diǎn)J、K與Y軸搖架(3)上的I點(diǎn)、中間軸(14-1)上的H點(diǎn)也構(gòu)成一平行四邊形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種擺動(dòng)溜槽式高爐無(wú)鐘爐頂布料裝置,它包括布料溜槽、搖架機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)裝置,搖架機(jī)構(gòu)是由兩個(gè)同處一水平面且互相垂直布置的x軸搖架、Y軸搖架構(gòu)成,布料溜槽懸掛在兩搖架上;驅(qū)動(dòng)裝置可以通過帶動(dòng)x軸、Y軸搖架擺動(dòng)以驅(qū)動(dòng)布料溜槽的旋轉(zhuǎn)和傾動(dòng),以實(shí)現(xiàn)爐頂全方位的布料,且驅(qū)動(dòng)裝置是安裝在爐喉外殼外,因而可以提高爐頂煤氣的發(fā)熱值,拆裝、維修、潤(rùn)滑也較方便。該裝置也可運(yùn)用于其它豎爐爐頂布料。
文檔編號(hào)C21B7/20GK1186861SQ9710704
公開日1998年7月8日 申請(qǐng)日期1997年7月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月16日
發(fā)明者徐壽華 申請(qǐng)人:徐壽華
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