双球铰螺柱式转炉连接装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种双球铰螺柱式转炉连接装置，主要针对现有技术的转炉连接装置热变形位移补偿量小、成本高而设计。本实用新型双球铰螺柱式转炉连接装置，包括连接在炉体与托圈之间的若干连接结构，所述连接结构包括螺柱，所述螺柱上对称设有两组球铰单元，两组所述球铰单元上分别设有托圈连接座和炉体连接座，所述球铰单元通过螺母锁紧在所述螺柱上；其中每组所述球铰单元包括依次套设在所述螺柱上的上小径球面垫圈、下小径球面垫圈、上大径球面垫圈和下大径球面垫圈；两组所述的下小径球面垫圈和上大径球面垫圈分别卡装在所述炉体连接座和所述托圈连接座的轴孔中。本实用新型热变形位移补偿量大、综合投资少。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及转炉炉体与托圈的连接装置，尤其涉及一种双球铰螺柱式转炉连 接装置。 双球铰螺柱式转炉连接装置
【背景技术】
[0002] 目前，大中型转炉使用的转炉炉体与托圈的连接装置主要有两种：上部三点球铰 螺栓支撑连接装置和下部球铰二力杆三点悬挂连接装置。其中上部三点球铰螺栓支撑连接 装置的热变形位移补偿量小，炉体上部结构复杂，抬高了转炉重心，不利于上部裙板和炉帽 水冷；下部球铰二力杆三点悬挂连接装置的连杆及关节轴承的加工安装难度大，制造成本 商。 实用新型内容
[0003] 针对上述问题，本实用新型提供一种热变形位移补偿量大的双球铰螺柱式转炉连 接装置。
[0004] 为达到上述目的，本实用新型双球铰螺柱式转炉连接装置，所述转炉连接装置包 括连接在炉体与托圈之间的若干连接结构，所述连接结构包括螺柱，所述螺柱上对称设有 两组球铰单元，两组所述球铰单元上分别设有托圈连接座和炉体连接座，所述球铰单元通 过螺母锁紧在所述螺柱上；其中每组所述球铰单元包括依次套设在所述螺柱上的上小径球 面垫圈、下小径球面垫圈、上大径球面垫圈和下大径球面垫圈；每组所述的上小径球面垫 圈、下小径球面垫圈、上大径球面垫圈和下大径球面垫圈所呈球面的曲面球心重合；两组所 述的下小径球面垫圈和上大径球面垫圈分别卡装在所述炉体连接座和所述托圈连接座的 轴孔中。
[0005] 进一步地，所述球铰单元与所述螺母之间设有弹性元件。
[0006] 具体地，所述弹性元件为碟簧组。
[0007] 进一步地，所述螺母通过压盖进行紧固，所述压盖通过螺栓进行锁紧。
[0008] 具体地，在所述螺栓与所述压盖之间设有螺栓垫圈。
[0009] 进一步地，在两组所述球铰单元之间设有限位台阶。
[0010] 具体地，所述上小径球面垫圈和所述下小径球面垫圈所呈球面的曲面半径相等， 所述上大径球面垫圈和所述下大径球面垫圈所呈球面的曲面半径相等。
[0011] 特别地，所述连接结构均匀布置在所述托圈上方或所述托圈下方。
[0012] 特别地，所述转炉连接装置还包括若干限位挡座，所述限位挡座均匀布置在所述 托圈上方或所述托圈下方的炉体侧壁上。
[0013] 本实用新型双球铰螺柱式转炉连接装置，所述炉体与所述托圈之间通过若干连接 结构进行连接，与传统的上方三点球铰螺柱支撑连接装置和下方球铰二力杆三点悬挂连接 装置相比，本实用新型具有以下优点：
[0014] 1、能够承载炉体等部件的重量，传递倾动力矩，同时补偿炉体与托圈之间的不等 量热变形位移差；
[0015] 2、能够承载转炉出钢、出渣等工位倾动力矩，防止由于偏心而导致炉体在托圈中 的扭转。
[0016] 3、结构简单，能够使转炉重心下移，热变形位移补偿量大；
[0017] 4、结构安全可靠，自由度高，受力分布合理；
[0018] 5、加工安装较为容易，材料、制造成本低，维护方便，综合投资少。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1是本实用新型实施例1的双球铰螺柱式转炉连接装置结构示意图；
[0020] 图2是本实用新型实施例1的连接结构示意图；
[0021] 图3是本实用新型实施例1的托圈下方的俯视图；
[0022] 图4是本实用新型实施例1的托圈上方的俯视图；
[0023] 图5是本实用新型连接结构的各工作位示意图；
[0024] 图6是本实用新型实施例2的限位挡座安装位置图。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合说明书附图对本实用新型做进一步的描述。
[0026] 本实用新型双球铰螺柱式转炉连接装置，所述转炉连接装置包括连接在炉体与托 圈之间的若干连接结构，所述连接结构包括螺柱，所述螺柱上对称设有两组球铰单元，两组 所述球铰单元上分别设有托圈连接座和炉体连接座，所述球铰单元通过螺母锁紧在所述螺 柱上；其中每组所述球铰单元包括依次套设在所述螺柱上的上小径球面垫圈、下小径球面 垫圈、上大径球面垫圈和下大径球面垫圈；每组所述的上小径球面垫圈、下小径球面垫圈、 上大径球面垫圈和下大径球面垫圈所呈球面的曲面球心重合；两组所述的下小径球面垫圈 和上大径球面垫圈分别卡装在所述炉体连接座和所述托圈连接座的轴孔中。
[0027] 实施例1
[0028] 如图1所示，本实施例中双球铰螺柱式转炉连接装置，托圈1与炉体2之间通过五 个连接结构进行连接，五个连接结构以下悬挂的方式安装在所述托圈1的下方，其中有三 个相对于所述托圈1的平面垂直设置的垂直向连接结构3,两个相对于所述托圈1的平面水 平设置的水平向连接结构4 ;所述转炉连接装置还包括四个限位挡座，其中有三个安装在 所述托圈1上方的上限位挡座5, 一个安装在所述托圈1下方的下限位挡座6。
[0029] 如图2所示，所述连接结构包括螺柱7,所述螺柱7上对称设有两组球铰单元，两组 所述球铰单元上分别设有托圈连接座12和炉体连接座13,所述球铰单元通过螺母14锁紧 在所述螺柱7上；其中每组所述球铰单元包括依次套设在所述螺柱7上的上小径球面垫圈 8、下小径球面垫圈9、上大径球面垫圈10和下大径球面垫圈11 ;每组所述的上小径球面垫 圈8、下小径球面垫圈9、上大径球面垫圈10和下大径球面垫圈11所呈球面的曲面球心重 合；两组所述的下小径球面垫圈9和上大径球面垫圈10分别卡装在所述托圈连接座12和 所述炉体连接座13的轴孔中。在安装时，所述托圈连接座12与所述托圈1固定连接，所述 炉体连接座13与所述炉体2固定连接。
[0030] 本实施例中所述连接结构，在所述球铰单元与所述螺母14之间设有弹性元件15。 所述螺母14通过压盖16进行紧固，所述压盖16通过螺栓17进行锁紧，在所述螺栓17与 所述压盖16之间设有螺栓垫圈18。
[0031] 在两组所述球铰单元之间设有限位台阶19,其中所述限位台阶为弹性或非弹性材 料制成的套筒，所述套筒套设在两组所述球铰单元之间的螺柱上；或所述限位台阶与所述 螺柱7固定连接为一体结构。本实施例中所述限位台阶19为钢套筒。
[0032] 所述上小径球面垫圈8和所述下小径球面垫圈9所呈球面的曲面半径相等，所述 上大径球面垫圈10和所述下大径球面垫圈11所呈球面的曲面半径相等。
[0033] 如图3所示为所述托圈1的下方俯视图，其中所述托圈1的上端为传动侧耳轴，下 端为从动侧耳轴，左半部分为出钢侧，右半部分为加料侧；所述的两个水平向连接结构4分 别布置在传动侧耳轴和从动侧耳轴的下方，所述的一个垂直向连接结构3布置在与所述水 平向连接结构4呈90°的加料侧上，所述的另两个垂直向连接结构3分别布置在与所述的 两个水平向连接结构4呈45°的出钢侧上，所述的一个下限位挡座6布置在与所述水平向 连接结构4呈90°的出钢侧的炉体上。
[0034] 如图4所示为所述托圈1的上方俯视图，其中所述托圈1的上端为传动侧耳轴，下 端为从动侧耳轴，左半部分为出钢侧，右半部分为加料侧；所述的一个上限位挡座5布置在 与传动侧耳轴呈90°加料侧的炉体上，所述的另两个上限位挡座5布置在出钢侧的炉体侧 壁上，三个所述上限位挡座5按360°均匀布置。
[0035] 本实施例中，在转炉工作时，所述连接结构上的两组所述球铰单元能够分别围绕 所述螺母上的中心01、02摆动，摆动角度大，热变形位移补偿量大。在所述转炉工作时，所 述的连接结构的各工作位示意图如图5所示，在图中从左到右依次为冷态时工作位、正常 受热工作位和最大热变形位移工作位。
[0036] 本实施例中所述的双球铰螺柱式转炉连接装置，所述的三个垂直向连接结构主要 用于承载炉体和托圈等部件的重量，传递倾动力矩，同时补偿炉体与托圈之间的不等量热 变形位移差。所述的两个水平向连接结构主要用于承载转炉出钢、出渣等工位的倾动力矩， 防止由于偏心而导致炉体在托圈中的扭转。
[0037] 本实施例中的双球铰螺柱式转炉连接装置，与传统的上部三点球铰螺栓支撑连接 装置相比，本连接装置的摆动角度更大，热变形位移补偿量也更大，结构紧凑，炉体上部结 构简单，使得转炉重心下移；与传统的下部球铰二力杆三点悬挂连接装置相比，本连接装置 的加工和安装比较容易，且在材质和制造上的成本相对较低。
[0038] 实施例2
[0039] 本实施例中双球铰螺柱式转炉连接装置，用于连接托圈与炉体的连接结构以及限 位挡座，与实施例1的结构基本相同，仅是五个所述连接结构安装在所述托圈上方，四个所 述限位挡座安装在所述托圈下方。所述连接结构的安装位置与实施例1基本相同，仅是安 装在所述托圈上方的相应位置，所述限位挡座的安装位置如图6所示。本实施例中的转炉 连接装置适用于中小型转炉的改造，能够替代传统的上部三点球铰螺栓支撑连接装置。
[0040] 实施例3
[0041] 本实施例中双球铰螺柱式转炉连接装置，托圈与炉体之间通过六个连接结构进行 连接，其中有三个相对于所述托圈平面垂直设置的垂直向连接结构和三个相对于所述托圈 平面水平设置的水平向连接结构，所述垂直向连接结构与所述水平向连接结构间隔设置， 六个所述连接结构均匀布置在所述托圈下方。
[0042] 本实施例中所述连接结构与实施例1的连接结构基本相同，仅是本实施例中的弹 性元件为碟簧组，所述碟簧组由上、中、下三层碟簧组成，在炉体正立时，上、下层的碟簧起 到了螺柱预紧以及减震的作用，中间层的碟簧保证了上大径球面垫圈和下大径球面垫圈的 紧密贴合，在炉体倒立时，中间层的碟簧与上大径球面垫圈和下大径球面垫圈一起承载了 炉体等部件的载荷传递。
[0043] 实施例4
[0044] 本实施例中双球铰螺柱式转炉连接装置与实施例3的结构基本相同，仅是在托圈 上方安装有三个限位挡座，三个所述限位挡座均匀布置在所述托圈上方的炉体侧壁上。本 实施例中的连接结构与实施例3相同。
[0045] 本实用新型双球铰螺柱式转炉连接装置，所述的上小径球面垫圈、下小径球面垫 圈、上大径球面垫圈和下大径球面垫圈，仅是为了区分各个球面垫圈而作的区别名称，因此 在此处的大、小并没有具体的限定意义。
[0046] 以上，仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任 何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替 换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求 所界定的保护范围为准。
【权利要求】
1. 一种双球铰螺柱式转炉连接装置，其特征在于：所述转炉连接装置包括连接在炉体 与托圈之间的若干连接结构，所述连接结构包括螺柱，所述螺柱上对称设有两组球铰单元， 两组所述球铰单元上分别设有托圈连接座和炉体连接座，所述球铰单元通过螺母锁紧在所 述螺柱上；其中每组所述球铰单元包括依次套设在所述螺柱上的上小径球面垫圈、下小径 球面垫圈、上大径球面垫圈和下大径球面垫圈；每组所述的上小径球面垫圈、下小径球面垫 圈、上大径球面垫圈和下大径球面垫圈所呈球面的曲面球心重合；两组所述的下小径球面 垫圈和上大径球面垫圈分别卡装在所述炉体连接座和所述托圈连接座的轴孔中。
2. 根据权利要求1所述的双球铰螺柱式转炉连接装置，其特征在于：所述球铰单元与 所述螺母之间设有弹性元件。
3. 根据权利要求2所述的双球铰螺柱式转炉连接装置，其特征在于：所述弹性元件为 碟簧组。
4. 根据权利要求1所述的双球铰螺柱式转炉连接装置，其特征在于：所述螺母通过压 盖进行紧固，所述压盖通过螺栓进行锁紧。
5. 根据权利要求4所述的双球铰螺柱式转炉连接装置，其特征在于：在所述螺栓与所 述压盖之间设有螺栓垫圈。
6. 根据权利要求1所述的双球铰螺柱式转炉连接装置，其特征在于：在两组所述球铰 单元之间设有限位台阶。
7. 根据权利要求1所述的双球铰螺柱式转炉连接装置，其特征在于：所述上小径球面 垫圈和所述下小径球面垫圈所呈球面的曲面半径相等，所述上大径球面垫圈和所述下大径 球面垫圈所呈球面的曲面半径相等。
8. 根据权利要求1所述的双球铰螺柱式转炉连接装置，其特征在于：所述连接结构均 匀布置在所述托圈上方或所述托圈下方。
9. 根据权利要求1所述的双球铰螺柱式转炉连接装置，其特征在于：还包括若干限位 挡座，所述限位挡座均匀布置在所述托圈上方或所述托圈下方的炉体侧壁上。
【文档编号】C21C5/46GK203846051SQ201420187788
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2014年4月17日
【发明者】肖鸿飞, 查炜玮, 方强国, 谢义武 申请人:中冶华天工程技术有限公司