RH精炼顶吹结构及RH精炼系统的制作方法

本实用新型属于冶金设备技术领域，具体涉及一种rh精炼顶吹结构及采用该rh精炼顶吹结构的rh精炼系统。

背景技术：

rh精炼工艺是利用真空室和大气之间的压差，将钢水提升到真空室，并进行底部吹氩、顶部吹氧使得钢水循环脱氢脱碳处理的一种冶金方法。顶枪是在循环处理时向钢水中吹氧的设备，冶炼过程中主要有顶枪下降插入真空室内吹氧、结束后提升到真空室顶部上方等动作，目前也有部分企业设置了顶枪旋转机构，使顶枪在工作位与待机位旋转切换，可便于rh工位的设备布局，由于顶枪升降机构安装在旋转框架上随旋转框架一起旋转，旋转框架要承受提升电机、减速机、链轮装置等大载荷设备，因此设计得比较复杂，设备重量也很大，从而使得平台载荷也随之增加，设计成本较高，设备的运输、安装也较为不便。

技术实现要素：

本实用新型涉及一种rh精炼顶吹结构及采用该rh精炼顶吹结构的rh精炼系统，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本实用新型涉及一种rh精炼顶吹结构，包括顶枪，还包括旋转机构和升降机构，所述旋转机构包括铰接安装于结构平台上的旋转框架以及安装于所述结构平台上并且与所述旋转框架连接的旋转驱动单元，所述升降机构包括布置于所述旋转框架上的升降轨道、设置于所述升降轨道上的行走单元以及布置于所述结构平台上的升降驱动单元，所述升降驱动单元通过传动单元与所述行走单元连接，所述顶枪安装于所述行走单元上。

作为实施方式之一，所述传动单元包括牵引绳和布置于所述旋转框架上的转向滑轮组，各转向滑轮的轴线均平行于水平向，至少一个转向滑轮与所述升降驱动单元同水平面布置，所述牵引绳水平地自所述升降驱动单元处引出并绕经所述转向滑轮组后竖向延伸至与所述行走单元连接。

作为实施方式之一，所述传动单元还包括张紧滑轮组，各张紧滑轮均与所述升降驱动单元同水平面布置并且轴线均平行于竖向。

作为实施方式之一，部分张紧滑轮布置于所述结构平台上，其余张紧滑轮布置于所述旋转框架上。

作为实施方式之一，所述传动单元还包括钢丝绳卷筒，所述钢丝绳卷筒与所述升降驱动单元的输出端连接，所述牵引绳卷绕于所述钢丝绳卷筒上并且通过压板螺栓固定。

作为实施方式之一，所述结构平台包括上层平台和下层平台，所述升降驱动单元布置于所述下层平台上。

作为实施方式之一，所述转向滑轮组包括布置于所述旋转框架顶部的上转向滑轮以及位于所述上转向滑轮下方的下转向滑轮，所述下转向滑轮与所述升降驱动单元同水平面布置。

作为实施方式之一，所述结构平台包括上层平台和下层平台，所述旋转框架分别与两层平台铰接并且两组铰接轴同轴设置。

作为实施方式之一，所述升降驱动单元包括升降驱动电机、制动器和减速机，所述传动单元与所述减速机连接。

本实用新型还涉及一种rh精炼系统，包括真空室和结构平台，还包括如上所述的rh精炼顶吹结构，所述顶枪具有插入至所述真空室内的工作位和提升至所述真空室上方的待机位。

本实用新型至少具有如下有益效果：

本实用新型提供的rh精炼顶吹结构，在旋转框架上仅布置升降轨道和行走单元，而将升降驱动单元布置在结构平台上，不随旋转框架一起旋转，因此旋转框架无需承受升降驱动设备的荷载，相较于现有的rh顶吹布置方式，本实施例能有效地精简旋转框架上的设备布局，旋转框架的重量也较为轻便，结构平台所承受的扭矩等荷载随之减少，不仅便于设备的运输、安装和维护，而且旋转框架以及结构平台的设计成本也能显著地降低。另外，旋转框架的旋转运动也更为平稳，不仅能降低旋转驱动设备的运行能耗，而且对于顶枪的驱动定位更为准确，相应速度更快，从而能提高作业效率及钢水精炼效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的rh精炼顶吹结构的主视示意图；

图2为本实用新型实施例提供的rh精炼顶吹结构的俯视示意图(包含工作位和待机位两种状态)。

具体实施方式

下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2，本实用新型实施例提供一种rh精炼顶吹结构，包括顶枪4、旋转机构和升降机构，所述旋转机构包括铰接安装于结构平台1上的旋转框架2以及安装于所述结构平台1上并且与所述旋转框架2连接的旋转驱动单元，所述升降机构包括布置于所述旋转框架2上的升降轨道、设置于所述升降轨道上的行走单元5以及布置于所述结构平台1上的升降驱动单元64，所述升降驱动单元64通过传动单元与所述行走单元5连接，所述顶枪4安装于所述行走单元5上。

顶枪4及旋转框架2为本领域常规设备，上述的旋转驱动单元也可采用本领域常规的旋转驱动设备，具体结构此处不作赘述。上述的升降轨道可采用型钢焊接在旋转框架2上而形成，上述的行走单元5一般采用升降小车，运行稳定，并且能方便可靠地固定安装上述顶枪4。当然，其他形式的行走设备也适用于本实施例中。

上述的结构平台1一般为车间现有结构平台1，当然可根据现场实际情况而另外搭设用于rh顶枪4布置的钢结构平台1，显然该结构平台1的设计标高需要与顶枪4的动作范围适配。对于旋转框架2在结构平台1上的安装，可采用本领域常规的铰接形式，在本实施例提供的优选方案中，如图1，所述结构平台1包括上层平台和下层平台，所述旋转框架2分别与两层平台铰接并且两组铰接轴3同轴设置，采用双铰点结构，能保证旋转框架2旋转运动的平稳性，同时，对旋转框架2构成双支点支撑，能保证对旋转框架2的支撑效果，尤其是在旋转框架2上布置有一系列升降传动设备以及顶枪4的情况下。可以理解地，上述铰接轴3的轴线是平行于竖向的，从而旋转框架2在水平面内旋转(即绕竖向转轴旋转)，带动顶枪4在工作位与待机位之间切换。

本实施例提供的rh精炼顶吹结构，在旋转框架2上仅布置升降轨道和行走单元5，而将升降驱动单元64布置在结构平台1上，不随旋转框架2一起旋转，因此旋转框架2无需承受升降驱动设备的荷载，相较于现有的rh顶吹布置方式，本实施例能有效地精简旋转框架2上的设备布局，旋转框架2的重量也较为轻便，结构平台1所承受的扭矩等荷载随之减少，不仅便于设备的运输、安装和维护，而且旋转框架2以及结构平台1的设计成本也能显著地降低。另外，旋转框架2的旋转运动也更为平稳，不仅能降低旋转驱动设备的运行能耗，而且对于顶枪4的驱动定位更为准确，相应速度更快，从而能提高作业效率及钢水精炼效果。

进一步优化上述实施例，如图1和图2，所述传动单元包括牵引绳(已图示，未标注)和布置于所述旋转框架2上的转向滑轮组，各转向滑轮61的轴线均平行于水平向，至少一个转向滑轮61与所述升降驱动单元64同水平面布置，所述牵引绳水平地自所述升降驱动单元64处引出并绕经所述转向滑轮组后竖向延伸至与所述行走单元5连接。上述牵引绳一般为钢丝绳；其从升降驱动单元64输出端引出时的初始状态为水平态，即其拉力方向为水平向，绕经转向滑轮组后变为竖向状态，即其拉力方向为竖直向上，从而对行走单元5施力。可见，通过上述转向滑轮组的设置，在满足对行走单元5升降驱动的前提下，可便于升降驱动单元64在结构平台1上的布置。

在上述采用牵引绳的结构中，上述传动单元进一步还包括钢丝绳卷筒63，所述钢丝绳卷筒63与所述升降驱动单元64的输出端连接，所述牵引绳卷绕于所述钢丝绳卷筒63上并且通过压板螺栓固定，通过升降驱动单元64带动钢丝绳卷筒63正转或反转，完成牵引绳的卷收和释放，从而促使上述行走单元5上升或下降。在其中一个实施例中，上述升降驱动单元64采用电机，即该升降驱动单元64包括升降驱动电机；该升降驱动电机进一步优选为集成了制动器和减速机，所述传动单元与所述减速机连接。电机、制动器和减速机所构成的三合一电机是常规驱动设备，具体结构此处不作赘述。进一步优选地，上述升降驱动电机还配置有编码器，可对行走单元5或者说顶枪4的升降行程进行准确控制。

进一步优化上述传动单元的结构，如图1和图2，所述转向滑轮组包括布置于所述旋转框架2顶部的上转向滑轮61以及位于所述上转向滑轮61下方的下转向滑轮61，所述下转向滑轮61与所述升降驱动单元64同水平面布置，通过上述转向滑轮61的布置结构，便于升降驱动单元64的升降驱动单元64在结构平台1上的布置，尤其是适用于一般旋转框架2顶部高于结构平台1的情况。

进一步优化上述传动单元的结构，如图1和图2，所述传动单元还包括张紧滑轮组，各张紧滑轮62均与所述升降驱动单元64同水平面布置并且轴线均平行于竖向。通过设置张紧滑轮组，可以确保在旋转框架2旋转运动过程中牵引绳始终处于张紧状态，避免因牵引绳的不稳定状态而导致顶枪4产生非正常动作，并且可以保证在经第一个转向滑轮61之前牵引绳的拉力方向始终为水平方向，便于对顶枪4升降行程的稳定准确控制。从而，优选为将上述张紧滑轮组布置在升降驱动单元64与同水平布置的第一个转向滑轮61之间，而后续的转向滑轮组在完成对牵引绳转向的同时，也能起到对牵引绳张紧的作用。在其中一个实施例中，如图1和图2，部分张紧滑轮62布置于所述结构平台1上，其余张紧滑轮62布置于所述旋转框架2上，能够进一步地确保上述使牵引绳张紧的效果；本实施例中，上述张紧滑轮组有3个张紧滑轮62，其中两个布置于结构平台1上，另外一个布置于旋转框架2上，在确保对牵引绳张紧效果的同时，尽量地减少旋转框架2上的设备数量。

在上述结构平台1包括上层平台和下层平台的实施方式中，如图1，上述升降驱动单元64优选为布置于下层平台上。

在另外的实施方式中，上述牵引绳一端与上述行走单元5连接，另一端固定有一动滑轮，对应地在结构平台1上设置有滑轮导轨，该动滑轮通过滑轮支架滑设于该滑轮导轨上，上述升降驱动单元64包括动力绳、固定座和升降驱动构件，该动力绳一端固定在固定座上、在绕经上述动滑轮后与升降驱动构件的输出端连接，该升降驱动构件可采用上述电机+钢丝绳卷筒63的结构，也可采用气缸、液压缸等常规直线驱动设备。基于动滑轮的省力特性，升降驱动单元64所需输出的作用力更小(为仅采用定滑轮组的1/2)，因而升降驱动单元64的设备选型更小，结构平台1所需承受的载荷更小，更利于结构平台1设计成本的降低。

当然，传动单元并不限于上述方式，例如链轮链条的组合结构等常规传动结构也适用于本实施例中。

本实用新型实施例还涉及一种rh精炼系统，包括真空室和结构平台1，还包括如上所述的rh精炼顶吹结构，所述顶枪4具有插入至所述真空室内的工作位和提升至所述真空室上方的待机位。真空室、结构平台1与上述顶枪4、旋转框架2之间的相对布置结构是本领域常规技术，此处不作赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。