圆盘造球机气动式捞大球装置的制作方法

1.本实用新型涉及钢铁、冶金、矿业技术领域，特别涉及一种圆盘造球机气动式捞大球装置。


背景技术：

2.在圆盘造球机捞取大球的过程中，随着自动捞取装置捞取的次数增多，不易使造球盘中形成大球甚至超大球，此时自动捞大球装置在一个提升、下放周期内，如果取球盘前端耙齿过长则无疑增加了大球耙进取球盘的行程，造成多次低效捞取，不仅增加了提升机构疲劳次数，也减少了自动捞大球装置的使用寿命。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种有效缩短大球捞取周期，可长时间可靠运行的圆盘造球机气动式捞大球装置。
4.为此，本实用新型技术方案如下：
5.一种圆盘造球机气动式捞大球装置，包括固定机构、提升机构和取球盘；其中，提升机构由驱动机构、起吊机构和连接机构构成；驱动机构包括气动装置，其以活塞杆竖直朝下的方式固定在固定机构上；起吊机构包括第一链接扣、第一u型滑轮、第二u型滑轮、第二链接扣、钢丝绳、滑轮固定罩和u形限位扣；第一链接扣活动连接在活塞杆杆端；第二u型滑轮和第一u型滑轮和分别以其轴线方向垂直于活塞杆轴线方向的方式设置在气动装置邻侧和固定机构靠近取球盘一侧的顶部；钢丝绳的一端连接在第一链接扣上、另一端依次绕过第二u型滑轮、第一u型滑轮和连接机构后固定在第二链接扣上，第二链接扣通过u形限位扣活动设置在位于取球盘下方的固定机构上；第一链接扣、第一u型滑轮、第二u型滑轮、第二链接扣、钢丝绳和连接机构呈共平面设置；取球盘包括篦板和第二连接机构；第二连接机构设置在篦板上，且其与第一连接机构活动连接。
6.进一步地，取球盘还包括第一金属封板、第二金属封板和护栏组；其中，
7.篦板包括由若干条短横向蓖条和若干条长纵向蓖条呈90
°
交叉固定而成的条形长板，且条形长板前部沿宽度方向向左延伸形成有宽度扩张部；篦板的前端斜向向下弯折，使前端板面与中间板面之间所成夹角呈钝角，篦板的后端斜向向上弯折，使其后端板面与中间板面之间所成夹角呈钝角；第一金属封板为三角形板或梯形板，其以平行于篦板中间板面的方式固定在篦板的宽度扩张部与其中间板面之间过渡位置的缺口处，以在篦板的宽度扩张部后侧形成过渡斜板；
8.护栏组由短护栏和长护栏组成，二者分别竖直且相邻设置，并分别固定在过渡斜板的边沿处和过渡斜板前侧的边沿处；第二金属封板竖直设置并固定封堵在长护栏的架体镂空处。
9.进一步地，在篦板长度方向上，篦板前端斜向向下弯折部分的长度为篦板后端斜向向上弯折部分的长度的1/2。
10.进一步地，连接机构为u型吊环；第二连接机构由两个提升连接板和一根连接轴构成，两个提升连接板对称在取球盘的两个长边侧，其上对称开设有安装孔，使连接轴的两端分别设置在两个提升连接板的安装孔内；u型吊环套装在连接轴上，其两侧各设置有一个套装在连接轴上的固定环，以对u型吊环的活动范围进行限位。
11.进一步地，在每个提升连接板的两侧均斜向设置有两根加强杆，每根加强杆的一端固定在提升连接板上、另一端固定在篦板上。
12.进一步地，该圆盘造球机气动式捞大球装置还包括两组转动机构，二者对称设置在取球盘后端弯折处两侧；每组转动机构包括使蓖板可转动地连接在固定机构底侧的转动装置，以及设置在转动装置前侧的前限位感应装置、设置在转动装置后侧的第一后限位感应装置和第二后限位感应装置；前限位感应装置和第一后限位感应装置分别对蓖板上扬至第一指定位置处和下落回第二指定位置处时发出反馈信号；第二后限位感应装置采用机械限位结构，通过在蓖板自第二指定位置继续下落至第三指定位置处设置限位件的方式使蓖板停留在第三指定位置。
13.进一步地，该圆盘造球机气动式捞大球装置还包括plc控制器，其与气动装置、前限位感应装置和第一后限位感应装置连接。
14.进一步地，该圆盘造球机气动式捞大球装置还包括第一光电转换装置、第二光电转换装置和上位机；plc控制器和第一光电转换装置设置在现场控制箱内；第二光电转换装置和上位机设置在中控室内；第一光电转换装置与plc控制器通过网络传输线连接；第一光电转换装置与第二光电转换装置通过光纤连接；第二光电转换装置与上位机；通过网络传输线连接。
15.与现有技术相比，该圆盘造球机气动式捞大球装置采用气动装置作为取球盘提升机构的驱动装置，由于其结构设计简单具有免维护性，可适应于恶劣条件下稳定运行，有效避免了由于提升卡顿造成电机负载过大，堵转电流过高造成烧损电机的可能；与此同时，通过将取球盘前端向下弯折的长度减短，缩短了大球进入取球盘的行程，使整个捞大球装置的大球捞取周期缩短，效率更高，而将长护栏及长护栏与篦板交接处使用金属封板进行封闭，使捞取的大球沿护栏快速导入取球盘后端，避免大球在护栏处卡顿的情况出现，大球的落下路线更为准确；另外，通过辅以不同位置状态的限位感应装置及通过网络通信进行上位机控制，使该自动捞取装置具有免维护性。
附图说明
16.图1为本实用新型的圆盘造球机气动式捞大球装置的结构示意图；
17.图2为本实用新型的圆盘造球机气动式捞大球装置的提升机构的结构示意图；
18.图3为本实用新型的圆盘造球机气动式捞大球装置的取球盘的主视图；
19.图4为本实用新型的圆盘造球机气动式捞大球装置的取球盘的俯视图；
20.图5为本实用新型的圆盘造球机气动式捞大球装置的转动机构的侧视图；
21.图6为本实用新型的圆盘造球机气动式捞大球装置的转动机构的斜后视图。
具体实施方式
22.下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝非对
本实用新型有任何限制。
23.如图1所示，该圆盘造球机气动式捞大球装置包括固定机构1、提升机构2、取球盘3、两组转动机构、以及用于控制提升机构2和两组转动机构的控制装置10；其中，
24.如图1和图2所示，固定机构1由水平设置的台面、分别竖直固定在台面底面四个顶角处的四根支撑梁、以及设置在每相邻两根支撑梁之间的加固梁；
25.如图2所示，提升机构2由驱动机构、起吊机构和连接机构5构成；具体地，
26.驱动机构采用气动装置2-1，其固定在固定机构1上，且其活塞杆竖直朝下设置；起吊机构包括连接板2-2、第一链接扣2-3、第一u型滑轮2-4、第二u型滑轮2-5、第二链接扣2-6、钢丝绳2-7、滑轮固定罩2-8、u形限位扣2-9；具体地，连接板2-2水平设置并通过螺钉局固定在活塞杆的杆端端面上；第一链接扣2-3活动连接在连接板2-2上；第二u型滑轮2-5以其轴线方向垂直于活塞杆轴线方向的方式设置，并通过滑轮固定罩2-8活动设置在气动装置2-1邻侧；第一u型滑轮2-4以其轴线方向垂直于活塞杆轴线方向的方式设置，并通过滑轮固定罩2-8活动设置在固定机构1的水平台面上靠近取球盘(3)一侧；钢丝绳2-7的一端连接在第一链接扣2-3上、另一端依次绕过第二u型滑轮2-5、第一u型滑轮2-4和连接机构5后固定在第二链接扣2-6上，第二链接扣2-6穿装在u形限位扣2-9上，u形限位扣2-9固定在位于第二u型滑轮2-5下侧的固定水平台面侧壁上，使第一链接扣2-3、第一u型滑轮2-4、第二u型滑轮2-5、第二链接扣2-6、钢丝绳2-7和连接机构5呈共平面设置；
27.连接机构5具体采用u型吊环，钢丝绳2-7绕在其环体上，使第一链接扣2-3、第一u型滑轮2-4、第二u型滑轮2-5、第二链接扣2-6、钢丝绳2-7和u型吊环构成共平面的起吊机构；该起吊机构在气动装置2-1的活塞杆的上下伸缩运动的过程中，通过拉起和释放钢丝绳2-7，实现对取球盘3的上提和下放；
28.如图3和图4所示，取球盘3由篦板3-1、第一金属封板3-2、第二金属封板3-3、护栏组3-5和第二连接机构6构成；具体地，
29.篦板3-1包括由若干条短横向蓖条和若干条长纵向蓖条呈90
°
交叉固定而成的条形长板，且条形长板前部沿宽度方向向左延伸形成有宽度扩张部；在篦板3-1的长度方向上，篦板3-1的前端斜向向下弯折，使前端板面与中间板面之间所成夹角呈钝角，篦板的后端斜向向上弯折，使其后端板面与中间板面之间所成夹角呈钝角；作为本实施例的一个优选技术方案，篦板3-1前端斜向向下弯折部分的长度为l，篦板后端斜向向上弯折部分的长度为2l，该前短后长的设计能够实现更快将大球捞取进取球盘中；
30.连接机构6由两个提升连接板和一根连接轴构成，二者对称且居中设置在蓖板3-1的两个长边侧；两个提升连接板上开设有安装孔，使连接轴的两端分别穿装在两个提升连接板的安装孔内，每个连接轴的端面上安装有销钉，其通过套装在轴端的垫圈压配并固定在提升连接板上；u型吊环套装在连接轴上，其两侧还设置有套装在连接轴上的固定环，以对u型吊环的活动范围进行限位；作为本实施例的一个优选技术方案，在每个提升连接板的两侧均斜向设置有两根加强杆，每根加强杆的一端固定在提升连接板上、另一端固定在篦板3-1上；
31.第一金属封板3-2为一块三角形板，其以平行于篦板3-1的中间板面的方式设置，并固定在篦板3-1的宽度扩张部与其中间板面之间过渡位置的缺口处，以在篦板(3-1)的宽度扩张部后侧形成过渡斜板，避免取球过程中发生漏球；具体地，三角形第一金属封板3-2
的两个直角边边沿分别焊接固定在宽度扩张部后端篦条3-4和条形板体外侧边沿上；
32.护栏组3-5由短护栏和长护栏组成，二者均采用倒u形金属架体；短护栏和长护栏竖直且相邻设置，并分别固定在过渡斜板的边沿处和过渡斜板前侧的边沿处；第二金属封板3-3为一块矩形板，其竖直设置并焊接固定在长护栏的架体镂空处，以防止捞取进取球盘中的大球滚动至长护栏的镂空处发生卡顿停留。
33.如图1、图5和图6所示，两组转动机构对称设置在取球盘3后端两侧；每组转动机构由转动装置4、前限位感应装置7、第一后限位感应装置8和第二后限位感应装置9构成；具体地，
34.转动装置4包括转轴固定板4-1、铰链销4-2和两个防松螺母4-3；其中，转轴固定板4-1竖直设置并焊接固定在篦板后端弯折处，其上沿径向开设有铰链销安装孔，使铰链销4-2依次穿设在铰链销安装孔和邻侧纵向支撑梁的均布调节孔内并通过螺纹旋紧在铰链销4-2尾端的两个防松螺母4-3固定限位；作为本实施例的一个优选技术方案，在铰链销4-2上还穿设有垫片4-1-1，其具体设置在纵向支撑梁与防松螺母4-3之间；
35.前限位感应装置7和第一后限位感应装置8分别一高一低地设置在转轴固定板4-1的前、后两侧，二者结构相同；以前限位感应装置7为例进行说明，前限位感应装置7包括有设置在横向蓖条上的固定夹块7-1、设置在第一限位开关护罩7-4内的限位开关7-2和设置在固定夹块7-1上的限位轴7-3；其中，固定夹块7-1对开为两部分，二者夹设在位于边侧的蓖条两侧，并通过螺钉与蓖条固定为一体；限位轴7-3垂直于固定夹块7-1设置，且其一端固定在固定夹块7-1的外侧面上；限位开关护罩7-4固定在固定机构1上，其内侧限位开关7-2的摆杆自罩体底部开口处探出，且摆杆上的滚珠设置在能够随取球盘摆动过程中与限位轴7-3以相切的方式相接触的位置上。
36.第二后限位感应装置9作为机械硬限位用于控制取球盘进入圆盘造球机中的工作角度；具体地，第二后限位感应装置9由硬限位安装板9-1和硬限位感应轴9-2构成；其中，硬限位安装板9-1为一块径向截面为l形结构的板体，其竖向板通过螺钉固定在固定支架1上，其水平板中心处开设有轴向通孔；硬限位感应轴9-2竖直设置，其穿设在硬限位安装板9-1的轴向通孔内并通过螺纹旋紧在其顶端的螺母设置在水平板上，硬限位感应轴9-2在位于安装板9-1下方的长度与蓖板的第三指定位置相适应，使蓖板自第二指定位置下落至第三指定位置时，硬限位感应轴9-2的底端抵在蓖条上以限制其继续下落。
37.为了便于说明前侧前限位感应装置、第一后限位感应装置以及第二后限位感应装置的设置位置，首先对蓖板的工作状态进行描述：工作开始时，蓖板前端位于造球盘内，此时蓖板的状态位置处于第三指定位置处，即最佳拾球位置；接着，蓖板开始不断拾取大球，且蓖板上的大球多位于蓖板后侧，蓖板相对于初始位置状态向上翻转，当蓖板上的大球数量达到认为设定的最佳上限时，蓖板的状态位置处于第一指定位置处，即最佳倒球位置，此时利用气缸的活塞杆向后拉动连接杆可继续使蓖板向上翻转，蓖板上的大球即可从后端倒入料槽内；随后，当蓖板上的大球全部倒入料槽后，蓖板前端在重力作用下会向下翻转回落，此时蓖板的状态位置处于第二指定位置处，即倒球完成位置，此时利用气缸的活塞杆推动连接杆朝向取球盘方向伸长即可使蓖板继续向下翻转，回落至造球盘内，并使蓖板的状态位置回到第三指定位置处，即最佳拾球位置，即可开始新一轮的拾球动作。
38.基于此，前限位感应装置的固定夹块在蓖条上的设置位置与对应限位开关摆杆上
的滚珠的设置位置相适应，当二者相接触时，篦板的位置状态处于第一指定位置处；第一后限位感应装置的固定夹块在蓖条上的设置位置与对应限位开关摆杆上的滚珠的设置位置相适应，当二者相接触时，篦板的位置状态处于第二指定位置处；其中，限位轴与滚珠以相切的方式相接触；硬限位感应轴在位于安装板下方的长度与蓖板的第三指定位置相适应，使蓖板自第二指定位置下落至第三指定位置时，硬限位感应轴的底端抵在蓖条上以限制其继续下落。
39.该装置还包括上位机11，控制装置10包括设置在现场控制箱内的plc控制器和第一光电转化装置，以及设置在中控室内的上位机11和第二光电转化装置，第一光电转化装置与第二光电转化装置通过光纤连接；具体地，
40.plc控制器分别与气动装置2-1、前限位感应装置7和第一后限位感应装置8连接，通过前侧前限位感应装置7或第一后限位感应装置8发出的反馈电信号，驱动气动装置2-1的活塞杆在直线方向上缩回或伸出，进而驱动两个运动副发生摆动，使取球盘提升或下落；具体地，
41.plc控制器与气动装置2-1连接，以实现利用plc控制器控制执行装置活塞杆的行程；plc控制器还分别与前限位感应装置的限位开关和第一后限位感应装置的限位开关电连接，以接收前限位感应装置的限位开关和第一后限位感应装置的限位开关的发送的反馈电信号，进而确定取球盘当前位置，并根据反馈信号控制执行装置驱动第一运动副、第二运动副动作使取球盘提升和下落；
42.第一光电转化装置与plc控制器通过网络传输线连接，将plc接收到的电信号转换为光信号，并通过光纤传输给第二光电转化装置，进而由第二光电转化装置将光信号再转换为电信号，并传送给上位机11，以便中控室内操作人员进行远程监控，同时也可以通过上位机人为干预蓖板和提升机构的工作状态。
43.该圆盘造球机气动式捞大球装置的工作原理如下：
44.取球盘置于造球盘内并呈自外向内斜向向下设置，其前端插入大球区。在造球过程中，由于将取球盘前端弯折长度的减短，并将长护栏与篦板交接处的空隙进行封闭，有效减少了大球与护栏间隙的干涉造成大球的卡顿，使得大球进入取球盘的行程缩短，使得大球迅速进入取球盘中，沿护栏方向积聚到取球盘的后端，随着大球数量不断的积聚，取球盘后端逐渐呈斜向向下倾斜，直至前限位感应装置的限位开关与其限位轴接触，此时通过限位开关输出信号至plc控制器，进而plc控制器通过电连接控制电磁阀驱动提升机构通过钢丝绳带动将取球盘从圆盘造球机中提升至一定高度，此时大球依次顺取球盘后端溜至料槽中，取球盘前端在自身重力作用下下落，直至第一后限位感应装置的限位开关与其限位感应轴接触，此时通过限位开关输出信号至plc控制器，进而plc控制器通过电连接控制电磁阀驱动提升机构释放相同长度的钢丝绳，使取球盘重新插入大球区中，即恢复初始工作状态；与此同时，控制装置中与plc控制器相连接的光电转换装置，将取球盘运行状态传至上位机，可通过上位机指令进行控制取球盘动作。