高炉风口二套切割装置的制作方法

本发明涉及切割装置，具体地指一种高炉风口二套切割装置。

背景技术：

高炉风口二套主要用于定位高炉风口，而高炉风口是为高炉生产提供高温热风、煤粉等能源介质的核心设备，因此其拆卸和安装精度对高炉内部流场分布以及高炉炉况有很大的影响。

现有技术中，授权公告号为cn204690027u的中国发明专利公开了一种更换高炉风口二套的专用工具，该装置包括后撞击环、方向控制环、悠锤、前撞击环、小车支架、小车轮、固定装置、大钩等。该装置虽然结构简单、使用方便，但更换中需要大量的人力，人工劳动强度大，而且由于高温环境下高炉内衬和风口二套变形，该方法几乎无法将风口二套拆除。

此外，授权公告号为cn204824940u的中国发明专利公开了一种可快速更换的高炉风口二套，该装置由风口二套本体、连接在风口二套本体上部的铜带、铜带下端面连接的冷却水进管、排出管、风口二套本体及铜带内外壁之间形成的冷却水腔组成，其特征在于：在铜带的外表面设置有环形槽，在实际使用过程中，由于风口二套变形，仍然只能利用火焰切割方式对风口二套进行拆除。

综上所述，国内外对高炉风口二套的拆除尚无有效办法，只能采用传统的火焰切割对风口二套进行破坏性拆除，不仅无法对风口二套的铜材质资源进行回收再利用，而且该方式工作环境温度高、工人劳动强度大、技术水平要求高。此外，采用传统的火焰切割方法在切割过程中会产生大量粉尘和黑烟，给环境带来危害，无法达到国家的环保要求。

技术实现要素：

本发明的目的就是要提供一种高炉风口二套切割装置，该装置利用机械切削方式替代传统的火焰切割方式对高炉风口二套进行切除，不仅能实现高炉风口二套铜材质的资源回收再利用，而且能大幅度降低了工人劳动强度，满足国家环保要求。

为实现上述目的，本发明所设计的高炉风口二套切割装置，包括用于对高炉风口二套表面进行铣削的刀具，其特殊之处在于：还包括用于驱动刀具同时自转和周向公转的刀具旋转机构、设置在刀具旋转机构底部用于驱动其沿y向移动的y向移动机构、设置在y向移动机构下方可带动其沿x向移动的x向移动机构，所述y向移动机构与x向移动机构之间为y向滑动配合；

所述刀具旋转机构包括旋转电机、减速机、套设在减速机的输出轴外圈上的法兰盘、与减速机的输出轴传动连接的旋转轴、套设在旋转轴外圈上的连接轴、以及具有容纳腔的端盖；

所述旋转电机的输出轴与减速机的输入轴传动连接，所述减速机的输出轴通过键槽与旋转轴的一端传动连接，所述旋转轴的另一端向端盖方向延伸穿入端盖的容纳腔内且在其末端固定设置有大斜齿轮；

所述减速机的输出轴通过连接键与套设在其外圈的法兰盘固定连接；所述连接轴的一端与法兰盘固定连接，另一端与端盖固定连接；所述刀具通过轴承安装在端盖的顶部，且刀具的中心轴线方向与旋转轴的中心轴线方向垂直；所述刀具的底部向端盖的容纳腔内延伸且在其末端设置有与大斜齿轮相啮合的小斜齿轮，所述刀具可在旋转电机的驱动下同时沿刀具自身的中心轴线自转和沿旋转轴的中心轴线周向公转。这样，刀具会沿着旋转轴的中心轴线周向公转对高炉风口二套进行切削，同时刀具还会沿着自身的中心轴线进行快速旋转，对高炉风口二套表面进行旋转铣削，极大提升了对高炉风口二套的切削效率。

进一步地，所述y向移动机构包括设置在减速机下方与其固定连接的第一底座、设置在第一底座的中部下方的第一滑台、贯穿第一滑台的中部与其螺纹连接的第一丝杆、以及用于驱动第一丝杆旋转的第一电机，所述第一底座可在第一电机的驱动下带动刀具旋转机构沿第一丝杆的轴向方向相对于x向移动机构移动。

进一步地，所述x向移动机构包括设置在第一底座下方与其y向滑动配合的第二底座、设置在第二底座中部下方与其固定连接的第二滑台、贯穿第二滑台的中部与其螺纹连接的第二丝杆、用于驱动第二丝杆旋转的第二电机、以及设置在第二底座底部与其x向滑动配合的导向槽，所述第二底座可在第二电机的驱动下带动y向移动机构和刀具旋转机构沿第二丝杆的轴向方向相对于导向槽移动。

进一步地，所述第一底座的底部设置有两个与第一丝杆轴向方向平行的第一导向滑槽，所述第二底座的顶部设置有与第一导向滑槽滑动配合的第一导轨，所述第一底座可在第一电机的驱动下带动刀具旋转机构沿第一导轨移动。这样，当第一电机启动时，第一丝杆转动并带动第一底座沿第一导轨相对于x向移动机构进行移动，实现减速机和刀具y向位置的调整。

进一步地，所述第二底座的底部两侧设置有与第二丝杆轴向方向平行的第二导向凹槽，所述导向槽的顶部两侧设置有与第二导向凹槽滑动配合的第二导轨，所述第二底座可在第二电机的驱动下带动y向移动机构和刀具旋转机构沿第二导轨移动。这样，当第二电机旋转时，在第二丝杆旋转推动第二底座及安装在其上面的y向移动机构和刀具旋转机构沿x方向运动，实现刀具水平进刀量的合理调节。

进一步地，所述导向槽的底部设置有与外部的安装平台配合使用的定位安装座。这样，可以通过定位安装座固定在安装平台上，避免在工作过程中发生移动。

再进一步地，所述旋转轴的两端外圈与连接轴的内壁之间均设置有轴承。

更进一步地，所述法兰盘与连接轴之间、所述端盖与连接轴之间均通过螺栓组件固定连接。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

其一，本发明利用大斜齿轮与小斜齿轮相组合的设计，实现了刀具自旋转铣削和周向公转切割的复合运动，结构设计巧妙，有效提高了刀具切削效率，而且能通过合理调节大、小斜齿轮的参数对刀具自旋转速度进行调节，满足不同切削效率的要求。

其二，本发明通过x向移动机构与y向移动机构相结合，这样刀具可以在相应电机的驱动下沿x向或者y向移动，不仅能根据实际需求对刀具的位置进行合理调节，而且实现刀具进刀量的快速进给和精细化控制。

其三，本发明采用机械式替代传统火焰切割方式对风口二套进行切割，不仅满足了风口二套切割过程中的环保要求，实现了风口二套铜材质的资源回收再利用，而且大幅度降低了工人劳动强度，提高了更换效率。

附图说明

图1为一种高炉风口二套切割装置的主视结构示意图；

图2为图1中沿a-a方向的结构示意图；

图3为图1中沿b方向的结构示意图；

图4为图1中沿c-c方向的结构示意图；

图5为图1的俯视结构示意图。

图中，刀具1、刀具旋转机构2、旋转电机2.1、减速机2.2、法兰盘2.3、旋转轴2.4、连接轴2.5、端盖2.6、容纳腔2.61、大斜齿轮2.7、小斜齿轮2.8、y向移动机构3、第一底座3.1、第一导向滑槽3.11、第一滑台3.2、第一丝杆3.3、第一电机3.4、x向移动机构4、第二底座4.1、第一导轨4.11、第二导向凹槽4.12、第二滑台4.2、第二丝杆4.3、第二电机4.4、导向槽4.5、第二导轨4.51、定位安装座5、轴承6。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：

图中所示的一种高炉风口二套切割装置，包括用于对高炉风口二套表面进行铣削的刀具1、用于驱动刀具1同时自转和周向公转的刀具旋转机构2、设置在刀具旋转机构2底部用于驱动其沿y向移动的y向移动机构3、设置在y向移动机构3下方可带动其沿x向移动的x向移动机构4，y向移动机构3与x向移动机构4之间为y向滑动配合；

刀具旋转机构2包括旋转电机2.1、减速机2.2、套设在减速机2.2的输出轴外圈上的法兰盘2.3、与减速机2.2的输出轴传动连接的旋转轴2.4、套设在旋转轴2.4外圈上的连接轴2.5、以及具有容纳腔2.61的端盖2.6，旋转轴2.4的两端外圈与连接轴2.5的内壁之间均设置有轴承6；

旋转电机2.1的输出轴与减速机2.2的输入轴传动连接，减速机2.2的输出轴通过键槽与旋转轴2.4的一端传动连接，旋转轴2.4的另一端向端盖2.6方向延伸穿入端盖2.6的容纳腔2.61内且在其末端固定设置有大斜齿轮2.7；

减速机2.2的输出轴通过连接键与套设在其外圈的法兰盘2.3固定连接；连接轴2.5的一端通过螺栓组件与法兰盘2.3固定连接，另一端通过螺栓组件与端盖2.6固定连接；刀具1通过轴承安装在端盖2.6的顶部，且刀具1的中心轴线方向与旋转轴2.4的中心轴线方向垂直；刀具1的底部向端盖2.6的容纳腔2.61内延伸且在其末端设置有与大斜齿轮2.7相啮合的小斜齿轮2.8，刀具1可在旋转电机2.1的驱动下同时沿刀具1自身的中心轴线自转和沿旋转轴2.4的中心轴线周向公转。当旋转电机2.1转动时，减速机2.2的输出轴带动连接轴2.4、端盖2.6、刀具1一起沿旋转轴2.4的中心轴线旋转；同时，减速机2.2的输出轴也会带动旋转轴2.4、大斜齿轮2.7一起沿旋转轴2.4的中心轴线旋转，并通过大斜齿轮2.7和小斜齿轮2.8带动刀具1沿刀具1的中心轴线自转，所以当旋转电机2.1旋转时，刀具1会沿着旋转轴2.4的中心轴线周向公转对高炉风口二套进行切削，同时刀具1还会沿着自身的中心轴线进行快速旋转，对高炉风口二套表面进行旋转铣削，极大提升了对高炉风口二套的切削效率。

y向移动机构3包括设置在减速机2.2下方与其固定连接的第一底座3.1、设置在第一底座3.1的中部下方的第一滑台3.2、贯穿第一滑台3.2的中部与其螺纹连接的第一丝杆3.3、以及用于驱动第一丝杆3.3旋转的第一电机3.4，第一底座3.1可在第一电机3.4的驱动下带动刀具旋转机构2沿第一丝杆3.3的轴向方向相对于x向移动机构4移动。第一底座3.1的底部设置有两个与第一丝杆3.3轴向方向平行的第一导向滑槽3.11，第二底座4.1的顶部设置有与第一导向滑槽3.11滑动配合的第一导轨4.11，第一底座3.1可在第一电机3.4的驱动下带动刀具旋转机构2沿第一导轨4.11移动。这样，当第一电机3.4启动时，第一丝杆3.3转动并带动第一底座3.1沿第一导轨4.11相对于x向移动机构4进行移动，实现减速机和刀具y向位置的调整。

x向移动机构4包括设置在第一底座3.1下方与其y向滑动配合的第二底座4.1、设置在第二底座4.1中部下方与其固定连接的第二滑台4.2、贯穿第二滑台4.2的中部与其螺纹连接的第二丝杆4.3、用于驱动第二丝杆4.3旋转的第二电机4.4、以及设置在第二底座4.1底部与其x向滑动配合的导向槽4.5，第二底座4.1可在第二电机4.4的驱动下带动y向移动机构3和刀具旋转机构2沿第二丝杆4.3的轴向方向相对于导向槽4.5移动。第二底座4.1的底部两侧设置有与第二丝杆4.3轴向方向平行的第二导向凹槽4.12，导向槽4.5的顶部两侧设置有与第二导向凹槽4.12滑动配合的第二导轨4.51，第二底座4.1可在第二电机4.4的驱动下带动y向移动机构3和刀具旋转机构2沿第二导轨4.51移动。导向槽4.5的底部设置有与外部的安装平台配合使用的定位安装座5。这样，当第二电机4.4旋转时，在第二丝杆4.3旋转推动第二底座4.1及安装在其上面的y向移动机构3和刀具旋转机构2沿x方向运动，实现刀具1水平进刀量的合理调节。

以上仅为本发明的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭示的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。