铁水地面自动化输送系统的制作方法

本发明涉及一种输送系统，尤其是涉及一种应用于钢铁冶炼行业上、用于对铁水包在地面进行转运输送的系统，属于冶金设备技术领域。

背景技术：

目前，在冶金领域，盛载有熔融铁水的铁水包需要进行转运以到达不同的各个工位；常规的铁水包利用电动葫芦进行吊装，电动葫芦行走于车间顶壁上；这种输送方式具有不占用场地的优点，但是同样存在不少缺陷，比如：安全性问题，由于铁水包吊装行走于作业人员的上方，一旦铁水包晃动溅出铁水、或者吊运设备出现故障，铁水包发生掉落、倾覆甚至爆裂，自上而下洒落的铁水将造成严重的安全事故；作业效率问题，采用吊装方式后，只能采用一台电动葫芦对铁水包进行输送，将导致各个工位衔接不够紧凑、无法利用多工位的流水式作业方式提高作业效率，从而影响钢厂的生产效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种安全可靠且有助于提高作业效率的铁水地面自动化输送系统。

本发明的目的是这样实现的：

一种铁水地面自动化输送系统，所述系统包含有设置于地面上用于连接各个工位的多条地面轨道，地面回转盘连接于两根地面轨道之间，作为铁水包转运小车和铁水包倾倒小车的长距离轨道运行；铁水包转运小车和铁水包倾倒小车设有辊道装置，用于与轨道旁的固定辊道将铁水包移动至铁水包转运小车和铁水包倾倒小车。

本发明一种铁水地面自动化输送系统，所述倾倒小车包含有倾倒小车车体，所述倾倒小车车体底部安装有行走于地面轨道上的倾倒小车行走轮，所述倾倒小车车体上安装有竖向向上的升降油缸，所述倾倒小车车体上安装有门架和用于输送铁水包的倾倒小车辊道，且门架位于升降油缸和倾倒小车辊道之间，所述门架上竖向安装有滑轨，升降板滑动设置于门架的滑轨内，上述升降油缸竖向向上设置的活塞杆与升降板相连接，所述升降板上安装有一定滑轮，升降链条的一端固定于升降油缸的缸座上，另一端绕过定滑轮后固定于升降板上，所述升降板上横向设置有两块连接板，其中一块连接板上安装有驱动机构；倾倒小车辊道上的铁水包两侧的倾倒轴架设在连接板上，且驱动机构与一倾倒轴驱动相连。

本发明一种铁水地面自动化输送系统，驱动机构通过键连接与倾倒轴驱动相连。

本发明一种铁水地面自动化输送系统，所述升降板顶部固定安装有翻转马达，一包盖通过销轴铰接于升降板的顶部，且包盖上连接有一扇形齿轮，上述翻转马达的转轴上套装的齿轮与扇形齿轮外缘上的齿口相啮合。

本发明一种铁水地面自动化输送系统，所述地面回转盘包含有安装于地面坑道内的u形底座板，所述u形底座板内平行设置有两条框架支撑条，辊道基板安装于框架支撑条上，且框架支撑条和辊道基板之间设置有称重传感器，所述辊道基板的左右两侧分别安装有两列轴承座，横向设置的辊道通过轴承架设于轴承座上，且辊道平行设置有多根，且辊道的两端均套装有链轮，相邻链轮之间通过链条驱动相连，且驱动机组与一辊道传动相连。

本发明一种铁水地面自动化输送系统，所述辊道的两端均套装有辊道护板，且辊道护板与轴承座之间通过螺栓相连，且螺栓上套装有间隔套，该间隔套位于辊道护板和轴承座之间，横截面为l形结构的防护罩的一端与辊道护板的顶部相连接，另一端与辊道基板相连接。

本发明一种铁水地面自动化输送系统，所述地面轨道包含有回转支撑座，所述回转支撑座上安装有回转支承，所述回转支承的外圈的外缘面上安装有齿圈，减速机总成的驱动轴上套装的齿轮与齿圈相啮合，所述回转支撑座的外圈上竖向安装有回转支座，所述回转支座上安装有轨道支座，所述轨道支座上安装有回转轨道。

本发明一种铁水地面自动化输送系统，所述回转支座的顶面上安装有滑导线支座，所述滑导线支座上安装有滑导线，所述回转支座内安装有集电环支架，所述集电环支架上套装有集电环，所述集电环与滑导线相电连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明将整个输送系统安装于地面之上，铁水包在整个运行过程中更为稳定，不会因晃动而发生铁水溅出的情况；而且由于在地面运行，可利用双工位方式对铁水包进行转移输送，并通过地面回转盘协调行走于各个工位之间的倾倒小车的行进方向，从而使得整个作业过程更为顺畅、作业效率更高；

具体的讲：

一、对于倾倒小车的设计具有以下优点：

1）采用垂直升降方式，并且利用滑轮机构后，使得油缸行程翻倍，即升降板获得两倍油缸行程的升降空间；而且门框的双立柱结构稳定性好，偏转与摆动极小，工作更安全；

2)采用包盖翻转机构，提高了铁水包地面输送过程的环保清洁：为了降低铁水包在输转过程中烟尘对工作车间的排放，在铁水包输转过程中，包盖关闭，在铁水包倾倒工作前，包盖翻转打开，运行稳定可靠；

3)铁水包下部采用辊道支承方式，便于铁水包的自动输转移位，提高了工作效率：本项目对辊道的基本参数包括辊子直径、辊身长度、辊距和辊道速度进行了优化设计，对铁水包的负荷冲击小，整体结构简单，重量轻，运行可靠，维护方便，能够与电炉工位旁的辊道移载输送小车对接输转铁水包；

二、对于地面辊道的设计具有以下优点：

1)辊道基板框架支撑条采用双矩形钢插口设计，能够快速拆卸辊道移载输送小车整体结构：该机械结构设计满足了实际工作中需要应急倾倒过量铁水的突发需要，双矩形钢插口设计能够方便与叉车的叉板对接，快速移除上部整体结构，将过量铁水倾倒入应急坑内，提高了工作效率，减少了占地面积；

2)安装有称重传感器，能够对铁水包内的铁水质量进行监控；

三、对于地面回转盘的设计具有以下优点：

1)传动采用高效节能的新型电机，制动系统变频调速：变频调速通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速，该设计调速精度高，效率高，最大许用扭矩达820n·m，满足了铁水移载转运原地转向的技术要求；

2)回转支承结构设计合理，运行平稳可靠：回转支承采用内外圈设计，外圈齿轮与减速器齿轮相啮合，内圈整体结构产生运动回转，钢球与圆弧滚道四点接触，能同时承受轴向力、径向力和倾翻力矩，整体结构紧凑、重量轻；

3)整体结构采用螺栓紧固连接方式，结构连接紧密：整体结构设计中，回转支承底座与回转支承、回转支座与轨道支座、减速器总成与回转支承底座、集电环支架与轨道支座之间均采用螺栓连接，提高了整体结构的稳定性和牢固性；

4)集电环具有良好的导电性和耐腐蚀性，满足铁水地面输送工况需要：本项目设计的滑线可以用在连续旋转的同时，又需要从固定位置到旋转位置传输电源和信号的机电系统中，提高了系统性能，简化了系统结构，避免传统导线在旋转过程中造成扭伤的技术问题；

5)轨道支承结构采用内凹型设计，内外设计有护板，保证了输送小车接轨时的位置固定：内凹型设计使得输送小车车轮方便驶入轨道支座内，护板按两侧轨道共设计有四块，限定了整体结构位移，确保了整体回转的平稳性。

附图说明

图1为本发明一种铁水地面自动化输送系统的示意图。

图2为本发明一种铁水地面自动化输送系统的倾倒小车的结构示意图。

图3为本发明一种铁水地面自动化输送系统的倾倒小车的侧视图（铁水包倾倒状态）。

图4为本发明一种铁水地面自动化输送系统的倾倒小车的的俯视图。

图5为本发明一种铁水地面自动化输送系统的铁水包的结构示意图。

图6为本发明一种铁水地面自动化输送系统的地面辊道的侧视图。

图7为本发明一种铁水地面自动化输送系统的地面辊道的俯视图。

图8为本发明一种铁水地面自动化输送系统的地面回转盘的侧视图。

图9为本发明一种铁水地面自动化输送系统的地面回转盘的俯视图。

其中：

地面轨道101、地面回转盘102、地面辊道103、行走小车104、倾倒小车105；

倾倒小车车体1.1、倾倒小车行走轮1.2、倾倒小车辊道1.3、门架1.4、升降板1.5、升降油缸1.6、定滑轮1.7、升降链条1.8、连接板1.9、驱动机构1.10、包盖1.11、扇形齿轮1.12、翻转马达1.13；

铁水包2.1、倾倒轴2.2；

u形底座板3.1、框架支撑条3.2、辊道基板3.3、轴承座3.4、辊道3.5、辊道护板3.6、间隔套3.7、防护罩3.8、链轮3.9、链条3.10、驱动机组3.11；

回转支撑座4.1、回转支承4.2、齿圈4.3、减速机总成4.4、齿轮4.5、回转支座4.6、轨道支座4.7、回转轨道4.8、集电环支架4.9、集电环4.10、滑导线支座4.11、滑导线4.12。

具体实施方式

参见图1~9，本发明涉及的一种铁水地面自动化输送系统，所述系统包含有设置于地面上用于连接各个工位的多条地面轨道101，地面回转盘102连接于两根地面轨道101之间，多个地面辊道103位于地面轨道101旁，行走小车104和倾倒小车105行走于地面轨道101上；

所述倾倒小车105包含有倾倒小车车体1.1，所述倾倒小车车体1.1底部安装有行走于地面轨道101上的倾倒小车行走轮1.2，所述倾倒小车车体1.1上安装有竖向向上的升降油缸1.6，所述倾倒小车车体1.1上安装有门架1.4和用于输送铁水包的倾倒小车辊道1.3，且门架1.4位于升降油缸1.6和倾倒小车辊道1.3之间，所述门架1.4上竖向安装有滑轨，升降板1.5滑动设置于门架1.4的滑轨内，上述升降油缸1.6竖向向上设置的活塞杆与升降板1.5相连接，所述升降板1.5上安装有一定滑轮1.7，升降链条1.8的一端固定于升降油缸1.6的缸座上，另一端绕过定滑轮1.7后固定于升降板1.5上，所述升降板1.5上横向设置有两块连接板1.9，其中一块连接板1.9上安装有驱动机构1.10；倾倒小车辊道1.3上的铁水包2.1两侧的倾倒轴2.2架设在连接板1.9上，且驱动机构1.10与一倾倒轴2.2驱动相连，具体的讲，驱动机构1.10通过键连接（如图示为平键连接，也可通过花键等键连接方式）与倾倒轴2.2驱动相连；从而通过驱动机构1.10驱动铁水包2.1进行翻转，实现对铁水包2.1内铁水的倾倒作业；

优选的，所述升降板1.5顶部固定安装有翻转马达1.13，一包盖1.11通过销轴铰接于升降板1.5的顶部，且包盖1.11上连接有一扇形齿轮1.12，上述翻转马达1.13的转轴上套装的齿轮与扇形齿轮1.12弧形外缘上的齿口相啮合，从而通过翻转马达1.13驱动包盖1.11的翻转打开，当铁水包2.1在运输过程中将包盖1.11压盖在铁水包2.1上防止废气外溢，达到了环保效果；当对铁水包2.1进行倾倒时，翻转打开包盖1.11即可；

所述地面辊道103包含有安装于地面坑道内的u形底座板3.1，所述u形底座板3.1内平行设置有两条框架支撑条3.2，辊道基板3.3安装于框架支撑条3.2上，且框架支撑条3.2和辊道基板3.3之间设置有称重传感器，通过称重传感器获取其上铁水包的重量信息，所述辊道基板3.3的左右两侧分别安装有两列轴承座3.4，横向设置的辊道3.5通过轴承架设于轴承座3.4上，且辊道3.5平行设置有多根，且辊道3.5的两端均套装有链轮3.9，相邻链轮3.9之间通过链条3.10驱动相连，且驱动机组3.11与一辊道3.5传动相连；

优选的，所述辊道3.5的两端均套装有辊道护板3.6，且辊道护板3.6与轴承座3.4之间通过螺栓相连，且螺栓上套装有间隔套3.7，该间隔套3.7位于辊道护板3.6和轴承座3.4之间，横截面为l形结构的防护罩3.8的一端与辊道护板3.6的顶部相连接，另一端与辊道基板3.3相连接，从而实现对链轮3.9、链条3.10和驱动机组3.11的隔离保护；

使用时，地面辊道103安装于工位前，当发生意外紧急情况时，可通过叉车插入框架支撑条3.2的框形结构件内，从而方便的将整个地面辊道103提起进行转移，随后熔炉或铁水包2.1内的钢水可倾倒与地面坑道内，从而避免发生溅射险情，提高作业安全性能；

所述地面回转盘102包含有回转支撑座4.1，所述回转支撑座4.1上安装有回转支承4.2，所述回转支承4.2的外圈的外缘面上安装有齿圈4.3，减速机总成4.4的驱动轴上套装的齿轮4.5与齿圈4.3相啮合，所述回转支撑座4.1的外圈上竖向安装有回转支座4.6，所述回转支座4.6上安装有轨道支座4.7，所述轨道支座4.7上安装有回转轨道4.8；

进一步的，所述回转支座4.6的顶面上安装有滑导线支座4.11，所述滑导线支座4.11上安装有滑导线4.12，所述回转支座4.6内安装有集电环支架4.9，所述集电环支架4.9上套装有集电环4.10，所述集电环4.10与滑导线4.12相电连接；

使用时，减速机总成4.4驱动回转支承4.2的外圈旋转，从而使得外圈上的回转支座4.6带动回转轨道4.8旋转至合适位置；同时，通过集电环4.10和滑导线4.12，可方便使用在线供电技术，即在小车行走过程中持续在线供电；

此时，倾倒小车105的倾倒小车车体1.1可采用agv小车，agv(automatedguidedvehicle)又名无人搬运车，是一种自动化的无人驾驶的智能化搬运设备，属于移动式机器人系统。这一运输装载工具可以通过特定的导航系统在固定的场地按照设置的路线完成货物的搬运。此外，该小车可以凭借四周所配备的传感器，确定货物或障碍物的位置，从而保证运输过程中的安全性。它在现代冶金铸造车间中具有广泛的应用前景。

采用agv系统与现代冶金铸造车间的相容性主要体现在以下几方面：

(1)可降低制造成本制造系统中的物料运输成本占制造总成本的20％～50％，因物料在运输过程中并不增值，agv引入可以大幅度地降低成本。agv不需要人工驾驶便可以完成物料的运输操作，减少劳动人工成本；同时作为运输机械，agv可以实现全天候运行。根据编辑好的路线不同的agv之间能够最大限度地协调配合，在有限的时间和空间内最大限度地提升工作效率和质量，并且还可以克服人力搬运所受的时间限制。这些都可以降低运输费用，从而降低制造成本。

(2)可提高作业安全性在制造车间安全是第一位的。采用agv能显著提高运输过程的安全性。对于人力搬运而言，搬运过程中的任何小小失误，都可能造成搬运人员的人身伤害。agv不仅可以在无人监控的状态下正常运行，同时也可以通过车四周装配的传感器有效躲避障碍物，有效将人员的伤害降到了最低点。

(3)可提高劳动生产效率在保证安全的情况下，提高生产质量和效率是铸造车间的基本要求。agv可以按照预先设定好的路线行走并能将物料搬运到指定的位置，agv系统中所有需要维护的部件均采用块装设计，维护工作量小，不会对车间的生产构成负担，且整体系统中各自的agv均可单独进行维护。因此，采用agv搬运物料可以大大地提高生产效率。

移载装置是搬运型agv实现搬运功能的重要组成部件，可根据用户需要搬运货物的种类以及不同接驳形式设计成具有不同移载装置的搬运型agv产品。搬运型agv按照货物不同装载方式可以分为辊道移载搬运型agv、推挽移载搬运型agv、叉式搬运型agv、夹抱搬运型agv、侧叉式搬运型agv等。

另外：需要注意的是，上述具体实施方式仅为本专利的一个优化方案，本领域的技术人员根据上述构思所做的任何改动或改进，均在本专利的保护范围之内。