专利名称：散装物料分配装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带有可变倾角旋转斜槽的散装物料分配装置这种装置可以使用在高炉(特别是鼓风炉)的加料装置中，在这些装置中设置可变倾角旋转斜槽以分配炉料到高炉中。更具体说，它们包括一个安装悬挂转动体的支撑结构，悬挂转动体以这样的方式安装，即它可以被驱动绕大体上垂直的旋转轴线旋转。斜槽从转动体悬挂下来，所以能够绕其悬挂轴线旋转。一个旋转机构能够在斜槽旋转期间改变其倾斜角。转动体被一个送料道轴向穿过，所以来自加料装置配料漏斗的散装物料倒入旋转斜槽中，旋转斜槽将它们分配到高炉内。
这样的散装物料分配装置曾在文献WO95/21272，US-A-5 022 806，US-A-4 941 792，US-A-4 368 813，US-A-3 814 403和US-A-3 766 868中描述过。在这些装置中，旋转机构包括一个第二转动体，它有一个大体上与第一转动体同轴的旋转轴线，斜槽从第一转动体上悬挂下来。第二转动体可以以不同于第一转动体的速度旋转，这可以在两个转动体之间产生可变角位移。一个连接第二转动体和斜槽的机构能够将两个转动体之间的角位移变化，转换为斜槽在其垂直旋转平面的倾角变化。
通常应注意到，必须传递至斜槽使其围绕其水平的枢轴线旋转的扭矩可以变得很大，特别是当斜槽具有粗大结构(例如在鼓风炉的例子中)和/或旋转幅度大的情况下。因此斜槽旋转机构必须传递很大的力。
本发明的一个任务是，提供一种带有可变倾角旋转斜槽的散装物料分配装置，在这种装置中，使用比较简单的斜槽旋转机构，但就传递转动斜槽所必需的力而言具有非常好的质量。
此任务是通过一个按照权利要求1的装置完成的。这样的一个装置包括一个安装在支承结构上的悬挂转动体(在某种程度上其本身已知)，所以它可以围绕一根大体上垂直的旋转轴线旋转。斜槽从转动体上悬挂下来，因此它可以围绕一根大体上水平的悬挂轴线旋转。该悬挂转动体被一用于斜槽的送料道轴向穿过。应该理解的是，本发明提供了一个改变从转动体上悬挂的斜槽倾角的非常简单的旋转机构。这个机构由第一和第二环组成，它们两者位于转动体周围，因此它们的中心轴线与转动体的旋转轴线同轴。一个锁定在转动体上与转动体一起旋转的引导装置连接在转动体和第一环之间，因此后者可以沿着转动体轴向滑动。至少一个连接件连接第一环与斜槽，以便将第一环的垂直滑动转换为斜槽围绕其枢轴线的旋转。第一和第二环通过一轴承环媒介物连接。因此，通过改变不可转动的第二环的垂直位置，第一环可利用引导装置沿着转动体垂直滑动，并且引起斜槽围绕其枢轴线旋转。应该理解的是，两个环形成的机构、轴承环和引导装置形成一条灵敏的并且可靠的传递大旋转力的传动链。
斜槽最好包括两个侧面的悬挂臂，和悬挂臂悬挂在其内的转动体两个侧面的轴承，所以斜槽可以围绕一个大体上水平的轴线旋转。连接杆则能连接第一环与斜槽的每一悬挂臂，以便将第一环的垂直滑动转换为斜槽围绕其枢轴线的旋转。
在第一环和转动体之间连接的引导装置，包括几条安装在转动体上的垂直导轨，和安装在第一环上由导轨引导的多个滚柱。当一对纵向间隔的滚柱被每条导轨引导时，获得极好的引导效果。
在一有利的实施例中，用于改变第二环垂直位置的控制装置，包括一个连杆机构和一个促动这个连杆机构的液压油缸。这个连杆机构则最好包括一装有支承臂和驱动杆的中间铰接杆。该支承臂有利地形成叉形，该叉可以借助于连接杆在两个直径上对置的点连接到第二环上。该驱动杆在支承结构之外与液压油缸连接，因此后者可以容易地被替换，并且不再暴露于支承结构内的不良环境中。如果本散装物料分配装置使用在一个高炉上，支承结构最好为密封的结构。连杆则最好包括一根悬挂枢轴，它支承驱动杆，并且使支承结构气密地穿过一个构成密封结构整体一部分的悬挂轴承。
然而控制装置还可能包括至少一个直接连接在支承结构和第二环之间的液压油缸。这个液压油缸例如可以是一环形液压油缸，它围绕转动体，因此其中心轴线与所述转动体的旋转轴线同轴，并且它的环形活塞固定在所述第二环上。另外，几个液压油缸可以安装在支承结构内，并且直接连接在支承结构和第二环之间。
应该理解的是，说明书还给出了使支承结构内零件特别抗热的简单有效的方法。即建议可在送料道和悬挂转动体之间，插入一个不可转动的配备有冷却回路的管状屏蔽物，还建议在支承结构下端设置一个固定的环形屏蔽物，该屏蔽物配备冷却回路并且限定一圆形的中心孔，而悬挂转动体的下端安装一个在此圆形的中心孔内与其有间隙的凸缘。在本申请案中，一个气体喷射管可沿着固定环形屏蔽物的圆形中心孔定位，所以可以注入冷却剂气体通向凸缘侧边的空腔。
本发明的其它特征，将从对下面参照附图给出的作为说明性例子的较佳实施例的详细描述中显现出来。
图1按照本发明的散装物料分配装置的第一实施例的垂直剖面图；图2沿着图1中2-2线剖开的剖面图；图3沿着图1中3-3线剖开的剖面图；图4按照本发明的散装物料分配装置的第二实施例的垂直剖面图；图5按照本发明的散装物料分配装置的第三实施例的垂直剖面图。
在这些图里，相同的标号表示相同的或相似的部件。
图1表示了一个带有可变倾角旋转斜槽14的散装物料分配装置12。此装置安装在高炉10的上面并且构成所述高炉加料装置的一部分。装置12通过一个通向其中心送料道16的配料漏斗(未出示)进料。标号18表示送料道16的中心轴线，它通常与高炉10的中心轴线同轴。
在图1中示出斜槽14两个倾斜的位置。实线表示它具有一个使流过送料道16的散装物料偏斜进入炉的外围区的倾角。虚线表示它具有一个使散装物料送到高炉10的中心区的倾角。现在同时参考图1至图3更详细地分析散装物料分配装置12。斜槽14的上端装有两个侧面的悬挂臂20，20′(在图1中，臂20′被臂20遮避)。悬挂在支承结构32上可以围绕轴线18旋转的悬挂转动体22支承两个悬挂轴承24，24′。斜槽14的悬挂臂20，20′分别安装在两个悬挂轴承24，24′内，因此轴承24，24′为斜槽14限定一个大体上水平的枢轴线。此枢轴线在图2中由标号26表示。
转动体22可以为一个围绕送料道16的管道，其下端装有轴承24，24′，其上端有悬挂凸缘30。安装在悬挂凸缘30上的大直径轴承28将转动体22悬挂在支承结构32内，以便确定其旋转轴线18。一个电动或者液压马达34(最好是可变速旋转的马达)被用来驱动转动体22旋转，因此斜槽14围绕轴线18旋转。为此目的，驱动马达34上的小齿轮36与一个可安装在悬挂凸缘30上的环形齿轮38啮合。
本身支承在高炉10顶上面的支承结构32是一个密封结构。它的上端有一块平板40，平板40开设有一个使磨损管道42通过的孔，磨损管道42限定送料道16。一个配有闭合冷却回路的不可转动的屏蔽物44可插入转动体22和磨损管道42之间的环形空隙。这个冷却屏蔽物44主要用于冷却转动体22的内表面。
在结构34的下端装有一环形屏蔽物46。所述屏蔽物在其上表面配有一冷却回路48，在其下表面配有隔热层50，环形屏蔽物46限定一个中心孔，一个装在悬挂转动体22下端的屏蔽物凸缘52安置在中心孔内。凸缘52包括一块顶板54，它的底面由隔热层56保护。在顶板54与隔热层56之间有一易从凸缘52侧边接近的排空区58。管60沿着固定的环形屏蔽物46内的中心孔定位。管60连接到冷却剂气体源并且沿着其整个长度设有出口，该出口以这样的方式定向，即它们能够通过出口58将冷却剂气体注入在凸缘52内的空腔。
还需指出，为了使斜槽14的悬挂臂20，20′通过，凸缘52设置了两个切口。因为臂20，20′被圆柱表面62，64(其轴线与斜槽14的枢轴线重合)限制在切口两端的高度处，所以对于斜槽14的任何倾角，臂20，20′都确保切口几乎被完全地封闭。
现在借助于图1和3更详细地描述可以使斜槽14改变倾角的机构。标号66标明一个围绕转动体22的第一环，因此其中心轴线与所述转动体的旋转轴线同轴。第一环66通过一个引导装置的媒介物连接到转动体上，该引导装置允许第一环沿着转动体22轴向滑动。在一个最佳实施例中，这个引导装置包括导轨681…684和导辊701…704。导轨681…684垂直地固定在转动体22的外壁上。导辊701…704安装在第一环66上并且在导轨681…684内垂直地引导，以便在其垂直滑动时使第一环66相对于转动体22对中。当每条导轨681…684与一对导辊701，701′配合时(参见图1)，环66在导轨701…704内获得极好的对中，导辊701，701′带垂直间距地安装在支承臂72，72′上，支承臂72，72′固定在第一环66上。连接杆73，73′将第一环66与斜槽14的每一悬挂臂20，20′连接。这些连接杆73，73′将第一环66的垂直位移转换为斜槽14围绕其枢轴线26的旋转。标号74标明一个围绕转动体22的第二环，因此其中心轴线与所述转动体的旋转轴线18同轴。一个大直径轴承环76将第二环74与第一环66连接。当传递垂直力时，轴承环76允许两环66，74相对旋转。由此可见，不可转动的控制装置可以与第二环74连接，以改变在转动的悬挂转动体22上的第一环66的垂直位置。
这些控制装置的第一实施例可在图1和3中看见。它是一个被液压油缸80促动的连杆机构，液压油缸80安装在支承结构32外面。连杆机构包括一装有支承臂82和驱动杆84的中间铰接杆。从图3中可以看出，支承臂82为叉形，该叉通过两连接杆86，86′在两直径上对置的点与第二环74连接。连接杆86的前视图可以在图1中看见。连杆包括两根装在悬挂轴承90，90′内的悬挂枢轴88，88′。悬挂轴承被支承结构32支承，以便为连杆确定一大体上水平的枢轴线92。悬挂枢轴88装有驱动杆84，使支承结构32气密地穿过悬挂轴承90。液压油缸80连接在驱动杆84和支承臂94之间，其刚性固定到支承结构32上。
在图1中，液压油缸80的缩短引起杆82，84围绕其枢轴线92朝箭头96方向旋转。支承臂82借助于连接杆86，86′提升第二环74后者借助于轴承环76提升与悬挂转动体22一起围绕轴线18转动的第一环66。连接杆73，73′则使斜槽14围绕其枢轴线26朝箭头98方向旋转。由于在斜槽原始位置(即图示实线位置)，斜槽的重心在包含斜槽14的枢轴线26的垂直面的右侧，因此足以释放油缸80使斜槽在其自重作用下朝与箭头98相反的方向旋转。
图4表示用于改变第二环74的垂直位置的控制装置的第二实施例。这些控制装置包括围绕转动体22均匀分布在支承结构32内的液压油缸。这些油缸100的缸体102垂直地由一固定环104支承，在第二环74上方固定环104垂直地固定在支承结构32上。这些油缸100的活塞106最好利用一球窝接头108连接到第二环74上。液压油缸100的缩短提升第二环74。后者通过轴承环76的媒介物提升第一环66，其与悬挂转动体22一起围绕轴线18转动。连接杆73，73′则使斜槽14围绕其枢轴线26朝箭头98方向旋转。还需注意到，标号110标明液压油缸100的一个位置指示器。
图5表示用于改变第二环74的垂直位置的控制装置的第三实施例。这些控制装置包括一围绕转动体的环形液压油缸120，因此其中心轴线与所述转动体的旋转轴线同轴。环形液压油缸包括一环形缸体122，它垂直地由一个固定环124支承，固定环124在第二环74上方垂直地固定在支承结构32上。其锁定旋转的环形活塞126固定到第二环74。标号128标明环形液压油缸120的一个位置指示器。
权利要求
1.带有可变倾角旋转斜槽(14)的散装物料分配装置包括一个支承结构(32)；一个输送散装物料的斜槽(14)；一个安装在所述支承结构(32)内的悬挂转动体(22)，它可以围绕一根大体上垂直的旋转轴线旋转，所述斜槽(14)从所述悬挂转动体(22)上悬挂，因此它可以围绕一根大体上水平的悬挂轴线旋转；一个驱动所述悬挂转动体(22)围绕其旋转轴线转动的驱动装置(34)；一个穿过所述悬挂转动体(22)的用于斜槽(14)的送料道(20)；一个使斜槽(14)围绕其悬挂轴线旋转因此而改变斜槽(14)倾角的旋转机构；其特征在于用于斜槽(14)的所述旋转机构包括一个围绕所述悬挂转动体(22)定位的第一环(66)，因此其中心轴线与所述转动体的旋转轴线同轴；一个与所述悬挂转动体(22)锁定旋转，并连接在所述悬挂转动体(22)和所述第一环(66)之间的引导装置(68，70)，因此所述第一环(66)沿着所述悬挂转动体(22)轴向滑动；至少一个将第一环(66)与斜槽(14)连接的连接件(73，73′)，以便将所述第一环(66)的垂直滑动转换为斜槽(14)围绕其枢轴线的旋转；一个围绕所述悬挂转动体(22)定位的第二环(74)，因此其中心轴线与所述转动体的旋转轴线同轴；一个连接所述第一环(66)和所述第二环(74)的轴承环(76)；与所述第二环(74)连接用于改变所述第二环垂直位置的控制装置。
2.按照权利要求1的装置，其特征在于所述斜槽(14)包括两侧面的悬挂臂(20，20′)，并且所述悬挂转动体(22)包括两侧面的轴承(24，24′)，所述悬挂臂(20，20′)悬挂在轴承(24，24′)内，因此斜槽(14)可以围绕一根大体上水平的轴线旋转。
3.按照权利要求2的装置，其特征在于连接杆(73，73)连接所述第一环(66)与斜槽(14)的每一悬挂臂(20，20′)，以便将所述第一环(66)的垂直滑动转换为斜槽(14)围绕其枢轴线的旋转。
4.按照权利要求1，2或3的装置，其特征在于所述引导装置包括多个安装在所述悬挂转动体(22)上的垂直导轨(68i)和多个安装在所述第一环(66)上的滚柱(70i，70i′)，所述滚柱(70i，70i′)在所述导轨(68i)内被引导。
5.按照权利要求4的装置，其特征在于一对纵向间隔的滚柱(70i，70i′)在每条导轨(68i)内被引导。
6.按照权利要求1至5中任一个的装置，其特征在于所述控制装置包括一个连杆机构和一个液压油缸(80)，所述液压油缸(80)促动所述连杆。
7.按照权利要求6的装置，其特征在于所述连杆机构包括一个包含支承臂(82)和驱动杆(84)的中间铰接杆，所述支承臂(82)为叉形，并且在两直径上对置的点连接到所述第二环(74)上，所述驱动杆(84)在所述支承结构(32)外侧与所述液压油缸(80)连接。
8.按照权利要求7的装置，其特征在于所述连杆包括至少一根悬挂枢轴(88，88′)，所述支承结构(32)为包括至少一个悬挂轴承(90，90′)的密封结构，所述悬挂枢轴(88，88′)装在悬挂轴承内，所述驱动杆(84)由所述悬挂枢轴(88)支承，其使所述支承结构(32)以气密的方式穿过所述悬挂轴承(90)。
9.按照权利要求7或8的装置，其特征在于所述连杆机构包括在两直径上对置的点上连接叉(82)的臂与所述第二环(74)的连接杆(86，86′)。
10.按照权利要求1至5中任一个的装置，其特征在于所述控制装置包括至少一个直接在支承结构(32)和所述第二环(74)之间连接的液压油缸。
11.按照权利要求1至5中任一个的装置，其特征在于所述控制装置包括一个围绕所述悬挂转动体(22)定位的环形液压油缸(120)，因此其中心轴线与所述转动体的旋转轴线同轴，所述环形液压油缸(120)包括一个环形活塞(126)，环形活塞(126)固定在所述第二环(74)上。
12.按照权利要求1至5中任一个的装置，其特征在于所述控制装置包括几个安装在所述支承结构(32)内，并且直接连接在支承结构(32)和所述第二环(74)之间的液压油缸(100)。
13.按照权利要求1至12中任一个的装置，其特征在于一个插入所述送料道(16)和所述悬挂转动体(22)之间的不可转动的管状屏蔽物(44)，所述管状屏蔽物(44)配备一个冷却回路。
14.按照权利要求1至13中任一个的装置，其特征在于所述支承结构(32)在其下端设置一个固定的环形屏蔽物(46)，环形屏蔽物(46)装有一个冷却回路(48)，并限定一个圆形的中心孔；所述悬挂转动体(22)在其下端设置一个凸缘(52)，凸缘(52)带间隙地装入所述圆形的中心孔。
15.按照权利要求14的装置，其特征在于一根注入气体(60)的注气管沿着固定的环形屏蔽物(46)的圆形中心孔定位，因此能够将冷却剂气体注入所述凸缘(52)的一个排空区(58)。
16.按照权利要求2和权利要求14和15之中任何一个的装置，其特征在于斜槽(14)的两悬挂轴承(24，24′)位于所述凸缘(52)上方；所述凸缘(52)设置两条用于斜槽(14)的所述悬挂臂(20，20′)通过的切口；斜槽(14)的所述悬挂臂(20，20′)被限制在由圆柱表面(62，64)通过的所述切口的高度，圆柱表面(62，64)的轴线与斜槽(14)的枢轴线重合，因此所述悬挂臂(20，20′)不依赖于斜槽(14)的倾角几乎完全地封闭所述切口。
全文摘要
散装物料分配装置包括一个斜槽悬挂其内的垂直转动体,因此它可以围绕一根大体上水平的轴线旋转。一个与转动体一起旋转的引导装置,连接在转动体和第一环之间,所以后者可以沿着转动体轴向滑动。连接杆将第一环的垂直滑动转换为斜槽的旋转。一个轴承环连接第一环与第二环,控制装置,例如用液压油缸促动的连杆,与第二环连接,适合于改变两个环的垂直位置,由此改变斜槽的倾角。
文档编号C21B7/18GK1250104SQ9911880
公开日2000年4月12日 申请日期1999年9月13日 优先权日1998年10月6日
发明者埃米尔·洛纳蒂 申请人:保尔·沃特公司