一种改进型低压保温炉炉门机构的制作方法

1.本实用新型涉及炉门相关技术领域，具体为一种改进型低压保温炉炉门机构。


背景技术：

2.低压保温炉是一类为了克服经高温点火及燃烧的料面，离开点火器后，骤然暴露在大气中，导致赤热的料面急冷，因而在表层烧结矿的矿物组成中，玻璃质明显增多，强度下降，这一弊端的一种仪器，为低压铸造炉的重要组成部分。
3.低压保温炉是铸造机在连续铸型过程中为其提供恒温定量铝液的加热保温的压力储存装置，低压保温炉设置有硅碳棒用来加热铝液用，炉子内部设置有热偶，铝液温度热偶直接插入铝液内部，铝液的温度信号反馈给仪表，当炉气温度达到850摄氏度时硅碳棒停止加热，使铝液处于保温状态。当铝液供给不足时需及时开启炉门增添铝液以备后续工作中使用，当炉壁附着的铝及氧化物达到一定程度时需及时开启炉门并清理干净。
4.现有低压保温炉炉门需人工开启闭合，由于低压保温炉炉体温度高，人工操作存在被烫伤的风险，低压保温炉炉门本身存在一定的重量，在开启或闭合对齐炉门与炉口时需要手动操作工具，增加了人工的操作难度和工作量，延长了劳动时间，同时，为了确保保温效果，需要炉门与炉门口的紧密闭合，因为在保温和加热的过程中，低压保温炉内部的压力会比外部气压大很多，传统的开关结构在日常的使用过程中，对开关机构的损伤较大，有可能出现炉门因承受不住炉内压力出现炉门崩裂，打开异常等现象。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.本实用新型要解决的技术问题是：现有低压保温炉炉门需人工开启闭合，由于低压保温炉炉体温度高，人工操作存在被烫伤的风险，低压保温炉炉门本身存在一定的重量，在开启或闭合对齐炉门与炉口时需要手动操作工具，增加了人工的操作难度和工作量，延长了劳动时间，同时，为了确保保温效果，需要炉门与炉门口的紧密闭合，因为在保温和加热的过程中，低压保温炉内部的压力会比外部气压大很多，传统的开关结构在日常的使用过程中，对开关机构的损伤较大，有可能出现炉门因承受不住炉内压力出现炉门崩裂，打开异常等现象。
7.(二)技术方案
8.为解决上述问题，本实用新型提供如下技术方案：一种改进型低压保温炉炉门机构，包括炉门机构和开关机构；
9.所述炉门机构包括炉门罩、炉门横梁和旋转轴座；
10.所述开关机构包括旋转油缸、旋转齿条、旋转齿轮和旋转轴、炉门驱动臂和连接臂；
11.所述炉门罩与低压保温炉炉门相配合，所述炉门横梁为半弧形，所述炉门罩安装于所述炉门横梁的中部，所述连接臂固定于低压保温炉炉体侧边，所述旋转轴设于所述旋
转轴座内且为活动连接，所述旋转轴上部固定有所述旋转齿轮，所述旋转齿轮旁安装有与所述旋转齿轮相配合的旋转齿条，且所述旋转齿轮与所述旋转齿条做齿轮齿条传动，所述旋转齿条一端固定于所述旋转油缸的活塞杆上，所述旋转齿条与所述旋转油缸的活塞杆做同步伸缩运动，所述旋转油缸同样固定于所述连接臂的上部，所述旋转轴上还固定有所述炉门驱动臂，所述炉门驱动臂与所述炉门横梁的一端为固定连接。
12.进一步的，所述炉门横梁上设有螺栓孔，螺栓孔内设有炉门螺栓，所述炉门螺栓一端与所述炉门罩活动连接，另一端设有炉门扳杠。
13.进一步的，所述炉门罩内壁填充有保温材料。
14.进一步的，所述炉门机构远离所述开关机构一侧还设有锁紧机构，所述锁紧机构包括固定座、锁紧油缸和压紧轴和连接块，所述锁紧油缸通过所述固定座连接在低压保温炉的炉体上，所述压紧轴与所述锁紧油缸的活塞杆通过所述连接块相固定，所述炉门横梁靠近所述压紧轴一端设有铰轴，所述铰轴与所述炉门横梁为活动连接，且所述压紧轴的端部设有与所述铰轴相配合的楔形斜面。
15.进一步的，所述固定座上还设有锁紧导柱，所述锁紧导柱上套设有弹簧，所述锁紧导柱与所述压紧轴为同步运动。
16.进一步的，所述固定座上还设有护罩，所述护罩套设于所述锁紧导柱和所述压紧轴上。
17.进一步的，所述固定座上还设有感应开关，所述感应开关与所述锁紧导柱位置相对应，所述感应开关、所述旋转油缸和所述锁紧油缸都与同一plc控制器连接。
18.进一步的，炉体上还设有炉门耳座，所述炉门耳座与所述铰轴位置相对应。
19.(三)有益效果
20.本实用新型的有益效果在于：本低压保温炉炉门的自动开闭与锁紧系统可完全实现自动化，且定位精准，提高低压保温炉密封性能承受炉体内部压力较传统炉门提高至少10倍，通过液压驱动的机械锁紧系统杜绝传统炉门因承受不住炉内压力出现炉门崩裂，打开异常等现象。保证生产过程中重复再现性一致，相对传统炉门通过操作人员人工打开关闭炉门过程中被高温铝液炙烤，铝液迸溅等危险现象的发生，具有安全，可靠，方便，快捷，节省生产成本等优点。同时炉门的自动锁紧装置可以使低压保温炉在运转时的密封性能更好，保温效果更佳。
附图说明
21.图1为本实用新型立体结构示意图；
22.图2为开关机构结构示意图；
23.图3为炉门罩闭合时结构示意图；
24.图4为炉门罩打开时结构示意图；
25.图5为锁紧机构部件图；
26.图6为本实用新型控制示意图；
27.图7为炉门结构示意图；
28.图中：1-炉门机构、2-开关机构、3-锁紧机构、4-铰轴、5-感应开关、6-plc控制器、7-炉门耳座；
29.1a-炉门罩、1b-炉门横梁、1c-旋转轴座、1d-炉门螺栓。1e-炉门扳杠；
30.2a-旋转油缸、2b-旋转齿条、2c-旋转齿轮、2d-旋转轴、2e-炉门驱动臂、2f-连接臂；
31.3a-固定座、3b-锁紧油缸、3c-压紧轴、3d-连接块、3e-锁紧导柱、3f-弹簧、3g-护罩。
具体实施方式
32.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.请参阅图1，本实用新型提出一种改进型低压保温炉炉门机构，包括炉门机构1和开关机构2；炉门机构1包括炉门罩1a、炉门横梁 1b和旋转轴座1c；开关机构2包括旋转油缸2a、旋转齿条2b、旋转齿轮2c和旋转轴2d、炉门驱动臂2e和连接臂2f；
34.炉门罩1a与低压保温炉炉门相配合，炉门横梁1b为半弧形，炉门罩1a安装于炉门横梁1b的中部，连接臂2f固定于低压保温炉炉体侧边，旋转轴2d设于旋转轴座1c内且为活动连接，旋转轴2d可以以自身为轴转动，旋转轴2d上部固定有旋转齿轮2c，旋转齿轮2c 旁安装有与旋转齿轮2c相配合的旋转齿条2b，且旋转齿轮2c与旋转齿条2b做齿轮齿条传动，旋转齿条2b一端固定于旋转油缸2a的活塞杆上，旋转齿条2b与旋转油缸2a的活塞杆做同步伸缩运动，这样当旋转油缸2a做伸缩运动时，旋转齿条2b可带动旋转轴2d转动，旋转油缸2a同样固定于连接臂2f的上部，旋转轴2d上还固定有炉门驱动臂2e，炉门驱动臂2e与炉门横梁1b的一端为固定连接，这样当旋转轴2d转动时，在炉门驱动臂2e的作用下，炉门横梁1b可以以旋转轴2d为轴转动，进而带动连接在炉门横梁1b上的炉门罩 1a进行转动，达到打开炉门的作用，反之，旋转油缸2a活塞杆收缩最终即可完成闭合动作。
35.请继续参阅图1和图7，炉门横梁1b上设有螺栓孔，螺栓孔内设有炉门螺栓1d，所述炉门螺栓1d一端与所述炉门罩1a活动连接，另一端设有炉门扳杠1e，旋转炉门扳杠1d，可以带动连接在炉门螺栓1d上的炉门罩1a与炉体侧边的密封效果，保证密封材料与炉门加强板无间隙贴合；同时炉门罩1a内部还填充有保温材料，以提高炉门罩1a的保温性能，提高能源利用率。
36.请参阅图2-图5，炉门机构1远离开关机构2一侧还设有锁紧机构3，锁紧机构3包括固定座3a、锁紧油缸3b和压紧轴3c和连接块 3d，锁紧油缸3b通过固定座3a连接在低压保温炉的炉体上，压紧轴 3c与锁紧油缸3b的活塞杆通过连接块3d相固定，炉门横梁1b靠近压紧轴3c一端设有铰轴4，铰轴4与炉门横梁1b为活动连接，且压紧轴3c的端部设有与铰轴4相配合的楔形斜面，当锁紧油缸3b的活塞杆伸出时，可以带动压紧轴3c向前运动，通过压紧轴3c对铰轴4 施加一个压力，使得炉门横梁1b两端都被固定，此时可以保证将炉门罩1a与炉门想闭合，两侧同时施加外力，保证闭合效果，达到锁紧的目的。
37.其中固定座3a上还设有锁紧导柱3e，锁紧导柱3e上套设有弹簧3f，锁紧导柱3e与压紧轴3c为同步运动，锁紧导柱3e起导向作用，配合铰轴4保证在垂直炉门方向不发生偏移，避免锁紧油缸3b 活塞杆承受径向力，而弹簧3f则可以对炉门锁紧功能起保护作用，防
止油缸泄压炉门异常开启，即防止油缸泄压后，锁紧导柱3e立即出现收缩，弹簧可以起到一定缓冲作用。
38.同时固定座3a上还设有护罩3g，护罩3g套设于锁紧导柱3e和压紧轴3c上，护罩3g可以有效防止锁紧导柱3e和压紧轴3c上沾染灰尘，进而出现伸缩功能异常的现象。
39.炉体上还设有炉门耳座7，炉门耳座7与铰轴4位置相对应。炉门耳座4和压紧轴3c端部的楔形面相配合，可以起到有效固定铰轴 4的效果，进一步提高密封性。
40.请参阅图6，固定座3a上还设有感应开关5，感应开关5与锁紧导柱3e位置相对应，感应开关5、旋转油缸2a和锁紧油缸3b都与同一plc控制器6连接，通过将旋转油缸2a和锁紧油缸3b与感应开关5和plc控制器6进行电性连接，可以实现炉门自动开闭以及自动锁紧的功能，其具体工作原理如下：
41.本低压保温炉炉门的自动开闭与锁紧系统分为两部分炉门开闭系统和炉门锁紧系统，通过感应开关5感应锁紧导柱3e伸出和收缩时尾部的位置，相对应设置两个感应开关，当需要打开炉门时通过感应开关5的信号反馈，通过plc控制器6发出信号进而控制锁紧油缸 3b活塞杆缩回，驱动压紧轴3c运动，解锁与炉门横梁1b上的活动端铰轴4的配合，然后旋转油缸2a的活塞杆伸出，进而推动炉门驱动臂2e旋转，炉门驱动臂2e推动炉门横梁1b转动，转动的炉门横梁1b拖动炉门罩1a处于打开状态；
42.当需要关闭炉门时，通过感应开关5的信号反馈，通过plc控制器6发出信号进而旋转油缸2a的活塞杆缩回，进而推动炉门驱动臂 2e旋转，炉门驱动臂2e推动炉门横梁1b转动，转动的炉门横梁1b 拖动炉门罩1a压紧炉口，使得炉口处于关闭状态，随后锁紧机构3 动作，锁紧油缸3b活塞杆伸出，驱动压紧轴3c运动，压紧与炉门横梁1b上的活动端铰轴4，实现炉门锁紧功能，压紧轴3c的端部为楔形斜面，其工作原理是依靠楔形块之间的静摩擦力来约束两个具有相对运动部件之间的运动，该锁紧装置依据锁紧楔面之间的角度差和弹簧3g被压缩产生的摩擦力进行锁紧，能满足固定部件和动作部件之间的快速解锁及锁紧需要，结构简单，使用方便，打开和关闭炉门实现自动化，操作人员可远程操作，显著缩短了开闭炉门时间且通过液压驱动炉门锁紧，保证低压保温炉密封性，弥补了人工操作因为人员疏忽及安全培训不足等造成的低压保温炉密封不严导致漏气、铝液烫伤等安全隐患。
43.本系统整体采用夹板式压缩弹簧压紧轴结构模式，压紧轴3c和炉门耳座7起框架作用，弹簧3g压紧压紧轴3c，依靠压紧轴3c楔块斜面之间的摩擦力实现运动部件之间的位移约束。
44.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
45.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。