懸掛式擋渣棒投放裝置

《懸掛式擋渣棒投放裝置》是中冶華天工程技術有限公司於2012年5月18日申請的發明專利，該專利申請號為201210155466X，公布號為CN102676731A，專利公布日為2012年9月19日，發明人是徐雲輝、于海濤、張本勤、毛翔。

《懸掛式擋渣棒投放裝置》包括懸臂桿傾動裝置（10）、擋渣棒夾持裝置（13）、能介系統（3），能介系統（3）用於冷卻懸臂桿傾動裝置（10），所述能介系統（3）和車載液壓站（5）設在旋轉平台（15）上，旋轉平台（15）設在懸掛平台（7）上，與懸掛平台（7）之間相對轉動，懸掛平台（7）設在行走平台（1）上，在行走平台（1）上設有行走驅動裝置（2），在行走驅動裝置（2）的驅動下，帶動懸掛平台（7）移動，所述車載液壓站（5）用於驅動懸臂桿傾動裝置（10）和擋渣棒夾持裝置（13）動作。該發明結構緊湊、運行可靠、投放準確率高，而且便於維護、檢修和更換易損件。

2017年6月22日，《懸掛式擋渣棒投放裝置》獲得安徽省第五屆專利獎優秀獎。

（概述圖為《懸掛式擋渣棒投放裝置》的摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：懸掛式擋渣棒投放裝置
• 公布號：CN102676731A
• 公布日：2012年9月19日
• 申請號：201210155466X
• 申請日：2012年5月18日
• 申請人：中冶華天工程技術有限公司
• 地址：安徽省馬鞍山市湖南路25號
• 發明人：徐雲輝、于海濤、張本勤、毛翔
• 代理機構：馬鞍山市金橋專利代理有限公司
• 代理人：周宗如
• Int.Cl.：C21C5/46(2006.01)I
• 類別：發明專利

專利背景

2012年5月之前的技術中，轉爐煉鋼後，在傾倒鋼水的過程中，為避免浮在上面的鋼渣流入鋼水中，需要在轉爐的出鋼口投放一個擋渣棒，投放擋渣棒需要用到擋渣棒投放裝置。2012年5月之前的擋渣棒投放裝置有落地軌道式擋渣棒投放裝置和懸掛式擋渣棒投放裝置。兩者各有優勢也各有缺點：落地式運行穩定，安全可靠，便於維護和檢修，但是占用地面空間，不利於叉車行走；懸掛式離爐口遠，要求有淨空高度，不占用地面空間，有利於叉車行走，但是投放成功率不高，不便於維護、檢修和易損件的更換。

發明內容

專利目的

《懸掛式擋渣棒投放裝置》要解決的技術問題是提供一種結構緊湊、運行可靠且不占用地面空間，有利於車間叉車行走的懸掛式擋渣棒投放裝置。

技術方案

《懸掛式擋渣棒投放裝置》包括懸臂桿傾動裝置、擋渣棒夾持裝置、能介系統，其中擋渣棒夾持裝置設在懸臂桿傾動裝置的懸臂桿內，能介系統用於冷卻懸臂桿傾動裝置的懸臂桿前端以及擋渣棒夾持裝置，該懸掛式擋渣棒投放裝置還包括行走平台、懸掛平台、旋轉平台和車載液壓站，所述能介系統和車載液壓站設在旋轉平台上，旋轉平台設在懸掛平台上，並能在旋轉平台驅動裝置的驅動下與懸掛平台之間相對轉動，懸臂桿傾動裝置通過懸臂桿吊掛架與旋轉平台連線，懸掛平台設在行走平台上，在行走平台上設有行走驅動裝置，在行走驅動裝置的驅動下，帶動懸掛平台移動，所述車載液壓站用於驅動懸臂桿傾動裝置和擋渣棒夾持裝置動作。

在所述行走平台上設有接近開關調節裝置，該裝置包括吊架，在吊架上設有第一底座，在第一底座中設有第一絲桿和第一減速機，第一絲桿由第一減速機驅動，在第一絲桿上連線有滑塊，在滑塊的下端設有接近開關支架，在第一底座中設有軸，軸和滑塊相連。 在所述旋轉平台上設有旋轉定位鎖緊裝置，該裝置包括第二底座，在第二底座上設有箱體，箱體中有柱銷穿過，柱銷由油缸驅動作往復運動，在箱體中與柱銷垂直的方向上設有第二絲桿，第二絲桿由第二減速機驅動，第二絲桿帶動箱體左右移動，該鎖緊裝置通過第二底座設在懸掛式擋渣棒投放裝置的旋轉平台上，在懸掛平台上設有定位孔座，在箱體中與絲桿軸向平行的方向設有定位軸。

所述懸臂桿傾動裝置的懸臂桿採用分段式結構，包括懸臂桿前段、懸臂桿中段和懸臂桿後段，傾動液壓缸設在懸臂桿中段和支座上，擋渣棒夾持裝置設在所述懸臂桿前、中、後段的管內，機械手設在懸臂桿前段的前端，夾緊液壓缸設在懸臂桿後段管內，擋渣棒夾持裝置由夾緊液壓缸驅動其機械手，配重設在懸臂桿後段上，所述懸臂桿的各段之間通過法蘭連線，且前面兩段之間的法蘭為安全法蘭。

所述懸臂桿傾動裝置能在傾動液壓缸驅動下，相對懸掛平台以支的迴轉中心作上下轉動。

在所述懸臂桿傾動裝置的懸臂桿中段上設有防護板。

在所述懸臂桿傾動裝置的懸臂桿後段設有手動投放裝置。

在所述懸臂桿傾動裝置上設有指示器。

改善效果

1、《懸掛式擋渣棒投放裝置》結構緊湊、運行可靠。在該發明中，通過設定行走平台、懸掛平台和旋轉平台，懸掛平台與行走平台相連，旋轉平台設在懸掛平台上，同時，將該發明的其他部件設在旋轉平台上，將整個裝置懸掛在生產車間內，根據實際生產需要，行走平台帶動其他部件移動到相應位置，形成了一個整體結構緊湊、運行安全可靠的懸掛式擋渣棒投放裝置。

2、該發明能實現準確控制懸掛式擋渣棒投放裝置的減速和停止位置進而確保擋渣棒的準確投放。在轉爐煉鋼的生產作業場合，轉爐出鋼口的位置隨著每次的修補會有一些變化，2012年5月之前的懸掛式擋渣棒投放裝置便無法準確控制懸掛式擋渣棒投放裝置的減速和停止位置，而將在該發明中增設接近開關調節裝置後，當轉爐出鋼口的位置變化後，通過減速機帶動絲桿轉動相應圈數，絲桿上的滑塊隨著會進行水平移動，以此帶動接近開關支架的水平移動，這樣便抵消了出鋼口的位置的變化，來確保接近開關支架與接近開關感應片的相對距離保持不變，這樣就能實現準確控制懸掛式擋渣棒投放裝置的減速和停止位置進而確保擋渣棒的準確投放；同時通過在底座上設有水平軸，保證了調節裝置在移動過程中不會上下偏移，起到了定位作用，使得移動距離更加準確，保障了該發明的安全可靠運行。

3、該發明能使懸掛式擋渣棒投放裝置的懸掛平台與行走平台定位準確，在投放過程中穩定結合，保證擋渣棒的準確投放。該發明中的旋轉定位鎖緊機構通過其底座與旋轉平台連線，其定位孔座與懸掛平台固定連線，當懸掛平台與行走平台的位置相對固定後，油缸驅動該裝置的柱銷運動，插入行走平台上的定位孔座中，確保二者之間不會有相對運動。在懸掛式擋渣棒投放裝置的作業場所，根據現場的工作需要，當懸掛平台旋轉一定角度後，先用減速電機驅動絲桿運動，進而帶動本裝置中的箱體作橫向運動，到達預定位置後，需將兩平台鎖緊時，再由油缸驅動柱銷作直線運動，插入行走平台的定位孔座中，將二者鎖緊，確保了懸掛式擋渣棒投放裝置的懸掛平台與行走平台定位準確，在投放過程中穩定結合，保證擋渣棒的準確投放；同時本裝置運行安全可靠，在裝置中，在箱體中設有兩個定位軸，使得箱體在運動過程中不會傾斜，定位軸對本裝置起到輔助支撐和定位導向作用，因而確保了其能安全可靠運行。

4、該發明便於維護、檢修和更換易損件。在該發明的使用過程中，懸臂桿傾動裝置中的懸臂桿的前端因為要夾持擋渣棒伸入爐內，工況複雜，因而前端是易損件，該發明將傾動桿設計成分段式結構，極大方便了工人對易損件的維修和更換，同時，易損件損壞時只需要將懸臂桿的前段更換即可，與2012年5月之前技術中的將整個懸臂桿更換相比，節約了生產成本；同時，懸臂桿前段與中段連線的法蘭為安全法蘭，在傾倒鋼水的過程中，遇到緊急情況轉爐會自動抬起時，前段與中段會在安全法蘭處折斷，進而不影響整個傾動裝置的使用，確保了生產的安全性和鋼水的質量。

5、該發明能最大程度地節約生產空間。在該發明中，將懸臂桿吊掛架設計成能上下移動的結構，在完成擋渣棒的投放後，在車載液壓站的驅動作用下，懸臂桿吊掛架帶動懸臂桿傾動裝置等部件整體上移升起，與2012年5月之前技術中的懸臂桿傾動裝置固定連線在平台上相比，該發明能最大程度地節約生產空間，便於生產車間內其他裝置的作業與行走。

6、該發明使用方便、運行安全可靠。在該發明中，通過在懸臂桿傾動裝置上設定指示器，極大地方便了操作工人觀察傾動桿的旋轉角度，使用起來很方便，該發明採用全自動控制和手動控制兩種方式，便於操作，同時，該發明的使用過程中，正常情況下擋渣棒夾持裝置是由液壓缸驅動的，當液壓缸出現故障無法驅動夾持裝置進行投放擋渣棒的動作時，採用人工操作手動投放裝置進行擋渣棒的投放，確保了生產的連續進行。

附圖說明

圖1是《懸掛式擋渣棒投放裝置》的結構示意圖。

圖2是該發明懸掛式擋渣棒投放裝置中接近開關調節裝置的結構示意圖。

圖3是該發明懸掛式擋渣棒投放裝置中旋轉定位鎖緊機構的結構示意圖。

圖4是該發明懸掛式擋渣棒投放裝置中懸臂桿傾動裝置的結構示意圖。

以上的圖中有：行走平台1、行走驅動裝置2、能介系統3、接近開關調節裝置4、車載液壓站5、旋轉定位鎖緊裝置6、懸掛平台7、指示器8、手動投放裝置9、懸臂桿傾動裝置10、防護板11、擋渣棒12、擋渣棒夾持裝置13、懸臂桿吊掛架14、旋轉平台15、旋轉平台驅動裝置16、吊架41、第一底座42、第一絲桿43、第一減速機44、滑塊45、接近開關支架46、軸47、減速接近開關48、停止接近開關49、第二底座61、箱體62、柱銷63、油缸64、第二絲桿65、第二減速機66、定位軸67、定位孔座68、傾動桿前段101、傾動桿中段102、傾動桿後段103、夾緊液壓缸104、機械手105、配重106、傾動液壓缸107、支座108。

技術領域

《懸掛式擋渣棒投放裝置》涉及一種冶金行業煉鋼系統中用的擋渣棒投放裝置，尤其涉及一種懸掛式擋渣棒投放裝置。

權利要求

1.《懸掛式擋渣棒投放裝置》包括懸臂桿傾動裝置（10）、擋渣棒夾持裝置（13）、能介系統（3），其中擋渣棒夾持裝置（13）設在懸臂桿傾動裝置（10）的懸臂桿內，能介系統（3）用於冷卻懸臂桿傾動裝置（10）的懸臂桿前端以及擋渣棒夾持裝置（13），其特徵在於：該懸掛式擋渣棒投放裝置還包括行走平台（1）、懸掛平台（7）、旋轉平台（15）和車載液壓站（5），所述能介系統（3）和車載液壓站（5）設在旋轉平台（15）上，旋轉平台（15）設在懸掛平台（7）上，並能在旋轉平台驅動裝置（16）的驅動下與懸掛平台（7）之間相對轉動，懸臂桿傾動裝置（10）通過懸臂桿吊掛架（14）與旋轉平台（15）連線，懸掛平台（7）設在行走平台（1）上，在行走平台（1）上設有行走驅動裝置（2），在行走驅動裝置（2）的驅動下，帶動懸掛平台（7）移動，所述車載液壓站（5）用於驅動懸臂桿傾動裝置（10）和擋渣棒夾持裝置（13）動作。

2.根據權利要求1所述的懸掛式擋渣棒投放裝置，其特徵在於：在所述行走平台（1）上設有接近開關調節裝置（4），該裝置包括吊架（41），在吊架（41）上設有第一底座（42），在第一底座（42）中設有第一絲桿（43）和第一減速機（44），第一絲桿（43）由第一減速機（44）驅動，在第一絲桿（43）上連線有滑塊（45），在滑塊（45）的下端設有接近開關支架（46），在第一底座（42）中設有軸（47），軸（47）和滑塊（45）相連。

3.根據權利要求1所述的懸掛式擋渣棒投放裝置，其特徵在於：在所述旋轉平台（15）上設有旋轉定位鎖緊裝置（6），該裝置包括第二底座（61），在第二底座（61）上設有箱體（62），箱體（62）中有柱銷（63）穿過，柱銷（63）由油缸（64）驅動作往復運動，在箱體（62）中與柱銷（63）垂直的方向上設有第二絲桿（65），第二絲桿（65）由第二減速機（66）驅動，第二絲桿（65）帶動箱體（62）左右移動，該鎖緊裝置通過第二底座（61）設在懸掛式擋渣棒投放裝置的旋轉平台（15）上，在懸掛平台（7）上設有定位孔座（68），在箱體（62）中與絲桿軸向平行的方向設有定位軸（67）。

4.根據權利要求1所述的懸掛式擋渣棒投放裝置，其特徵在於：所述懸臂桿傾動裝置（10）的懸臂桿採用分段式結構，包括懸臂桿前段（101）、懸臂桿中段（102）和懸臂桿後段（103），傾動液壓缸（107）設在懸臂桿中段（102）和支座（108）上，擋渣棒夾持裝置（13）設在所述懸臂桿前、中、後段的管內，機械手（105）設在懸臂桿前段（101）的前端，夾緊液壓缸（104）設在懸臂桿後段（103）管內，擋渣棒夾持裝置（13）由夾緊液壓缸（104）驅動其機械手（105），配重（106）設在懸臂桿後段（103）上，所述懸臂桿的各段之間通過法蘭連線，且前面兩段之間的法蘭為安全法蘭。

5.根據權利要求4所述的懸掛式擋渣棒投放裝置，其特徵在於：所述懸臂桿傾動裝置（10）能在傾動液壓缸（107）驅動下，相對懸掛平台（7）以支座（108）的迴轉中心作上下轉動。

6.根據權利要求5所述的懸掛式擋渣棒投放裝置，其特徵在於：在所述懸臂桿傾動裝置（10）的懸臂桿中段（102）上設有防護板（11）。

7.根據權利要求5所述的懸掛式擋渣棒投放裝置，其特徵在於：在所述懸臂桿傾動裝置（10）的懸臂桿後段（103）設有手動投放裝置（9）。

8.根據權利要求5所述的懸掛式擋渣棒投放裝置，其特徵在於：在所述懸臂桿傾動裝置（10）上設有指示器（8）。

實施方式

參照圖1，《懸掛式擋渣棒投放裝置》包括懸臂桿傾動裝置10、擋渣棒夾持裝置13、能介系統3，其中擋渣棒夾持裝置13設在懸臂桿傾動裝置10的懸臂桿內，能介系統3用於冷卻懸臂桿傾動裝置10的懸臂桿前端以及擋渣棒夾持裝置13，該懸掛式擋渣棒投放裝置還包括行走平台1、懸掛平台7、旋轉平台15和車載液壓站5，所述能介系統3和車載液壓站5設在旋轉平台15上，旋轉平台15設在懸掛平台7上，並能在旋轉平台驅動裝置16的驅動下與懸掛平台7之間相對轉動，懸臂桿傾動裝置10通過懸臂桿吊掛架14與旋轉平台15連線，懸掛平台7設在行走平台1上，在行走平台1上設有行走驅動裝置2，在行走驅動裝置2的驅動下，帶動懸掛平台7移動，所述車載液壓站5用於驅動懸臂桿傾動裝置10和擋渣棒夾持裝置13動作。

參照圖2，在所述行走平台1上設有接近開關調節裝置4，該裝置包括吊架41，在吊架41上設有第一底座42，在第一底座42中設有第一絲桿43和第一減速機44，第一絲桿43由第一減速機44驅動，在第一絲桿43上連線有滑塊45，在滑塊45的下端設有接近開關支架46，在第一底座42中設有軸47，軸47和滑塊45相連。在轉爐煉鋼的生產作業場合，轉爐出鋼口的位置隨著每次的修補會有一些變化，當轉爐出鋼口的位置變化後，投放裝置停止位置也隨之變化，而接近開關感應片的位置不變，本裝置通過第一減速機44帶動第一絲桿43轉動相應圈數，第一絲桿43上的滑塊45隨著會水平移動相應的距離，以此帶動接近開關支架46的水平移動，從而實現減速接近開關48和停止接近開關49的前後移動，這樣便抵消了出鋼口的位置變化，確保接近開關支架46與接近開關感應片的相對距離保持不變，這樣就能實現準確控制懸掛式擋渣棒投放；同時通過在底座上設有水平軸，保證了調節裝置在移動過程中不會上下偏移，起到了定位作用，使得移動距離更加準確，保障了該發明的安全可靠運行。

參照圖3，在所述旋轉平台15上設有旋轉定位鎖緊裝置6，該裝置包括第二底座61，在第二底座61上設有箱體62，箱體62中有柱銷63穿過，柱銷63由油缸64驅動作往復運動，在箱體62中與柱銷63垂直的方向上設有第二絲桿65，第二絲桿65由第二減速機66驅動，第二絲桿65帶動箱體62左右移動，該鎖緊裝置通過第二底座61設在懸掛式擋渣棒投放裝置的旋轉平台15上，在懸掛平台7上設有定位孔座68，在箱體62中與絲桿軸向平行的方向設有定位軸67。該發明中的旋轉定位鎖緊裝置6通過第二底座61與旋轉平台15連線，其定位孔座68與懸掛平台7固定連線，當懸掛平台7與行走平台1的位置相對固定後，油缸64驅動該裝置的柱銷63運動，插入行走平台上的定位孔座68中，確保二者之間不會有相對運動，該裝置中的油缸64由車載液壓站5提供動力。在懸掛式擋渣棒投放裝置的作業場所，根據現場的工作需要，當懸掛平台旋轉一定角度後，先用減速電機驅動絲桿運動，進而帶動本裝置中的箱體作橫向運動，到達預定位置後，需將兩平台鎖緊時，再由油缸驅動柱銷作直線運動，插入行走平台的定位孔中，將二者鎖緊，確保了懸掛式擋渣棒投放裝置的懸掛平台與行走平台定位準確，在投放過程中穩定結合，保證擋渣棒的準確投放；同時本裝置運行安全可靠，在裝置中，在箱體中設有兩個定位軸，使得箱體在運動過程中不會傾斜，定位軸對本裝置起到輔助支撐和定位導向作用，因而確保了其能安全可靠運行。

參照圖4，所述懸臂桿傾動裝置10的懸臂桿採用分段式結構，包括懸臂桿前段101、懸臂桿中段102和懸臂桿後段103，傾動液壓缸107設在懸臂桿中段102和支座108上，擋渣棒夾持裝置13設在所述懸臂桿前、中、後段的管內，機械手105設在懸臂桿前段101的前端，夾緊液壓缸104設在懸臂桿後段103管內，擋渣棒夾持裝置13由夾緊液壓缸104驅動其機械手105，配重106設在懸臂桿後段103上，所述懸臂桿的各段之間通過法蘭連線，且前面兩段之間的法蘭為安全法蘭。在該發明的使用過程中，懸臂桿傾動裝置中的傾動桿的前端因為要夾持擋渣棒12伸入爐內，工況複雜，因而前端是易損件，該發明將傾動桿設計成分段式結構，極大方便了工人對易損件的維修和更換，同時，易損件損壞時只需要將傾動桿的前段更換即可，與2012年5月之前技術中的將整個懸臂桿更換相比，節約了生產成本；同時，傾動桿前段與中段連線的法蘭為安全法蘭，在傾倒鋼水的過程中，遇到緊急情況轉爐會自動抬起時，前段與中段會在安全法蘭處折斷，進而不影響整個傾動裝置的使用，確保了生產的安全性和鋼水的質量。

該發明的工作過程如下：當轉爐傾動到90°出鋼將終了時，撥“遠程”開關，在此之間應已鬆開擋渣棒夾持裝置13並裝上擋渣棒12，旋轉平台驅動裝置16電機反向旋轉，旋轉平台15由90°→0°轉動，到位後，旋轉平台15下方的接近開關發訊，電機停止反向旋轉，旋轉定位鎖緊裝置6的定位銷延時插入；懸臂桿吊掛架14控制懸臂桿傾動裝置10等開始下降，下降到位接近開關發訊，停止下降。轉爐煉鋼計算機給出90°位置信號後，按動“前進”按鈕，懸掛式擋渣棒投放裝置從停放位置向前運行，懸臂桿傾動裝置10的懸臂桿前段101伸向轉爐爐內方向，到達停車位置前一段距離，行走平台1下方接近開關發訊，智慧型控制系統將行走驅動裝置2的電機轉為低速運行，懸掛式擋渣棒投放裝置慢速行駛到位後，行走平台1下方接近開關發訊，行走驅動裝置2的電機停止，能介系統3的氣冷裝置開始向懸臂桿傾動裝置10供氣。

在操作工確認出鋼即將終了鋼渣將流出之前的時刻，啟動“投放”開關，懸臂桿傾動裝置10開始下傾，下傾到位後，指示器裝置8的下極限位置接近開關發訊，懸臂桿傾動裝置10停止下傾，同時擋渣棒夾持裝置13的液壓缸活塞桿伸出，擋渣棒夾持裝置13鬆開，擋渣棒12被投放；然後懸臂桿傾動裝置10上傾，上傾到指示器裝置8的上極限位置接近開關發訊，懸臂桿傾動裝置10上傾停止，同時行走驅動裝置2的電機起動反轉，懸掛式擋渣棒投放裝置開始退回。懸掛式擋渣棒投放裝置退回到接近停放位置時，行走平台1上的接近開關發訊，智慧型控制系統控制行走驅動裝置2的電機轉為低速運行，掛式擋渣棒投放裝置慢速行駛到停放位置時，行走平台1上的接近開關發訊，行走驅動裝置2的電機停止轉動。延時，旋轉定位鎖緊裝置6的定位銷拔出，車載液壓站5停止工作，懸臂桿吊掛架14控制懸臂桿傾動裝置10等上升到初始位置，旋轉平台15正轉，旋轉到90°位時，在旋轉平台15上下方的接近開關發訊，旋轉驅動裝置16的電機使旋轉平台15停止運行，能介系統3的氣冷裝置十分鐘後停止供氣。

榮譽表彰

2017年6月22日，《懸掛式擋渣棒投放裝置》獲得安徽省第五屆專利獎優秀獎。