全液压定位长水口机械手的制作方法

本发明涉及一种连铸机全液压定位长水口机械手，可提高钢包长水口操作的自动化程度，属于冶金机械技术领域。

背景技术：

连铸无氧化浇铸技术包括钢水从大包到中间包使用长水口吹氮和从中间包到结晶器使用浸入式水口吹氢保护。无氧化浇铸技术在国内外先进钢铁企业被广泛应用，对提高铸坯表面质量和改善铸坯内部质量具有重大意义。长水口在浇铸过程中安装在大包滑动水口下水口下面，经吹氢保护钢水，能有效地防止钢水的二次氧化，减少钢中易氧化元素的氧化物在水口内壁的沉积,延长水口使用寿命；钢水在大包到中间包过程中四周没有喷溅，生产操作更加安全，同时长水口可以多次使用、降低消耗。钢包长水口机械手，一般情况下安装在平台上，并将长水口安装于大包滑动水口下水口下面，在浇钢过程中使长水口保持在下水口和中包之间，同时对长水口吹氢，对钢水保护。

现有的长水口机械手为多关节式，其机械手臂分为大臂和小臂两段，大小臂之间由肘关节连接，而大臂与立柱之间又连接成肩关节，工作时通过多关节运动实现机械手的前后伸缩和左右移动。这种机械手存在以下不足：

1.多关节式机械手比较笨重而且只能手动操作，增加了工人的劳动强度，降低了工作效率低。

2.由于操作者离钢包水口较远，不便目测定位，定位精度低，定位时间长，进一步降低了工作效率。

3.定位时手动操作环节多，同时需要实现机械手前后伸缩、左右摆动、上下移动，对操作人员的技术水平要求高，且不利于实现自动化。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种全液压定位长水口机械手，以降低机械手的操纵难度，减轻工人的劳动强度，提高工作效率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种全液压定位长水口机械手，构成中包括基座、回转座、伸缩杆、伸缩杆套筒、自转驱动机构、回转驱动机构和俯仰驱动机构，所述回转座通过回转驱动机构与基座转动连接，所述伸缩杆套筒通过水平转轴与回转座转动连接，所述俯仰驱动机构安装于伸缩杆套筒与回转座之间，所述伸缩杆同轴套装在伸缩杆套筒内并通过轴承与伸缩杆套筒转动连接，伸缩杆的前端安装水口支座，所述自转驱动机构安装在伸缩杆套筒与伸缩杆之间。

上述全液压定位长水口机械手，所述伸缩杆包括彼此同轴的伸缩液压缸、固定杆和移动杆，所述固定杆同轴套装在伸缩杆套筒内并通过轴承与伸缩杆套筒转动连接，固定杆的后端通过自转驱动机构与伸缩杆套筒连接，所述伸缩液压缸插入固定杆前端的盲孔中，伸缩液压缸的活塞杆与盲孔的底部固定连接，所述移动杆的前端安装水口支座，后端与伸缩液压缸的缸体固定连接。

上述全液压定位长水口机械手，所述自转驱动机构包括自转马达和连接板，所述自转马达通过连接板安装在伸缩杆套筒上，自转马达的输出轴通过联轴器与固定杆的后端相连接。

上述全液压定位长水口机械手，所述俯仰驱动机构包括升降液压缸、升降缸上底座和升降缸下底座，所述升降缸上底座和升降缸下底座分别固定在伸缩杆套筒和回转座上，所述升降液压缸的两端分别与升降缸上底座和升降缸下底座铰接。

上述全液压定位长水口机械手，所述回转驱动机构包括回转马达、回转轴、柱筒、压力轴承、回转上轴承、回转下轴承，所述回转轴竖直固定在基座上，所述柱筒套装在回转轴外部，柱筒的下端通过压力轴承与基座转动连接并通过回转下轴承与回转轴转动连接，柱筒的上端通过回转上轴承与回转轴转动连接并与回转座固定连接，所述回转马达固定在回转座上，回转马达的输出轴与回转轴同轴连接。

上述全液压定位长水口机械手，所述移动杆由移动杆前段和移动杆后段对接而成。

上述全液压定位长水口机械手，所述自转马达与固定杆之间的联轴器的外部设有防护罩，所述防护罩固定于连接板与伸缩杆套筒之间。

上述全液压定位长水口机械手，所述防护罩上安装有手动旋转把手。

上述全液压定位长水口机械手，所述回转轴与柱筒之间设有锁止机构。

上述全液压定位长水口机械手，所述移动杆后段与移动杆前段和伸缩液压缸的缸体之间通过法兰连接。

本发明采用全液压式机械手，操作人员可以站在距离钢包水口较近的地方，通过手操盒对机械手进行精确控制，不仅减轻了操作工人的劳动强度，而且提高了工作效率。此外，该机械手还具有易于实现长水口机械手操作的自动化等优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明全液压定位长水口机械手的主视图；

图2是本发明全液压定位长水口机械手的俯视图；

图3是图2的a-a视图；

图4是图1的局部放大视图。

图中标记如下：1、手动旋转把手，2、防护罩，3、回转座，4、联轴器，5、自转轴承，6、固定杆，7、回转座水平板，8、伸缩杆套筒，9、轴套，10、伸缩液压缸，11、移动杆后段，12、底座罩，13、支柱底座，14、升降液压缸，15、移动杆前段，16、水口支座，17、托圈，18、自转马达，19、连接板，20、基座，21、左轴，22、右轴，23、升降缸上底座，24、升降缸下底座，25、回转轴，26、回转上轴承，27、回转下轴承，28、柱筒，29、圆环，30、压力轴承，31、活塞杆，32、缸体，33、活塞，34、有杆腔油口，35、无杆腔油口，36、液压缸底法兰，37、移动杆后段法兰，38、回转马达，39、锁止机构。

具体实施方式

本发明提供了一种全液压定位长水口机械手，以降低机械手的操纵难度，减轻工人的劳动强度，提高工作效率和长水口机械手的自动化水平。

参看图1，本发明主要包括基座20、回转座3、伸缩杆、伸缩杆套筒8、自转驱动机构、回转驱动机构和俯仰驱动机构、自转驱动机构、回转驱动机构、俯仰驱动机构。

伸缩杆包括伸缩液压缸10、固定杆6和移动杆，其中移动杆包括移动杆后段11和移动杆前段15，移动杆前段15的前端设有水口支座16和托圈17。固定杆6安装在伸缩杆套筒8内，固定杆6后端是阶梯轴，轴端通过联轴器4（包括安装在固定杆端部的半个联轴器和安装在自转马达18轴端的半个联轴器）与自转马达18连接。轴肩安装有自转轴承5，固定杆6中部是实心体，固定杆6前部为管筒状（即前端设有盲孔），内部安装有伸缩液压缸10，伸缩液压缸10的活塞杆31端部与固定杆6中部实心体通过螺纹连接，伸缩液压缸10的缸体32安装在固定杆6管筒内，缸体32的尾部设计有无杆腔油口35和有杆腔油口34。伸缩液压缸底法兰36与移动杆后段法兰37相连接，当伸缩液压缸10内通入液压油时，其活塞杆31固定，缸体32做伸出或缩回动作，实现移动杆后段11、移动杆前段15及水口支座16、托圈17的前伸与后退。

自转驱动机构由自转马达18、连接板19、防护罩2、联轴器4。自转马达18安装在连接板19上，并通过联轴器4与固定杆6的后部轴端相连接，固定杆6的后部轴端的轴肩与伸缩杆套筒8之间安装有自转轴承5，固定杆6的前部与伸缩杆套筒8之间安装有轴套9，当自转马达18通入压力油时，自转马达18通过联轴器4驱动固定杆6、伸缩液压缸10、移动杆后段11、移动杆前段15、水口支座16、托圈17一起旋转。防护罩2罩在联轴器4外部并连接于连接板19与伸缩杆套筒8之间。

回转驱动机构包括回转马达38和支柱底座13，其中支柱底座13包括回转轴25、柱筒28、圆环29、压力轴承30、回转上轴承26、回转下轴承27、底座罩12。回转马达38安装在回转座3的回转座水平板7上，回转马达38的输出轴与回转轴25上轴端的轴孔通过平键连接。回转轴25是阶梯轴，上端与柱筒之间安装有两套回转上轴承26，下端与柱筒之间安装有一套回转下轴承27，在最下端柱筒与圆环之间还安装有一套压力轴承30，回转轴25与基座20之间是过盈配合，使回转轴25固定不动，回转座3通过回转座水平板7的内六角螺栓与柱筒28连接，当回转马达38通入压力油时，回转马达38通过输出轴驱动固定不动的回转轴25，使回转马达38带动柱筒28、回转座3、回转座3上安装的伸缩杆套筒8及固定杆6、伸缩液压缸10、移动杆后段11、移动杆前段15、水口支座16、托圈17、一起旋转。

俯仰驱动机构由升降液压缸14、升降缸上底座23、升降缸下底座24。升降液压缸14前耳与伸缩杆套筒8上安装的升降缸上底座23连接，升降液压缸14后耳与回转座3上安装的升降缸下底座24连接，伸缩杆套筒8上安装有水平转轴（包括左轴21和右轴22），伸缩杆套筒8通过水平转轴与回转座3相连接，当升降液压缸14通入压力油时，伸缩杆套筒8以水平转轴作为轴转动，带动固定杆6、移动杆后段11、移动杆前段15、水口支座16、托圈17一起转动，从而实现水口支座16和托圈17的升降。

全液压定位长水口机械手电气系统通过控制全液压定位长水口机械手液压系统来控制其伸缩杆、自转驱动机构、回转驱动机构、俯仰驱动机构。操作工人可以站在中间罐平台上，手拿手操盒操作长水口机械手给钢包上水口挂长水口，定位准确，迅速，同时减轻了操作工人的劳动强度。

本发明采用液压缸或液压马达实现长水口的空间快速定位，易于实现长水口机械手操作的自动化。