专利名称：一种高炉无料钟炉顶布料器装置的制作方法
技术领域：
本发明属于冶炼设备的技术领域，公开了一种高炉无料钟炉顶布 料器装置。
背景技术：
高炉无料钟炉顶布料器装置是冶金高炉设备中核心设备。目前国 内外该设备的技术种类繁多。但整体上可归纳为两大类，第一类是为
PW公司差速齿轮传动，其利用蜗轮蜗杆将回转运动转化为倾动溜槽
倾动。第二类是以国内开发的差动回转轴承环技术，将差动回转轴承 环的升降直线运动转化为溜槽倾动。国内在该技术方面作的工作很 多，如链条传动、丝杆传动、连杆机构传动、液压驱动等，但均有各 种缺陷，无法在大高炉上实施。如丝杆传动结构传动效率低、安装要
求高易产生卡阻，国内成功者较少；连杆机构传动则结树传动的非线 性，机构有恻向载荷易造成机构卡阻，大型化时机构可靠性不高，寿 命低；液压驱动则由于采用了柔性同步，对液压同步要求高，升降机 构导向结构尺寸大，在实现大型化时结构尺寸大，同时液压系统的投 资及使用成本也较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高炉无料钟炉顶布料器装置，以实现 各种规格高炉的回转布料、螺旋布料、扇形布料、定点布料等功能。 并具有良好的可靠性、经济性和可维护性。
本发明由于在整个传动系中采用了刚性机械同步、全齿轮系传
动，故具有很高的可靠性和传动效率，使其整体的机构传动效率是目 前最高的(理论分析达75%);并具有溜槽倾动和回转传动独立控制 性和运动显示线性特征。而在主要的倾动传动同步机构可安置在布料 器的外部，提高了设备的可维护性和可靠性。 本发明通过如下方式实现.-
本发明主要由驱动齿轮、升降齿条、差动回转轴承、溜槽回转座、 倾动溜槽、扇形齿轮、倾动驱动齿条、布料器壳体、导向轮、溜槽回 转驱动齿轮、回转轴承、中心导料管、溜槽回转动力装置、齿轮同步 轴、联轴器、分流同步齿轮减速机、倾动动力装置和导轮等组成。
升降齿条铰接在差动回转轴承的外圈，溜槽的倾动驱动齿条铰接 在差动回转轴承的内圈；回转轴承的内圈与布料器壳体联接，回转轴 承外圈齿圈又与溜槽回转座联接；扇形齿轮安装在溜槽回转座的底板 上，溜槽回转座的中部通过一个中心导料管；两组导向轮组安装在差 动回转轴承的内圈，每个导向轮组有三个导轮，成270度三面包裹在 溜槽回转座上的两根导轨上；扇形齿轮与倾动溜槽联接；回转轴承将 溜槽回转座、倾动溜槽、扇形齿轮、倾动驱动齿条吊挂在布料器壳体 上。驱动齿轮的转动带动升降齿条上下运动，升降齿条与差动回转轴 承联接带动其水平升降运动。
溜槽的倾动驱动齿轮和升降齿条构成差动回转轴承的升降机 构，驱动齿轮和升降齿条的数量各为3根及3根以上。当驱动齿轮同 步转动时，升降齿条在导轮的导向下升降，带动差动回转轴承整体水 平升降，差动回转轴承内圈上的倾动驱动齿条在导轮的导向下升降，
带动扇形齿轮的转动，扇形齿轮的转动带动倾动溜槽的倾动，溜槽倾 动功能实现。
在本发明中采用了同步轴、联轴器、分流同步齿轮减速机的轴系 一齿轮系机械同步及动力传递，使四只驱动齿轮同步转动，满足了差 动回转轴承环水平升降同步要求。
溜槽回转过程如下溜槽回转驱动齿轮转动带动回转轴承外圈齿 圈转动，从而带动溜槽回转座旋转；溜槽回转座旋转， 一方面带动扇 形齿轮和倾动溜槽回转，另一方面又驱动导向轮组回转，从而带动差 动回转轴承的内圈转动，并带动倾动驱动齿条完全跟随溜槽回转座回 转，此时差动回转轴承内外圈有相对转动，但倾动驱动齿条不受任何 弯曲。
本发明工作时，倾动溜槽既旋转又倾动，其动作分别由溜槽回转 动力装置和倾动动力装置独立驱动，中心导料管则将物料导入倾动溜 槽中，使物料流向指定处。
本发明具有以下优点.-
1) 全齿轮传动，机械同步，高传动效率，高可靠同步，其传动 系中均为可靠的齿轮齿条传动，传动效率高于PW的系统。
2) 溜槽倾角和回转运动互不干涉，独立控制；且倾角和回转角 均为线性特征，显示直观，控制方便。
3) 外置式同步机构，齿轮尺寸小，设备安装、制造、维护及使 用便利。
图1是本发明的装配主剖视图
图2是本发明的装配俯视图
图中，件1为驱动齿轮、件2为升降齿条、件3为差动回转轴承、 件4为溜槽回转座、件5为倾动溜槽、件6为扇形齿轮、件7为倾动 驱动齿条、件8为布料器壳体、件9为导向轮组、件10为溜槽回转 驱动齿轮、件ll为回转轴承、件12为中心导料管、件13为溜槽回 转动力装置、件14为齿轮同步轴、件15为联轴器、件16为分流同 步齿轮减速机、件17为倾动动力装置、件18、 19为导轮。
具体实施例方式
下面结合附图对发明的具体实施例作进一步说明 四根升降齿条2铰接在差动回转轴承3的外圈，两根溜槽的倾动
驱动齿条7铰接在差动回转轴承3的内圈；回转轴承ll的内圈与布 料器壳体8联接，回转轴承11外圈齿圈又与溜槽回转座4联接，扇 形齿轮6安装在溜槽回转座4两恻的底板上，中心导料管12安装在 布料器壳体8的中心，并穿过溜槽回转座4的中心区域；两组导向轮 组9安装在差动回转轴承3的内圈上，每个导向轮组9有三个导轮， 成270度三面包裹在溜槽回转座4上的两根导轨上，扇形齿轮6与倾 动溜槽5联接；回转轴承11将溜槽回转座4、倾动溜槽5、扇形齿轮 6、倾动驱动齿条7吊挂在布料器壳体8上，随溜槽回转座4转动。 导轮18安装在升降齿条2的背部，使升降齿条2被夹持在驱动齿轮 1与导轮18之间；导轮19安装在倾动驱动齿条7的背部，使倾动驱 动齿条7被夹持在扇形齿轮6与导轮19之间；溜槽回转动力装置13 安装在布料器壳体8的外壳上，其传动出轴伸入布料器壳体8，溜槽
回转驱动齿轮10安装在溜槽回转动力装置13的出轴上。 一根齿轮同 步轴14将两只驱动齿轮1轴向连接，使两只驱动齿轮1同步转动， 采用4点提升时有两根同步轴；分流同步齿轮减速机16的两根出轴 通过联轴器15连接到驱动齿轮1的轴上，倾动动力装置17安装在分 流同步齿轮减速机16上，当倾动动力装置17的轴转动时，带动4只 驱动齿轮l同时转动。
溜槽的倾动四条(附图l中只一组，附图2中有4组)升降齿 条2铰接在差动回转轴承3的外圈，两条溜槽的倾动驱动齿条7铰接 在差动回转轴承环3的内圈；当四只驱动齿轮l同步转动时，四条升 降齿条2在导轮18的导向下升降，带动差动回转轴承3整体水平升 降，差动回转轴承3内圈上的倾动驱动齿条7在导轮18的导向下升 降，带动扇形齿轮6的转动，扇形齿轮(6)的转动驱动倾动溜槽5 倾动，溜槽倾动功能实现。
当差动回转轴承3的内外圈有相对转动时，升降齿条2和倾动驱 动齿条7的传动不受影响，溜槽倾动功能也能实现。。
在差动回转轴承3水平升降过程中，多提升吊点升降的刚性同步 是关键技术，否则机构在升降过程中会产生卡阻。本发明采用了齿轮 同步轴14、联轴器15、分流同步齿轮减速机16构成的轴系一齿轮系 机械同步及动力传递机构，满足了差动回转轴承3水平升降的吊点同 步运动。
溜槽的回转回转轴承11的内圈与布料器壳体8联接，回转轴
承11外圈齿圈又与溜槽回转座4联接，扇形齿轮6安装在溜槽回转
座4两侧的底板上，中心导料管12安装在布料器壳体8的中心，并 穿过溜槽回转座4的中心区域；两组导向轮组9安装在差动回转轴承 3的内圈上，每个导向轮组9有三个导轮，成270度三面包裹在溜槽 回转座4上的两根导轨上，扇形齿轮6与倾动溜槽5联接；回转轴承 11将溜槽回转座4、倾动溜槽5、扇形齿轮6、倾动驱动齿条7吊挂 在布料器壳体8上随溜槽回转座4转动。
溜槽回转过程如下溜槽回转驱动齿轮10转动带动回转轴承11 外圈齿圈转动，从而带动溜槽回转座4旋转；溜槽回转座4旋转，一 方面带动扇形齿轮6和倾动溜槽5回转，另一方面又驱动导向轮组9 回转，从而带动差动回转轴承3的内圈转动，并使倾动驱动齿条7完 全跟随溜槽回转座4回转。此时差动回转轴承3内外圈有相对转动， 但倾动驱动齿条7不受任何弯曲。
本发明工作时，倾动溜槽5既旋转又倾动，其动作分别由溜槽回 转动力装置13和倾动动力装置17独立驱动，中心导料管12则将物 料导入倾动溜槽5中，使物料流向指定处。
驱动齿轮和升降齿条构成差动回转轴承的升降机构，采用4根升 降齿条提升主要是其具有更大的力学稳定区域，并利于机构布置及减 小齿条上的载荷，对提高安全性及系统可靠性有优势。驱动齿轮和升 降齿条的数量可各为3根及3根以上。
本发明具有很高的可靠性和传动效率，使其整体的机构传动效率 是目前最高的(理论分析达75 0;并具有溜槽倾动和回转传动独立
控制性和运动显示线性特征。而在主要的倾动传动同步机构可安置在
布料器的外部，提高了设备的可维护性和可靠性。本发明简单可靠、 维护便利、制造难度制造成本低、减少设备的维护运行费用，节能并 环保。可广泛用于高炉的回转布料、螺旋布料、扇形布料、定点布料
权利要求
1.一种高炉无料钟炉顶布料器装置，主要由驱动齿轮(1)、升降齿条(2)、倾动溜槽(5)、扇形齿轮(6)、倾动驱动齿条(7)、布料器壳体(8)、溜槽回转驱动齿轮(10)、中心导料管(12)、溜槽回转动力装置(13)、齿轮同步轴(14)、分流同步齿轮减速机(16)和倾动动力装置(17)组成，其特征在于导轮(18)安装在升降齿条(2)的背部，使升降齿条(2)被夹持在驱动齿轮(1)与导轮(18)之间；升降齿条(2)连接在差动回转轴承(3)上；驱动齿轮(1)的转动带动升降齿条(2)上下运动，升降齿条(2)与差动回转轴承(3)联接带动差动回转轴承(3)的同步升降。
2. 根据权利要求1所述的一种高炉无料钟炉顶布料器装置，其特征在 于2根齿轮同步轴(14)分别将两只驱动齿轮(1)轴向连接；分流同步齿 轮减速机(16)的两根出轴通过联轴器(15)连接到驱动齿轮(1)的轴上， 倾动动力装置(17)安装在分流同步齿轮减速机(16)上，当倾动动力装置(17)的轴转动时，带动4只驱动齿轮(1)同时转动。
3. 根据权利要求1所述的一种高炉无料钟炉顶布料器装置，其特征在于两根溜槽的倾动驱动齿条(7)铰接在差动回转轴承(3)的内圈；导轮19安装在倾动驱动齿条(7)的背部，使倾动驱动齿条(7)被夹持在扇形齿 轮(6)与导轮(19)之间；回转轴承(11)将溜槽回转座(4)、倾动溜槽 (5)、扇形齿轮(6)、倾动驱动齿条(7)吊挂在布料器壳体(8)上，回转 轴承(11)的内圈与布料器壳体(8)联接，回转轴承(11)外圈齿圈又与 溜槽回转座(4)联接，扇形齿轮(6)安装在溜槽回转座(4)的底板上；倾动驱动齿条(7:)的升降由差动回转轴承(3)的升降拉动，并带动扇形齿轮(6)的转动，扇形齿轮(6)带动倾动溜槽(5)倾动。
4. 根据权利要求1所述的一种高炉无料钟炉顶布料器装置，其特征在于升降齿条(2)与差动回转轴承(3)的外环相连，2根倾动驱动齿条(7) 与差动回转轴承(3)的内环相连。
5. 根据权利要求1所述的一种高炉无料钟炉顶布料器装置，其特征在 于回转轴承(11)的内圈与布料器壳体(8)联接，溜槽回转座(4)吊挂 在回转轴承(11)的外圈，导向轮(9)安装在差动回转轴承(3)的内圈上。 当溜槽回转驱动齿轮(10)转动，带动回转轴承(11)的外圈转动，从而带 动溜槽回转座(4)、扇形齿轮(6)、倾动溜槽(5)、导向轮(9)、差动回转 轴承(3)的内圈、倾动驱动齿条(7)的整体回转。
6. 根据权利要求1所述的一种高炉无料钟炉顶布料器装置，其特征在 于驱动齿轮(1)和升降齿条(2)构成差动回转轴承(3)的升降机构， 驱动齿轮(1)和升降齿条(2)的数量各为3根及3根以上。
7. 根据权利要求1所述的一种高炉无料钟炉顶布料器装置，其特征在 于倾动溜槽(5)既旋转又倾动，其动作分别由溜槽回转动力装置(13) 和倾动动力装置(17)独立驱动，中心导料管(12)则将物料导入倾动溜槽(5)中，使物料流向指定处。
全文摘要
本发明属于冶炼设备的技术领域，公开了一种高炉无料钟炉顶布料器装置。主要由倾动溜槽、差动回转轴承环、溜槽倾动齿轮齿条机构、同步齿轮减速机、溜槽回转齿轮机构、回转轴承、回转座及布料器壳组成，在整个传动系中采用了刚性机械同步、全齿轮系传动，故具有很高的可靠性和传动效率，并具有溜槽倾动和回转传动独立控制性和运动显示线性特征；而在主要的倾动传动同步机构可安置在布料器的外部，提高了设备的可维护性和可靠性。本发明简单可靠、维护便利、制造难度制造成本低、减少设备的维护运行费用，节能并环保。可广泛用于高炉的回转布料、螺旋布料、扇形布料、定点布料等。
文档编号C21B7/00GK101173319SQ20061005455
公开日2008年5月7日 申请日期2006年10月31日 优先权日2006年10月31日
发明者凌树渊, 张昭贵, 彭学元, 宁 朱, 熊拾根, 王蜀生, 赵渭康, 邹忠平, 陈映明, 黄其明 申请人:中冶赛迪工程技术股份有限公司