一种基于切削式开眼的多自由度矿热炉开堵眼机的制作方法

本实用新型涉及一种矿热炉开堵眼机，尤其涉及一种基于切削式开眼的多自由度矿热炉开堵眼机。

背景技术：

对于现代化大型还原矿热炉使用开堵眼机，可以降低人工成本，保持炉眼位置相对固定，使出炉量均匀、稳定，缩短开堵眼时间，减少炉眼中修期。随着国内产业结构优化调整，产业技术工艺持续升级，落后产能相继遭淘汰，大容量矿热炉迅速增加，出铁炉眼孔径也随之加大，且旋转式电炉逐渐增多，即出铁口随之旋转，每次开堵炉眼位置不相同，而传统的用人工烧眼及填堵出铁口的方法由于效率低、劳动强度大和安全性差，已严重影响了国内矿热炉企业的竞争力。

目前，市场上现有的开堵眼机功能简单、操作性不好，缺乏在矿热炉圆周、高度及倾斜角度等工位位置的调整功能，或者工位位置调整维度不够，导致不能精确对眼，单个矿热炉往往需要多台开堵眼机；现有开堵眼机大多采用气动或液压凿岩机开眼，冲击大，容易损伤炉壁，成孔不规则，影响矿热炉冶炼熔体的流动性，且受国内凿岩机技术和成本限制，开眼孔径较小；现有开堵眼机的钻头、钻杆和堵眼炮头等工作装置大多采用含铁元素的耐高温普通材料，而工业硅硅水温度大于1800℃，普通材料的工作装置与硅水接触后极易腐蚀损坏且析出铁元素而污染冶炼熔体，影响成品质量。现有开堵眼机泥炮大多是整体式或直接采用螺栓连接泥炮头，拆卸困难，堵眼后清泥不方便。上述种种问题限制了市场上现有开堵眼机在大型矿热炉上的使用，特别是在工业硅炉上的使用，国内矿热炉企业目前普遍使用人工烧眼及填堵出铁口。

技术实现要素：

本实用新型解决现有技术的不足而提供一种快速定位炉眼、操作便捷、实现各工位多自由度位置调整定位，降低了成本,提升了开眼成孔质量的基于切削式开眼的多自由度矿热炉开堵眼机。

本实用新型采用如下技术方案实现：

一种基于切削式开眼的多自由度矿热炉开堵眼机，包括回转切削式开眼机、堵眼机和多自由度可调式平台，所述回转切削式开眼机和堵眼机安装在所述多自由度可调式平台上，所述多自由度可调式平台通过行走装置安装在围绕矿热炉布设的环形轨道上，所述回转切削式开眼机的切削端为回转切削式结构，所述回转切削式开眼机的切削端和堵眼机的泥炮头在开眼堵作业区时均面向矿热炉且与需开孔和堵孔的位置对应。

所述多自由度可调式平台包括变幅装置、升降装置、行走装置和平台机架，所述行走装置安装在围绕矿热炉布设的环形轨道上，所述平台机架通过举升导轨安装在行走装置上，并且通过升降装置带动平台机架沿举升导轨上下移动，

所述回转切削式开眼机包括回转切削装置、推进装置和第一伸缩臂，所述第一伸缩臂的基础臂前端铰接在平台机架的中部立柱上，尾端通过变幅装置铰接在平台机架的尾端立柱上，所述第一伸缩臂的伸缩部底部安装有伸缩臂导轨，所述回转切削装置通过滑座安装在伸缩臂导轨上，所述推进装置一端与滑座连接，另一端固定在伸缩臂的伸缩部上，

所述堵眼机包括分体式泥炮、挤泥油缸和第二伸缩臂，所述第二伸缩臂的基础臂前端铰接在平台机架的中部立柱上，尾端通过变幅装置铰接在平台机架的尾端立柱上，所述分体式泥炮固定在第二伸缩臂的伸缩部上，所述挤泥油缸的活塞推头安装在分体式泥炮内腔内，另一端固定在第二伸缩臂的伸缩部内。，

所述回转切削装置包括动力变速箱和切削马达，所述动力变速箱动力输入端和输出端分别安装切削马达和钻杆，所述钻杆的切削端上安装有钻头。

所述回转切削式开眼机还包括导向座，所述导向座安装在伸缩臂导轨的前端，所述钻杆通过导向座导向。

所述分体式泥炮包括第一泥炮和第二泥炮，所述第一泥炮上设置有与第一泥炮内腔连通的加泥口，所述第二泥炮安装在第一泥炮的前端并且内腔与第一泥炮内腔连通，所述第二泥炮的一侧与第一泥炮通过销轴连接，另一侧通过手摇快锁机构锁定，所述第二泥炮的出口端挂接有泥炮头。

所述挤泥油缸的活塞杆的端头为球头结构，所述活塞杆的端头与活塞推头连接，所述活塞推头上设置导向密封圈与第一泥炮的内腔密封。

所述钻头、钻杆和泥炮头为不含铁元素的耐高温合金材料制作。

所述变幅装置和升降装置为液压油缸或螺旋丝杠。

所述行走装置采用电控轨道转弯系统，所述行走装置的行走轮采用减速电机驱动，变频器主动控制。

所述推进装置为推进油缸或者液压马达驱动链轮和链条实现推进。

所述第一伸缩臂和第二伸缩臂为二节臂或多节臂，所述第一伸缩臂包括基础臂、第一节臂和伸缩油缸，所述第二伸缩臂包括基础臂、第一节臂和伸缩油缸。

工作时，通过操作第一伸缩臂和第二伸缩臂实现工位纵向伸缩，操作变幅装置和升降装置实现工位倾斜角度和高度调节，操作行走装置实现工位在矿热炉圆周方向的位置调整。

由于采用上述结构，本实用新型具有如下优点：

1.本装置设置多维度工位调节装置，可在直线或弧形轨道上行走，利用本实用新型可快速准确的定位及位置姿态调整，单台矿热炉仅需配置一台开堵眼机。

2.采用切削式钻机开眼，成本低，冲击小，效率高，成孔规则，避免对炉壁的冲击损伤，减小对冶炼熔体流动性的影响。

3.堵眼机泥炮为分体式结构，采用快锁机构锁定，清泥方便。

4.开眼机钻头、钻杆、泥炮头选用耐高温不含铁元素的耐高温合金材料，高温使用时损耗慢，没有铁元素析出，工作全过程不会污染冶炼熔体，特别适合大容量工业硅炉使用。

综上所述，本实用新型通过升降装置的升降、变幅装置角度增减、伸缩臂的伸缩和行走装置的环形位移来实现各工位多自由度位置调整定位，又由于本实用新型使用回转切削式开眼取代传统的气动或液压凿岩机钻眼，降低了成本,提升了开眼成孔质量。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的俯视图。

图3为本实用新型的油缸推进的回转切削式开眼机示意图。

图4为本实用新型的马达推进的回转切削式开眼机示意图。

图5为本实用新型的堵眼机示意图。

图6为本实用新型的运行示意图。

附图中，1-堵眼机，101分体式泥炮，102伸缩臂，103挤泥油缸，104泥炮头，105第二泥炮，106第一泥炮，107加泥口，108导向密封圈，109活塞推头，110第一节臂，111伸缩油缸，112基础臂，113销轴，114手摇快锁机构；

2-回转切削式开眼机，201伸缩臂，202回转切削装置，203推进装置，204钻头，205导向座，206钻杆，207动力变速箱，208滑座，209切削马达，210伸缩油缸，211伸缩臂导轨，212第一节臂，213基础臂，214推进油缸，215链条，216链轮，217推进马达；

3-多自由度可调式平台，301转轴，302平台机架，303变幅装置，304举升导轨，305行走装置，306升降装置，307减速电机，308变频器，309行走轮；

4-平台轨道，5-炉眼，6-开堵眼作业区，7-矿热炉，8-安全等待区。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围：

对照图1、图2，图示中的基于切削式开眼的多自由度矿热炉开堵眼机，包括回转切削式开眼机2、堵眼机1、多自由度可调式平台3。

对照图1、图2、图3、图4，所述开眼机2设有回转切削装置202、推进装置203、伸缩臂201和导向座205，回转切削装置通过滑座208设置于伸缩臂导轨211上，回转切削装置包括动力变速箱207、切削马达209，所述动力变速箱动力输入、输出端分别安装切削马达和钻杆206，钻杆与钻头204连接，推进装置一端与滑座连接，另一端与伸缩臂连接，导向座安装在伸缩臂导轨前端，钻杆贯通导向座。

对照图3，所述推进装置203使用推进油缸214推进。

对照图4，所述推进装置203采用推进马达217驱动链轮216和链条215实现推进。

对照图1、图2、图5，所述堵眼机1设有分体式泥炮101、挤泥油缸103和伸缩臂102，分体式泥炮与挤泥油缸连接，挤泥油缸置于伸缩臂内，所述挤泥油缸的活塞杆端头为球头结构，与活塞推头109连接，所述活塞推头上设置导向密封圈108。

对照图1，所述多自由度可调式平台3设有变幅装置303、升降装置306、行走装置305和平台机架302，变幅装置一端与平台机架铰接，另一端与伸缩臂铰接，行走装置通过升降装置、举升导轨304与平台机架连接。

本实用新型的具体操作如下

1.开眼操作：

对照图1、图3、图4、图6，操作行走装置305从矿热炉7的安全等待区8沿平台轨道4行走，将本装置运行至开眼堵作业区6，控制伸缩油缸210使伸缩臂201运行至前限位，控制推进装置203、行走装置305、升降装置306和变幅装置303进行炉眼5的精确定位，对眼完成后启动切削马达209并控制推进装置203进行开眼作业，开眼完成后依次控制进给执行装置209和伸缩油缸210使开眼工位快退归位，并关闭切削马达209，最后操作行走装置305沿平台轨道4顺时针或逆时针行走返回至安全等待区。

2.堵眼操作：

对照图1、图5、图6，堵眼操作前首先在分体式泥炮筒101内装好堵眼炮泥，然后操作行走装置305从矿热炉7的安全等待区8沿平台轨道4行走，将本实用新型所述的基于切削式开眼的多自由度矿热炉开堵眼机运行至堵眼作业区6，控制伸缩油缸111使泥炮头104靠近炉眼适当位置，控制伸缩油缸111、行走装置305、升降装置306和变幅装置303进行炉眼5的精确定位，对眼完成后控制挤泥油缸103进行堵眼作业，堵眼完成后控制伸缩油缸111使堵眼工位快退归位，最后控制行走装置305沿平台轨道4顺时针或逆时针行走返回至安全等待区并进行清泥工作。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不以任何方式限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。