一种炉门快紧装置的制作方法

本发明应用于粉末冶金，涉及真空设备频繁开关的门盖操作，具体是一种门盖快速开关锁紧装置。

背景技术：

1、空雾化制粉设备的熔炼炉最初采用立式，即熔炼室是竖直安装，炉盖向上，熔炼作业、炉子检修时，炉盖需要频繁开启。传统立式炉一般采用立式支撑轴（双向油缸）加悬臂梁炉盖吊装结构，通过立式支撑轴和悬臂梁顶起炉盖或压紧炉盖，这种方案对较小的真空熔炼炉而言比较成熟且应用普遍。随着真空熔炼炉产量增大，单炉容量达到几百公斤甚至几吨吨，继续采用立式炉的结构，加大炉体直径，增加悬臂梁长度等已经不行了。自重较大的炉盖及附件不仅移动困难，更严峻的是增加了较大的弯矩，要求支撑轴和悬臂梁具有较高的刚度和强度，支撑轴受力情况恶化。另外，随着悬臂梁的长度增加，悬臂压紧可靠性降低，需要根据潜在不利点增加额外锁紧螺栓以确保密封。再有，立式炉在操作维护检修需要作业人员爬进爬出，不仅费时费力，还有很大的安全隐患。基于上述原因，出现了卧式真空熔炼炉，炉壳水平布置，炉门（一般立式叫炉盖，卧式叫炉门）采用轨道车水平推送，增大了真空室内空间，提高了真空室的利用率，利于增加坩埚容量提高产能，使合金材质成分一致性更好；取消了立式支撑轴，降低了安全隐患；采用卧式炉，还能实现双炉对浇作业（铸锭炉和雾化制粉炉等），生产效率大大提升，量产真空设备采用卧式方案的越来越多。

2、目前，卧式炉炉门采用手工对中、锁紧、开启的操作模式，即炉门四周均布u型开口压板，炉体锁紧压板对应位置装有吊环螺栓，锁紧时将炉门和炉体对中，然后多次逐个预紧，凭经验判定是否紧定到位。一般卧式炉直径在1.8米以上，一个炉门需要的吊环螺栓8~16个不等，总有作业不利点存在（位置过高、位置过低，或位置不利于紧固用力等原因），不利于人员作业或而造成锁紧不严，炉门锁紧方式效率低，劳动强度大。为了改善在上述情况，降低人工作业难度和强度，提高设备可靠性，提升设备的工艺水平和自动化水准，提高生产效率或单日产能，我们研发了一种用于炉门的高效、快速自动锁紧开启装置。在本领域内未检索到相似或类似专利。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是：提供一种炉门快紧装置，能够快速实现炉门的自动对中、锁紧、开启，采用三连杆共铰接结构，使得上述动作达到理想状态。

2、本发明所采用的技术方案是：炉门快紧装置包括动力机构、机架和铰杆机构。所述铰杆机构包括动连杆、移动销、短连杆、短连杆销轴、共用销轴、长连杆、长连杆销轴等。动连杆下端、短连杆左端、长连杆右端通过共用销轴铰链接，所述共用销轴能够在该三个连杆的约束下从动。短连杆右端与固定在锁紧钩右下部的短连杆销轴铰链接；长连杆左端与固定在机架左部的长连杆销轴铰链接。所述锁紧钩右上部安装移动销，该移动销在机架上的限位轨道槽内左右水平移动。

3、进一步，炉门处于锁紧状态时，所述短连杆和所述长连杆的夹角介于174°~180°之间，动连杆与短连杆销轴和长连杆销轴的连线接近垂直。锁紧的理想状态是：短连杆和长连杆形成共线，即短连杆销轴、共用销轴、长连杆销轴三点共线，动连杆与该共线垂直。

4、进一步，所述锁紧钩的钩头螺纹连接螺栓，所述螺栓与炉门的接触点与所述连线或共线为一直线，通过调整该螺栓，可调整长短连杆的夹角，使之接近或达到180°。

5、进一步，所述机架包括侧板、固定销、辅助立板等，所有部件固定为一体。所述侧板的上部连接动力机构、左部固定安装固定销、右部加工水平限位轨道槽；所述辅助立板位于侧板的前部，固定安装长连杆销轴；所述固定销位于锁紧钩的下方，与移动销一起，限定锁紧钩做水平移动。

6、进一步，所述动力机构包括驱动缸和弹簧，所述驱动缸提供动连杆上下移动的驱动力，所述弹簧的一端安装在移动销上，另一端安装在所述长连杆销轴上、或所述机架上、或炉壳上，弹性力使得移动销左移。

7、进一步，所述驱动缸下端螺纹连接驱动接头，所述驱动接头与动连杆上端通过驱动缸销轴铰链接。或者驱动缸和驱动接头直接用铰接缸替代。

8、进一步，考虑连杆受力和空间，移动销的水平行程不大于短连杆的长度；长连杆与短连杆的长度比宜为2~4。驱动缸的上下移动距离与移动销的水平移动距离比值，即驱动缸行程与锁紧钩水平行程的比值宜为1.2~1.5。

9、本发明的有益效果是：本装置结构简单，驱动单一可靠。均布安装时，快速实现对炉门的对中锁紧，尤其适用于大型炉门。炉门对中、锁紧、开启自动同步进行，操控性能优异，高效环保安全可靠。炉门锁紧后，锁紧钩不会滑动，锁紧可靠性高。真空设备密封性好，泄漏率低。

技术特征：

1.一种炉门快紧装置，其特征在于：包括动力机构、机架和铰杆机构；所述铰杆机构包括动连杆（5）、移动销（8）、短连杆（9）、短连杆销轴（10）、共用销轴（11）、长连杆（12）、长连杆销轴（14）；所述动连杆（5）下端、短连杆（9）左端、长连杆（12）右端通过共用销轴（11）铰链接，所述共用销轴（11）在该三个连杆的约束下动作；所述短连杆（9）右端铰链接短连杆销轴（10），所述短连杆销轴（10）固定在锁紧钩（6）右下部；所述长连杆（12）左端铰链接长连杆销轴（14），所述长连杆销轴（14）固定在机架的左部；所述锁紧钩（6）右上部安装移动销（8），所述移动销（8）在机架上的限位轨道槽（19）内左右水平移动。

2.根据权利要求1所述的一种炉门快紧装置，其特征在于：炉门处于锁紧状态时，所述短连杆（9）和所述长连杆（12）的夹角介于174°~180°之间，所述动连杆（5）与短连杆销轴（10）和长连杆销轴（14）的连线垂直。

3.根据权利要求1所述的一种炉门快紧装置，其特征在于：炉门处于锁紧状态时，所述短连杆（9）和所述长连杆（12）形成共线，即短连杆销轴（10）、共用销轴（11）、长连杆销轴（14）三点共线，所述动连杆（5）与该共线垂直。

4.根据权利要求2或3所述的一种炉门快紧装置，其特征在于：所述锁紧钩（6）的钩头螺纹连接螺栓（15），所述螺栓（15）与炉门的接触点与所述连线或共线在一直线上。

5.根据权利要求1所述的一种炉门快紧装置，其特征在于：所述移动销（8）的水平行程不大于短连杆（9）的长度；所述长连杆（12）与短连杆（9）的长度比为2-4。

6.根据权利要求1所述的一种炉门快紧装置，其特征在于：所述机架包括侧板（3）、固定销（16）、辅助立板（13），固定连接为一体；所述侧板（3）的上部连接动力机构、左部安装固定销（16）、右部加工水平限位轨道槽（19）；所述辅助立板（13）位于侧板（3）前部，固定安装长连杆销轴（14）。

7.根据权利要求1所述的一种炉门快紧装置，其特征在于：所述动力机构包括驱动缸（1）和弹簧（17），所述驱动缸（1）提供动连杆（5）上下移动的驱动力，所述弹簧（17）的一端安装在移动销（8）上，另一端安装在所述长连杆销轴（14）上、或所述机架上、或炉壳上，弹性力使得移动销（8）左移。

8.根据权利要求7所述的一种炉门快紧装置，其特征在于：所述驱动缸（1）的上下移动距离与移动销（8）的水平移动距离比值为1.2-1.5。

9.根据权利要求7所述的一种炉门快紧装置，其特征在于：所述驱动缸（1）下端螺纹连接驱动接头（4），所述驱动接头（4）与动连杆（5）上端通过驱动缸销轴（18）铰链接。

10.根据权利要求8所述的一种炉门快紧装置，其特征在于：所述驱动缸（1）和驱动接头（4）用铰接缸（20）替代。

技术总结
本发明公开了应用于粉末冶金设备的一种炉门快紧装置，该装置包括动力机构、机架和铰杆机构。所述铰杆机构的动连杆、长短连杆通过共用销轴铰链接，短连杆与锁紧钩铰链接；长连杆铰链接固定的长连杆销轴。锁紧钩上的移动销可在机架的轨道槽内移动，移动销上安装弹簧复位。炉门锁紧时，长短连杆夹角介于174°~180°之间，与动连杆垂直。机架侧板上的固定销、限位轨道槽内滑动的移动销限定了锁紧钩锁紧动作的水平移动。本装置可实现对炉门的快速对中、锁紧和开启，动作可靠。

技术研发人员：耿赵文,耿通刊,王艳彬,李燕,江保红
受保护的技术使用者：邯郸市旭瑞合金材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13