风口小套自动更换机的制作方法

本发明涉及高炉送风系统的风口领域，具体来说，涉及一种风口小套自动更换机。

背景技术：

风口是高炉送风系统中的重要设备，它安装在高炉炉腰下部，是直吹管与高炉之间连接的过渡套，主要承担将热风送到高炉内部。由于风口使用环境非常恶劣，送风温度高约1250℃，风口前端的小套磨损较大，造成风口小套的更换量相当大。风口小套更换设备的主要职能就是把损坏的小套从风口内拉出，并将好的小套安装就位。

目前小套更换设备有二部分组成即风口拉拔机和风口安装机组成。风口小套拉拔机其主要功能是将小套从中套内拉出，它主要由前升降油缸1、后升降油缸2、进退油缸3、逆打击机4、车架5、风口拉头6、前后油缸手动液压控制系统7、进退油缸手动控制8、连接座9、顶杆10组成。液压控制系统由马达、油泵、调压伐、手动换向伐组成。

如图1所示，现有小套拉拔技术描述：首先用电动葫芦将小套拉拔机吊运到距风口大套前3米处放下，然后用人工将拉拔小车推到风口大套前，使上部顶杆10顶在中套端面上同时也要将下部的连接座9对准炉皮上的插销孔，作业人员将插销插入到孔内，固定好风口小套拉拔机后启动液压系统，手动操作前后油缸手动液压控制系统7调整前升降油缸1和后升降油缸2，使拉头中心对准风口中心，再操作前后 油缸手动液压控制系统7使进退油缸3前进，当拉头6超过小套前端时停止前进，操作前后油缸手动液压控制系统7使前升降油缸上升，这样做能使前面的拉钩能钩住小套，经过操作人员确认拉钩已拉住小套后再操作前后油缸手动液压控制系统7使进退油缸3后退，同时还要手动开启逆向打击机4双举并措将小套拉出。但由于小套与中套的配合很紧，该种拉拔机已无法将小套顺利地拉出。风口小套的拉拔全靠人工来进行，所以在定修和抢修更换小套作业中需要大量的人员用土办法将小套打出。

如图2所示，小套安装机其主要功能是将新的小套安装就位，它由前升降油缸11、后升降油缸12、进退油缸13、正打击机14、车架15、风口安装头16、前后油缸手动液压控制系统17和进退油缸手动控制18、连接座19组成。液压控制系统由马达、油泵、调压伐、手动换向伐组成。

风口小套的安装过程：首先将新的小套用电动葫芦吊运到小套安装机安装头上，并将其位置固定好再用电动葫芦吊运安装机到距风口大套前3米处放下，然后采用人工推的方法将安装小车推到风口大套前，使下部连接座19的插销孔对准炉皮上的插销孔，作业人员将插销插入到孔内，固定好风口小套按装机后启动液压系统，手动操作前后油缸手动液压控制系统17调整前升降油缸11和后升降油缸12，使小套的中心对准中套中心，再操作进退油缸手动控制18使进退油缸13前进，当小套进入到中套内部时手动开启正打击机，这时风口小套同时受到油缸的推力和打击机的打击力，小套能牢牢地镶嵌在中套内，小套四周确认密封良好后风口小套的安装也就完成了，然后操作进退油缸手动控制18使进退油缸13退，油缸退到位后操作人员拔出连接 座19处的插销再用人工将安装机拉出，用电动葫芦将安装机吊走，风口安装过程结束。但由于风口中套与小套的结合面变形，同时安装机油缸推力和打击机的打击力都较小，小套安装到位后还有缝隙，密封不到位，故风口就位后还需要采用人工抬着撞杆将小套撞紧，这样才能使风口小套和中套紧密结合，撞紧的风口因受力不均有时会出现小套安装角度偏移和漏风的现象，影响主作业线的正常生产。安装一只风口要消耗大量人力，且效率低、用时多。

现有技术的缺陷：风口更换设备设计功能单一，拆和装是分开的，所选用的打击机功率不够，冲击力小，使用的拉拔油缸采用双出杆形式，内部活塞有效面积小，造成拉力不够，风口的更换拆装全靠人拉肩扛来进行。同时风口更换机体积庞大，重量大，无自行走动的功能，安装机的移动要靠人工推动，自动化化程度很低。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的不足，提供了一种风口小套自动更换机，其能够同时适应风口小套的拆装。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案在于：一种风口小套自动更换机，包括机架、支撑台、推拉杆以及拉钩，所述支撑台位于所述机架上，所述支撑台与所述机架之间设置有升降驱动机构，所述推拉杆位于所述支撑台上，所述推拉杆与水平设置于支撑台上的进退驱动油缸相连接，所述拉钩与所述推拉杆铰接，所述推拉杆上设置有拉钩顶升油缸，所述拉钩顶升油缸与拉钩连接，用于驱动所述拉钩相对于推拉杆上下转动。

作为优选方案，所述推拉杆上设置有用于检测拉钩位置的检测部件。

作为优选方案，所述机架的底部设置有三个车轮,其中一个车轮为主动轮,剩余的两个为被动轮,所述主动轮通过车轮架与机架连接,所述主动轮通过液压马达驱动转动。

作为优选方案，所述车轮架上设置有旋转主轴，所述旋转主轴与所述机架可转动连接，所述旋转主轴上设置有转向齿轮，所述机架上还设置有通过转向马达驱动的驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述转向齿轮啮合。

作为优选方案，所述机架的前侧下部铰接有固定钩，所述固定钩与所述机架之间设置有用于调节所述固定钩位置的固定钩驱动油缸。

作为优选方案，所述进退驱动油缸的数量为两个，两个所述进退驱动油缸的一端均与所述支撑台铰接，两个所述进退驱动油缸的另一端通过连接板相连，所述连接板与推拉杆连接。

作为优选方案，所述连接板上设置有用于对所述推拉杆施加打击作用力的打击机。

作为优选方案，所述机架的前侧上部铰接有支撑臂，所述机架上设置有蜗轮蜗杆机构，所述支撑臂与所述蜗轮连接，所述支撑臂通过蜗轮带动能够转动至朝向机架的前侧或者后侧。

实施本发明的，具有以下有益效果：拉钩能够相对于推拉杆上下转动，因此，通过拉钩顶升油缸的驱动，该更换机能够同时适应于风口小套的拆卸与安装。采用液压马达驱动主动轮转动，能够便于控制 该更换机的前进与后退，大大节省了人力。通过蜗轮蜗杆机构，便于控制支撑臂的位置。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为现有技术中，风口小套拉拔机的结构示意图；

图2为现有技术中，风口小套安装机的结构示意图；

图3为本发明的风口小套自动更换机的结构示意图；

图4为图3中主动轮与机架的结构示意图；

图5为图3的局部结构示意图；

图6为图5的俯视图；

图7为图6的C-C向剖视图；

图8为与图7相对的另一个状态；

图9为拉钩与风口小套的一种状态示意图，其为安装风口小套的状态；

图10为图9中托架的剖视示意图；

图11为图10的左视图；

图12为支撑臂驱动机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明进一步详细说明。

参照图3～12所示，本发明的风口小套自动更换机，包括机架1、支撑台6、推拉杆5以及拉钩4，机架1为该更换机的整体支撑，支撑台6位于机架1上，支撑台6与机架1之间设置有两套升降驱动机构(图中未示出)，位于该机架的前侧与后侧，该升降驱动机构用于驱动支撑台6上下运动，以便在高度方向调节风口小套自动更换机的拉钩4使其处于便于更换风口小套的位置，该升降驱动机构可以为液压油缸等。操作箱10位于该更换机的后侧上部，以便于对该更换机进行电气操作控制。

推拉杆5位于支撑台6上，推拉杆5与水平设置于支撑台6上的进退驱动油缸19相连接，该进退驱动油缸19沿着支撑腿的水平方向设置，从而能够驱动推拉杆5沿水平方向移动，以便在水平方向调节风口小套自动更换机的拉钩4位置。拉钩4与推拉杆5铰接，推拉杆5上设置有拉钩顶升油缸21，拉钩顶升油缸21与拉钩4连接，用于驱动拉钩4相对于推拉杆5上下转动，具体而言，拉钩顶升油缸21可以与拉钩4形成铰接，当拉钩顶升油缸21伸出与缩回时，其能够带动拉钩4绕着推拉杆5转动，从而通过转换拉钩4即可适应风口小套的拆装要求。

为便于拉钩4准确定位，推拉杆5上设置有用于检测拉钩4位置的检测部件20。检测部件20的作用在于，获知风口小套的位置，该检测部件20可以为传感器，其连接于该更换机的控制系统，当检测到该拉钩4进入到风口小套时，则拉钩顶升油缸21顶出，使得拉钩4钩住风口小套。

为节省人力，机架1的底部设置有三个车轮，这三个车轮用于机架1的前后移动，其中一个车轮为主动轮9,主动轮9安装于车轮架上，以通过车轮架与机架1连接,主动轮9通过液压马达11驱动转动。剩余的两个为被动轮,其在主动轮的带动下沿着地面滚动。

进一步，为方便该机架1转弯，车轮架上设置有旋转主轴15，旋转主轴与机架1可转动连接，旋转主轴上设置有转向齿轮12，机架1上还设置有通过转向马达14驱动的驱动齿轮13，驱动齿轮13与转向齿轮12啮合。如图所示，旋转主轴15沿着车轮架的高度方向延伸，在机架1上设置轴承箱17，轴承箱17内设置圆锥轴承18，该旋转主轴15插入于圆锥轴承18中。另外，机架1上设置驱动齿轮13，该驱动齿轮13通过转向马达驱动，并且该驱动齿轮13与转向齿轮12啮合从而传递动力至转向齿轮。

为便于将该更换机与高炉炉皮连接以保证更换机在工作状态的位置，机架1的前侧下部铰接有固定钩2，固定钩2与机架1之间设置有用于调节固定钩2位置的固定钩驱动油缸3。这样，能够通过固定钩驱动油缸3来控制固定钩2的上下转动，使得固定钩2便于钩在炉皮上的钩座上。

本发明中，进退驱动油缸19的数量为两个，两个进退驱动油缸19的一端均与支撑台6铰接，两个进退驱动油缸19的另一端通过连接板相连，连接板与推拉杆5连接。这样，采用两个油缸，便于对风口小套施加较大的作用力。优选为，连接板上设置有用于对推拉杆5施加打击作用力的打击机7。该打击机7与连接板连接，能够与油缸一同对推拉杆5施加作用力，从而对拉钩4施加作用力。

如背景技术所描述的，更换机在移动至邻近安装位置时，需将其上部顶在中套端面上，将下部与炉皮连接，本发明中，机架1的前侧上部铰接有支撑臂8，机架1上设置有蜗轮蜗杆机构，支撑臂8与蜗轮23连接，支撑臂8通过蜗轮23带动能够转动至朝向机架1的前侧或者后侧，蜗杆24与液压马达25连接，以便蜗杆24转动并带动蜗轮23转动。

本发明的这种更换机，在安装时，可以借助于托架22，该托架22包括后板2201以及与后板2201相连的托板2202，使用时将其套于拉钩处，这样，便于对风口小套施加推力，以便更好地安装风口小套50。

接下来，对本发明的工作原理进行说明，其中该更换机可以连接于控制系统，以便实现智能控制，例如，可以采用遥控器或者是输入单元等对各部件进行操作，以使得各部件动作，从而进一步方便对风口小套进行更换。

自动拆卸风口小套工作过程：首先使机架前端的支撑臂8翻出向前，操作人员按下小车行走控制手柄，液压马达带动小车走行轮前进，风口更换小车行走到风口大套前方并使小车前固定钩2对准炉皮勾座，支撑臂8支撑在风口中套的端面上，按下固定钩操作手柄，固定钩自动挂上并发出挂钩完成信号，观察拉钩4在风口中的位置，通过操作前后两只升降油缸控制开关使组合安装头对准风口小套中心线。发出拉拔小套指令，进退驱动油缸19推动打击机7和拉钩4前进，当组合式安装头进入风口小套后，检测部件20发出信号，电控系统根据程序自动操作使拉钩4抬起动作，拉钩4拉住小套50，液压系统压力升高发出信号，电控系统根据收到的信号再次自动操作进退驱动油缸19，使进退油缸带着拉钩4后退，当油缸在后退过程中遇到阻力时液压系 统压力上升，当检测到压力达11mpa时电控系统会自动开启打击机7进行打击，帮助油缸克服阻力顺利地把小套拉出中套，压力低于110mpa时打击机停止打击，拉出小套后油缸后退到底时检测装置发出信号，电控系统自动操作使组合式安装头松开。自动抬起安装机前固定钩并发出信号，检修人员操作安装机小车后退，行走到电动葫芦下方时停下，检修人员可轻松地将拆下的小套吊走，完成了自动拆卸风口小套作业。

安装风口小套工作过程：首先将风口小套50用电动葫芦吊运到安装机前方，正确地摆放在风口更换机的组合式安装头上并将其固定好，检修人员操作小车行走手柄，使风口更换小车行走到风口大套前方并使小车前固定钩2对准炉皮勾座，按下挂钩操作手柄，固定钩2自动挂上并发出挂钩完成信号，观察拉钩4在风口中的位置，通过操作前后两只升降驱动机构控制开关使拉钩4对准风口中套中心线。发出安装小套指令，进退油缸推动风口、打击机和组合式安装头前进，当组合式安装头带着风口进入中套后阻力开始增大，油缸压力上升，压力达到设定值后压力开关发出信号，打击机开始打击，在油缸的推力和打击机打击力的双重作用下将风口小套紧紧地镶嵌在风口中套上，观察小套密封面是否有缝隙，若没有缝隙就发出安装完成信号，安装机双油缸自动后退，到位后自动停止，按下固定钩脱开按钮，固定钩自动脱开并发出信号，检修人员操作安装机小车退回，完成安装风口小套工作。

当安装机自动化系统发生故障时，本设备还有一套辅助手动操作系统，它可以通过对液压换向阀的手动控制来完成更换机的每一个动 作，确保在小套的更换过程中一旦电控系统发生故障也能继续完成更换小套的作业，确保了作业的连续性。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。