专利名称：为高炉充料的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种为高炉充料的设备，包括一个从高炉顶部悬垂的转动和回转分配滑槽，由第一和第二滚圈构成的用以驱动滑槽的装置，使滑槽绕高炉的垂直轴线回转并通过绕悬挂水平轴线转动而改变其相对于该垂直轴线的倾斜角度，用以相互独立地致动两个滚圈的装置，一个装有下密封阀的中心料斗，两个在滑槽两侧平行延伸的水平横向件，所述横向件被固定在滑槽的所述第二滚圈内，滑槽以可取下的方式由两个侧向板支承，每个侧向侧板都包括一个容纳在所述各横向件上的一个轴承内的支承轴颈。
文件DE-A1-3，928，466公开了这类充料设备。这种已知设备的优点是允许借助于其驱动机构拆下滑槽，并可被方便地安装在现有高炉上，以更换传统的钟型充料设备。
本发明的目的是提供这种类型的改进的充料设备，它更为紧凑并允许将转动力更有效并更可靠地传递到分配滑槽上，此外，在滑槽重量的影响下，可减小齿轮上的应力。
为了达到这一目的，本发明提出的设备的主要特征是两个侧板由相对于滑槽横向延伸之“U”形夹件的腿部构成，其特征还有所述第一滚圈包括一个扇形的带球形表面的拱顶，球形表面的曲率中心位于所述垂直轴线和所述水平轴线的交点上并且带有一个具有平行边缘且沿所述拱顶的一经线延伸的细长槽，其特征还有其中一个所述侧板沿拱顶的方向延伸出一杆件，其端部铰接在一个在所述槽内滑动的滑块上，其特征还有所述杆件和滑块之间的转动轴线穿过所述拱顶的曲率中心，反之亦然。
结果，当第一滚圈或是通过加速度或是通过反向转动而相对于第二滚圈有相对运动时，拱顶就使得杆件和夹件直接绕水平轴线转动，并且该转动被直接传递到滑槽上。滑块在拱顶槽内的滑动使杆件的这种转动成为可能。在杆件的转动是通过夹件传递的条件下，该力可均匀地分布在滑槽的两个悬挂轴上。
在料斗和高炉内部之间提供密封的密封阀最好由一个本身已知的驱动机构致动作轴向运动和转动。根据本发明，这样布置该驱动机构，即其轴线穿过拱顶的曲率中心。这种布置可以使得操纵密封阀所必须的总体尺寸最小，在这种条件下，在其打开和关闭期间，密封阀可实现一个与拱顶同心的圆形运动，这样所述拱顶就不会干涉密封阀的操纵，反之亦然。
根据一个最佳实施例，一供料管悬垂在所述料斗的下方，并轴向插入拱顶绕垂直轴线转动所形成的开口圆柱状空间内。该管最好通过穿过管壁的加水冷却盘管冷却。
下面参照附图，通过对最佳实施例的描述，可更清楚地了解其它特征和优点，其中
图1是垂直剖视图，示意性地示出了根据本发明的充料设备;
图2是图1所示设备的平面视图;
图3是垂直于图1所示设备的剖视图;
图4示意性示出了随着拱顶的运动杆件的转动;
图5和6是两个透视图，从不同角度示出了滑槽悬挂夹件及其操纵拱顶;
图7，8，9，10和11示意性地示出了在拱顶作用下产生的五个不同倾斜度;
图7a，8a和11a以更大的比例详细示出了滑块在拱顶的槽内的运动。
首先参照图1至3以对本发明的设备的零部件作简要描述。在图1和3中参考号20表示一高炉的顶部，在其上边缘固定有一个外壳22，它包含一个分配滑槽24的驱动机构，用以使滑槽24绕垂直中心轴线X回转，并通过绕其水平悬挂轴线Y转动而改变它相对于该线X的倾斜度。一个依次位于中心供料斗28下方的机罩26位于外壳22的上方。借助于一个与环形阀座32配合的密封阀30，该料斗可与机罩26隔开，该阀座32固定在机罩26和料斗28之间的一个法兰盘34上。
滑槽24的驱动机构主要包括一第一和第二滚动组件，它们分别由两个环箍36，38和两个带齿滚圈49，42构成，环箍固定在外壳22的壁上，带齿滚圈借助于球或滚子之类的已知滚动装置绕环箍36和38回转。两个带齿圈40，42由齿轮单独地致动，齿轮未被示出并构成驱动系统的一部分，驱动系统即可使两个圈40，42同步转动，也可使圈40相对于圈42滞后或超前。
两个圈40，42各包括一个环形支承靠模40a，42a，它们同心地上下布置。两个平行的水平横向件44，46被焊在下圈42的支承靠模42a的内侧，并离中心轴线X有一足够的距离，以允许悬挂滑槽24。该滑槽24借助于侧向侧板48a，48b被悬挂，这些侧板各带有一外轴颈52，54，它们以铰接的形式支承在各横向件44，46上的轴承内。这样，可以通过在横向件44，46内绕它们的水平悬挂轴线Y转动轴颈52，54来改变滑槽24相对于垂直轴线X的倾斜度。
以上对分配滑槽24的悬挂和驱动的描述完全与文件DE-A1-3，928，466对应。另一方面，在滚圈40的运动传递以使滑槽24绕其悬挂水平轴线Y转动方面，根据本发明的设备与已知设备不同。不象已知设备，两个侧向侧板48a，48b不是独立的侧板，而是形成一个相对于滑槽24横向延伸之“U”形夹件48的腿部(见图5和6)。这种设计的优点是有可能在取下滑槽24之后可以整个地取下带侧板48a和48b的夹件48。这样就不必象已知设备那样单独地取下侧板，而且不必使一侧板相对于另一侧板定位并固定。
如图5和6所示，带齿圈40的环形靠模40a在约120°的圆弧上有一圆柱状部分56，它在机罩26内向上延伸的尽可能远。该圆柱状部分56的顶部有一个带球面的扇形拱顶58，其曲率中心O位于垂直轴线X和滑槽24的水平转动轴线Y的交点上。该拱顶58包括一个带平行边缘的细长槽60或切口，其纵轴线沿拱顶58的球面的经线延伸。该槽60用以为一滑块62导向并允许它滑动，滑块62位于固定在夹件48上的一杆件64之端部，并且该杆件64可加工成为其中一个侧板48a或48b的延伸部分。该杆件64的端部被设计成轴颈66的形式，滑块62安装在其上，所以滑块62可相对于杆件64转动，反过来说可绕轴颈的轴线A转动。根据本发明的特征之一，该转动轴线A这样取向，即穿过拱顶58的曲率中心O。在所示例子中，滑块通过沿壁摩擦而在槽60中简单地滑动。为了改善这种滑动，也可以为滑块62配备滚动系统。
当两个滚圈40，42以相同的角速度同步地致动时，分配滑槽24绕垂直轴线X以不变的倾斜度回转，从而在充料表面上将炉料沉积在圆周上。另一方面，如果通过一个行星式驱动机构的作用滚圈40相对于滚圈42的转速有一相对的运动，拱顶58就通过使夹件48绕水平轴线Y转动而作用在杆件64上，从而改变了滑槽24相对于垂直轴线X的倾斜度。杆件64的这种转动伴随着滑块62在槽60内滑动。
在理论上，有可能减小拱顶的弧长，并在极端情况下有可能将其减小至一个限定槽所必须的球形臂。尽管如此，在实际中，最好将拱顶加宽至如约120°(如该例所示)，以便靠模40a上的力的分布更为有利。
图3和4示意性地示出了在拱顶58的作用下滑槽24所处的三个不同角度位置。实线所示的位置是一个与杆件64的垂直取向对应的平均位置，其中滑块62在槽60内处于其最高位置。虚线所示的滑槽位置24a和24b分别与滑槽的最大和最小倾斜度对应，其中后者是垂直位置。如图3和4所示，这些极端倾斜度是自平均倾斜度始通过相对于滚圈42或是沿一个方向转动或是沿相反的方向转动拱顶58而获得的，同时伴随着滑块62在拱顶58的槽60内下降。如图4所证实的，从垂直位置朝最大倾斜度位置24a转动滑槽24所必须的拱顶58的转动量小于一圆周的1/4。
借助于夹件48，杆件64的转矩均匀地分布在两个轴颈52和54上，与仅在一侧致动滑槽的情况相比，这就避免了轴颈上的倾覆力矩。在杆件64相对较长的情况下，力的传递比例就更为有利。此外，该杆件64的长度取决于部分56的高度。而且，与已知机构相比，根据本发明的机构的优点是滑槽的转动总是垂直地作用在杆件64上，而不论滑槽倾斜度如何。
在附图所示的实施例中，夹件48从上方越过滑槽24。然而，也可以这样布置夹件，即它沿相反的方向定向，也就是说它在下方越过滑槽24。在这种情况下，它可被设计成滑槽24上端的托架的形式。
现在参照图7至11，详细描述滑槽24通过圈40相对于圈42的相对运动作用绕其悬挂轴线Y的转动。图7示出了与图3中实线所示倾斜度对应的滑槽24之平均倾斜度。在该位置，杆件64处于其垂直位置，所以滑块62在槽60内自动地处于其行程的顶端。当拱顶58在圈40相对于圈42相对转动的作用下沿图8所示方向转过一个角度时，杆件64沿提升滑槽24的方向转动，也就是说朝相对于垂直轴线X增加倾斜度的方向转动。该运动必然伴随着滑块62在拱顶58的槽60内下降，如图8a所示。
如果拱顶58沿同一方向继续相对运动，就到达了图9所示的位置，该图示出了与滑槽24最大倾斜度对应的拱顶58的最大角位移β，在该位置滑块26处于槽60的底部。
当在图7所示位置的基础上拱顶58沿与图8所示方向相反的方向转过一个角度时，相对于图7来说就得出了对称的情形，如图10所示。这样就减小了滑槽24相对于垂直轴线X的倾斜度，同时滑块62在槽60内占据了与图8a所示位置相同的位置。拱顶58朝β角的最大角位移的继续转动将滑槽24下降至图11所示的垂直位置。在该位置，滑块62再次处于槽60的底部(如图11a所示)，即处于与它在图9中所处位置相同的位置。
为了说明根据本发明之驱动装置产生的优点，现在再次回顾一下图1。在滑槽24绕垂直轴线X回转期间，拱顶58的水平轮廓尺寸基本上对应于一个等于拱顶58在水平表面上投影的环形表面。换句话说，在中部有一可利用的圆柱状空间，用以安装一个将炉料导入滑槽24内的供料管70。该管70可简单地置于固定在法兰盘34上的支承环74上。借助于埋在管壁周围的导热混凝土层之内的一个冷却盘管72，最好水冷该管70。除了其对管壁的直接作用外，该冷却尤其可使阀的松连接免遭热辐射。
使用文件EP-B1-0，252，342提出之密封阀的可能性提供了另一优点。该文件提出了一个阀，该阀由一个轴向运动和转动的机构所致动的操纵臂支承，并且它的轴线相对于阀座的轴线是倾斜的。参考号80表示密封阀30的这种操纵机构。该机构被固定在机罩26的臂上。阀30的操纵臂包括一个叉件82，驱动机构80可使之绕其操纵轴线B转动。密封阀30由绕叉件82端部转动的臂杆84之端部支承，臂杆84的另一端由机构80沿轴向方向致动，以便使臂杆84绕其固定在叉件82上的点转动。密封阀30的打开过程首先包括机构80的轴向运动，以使臂杆84沿反时针方向转动，从而使阀30脱离其阀座32。然后，叉件82绕转动轴线B转动，以便通过朝等待位置的转动位移阀30。自然，阀的关闭包括程序相反的相同步骤通过使阀30的驱动机构这样定向，即叉件82的转动轴线B穿过拱顶58的中心O，在操纵期间密封阀30就沿一圆形曲线运动，该圆形曲线与拱顶58同心。换句话说，在等待位置，阀30在拱顶58和机罩26的壁之间只占据非常有限的空间，而在其操纵期间，它只在这样一个空间内运动，即阀30不会妨碍拱顶58的运动，反之亦然。
根据本发明的充料设备的设计并不排除文件DE-A1-3，928，466所描述的其它最佳实施例。例如，不用改变根据本发明的设备即可安装悬挂滑槽和其驱动机构的冷却系统。类似地，尽管有了根据本发明的夹件48，也有可能提供一个上述文件所述之滑槽的可分离钩装置。
权利要求
1.为高炉充料的设备，包括一个从高炉(20)顶部悬垂的回转和转动滑槽(24)，由第一和第二滚圈(40)，(42)构成的用以驱动滑槽(24)的装置，使得滑槽绕高炉(20)的垂直轴线X回转并通过绕悬挂水平轴线Y转动而改变其相对于该轴线X的倾斜角度，用以相互独立地致动两个滚圈(40)，(42)的装置，一个装有下密封阀(30)的中心料斗(28)，两个在滑槽(24)的两侧平行延伸的水平横向件(44)，(46)，所述槽向件(44)，(46)被固定在滑槽的所述第二滚圈(42)内，滑槽(24)以可取下的方式由两个侧向侧板(48a)，(48b)支承，每个侧向侧板都包括一个容纳在所述各横向件(44)，(46)上的一个轴承内的支承轴颈，其特征在于两个侧板(48a)，(48b)由相对于滑槽(24)横向延伸之“U”形夹件(48)的腿部构成，所述第一滚圈(40)包括一个曲面件(58)，其曲率中心O位于所述垂直轴线X和所述水平轴线Y的交点上并且带有一个具有平行边缘且沿所述件(58)的一经线延伸的细长槽(60)，其中一个所述侧板(48a)沿件(58)的方向延伸出一杆件(64)，其端部铰接在一个在所述槽(60)内滑动的滑块(62)上，并且所述杆件(64)和滑块(62)之间的转动轴线A穿过该件(58)的曲率中心O，反之亦然。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述件(58)是一个扇形的带球形表面的拱顶，在约120°的圆弧上水平延伸。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于所述拱顶(58)覆盖一个固定在第一滚圈(40)的环形支承靠模(40a)上的圆柱状部分(56)。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于密封阀(30)由一驱动机构(80)致动作轴向运动和转动，并且其转动轴线B穿过拱顶(58)的曲率中心O。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于一供料管(70)悬垂在所述料斗(28)的下方并轴向插入由拱顶(58)绕垂直轴线X转动所形成的开口圆柱状空间内。
6.根据权利要求5所述的设备，一加水的冷却盘管(72)穿过管(70)的壁。
全文摘要
本发明公开的用以为高炉充料的设备包括一回转和转动滑槽。该滑槽以可取下的方式由一“U”形夹件(48)的两个侧向侧板(48a)，(48b)支承。当固定在一拱顶(58)上的第一滚圈(40)相对于第二滚圈(42)有相对运动时，拱顶(58)通过杆件(64)使夹件(48)绕其水平轴线转动，夹件再将该转动传递至滑槽。为此，杆件(64)的端部铰接在一个在拱顶(58)的槽(60)内滑动的滑块(62)上。
文档编号F27B1/10GK1066684SQ9210331
公开日1992年12月2日 申请日期1992年5月7日 优先权日1991年5月15日
发明者马利特·皮埃尔, 罗纳德·埃米尔 申请人:保罗·伍尔恩公司