电弧炉电极棒自动升降装置的制作方法

文档序号:22282010发布日期:2020-09-18 20:41阅读:830来源:国知局
电弧炉电极棒自动升降装置的制作方法

本实用新型涉及耐火材料生产技术领域,具体涉及一种电弧炉电极棒自动升降装置。



背景技术:

电弧炉熔炼是利用电极棒与铁、铝粉等需要被熔化的物料之间产生电弧所发生的热量来熔化物料。电弧炉一般配设有二或三根电极棒,在熔化物料过程中,如果电极棒与物料长时间接触,会使电极棒及其供电线路中电流升高,如果电流过高,会导致供电电路负荷过重,此时,需要将电极棒向上提升脱离电弧炉中的物料,当电极棒上升脱离电弧炉中的物料,电极棒所连接的供电线路中的电流会立即下降,当电极棒所连接的供电线路中的电流下降到一定程度,再使电极棒下降并与电弧炉中的物料接触,如此反复调节来控制供电线路中的电流在合理范围内。

目前,电弧炉的电极棒升降装置有多种方式,如公开号为cn101925210a的中国专利文献记载了一种电极升降装置,采用滚珠丝杠方式达到升降目的;公开号为209193478u的中国专利文献记载了一种硼铁冶炼炉用液压式电极升降装置,该装置采用液压方式;公开号为cn209131370u的中国专利文献记载了一种棕刚玉电弧炉自焙电极的升降机构,该升降机构采用钢丝绳的方式。但是上述的几种方式均只能提升一根电极棒。

另外,目前的电弧炉一般配设电极棒升降控制台,控制台上配设有电流表以观察电极棒的供电电路中电流大小,并在控制台上设置上升按钮、下降按钮,指派专门的操作人员根据电流表显示的电流数值来及时按动上升按钮、下降按钮,上升按钮、下降按钮为通过控制电机正反转(滚珠丝杠式升降装置或钢丝绳式升降装置)或控制液压缸(液压式升降装置)伸缩来控制电极棒升降。这种通过手动的方式控制升降,需要操作人员长时间专注观察,对操作人员的专注程度、细心程度要求较高,容易出现差错,且增高用工成本。



技术实现要素:

本实用新型旨在提供一种电弧炉电极棒自动升降装置,解决现有技术中电弧炉电极棒的升降需要专门的操作人员进行操控的技术问题。

为解决上述技术问题,本实用新型采用一下技术方案:

设计一种电弧炉电极棒自动升降装置,包括设于电弧炉后侧的支撑架,在所述支撑架上设有卷扬机和滑轮组件,所述卷扬机通过缠绕于所述滑轮组件上的钢丝绳连接到电极棒,还包括电流传感器和电机正反转控制系统,所述电流传感器用于检测电极棒的供电电路上的电流大小,所述电流传感器信号连接到所述电机正反转控制系统,以用于根据所述电流传感器的信号控制所述卷扬机的电机正反转。

优选的,所述电机正反转控制系统包括主电路和控制电路,所述主电路包括电机正转继电器、电机反转继电器,所述卷扬机的电机通过所述电机正转继电器、电机反转继电器连接到电机驱动电源,所述控制电路用于对应控制所述电机正转继电器、电机反转继电器动作。

优选的,所述控制电路包括处理器、第一三极管、第二三极管以及电源模块,所述电流传感器信号连接到所述处理器的输入端,所述第一三极管、第二三极管的基极均连接到所述处理器的输出端,所述第一三极管的集电极和发射极串接到所述电机正转继电器的控制线圈,所述第二三极管的集电极和发射极串接到所述电机反转继电器的控制线圈。

优选的,所述滑轮组件包括对应设于电弧炉的三根电极棒上方的左侧竖滑轮、中部竖滑轮、右侧竖滑轮,在所述左侧竖滑轮和右侧竖滑轮的后方分别设有左侧水平滑轮、右侧水平滑轮;电弧炉上方左侧电极棒顶部连接第一分支钢丝绳,中间电极棒顶部连接第二分支钢丝绳,右侧电极棒顶部连接第三分支钢丝绳,所述第一分支钢丝绳依次绕经所述左侧竖滑轮和左侧水平滑轮后连接到所述卷扬机上的钢丝绳,所述第二分支钢丝绳绕经所述中部竖滑轮后连接到所述卷扬机上的钢丝绳,所述第三分支钢丝绳绕经所述右侧竖滑轮和右侧水平滑轮后连接到所述卷扬机上的钢丝绳。

优选的,所述滑轮组件包括三个对应设于电弧炉的三根电极棒上方的竖滑轮;所述卷扬机包括三个安装在同一转轴上的钢丝绳滚筒,以及驱动所述转轴的电机,每一个所述钢丝绳滚筒上的钢丝绳绕经对应的竖滑轮连接到相应的电极棒上端。

优选的,在电极棒顶部设有连接组件,所述连接组件包括两半对应于电极棒的弧形抱箍以及倒u形挂件,所述弧形抱箍的两侧设有连接耳,两半所述弧形抱箍的连接耳之间通过螺栓连接;所述倒u形挂件的两侧分别设有连接夹板,顶部设有吊耳,连接在一起的所述弧形抱箍的连接耳通过销轴安装在所述连接夹板中。

优选的,所述控制电路还设有紧急按钮,所述紧急按钮为常开开关,所述紧急按钮并联在所述第一三极管的发射极和集电极之间。

本实用新型的主要有益技术效果在于:

1.本实用新型提供的电弧炉电极棒自动升降装置设有电流传感器和电机正反转控制系统,电流传感器用于检测电极棒的供电电路上的电流大小,电流传感器信号连接到电机正反转控制系统,电机正反转控制系统可根据电流传感器的信号控制卷扬机的电机正反转,实现自动控制电弧炉电极棒的升降,且可实时监测,能够及时控制升降,防止人工操作带来的差错。

2.由于采用电机正反转控制系统进行操控,节省了人工,降低用工成本。

3.该电弧炉电极棒自动升降装置设置的卷扬机和滑轮组件可一次性提升或下降三根电极棒,升降装置结构简便,且仅需控制一台电机即可,卷扬机的自动控制更加方便。

附图说明

图1为本实用新型电弧炉电极棒自动升降装置一实施例的主视图。

图2为本实用新型电弧炉电极棒自动升降装置一实施例中卷扬机和滑轮组件在支撑架上的俯视图。

图3为本实用新型电弧炉电极棒自动升降装置一实施例中电机正反转控制系统的电路框图。

图4为本实用新型电弧炉电极棒自动升降装置一实施例中电机与电机正转继电器、电机反转继电器相连接的电路原理图。

图5为本实用新型电弧炉电极棒自动升降装置一实施例中第一三极管与电机正转继电器的控制线圈相连接的电路原图。

图6为本实用新型电弧炉电极棒自动升降装置另一实施例中卷扬机和滑轮组件在支撑架上的俯视图。

图7为本实用新型电弧炉电极棒自动升降装置一实施例中连接组件的分解图。

图中,各标号示意为:电弧炉11、电极棒12、支撑架2、支柱21、支撑平台22、左侧竖滑轮31、中部竖滑轮32、右侧竖滑轮33、左侧水平滑轮34、右侧水平滑轮35、第一分支钢丝绳36、第二分支钢丝绳37、第三分支钢丝绳38、钢丝绳41、电机42、减速器43、钢丝绳滚筒44、转轴45、链条46、主电路51、控制电路52、竖滑轮6、弧形抱箍71、连接耳711、螺孔712、销轴孔713、倒u形挂件72、连接夹板721、吊耳722。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式,但以下实施例只是用来详细说明本实用新型,并不以任何方式限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1:

一种电弧炉电极棒自动升降装置,请参阅图1至图5。

如图1所示,本实用新型实施例提供的电弧炉电极棒自动升降装置包括设于电弧炉11后侧的支撑架2,支撑架2主要用于支撑提升电弧炉11上的三根电极棒12的提升机构,支撑架2包括多根支撑于地面的支柱21,支柱21的顶端设有支撑平台22,提升机构包括设置在支撑平台22上设有卷扬机和滑轮组件,卷扬机通过缠绕于滑轮组件上的钢丝绳连接到各电极棒12。

如图2所示,在本实施例中,滑轮组件包括对应设于电弧炉的三根电极棒12上方的左侧竖滑轮31、中部竖滑轮32、右侧竖滑轮33,由于三根电极棒12呈三角形布置,因此,左侧竖滑轮31、中部竖滑轮32、右侧竖滑轮33也呈三角形布置。

在左侧竖滑轮31和右侧竖滑轮33的后方分别设有左侧水平滑轮34、右侧水平滑轮35,电弧炉上方左侧电极棒顶部连接第一分支钢丝绳36,中间电极棒顶部连接第二分支钢丝绳37,右侧电极棒顶部连接第三分支钢丝绳38,第一分支钢丝绳36依次绕经左侧竖滑轮31和左侧水平滑轮34后连接到卷扬机上的钢丝绳41,第二分支钢丝绳37绕经中部竖滑轮32后连接到卷扬机上的钢丝绳41,第三分支钢丝绳38绕经右侧竖滑轮33和右侧水平滑轮35后连接到卷扬机上的钢丝绳41,第一分支钢丝绳36、第二分支钢丝绳37、第三分支钢丝绳38和钢丝绳41之间通过钢丝绳锁扣连接。

卷扬机的电机42通过减速器43接钢丝绳滚筒44,钢丝绳41卷绕在钢丝绳滚筒44上,启动电机42正转或反转,可同时带动三根电极棒12上升或下降。

在采用电弧炉11熔化铁、铝粉等物料时,三根电极棒12下降并与炉内物料接触,通过产生电弧放热并最终熔化物料,在熔化物料过程中,如果电极棒12与物料接触时间过长,会使电极棒12所连接的供电线路中的电流持续升高,导致供电电路负荷过重,此时,需要将三根电极棒12向上提升脱离电弧炉11中的物料,当三根电极棒12上升一定高度会脱离电弧炉11中的物料,电极棒12所连接的供电线路中的电流会立即下降,当电极棒12所连接的供电线路中的电流下降到一定程度,再使三根电极棒12下降并与电弧炉11中的物料接触,如此反复调节来控制供电线路中的电流在合理范围内。

为此,本申请还包括电流传感器和电机正反转控制系统,本实施例中的电流传感器采用型号为qkc8000hb的霍尔电流传感器,电流传感器用于检测电极棒的供电电路上的电流大小,电流传感器信号连接到电机正反转控制系统,以用于根据电流传感器的信号控制卷扬机的电机正反转。

进一步的,如图3所示,本实施例中的电机正反转控制系统包括主电路51和控制电路52,主电路51包括电机正转继电器、电机反转继电器,如图4所示,卷扬机的电机通过电机正转继电器km1、电机反转继电器km2以及熔断器ru连接到电机驱动电源,电机驱动电源为380v工业用交流电,控制电路用于对应控制电机正转继电器、电机反转继电器动作。

进一步如图3所示,控制电路52包括处理器、第一三极管、第二三极管以及电源模块,本实施例中的处理器采用单片机或plc,电源模块首先将380v交流电压转换为15v直流电压,再将15v直流电压转换为3.3v直流电压,15v直流电压作为电机正转继电器、电机反转继电器的线圈以及电流传感器的驱动电压,3.3v直流电压作为处理器的工作电压。

电流传感器电连接到处理器的输入端以传输信号,第一三极管、第二三极管的基极均连接到处理器的输出端,处理器根据电流传感器传输的电流大小的信号判断卷扬机的电机是否需要转动,以及是正转还是反转,如图5所示,以第一三极管q1对电机正转继电器km1的控制为例,第一三极管q1的集电极和发射极串接到电机正转继电器的控制线圈,当处理器判断电机需要正转,则发送信号到第一三极管q1的基极,第一三极管q1导通,电机正转继电器km1的控制线圈得电,电机正转继电器km1闭合,电机正转。相同的,第二三极管的集电极和发射极串接到电机反转继电器的控制线圈。

进一步如图5所示,控制电路还设有紧急按钮k,紧急按钮k为常开开关,紧急按钮k并联在第一三极管q1的发射极和集电极之间。当电机正转时,电极棒上升,万一控制系统发生故障,可按下紧急按钮k,从而驱动电极棒上升脱离物料。

本实施例通过设置电流传感器和电机正反转控制系统,可实现电极棒的自动升降控制,节省人工。

实施例2:

一种电弧炉电极棒自动升降装置,请参阅图6和图7。

如图6所示,与实施例1的区别在于,本实施例电弧炉电极棒自动升降装置中的滑轮组件包括三个对应设于电弧炉的三根电极棒12上方的竖滑轮6,卷扬机包括三个安装在同一转轴45上的钢丝绳滚筒44,以及驱动转轴45的电机42,电机42输出轴连接有减速器43,减速器43通过链条46带动转轴45转动。每一个钢丝绳滚筒44上的钢丝绳41绕经对应的竖滑轮6连接到相应的电极棒12上端,电机42转动,可同时带动三根电极棒12升降。

进一步的,为了便于钢丝绳与电极棒12的连接,在电极棒12顶部设有如图7所示的连接组件,连接组件包括两半对应于电极棒12的弧形抱箍71以及倒u形挂件72,弧形抱箍71的两侧设有连接耳711,连接耳711上设有螺孔712,当两个弧形抱箍71环绕在电极棒12上,将两半弧形抱箍71的连接耳711之间通过螺栓连接。倒u形挂件72的两侧分别设有连接夹板721,在连接耳711上设有销轴孔713,连接夹板721之间设有相应的销轴孔,连接在一起的弧形抱箍71的连接耳711通过销轴安装在连接夹板721中。在倒u形挂件72的顶部设有吊耳722,钢丝绳穿设到吊耳722中之后通过锁扣固定。

本实施例中的提升机构也能够实现三根电极棒12的同时提升和降落。

上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明,但是,所属技术领域的技术人员能够理解,在不脱离本实用新型宗旨的前提下,还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更,形成多个具体的实施例,均为本实用新型的常见变化范围,在此不再一一详述。

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