专利名称：用于移走和放回冶金运输容器上的铰接盖的器械的制作方法
技术领域：
本发明涉及例如炼钢工业中的冶金运输操作。具体地，本发明涉及临时保存和运输在装配有铰接隔离盖的钢包(ladle)和其他容器中金属液。更具体地，本发明包括用于金属液钢包和其他运输容器(例如鱼雷车)上的这种铰接盖的移走和随后的放回的新型替代机构。
背景技术：
将隔离盖结合在金属液运输容器上的用途不是新的，并且因为其优势变得更广泛地公知且其实施变得更容易而日益普及。这些优势可以总结归于更好的保温性、熔渣凝固和堆积的减少以及耐火材料寿命改善。在基本的实施方案中，盖可以在需要时由工厂吊车来放置和移走。尽管实现了前述优势，但是这些实施方案也具有如下强加的缺点循环时间减少，并要求原本可用于别处的吊车资源。用于移走和放回冶金钢包上的盖的公知器械在US专利4，834，346 (Heyer等人) 中描述。其中介绍的技术是铰接的钢包盖系统，该系统需要最少的起吊时间，并对循环时间的影响最小。该系统在钢包转移过程中自动移走/放回铰接的隔离钢包盖。用于实现此的方法是随着钢包在下方移动，三个指状物结构与盖上的对应提升销配合。根据钢包车的行进方向，钢包车相对于指状物的相对移动将移走或放回盖。如Hayer等人中所提出的技术成功地解决了标准隔离盖系统的前述缺陷，但是在其实施中存在另一个内在限制。当指状物作用在盖上时，铰接设计决定了盖相对于指状物的单一取向。另外，盖的提升移动被钢包车本身的移动所驱动。因此，钢包车行进的每个方向无法避免地受到单一盖作用的约束。例如，“正向的”钢包车移动可仅产生盖的移走，“反向的”钢包车移动可仅产生盖的放回。“正向的”钢包车移动被定义为使得钢包铰链在移动的方向上的后面。“反向的”钢包车移动被定义为使得钢包铰链在移动的方向上的前面。如Hayer等人中所提出的采用可缩回的指状物来适应这种“反向的”取向方案导致循环时间的不可接受的增加，且对于工厂空间的需求更大。该方法要求钢包在缩回的指状物下方移动并通过，停止，然后反向往回通过当前降低的指状物。在盖被移走之后，钢包必须在指状物的范围外停止、反向、然后在再次缩回的指状物下方行进并通过，到达处理台。在从处理台返回后，需要漫长的相同顺序的指状物缩回和钢包反向，以放回盖。横向钢包取向是较少发生的一个取向，但是也不能够通过Hayer等人的被动指状物方法对其产生作用。之前已经使用不同方法来解决这种情形。该方法采用带有在线缆上下降和上升的吊钩的框架。该方法仅用在这种横向取向的情形，这是因为当处于该取向时， 所述方法依赖于提升销所承受的位置公差。相反地，对于大多数应用，使用该方法所需要的位置公差在其他取向时是过密的。对于新的工厂构造，钢包取向/方向的问题通常可通过改变布局以适应正常非缩回指状物方法的需求来避免。然而，空间限制对于所有工厂仍是突出的问题，且其他的钢包取向/方向是不可避免的，即使在新的工厂。
在已经存在的炼钢厂中，将空间与上文强调的更普遍存在的钢包取向挑战综合考虑。因此期望具有一种自动移走盖的补充方法，该方法不依赖于钢包车的方向和/或钢包的取向，并且迅速地执行该功能以及在要求最小的工厂空间的包装中执行。
发明内容
鉴于前述背景信息，发明人的目的是提供一种更通用和更高效的解决方案，用于移走和放回钢包或其他冶金容器上的铰接盖，所述钢包或其他冶金容器用于临时保存和运输金属液。本发明的实施方案能够在较小的包围空间中以及在所有容器取向上工作，而无论行进方向如何，例如那些之前已经使用了可缩回的指状物和连接线缆的吊钩的情形。相比较现有的方法和器械，本发明的实施方案还更高效地执行该功能，且循环时间成本大大降低。为实现该目的，被至少一个致动器驱动的连杆机构用于相对于静止的容器在从浇注嘴向盖铰链行进方向上同时移动专门的接合指状物。以此方式，所述接合指状物相对于所述盖的取向的相对移动类似于在静止的指状物和移动的容器情况下的典型的提升操作。相对于车和轨道(所述车在该轨道上行进到给定位置)，用轨道支承的容器的取向总是相同的。因为此以及连杆机构和指状物作用在静止的容器上的事实1.容器到达提升器械的方向不是对操作的要求；以及2.容器在给定位置的取向不是对操作的要求。全部的要求是连杆机构和指状物在特定位置处的安装被取向为配合容器在该位置处的取向。有利地，存在从连杆机构延伸的三个具有独特剖面的指状物，当连杆机构被致动时，所述指状物沿具有足够大的直径的弯曲路径移动，以1.为容器提供间隙，以移动至移走/放回位置。2.平滑并高效地接合盖提升器械，以产生a.竖直提升力，以及b.较小的水平铰链释放力。3.将盖提升到足够高度，以脱离容器，并安全地保持盖。4.当在上述所有过程期间为移动或放回盖而定位时，确保容器的足够的对准容差。指状物的专有剖面帮助上文描述的作用，以及在盖一旦被接合时帮助限制盖，从而防止不期望的移动，所述移动可能会阻碍盖的放回。当保持盖时，所述器械还具有保持结构和锁定机构，所述保持结构将盖抓在指状物中，所述锁定机构用于维持保持位置。因此，根据本发明的第一方面，提供一种用于移走和放回冶金运输容器上的盖的器械。该器械包括框架；用于支撑所述框架的工具，以使得所述容器可移动至所述框架下方的位置；包括至少一个提升构件的连杆机构，其枢轴连接至所述框架；至少一个致动器， 其连接至所述连杆机构。所述致动器用来移动所述提升构件，以使得当所述钢包移动至所述器械下的指定位置时，所述提升构件可被所述致动器和所述连杆机构从第一位置经过弯曲路径移动到中间位置，然后到达第二位置；所述第一位置在所述容器上方提供间隙；在所述中间位置，所述提升构件与所述盖接合，从而提供竖直提升力和水平铰链释放力；在所述第二位置，所述盖被升至足够高度，以脱离所述容器。所述至少一个提升构件可随后借由所述致动器和所述连杆机构经过相反的弯曲路径移动回到所述第一位置，由此将所述盖降低回到所述容器上。有利地，所述器械包括三个提升构件，其间隔开以与所述容器的盖上的三个提升销对准。更有利地，单个致动器可操作移动所有三个提升构件。根据本发明的另一方面，在冶金设备中提供一种器械，所述冶金设备使用带有盖的容器，并使用轨道上的车来转移所述容器，其中所述盖具有到所述容器的可脱离的铰接连接，通过相对于所述盖向上和水平移动所述盖，所述盖可从所述容器移走。所述器械包括框架；连杆机构，其连接至所述框架；至少一个提升构件，其连接至所述连杆机构；用于将所述器械支撑在固定位置的工具，以使得所述车可将所述容器停靠在所述器械下方的提升位置；以及至少一个致动器，其在所述连杆机构上用来将所述至少一个提升构件从第一位置经过弯曲路径移动到中间位置，然后到达第二位置；在所述第一位置处，所述至少一个提升构件与所述容器的盖保持间隙；在所述中间位置处，所述至少一个提升构件与所述容器的盖接合，并向上和水平提升所述盖以释放所述铰链；在所述第二位置处，所述至少一个提升构件将所述盖可靠保持在所述容器上方。有利地，所述容器的盖具有至少三个间隔的提升销，且所述器械具有至少三个相应的间隔的提升构件，以同时接合所述提升销。更有利地，所述器械具有可操作移动所述至少三个提升构件的单个致动器。根据本发明的又一方面，提供一种用于将盖从冶金运输容器移走的方法，所述盖具有到所述容器的向后可释放的铰接连接，所述方法包括以下步骤借由轨道上的车将所述容器移动至盖提升器械下方的一个位置；借由连杆机构致动所述器械的提升构件经过弯曲路径，以接合所述盖，并向上和向后移动所述盖，以释放所述铰链，并将所述盖可靠保持在所述容器上方；以及借由所述车将所述容器移动至远离所述器械的一个位置。有利地，所述弯曲路径在平行于所述轨道的竖直平面中。
为了更全面地理解本发明，参考下列附图，附图中图1是根据一个实施方案的器械的立体图，其中为清晰，封闭框架的上部部分被移走。图2是相同器械的立体图，该器械采用改进的铰链销接合铰接的钢包盖和提升铰接的钢包盖离开钢包。图3、4、5和6是描绘通过相同器械移走钢包盖的连续步骤的侧视图。
具体实施例方式在一个示例性实施方案中采用的连杆机构概念上可减至四杆连杆机构。首先参考图1，该图描绘了器械的分离图，其中为清晰，封闭框架12的上部部分被移走。示出的框架的底部为框架提供了到连杆机构的剩余部分的所有连接点。如图2中示出的，框架12的剩余部分为器械提供了刚性和封闭结构。连杆机构的四个构件由框架12、接合的A型框架构件17、两个前提升构件16 (其
5在连杆机构中减少为一个概念构件)和后提升构件18。提升构件16和18在靠近其中间点处被附接至框架12，被附接在枢轴点13和15。类似地，提升构件16和18在靠近其端部点处被附接至A型框架构件17，被附接在枢轴点20和21。连杆机构由单个致动器22驱动， 致动器22位于该器械的中间平面，在两个前提升构件16之间。致动器22的缸体被安装在第一 U形夹M中，并围绕点23枢轴旋转，且其杆眼在点沈枢轴附接至第二 U形夹25，第二 U形夹25位于枢轴点15和21的之间的中间位置。—个锁定机构建立在由附接至锁定销观的锁定机构致动器四组成的装置中，锁定销观支撑在附接至框架12的壳33中。锁定销观被设计为当致动器22完全延伸即所述器械在完全向上位置时接合在后提升构件18的锁定孔27中。此外，保持结构31已经用角撑板附接至框架的下侧。一旦后提升构件18的表面到达某一高度，该保持结构31限制 (captivate)后提升销35，防止钢包盖的任何大幅移动。随着盖被进一步提升，后提升构件 18的指状物34的接合表面上增大的角度以及保持结构31的收缩引导后提升销35进入座 30，座30用于为最后的放回动作准确地定位盖11。前提升构件16在其接合指状物32上包含了弯曲剖面，该弯曲剖面被设计成相对于水平线为前提升销36提供浅角度表面，用于平滑的初始接合以及随后增加的提升斜度。 后指状物34具有类似的尖端剖面，但是随后与前指状物32剖面不同，以产生座30。图2示出了具有铰接的盖11的静止钢包10，铰接的盖11由该器械在提升销35和 36处进行作用。示出后提升销35已经落座在座30中。提升指状物32、34已经在从浇注嘴 41到盖铰链37的方向上移动，以在钢包静止的同时接合提升销35、36。示出的钢包可从任何方向(页面的左侧/右侧、或内侧/外侧)停止在提升器械下方。相比而言，Heyer等人描述的提升方法仅可随着钢包从页面的左侧移向右侧(指状物从浇注嘴41朝向铰链37)提升图2中示出的盖。由于铰链中的整体设计元件，沿相反方向的移走(指状物从铰链37朝向浇注嘴41，钢包从右侧移向左侧)是不可能的。例如， 在该情形中，铰链凹口 39会干扰盖的竖直提升，这是因为静止的提升指状物会推动铰链凹口 39靠着铰链销38，从而妨碍盖的随后的竖直提升。此外，长铰链表面40被设计为在盖放回期间抵靠铰链销38，以对准盖，并随之将铰链销引导进铰链槽44。在如上文指出的相反方向上接合的静止的指状物会要求提升盖脱离表面40，以使得钢包前进至处理台。因此，随着钢包从处理台移动返回，表面40不会抵靠钢包以使盖回复。图3-6示出了移走盖的连续步骤，盖的放回是这些步骤的相反步骤。应注意，所有钢包关于它们在其上行进的轨道的取向是一致的。此外，由于本发明不要求特定的接近方向，因此所有情形都是满足的。作为一个实施例，图3描绘了带有盖11的钢包10，钢包10 从页面的右侧(如黑色箭头所指示的)途经页面外的处理台到达左侧，停止在盖移走位置处。指状物32、34通过完全缩回的致动器22被完全缩回。这允许指状物34、32和盖11上它们对应的提升销35、36之间的足够的间隙，以使得钢包10可在指状物32、34下方无阻碍的移动，并进入提升位置。图4示出了指状物32、34在提升销36、35下方的初始接合。在该点处，致动器22 处于中间冲程。施加至后提升构件18上的U形夹沈的缸体力导致后提升构件和前提升构件16分别并同时关于点15和13枢轴旋转。这导致指状物32、34朝着提升销36、35向下遵循弧形路径。指状物32、34的尖端靠近提升销36、35，在其表面和水平线之间具有浅角度，以最小化与销36、35的初始撞击，并在随着致动器22的连续伸展产生平滑的提升。应注意，指状物剖面和定位这样设定使得可以容许钢包10和/或盖11的左-右或前-后明显的未对准。在持续接合和产生竖直提升力的期间，也产生一个力的较小的水平分量(由摩擦和小的但是非零的接触角度产生)，以作用在提升销35、36上。该力作用在提升销35、36 上，以将盖11的短铰链表面43推靠着铰链销38。这允许随着铰链销38沿着短铰链表面 43滑动(致动器22冲程增加)在脱离长铰链表面40的铰链凹口 39的情况下顺利提升。随着致动器22冲程从图4示出的情况增加到图5示出的情况，提升销35、36沿着指状物34、32的表面滚动，导致盖11竖直提升，同时被抵靠在铰链销38上的短铰链表面43 水平约束。应注意，提升销35、36安装在轴承上，从而能够沿着提升指状物滚动，以减小摩擦。在仍被铰链销38水平约束的同时，后指状物34穿过保持结构31，保持结构31限制后提升销35并消除盖11滑动脱离指状物32、34的可能性。紧接着，随着致动器22冲程增加， 短铰链表面43脱离铰链销38，如图5示出的。在该点处，盖11被提升器械单独作用，但是钢包10还没有脱离长铰链表面40。最后，随着致动器22的冲程增加，通过后提升销4的增大角度，或者通过保持结构31的收缩，后提升销35滑进座30。图6示出了处于全冲程的致动器22。在该位置，长铰链表面40脱离铰链销38，允许钢包10到处理台的非阻塞路径。完全向上位置还使得后提升构件18的锁定孔27进入待被销28固定的位置，销28由液压缸四致动。在钢包10在处理台完成工作之后，其沿白色箭头示出的方向并在示出的取向上遵循其路径返回到图6的提升器械。锁定机构致动器四和锁定销观被释放，致动器22开始缩回，向着钢包10降低盖11。一旦长铰链表面40与铰链销38接触，如图5示出的，随着致动器22继续缩回，提升销35、36开始相对于指状物34、32滑动。随着提升构件16、18关于点13和11枢轴旋转， 盖11被引导向下，并通过沿着长铰链表面40与包铰链销38滑动接触钢而对准钢包10。最后，盖11被完全下降至钢包10上，如图4中示出的。提升指状物32、34随后缩回而脱离提升销35、36，如图3示出的，随后钢包10带着就位的盖11沿白色箭头指示的方向自由移动到其下一个处理台。应理解，在不偏离权利要求限定的本发明的范围下，可对前文详细描述的本发明做出各种变化和改型。例如，致动器22可以是功能不同的类型，例如旋转致动器。还可使用同时作用在提升构件上的多个致动器。同样，锁定机构可用不同的致动方式实施。连杆机构构件的形状和构造具有不同实施方案。此外，连杆机构和提升指状物本身的几何形状可采用不同的实施方案，以适应应用的差别，例如容器大小和类型(包括鱼雷车和其他冶金运输容器)的差别。
权利要求
1.一种用于移走和放回冶金运输容器上的盖的器械，包括 框架；用于支撑所述框架的工具，以使得所述容器可被移动至所述框架下方的位置； 包括至少一个提升构件的连杆机构，其枢轴连接至所述框架； 连接至所述连杆机构的至少一个致动器，其用来移动所述提升构件，以使得 当所述容器移动至所述器械下的指定位置时，所述提升构件可被所述致动器和所述连杆机构从第一位置经过弯曲路径移动到中间位置，然后到达第二位置，所述第一位置在所述容器上方提供间隙，在所述中间位置处，所述提升构件与所述盖接合，从而提供竖直提升力和水平铰链释放力，在所述第二位置，所述盖被升至足够高度，以脱离所述容器；以及所述至少一个提升构件可随后被所述致动器和所述连杆机构经过相反的弯曲路径移动回到所述第一位置，由此将所述盖降低回到所述容器上。
2.根据权利要求1所述的器械，其中有三个提升构件，其间隔开以与所述容器的盖上的三个提升销对准。
3.根据权利要求2所述的器械，其中单个致动器用来移动所有三个提升构件。
4.一种冶金设备，其使用带有盖的容器，并使用轨道上的车来转移所述容器，以及使用一种用于将所述盖从所述容器移走的器械，其中所述盖具有到钢包的可脱离的铰接连接， 通过相对于所述容器向上和水平移动所述盖，所述盖可从所述钢包移走，所述器械包括框架；连接至所述框架的连杆机构；连接至所述连杆机构的至少一个提升构件；用于将所述器械支撑在固定位置的工具，以使得所述车可将所述容器停靠在所述器械下方的提升位置；以及至少一个致动器，其在所述连杆机构上用来将所述至少一个提升构件从第一位置经过弯曲路径移动到达中间位置，然后到达第二位置，其中在所述第一位置，所述至少一个提升构件与保持所述容器的盖间隙，在所述中间位置，所述至少一个提升构件与所述容器的盖接合并向上且水平提升盖以释放铰链，在所述第二位置，所述至少一个提升构件将所述盖可靠保持在所述容器上方。
5.根据权利要求4所述的冶金设备，其中所述盖具有至少三个间隔的提升销，且所述器械具有至少三个相应的间隔的提升构件，以同时接合所述提升销。
6.根据权利要求5所述的冶金设备，其中所述器械具有单个致动器，所述单个致动器用来移动所述至少三个提升构件。
7.一种用于将盖从冶金运输容器移走的方法，所述盖具有到所述容器的向后可释放的铰接连接，所述方法包括以下步骤借由轨道上的车将所述容器移动至盖提升器械下方的一个位置； 借由连杆机构致动所述器械的提升构件经过弯曲路径，以接合所述盖，并向上和向后移动所述盖，以释放所述铰链，并将所述盖可靠保持在所述容器上方；以及借由所述车将所述容器移动至远离所述器械的一个位置。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述弯曲路径是弧形，且在平行于所述轨道的竖直平面中。
全文摘要
一种用于移走和放回冶金运输容器(例如钢包或鱼雷车)上的盖的器械。该器械包括框架；用于支撑框架的工具，以使得容器可移动至框架下方的位置；包括至少一个提升构件的连杆机构，其枢轴连接至框架；以及连接至连杆机构的至少一个致动器。该致动器用来移动提升构件，以使得当容器移动至器械下的指定位置时，提升构件可被致动器和连杆机构从第一位置经过弯曲路径到达中间位置，然后到达第二位置，其中所述第一位置在容器上方提供间隙，在所述中间位置，所述提升构件与盖接合且给盖提供竖直提升力和水平铰链释放力，在所述第二位置，盖被升至足够高度以脱离容器。该提升构件可随后借由致动器和连杆机构经过相反的弯曲路径移动回到所述第一位置，由此将盖降低回到容器上。
文档编号B65D43/26GK102459057SQ201080024382
公开日2012年5月16日 申请日期2010年6月4日 优先权日2009年6月5日
发明者D·H·汝德格, M·A·杰斯克, P·I·麦克佛森, 冷松 申请人:哈茨有限公司