专利名称：一种转炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及钢铁冶炼领域，更具体地说，涉及一种转炉。
背景技术：
转炉是钢铁冶炼的重要装备。如图1所示，传统的转炉通常包括炉壳1和托圈2， 该炉壳1与托圈2通过至少一个(通常设置有3个)球铰装置3连接在一起，以允许炉壳 1在工作时与托圈2之间进行相对运动。通常，球铰装置3包括第一球铰组件和与所述第一球铰组件球铰配合的第二球铰 组件，其中第一球铰组件与炉壳1固定连接，第二球铰组件与托圈2枢轴连接，从而实现炉 壳1与托圈2之间的运动关系。例如，图2和图3所示为球铰装置3的一种具体结构。该球铰装置3包括上球面 座5、下球面座6、上球面垫7和下球面垫8，上球面座5和下球面座6均连接于炉壳1的凸 起4，上球面座5和下球面座6位于上球面垫7和下球面垫8之间，而且上球面垫7与上球 面座5球面配合，下球面垫8与下球面座6球面配合。同时，球铰螺栓9从下向上依次穿过 下球面垫8、下球面座6、上球面座5和上球面垫7并与球铰螺母10配合，从而将下球面垫8 和上球面垫7连接在一起。此外，上球面座5和下球面座6的中空部分大于球铰螺栓9的 直径，以为上球面座5和下球面座6相对于上球面垫7和下球面垫8的移动提供空间。当炉壳1相对于托圈2移动时，炉壳1的凸起4与上球面座5和下球面座6作为 整体而一起同步运动。上球面垫7和下球面垫8通过球铰螺栓9和球铰螺母10而连接在 一起，因而上球面座5和下球面座6会相对于上球面垫7和下球面垫8移动或转动。同时， 在球铰螺栓9的螺栓头与托圈2之间通过光轴11而允许球铰螺栓9的螺栓头与托圈2之 间的枢轴转动。在这里，上球面座5和下球面座6作为第一球铰组件，而上球面垫7和下球面垫8 以及球铰螺栓9和球铰螺母10作为第二球铰组件。通过上述球铰装置3的运动副，能够实 现炉壳1与托圈2之间多方向的相对运动。然而，球铰装置3并不限于这里参考图1至图3所描述的具体结构，也可以为现有 转炉中所采用的类似结构，只要能够实现炉壳1与托圈2之间所需的相对运动关系即可。为了避免光轴11从球铰螺栓9的螺栓头和吊耳12中脱落出来，需要在光轴11的 端面上安装挡板13，如图3所示，在光轴11的两个端面上通过多个螺栓14安装有圆形的挡 板13，用以限制托圈2的吊耳12在光轴11轴向方向上具有固定的位置，同时还用于固定光 轴11的位置，以防止光轴11窜动。然而，在实际情况中，由于光轴11承受的拉伸、压缩或剪切应力都相对较大，而且 随着炉壳1的运动，光轴11所承受的应力随时处于变化状态中。因此，很难保证安装挡板13的多个螺栓14所承受的载荷保持一致。也就是说，在 工作状态下，多个螺栓14中的某一个或某几个螺栓所承受的载荷往往会相对较大，而其他 的螺栓所承受的载荷可能相对较小。[0011]在这种情况下，经常承受较大载荷的螺栓通常会出现失效的缺陷。而一旦某一个 螺栓失效，则会使其他螺栓也很快失效，进而造成挡板13脱落。因而，光轴11失去固定而 窜出。如果光轴11窜出，转炉的炉壳1与托圈2之间脱离连接，此时必须停产以进行修理 或更换，这严重影响企业的正常生产。由此可见，传统的转炉的可靠性较低。因此，需要开发一种具有较高可靠性的转炉
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服传统的转炉的可靠性不高的缺陷，而提供一种具有较 高可靠性的转炉。根据本实用新型的一个方面，提供了一种转炉，该转炉包括炉壳、具有吊耳的托圈 和连接该炉壳和托圈的至少一个球铰装置，所述球铰装置包括第一球铰组件和与该第一球 铰组件球铰配合的第二球铰组件，所述第一球铰组件固定连接于所述炉壳，所述第二球铰 组件通过销轴组件与所述吊耳枢轴连接，其中，所述销轴组件包括销轴和卡环，所述销轴包 括凸缘、环形槽和位于所述凸缘和环形槽之间的光轴部，所述卡环固定安装在所述环形槽 中，所述卡环的外径大于所述光轴部的直径，所述第二球铰组件和吊耳限定在所述凸缘和 卡环之间。在本实用新型所提供的转炉中，主要针对第二球铰组件和托圈的吊耳相连接的销 轴组件进行了改进，将传统的整体光轴改进为阶梯轴。具体来说，销轴包括凸缘、环形槽和 位于所述凸缘和环形槽之间的光轴部，而卡环固定在环形槽内，从而将安装在光轴部的第 二球铰组件和吊耳限定在所述凸缘和卡环之间。因此，销轴自身也通过自己的凸缘以及固 定在该销轴的环形槽内的卡环得以定位。与传统的整体光轴中，需要在整体光轴的端部安装挡板的情形相比，本实用新型 的销轴利用一体形成的凸缘以及固定在销轴的卡环实现固定定位，因而具有更高的强度。 销轴从第二球铰组件和托圈的吊耳中窜出的可能性非常小，从而在极大程度上提高了转炉 的可靠性，实现了本实用新型的目的。
图1为传统的转炉的炉壳和托圈的连接结构示意图；图2为图1中球铰结构沿销轴轴向方向观察的局部截面示意图；图3为图1中球铰结构沿销轴的径向方向观察的局部截面示意图；图4为本实用新型的销轴组件的销轴的结构示意图；图5为本实用新型的销轴组件的卡环的截面图；图6为本实用新型的销轴组件的卡环的第一环形段和第二环形段在焊接之前的 示意图；以及图7为本实用新型所提供的转炉的销轴组件的连接状态示意图。主要部件的附图标记炉壳1托圈2球铰装置3[0028]凸起4上球面座5下球面座6上球面垫7下球面垫8球铰螺栓9球铰螺母10光轴11吊耳12挡板13螺栓14网15销轴16光轴部20凸缘21环形槽22隔板24卡环30第一环形段31第二环形段32坡口3具体实施方式
下面参考附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细地描述。如图4至图7所示，根据本实用新型的转炉包括炉壳1、具有吊耳12的托圈2和连接该炉1和托圈2的至少一个球铰装置3，所述球铰装置3包括第一球铰组件和与该第一球 铰组件球铰配合的第二球铰组件，所述第一球铰组件固定连接于所述炉壳1，所述第二球铰 组件通过销轴组件与所述吊耳12枢轴连接，其中，所述销轴组件包括销轴16和卡环30，所 述销轴16包括凸缘21、环形槽22和位于所述凸缘21和环形槽22之间的光轴部20，所述 卡环30固定安装在所述环形槽22中，所述卡环30的外径大于所述光轴部20的直径，所述 第二球铰组件和吊耳12限定在所述凸缘21和卡环30之间。与传统的转炉相比，本实用新型所提供的转炉的主要改进之处在于对第二球铰组 件与吊耳12所枢轴连接的销轴组件而进行的改进。而对转炉的其他结构和部件基本上没 做改进或变化，因此，除转炉的球铰装置3的销轴组件之外的其他结构和部件均可以参考 或借鉴现有或传统的转炉中的类似或相同结构和部件。在本说明书中将着重详细描述销轴 组件，而忽略或简略对其他结构和部件的描述。第二球铰组件通过其销轴组件与托圈2的吊耳12枢轴连接，以满足炉壳1与托圈 2之间的相对运动关系。在本实用新型所提供的转炉中，如图4至图7所示，所述销轴组件 包括销轴16和卡环30，所述销轴16包括凸缘21、环形槽22和位于所述凸缘21和环形槽22之间的光轴部20，所述卡环30固定安装在所述环形槽22中，所述卡环30的外径大于所 述光轴部20的直径，所述第二球铰组件和吊耳12限定在所述凸缘21和卡环30之间。具体来说，销轴16穿过第二球铰组件(例如，穿过第二球铰组件的球铰螺栓的螺 栓头)以及托圈2的吊耳12，从而将第二球铰组件与吊耳12铰接在一起。所述第二球铰组 件和吊耳12安装在销轴16的光轴部20上，同时，第二球铰组件和吊耳12受到光轴部20 两端的凸缘21和卡环30的限制。因此，一方面能够确保第二球铰组件和吊耳12在销轴16 上的可靠定位，另一方面，利用销轴16自身的凸缘21以及固定设置在销轴16的环形槽22 中的卡环30而防止销轴16的窜动。由此可知，与传统的整体光轴11以及安装在整体光轴11端面上的挡板13相比，由于凸缘21与销轴16 —体形成，且卡环30固定设置在销轴16的环形槽22中，因此，本实 用新型的转炉中的销轴16以及卡环30显然具有更高的强度，从而能够极大程度上降低销 轴从第二球铰组件和托圈的吊耳中窜出的可能性，有效地提高了转炉的可靠性，实现了本 实用新型的目的。吊耳12可以以各种方式设置在托圈2上。例如，吊耳12可以为多个，一个吊耳12 对应地与一个球铰装置3中的第二球铰组件通过销轴组件枢轴连接。但优选地，所述托圈2具有至少一对吊耳12，每个球铰装置3的第二球铰组件(的 至少一部分)位于每对吊耳12之间，所述销轴16贯穿所述第二球铰组件和与该第二球铰 组件对应的一对吊耳12。通常，托圈2通过多个(如3个)球铰装置3与转炉的炉壳1连接，因此，托圈2 上具有至少一对吊耳12，每个球铰装置3的第二球铰组件位于每对吊耳12之间，也就是说， 吊耳12的对数与球铰装置3的个数相对应，一个球铰装置3中的第二球铰组件(如球铰螺 栓的螺栓头)位于一对吊耳12之间，并利用销轴16贯穿一对吊耳和第二球铰组件而实现 上述枢轴连接关系。例如，如果设置有两个球铰装置3，则在托圈2上设置2对吊耳12，而 利用该两对吊耳12分别通过两个铰接装置3与炉壳1实现连接。优选地，如图7所示，所述球铰装置3还包括隔板24，该隔板24套装在所述销轴 16上，分别位于所述凸缘21和吊耳12之间、吊耳12和第二球铰组件之间和/或卡环30和 吊耳12之间。如图7所示，在安装完成的状态中，第二铰接组件(的一部分)位于一对吊耳12之 间。同时，第二铰接组件以及一对吊耳12位于凸缘21和卡环30之间。由于在第二铰接组 件、吊耳12以及凸缘21和卡环30之间具有相对运动，因此，为了将存在相对运动的部件隔 开以获得较好的保护作用，可以在所述凸缘21和吊耳12之间、吊耳12和第二球铰组件之 间和/或卡环30和吊耳12之间设置隔板24。该隔板24具有通孔，以便于套装在销轴16 上。而且，通过改变隔板24的厚度，能够对第二铰接组件、吊耳12以及凸缘和卡环30 之间的紧密程度进行调节，从而实现各个部件在销轴16上可靠、准确的定位。隔板24可以由各种合适的材料制成，如金属材料或非金属材料等。为了便于安装，如图5和图6所示，卡环30包括连接为环形的第一环形段31和第 二环形段32。因而，在安装时，可以将第一环形段31安装在环形槽22中，同时将第二环形 段32也安装在环形槽22中，该第一环形段31与第二环形段32连接为环形，从而环绕环形槽22而位于环形槽22中。然后，将第一环形段31和第二环形段32固定在一起。由于卡 环30的外径大于光轴部20的直径，因而卡环30能够对吊耳12起到限位作用，同时卡环30 还与凸缘12 —起防止销轴16的窜动。优选地，所述第一环形段31的弧形的中心角为180度。因而，第二环形段32的弧 形的中心角也为180度。在该情况下，第一环形段31和第二环形段32可以具有相同的结 构形状，从而便于卡环30具有较好的互换性。当然，第一环形段31的弧形的中心角并不限 于180度，只要第一环形段31和第二环形段32能够连接为环形即可。第一环形段31和第二环形段32可以通过多种方式固定连接在一起，如 胶接、螺栓 连接等。但优选地，为了获得较强的连接强度，所述第一环形段31和第二环形段32通过焊 接而固定连接在一起。而且，为了有利于进行焊接，优选地，所述第一环形段31和第二环形 段32的端部在焊接前设置有坡口 33，如图6所示。球铰装置3可以具有不限于图1至图3所描述的具体结构，只要能够实现炉壳1 与托圈2之间所需的相对运动关系即可。优选地，所述第一球铰组件包括所述上球面座5 和下球面座6，所述第二铰接组件包括上球面垫7、下球面垫8、球铰螺栓9和球铰螺母10， 所述上球面座5和下球面座6位于所述上球面垫7和下球面垫8之间，所述上球面垫7与 上球面座5球面配合，所述下球面垫8与下球面座6球面配合，所述球铰螺栓9依次穿过所 述下球面垫8、下球面座6、上球面座5和上球面垫7并与球铰螺母10配合，所述上球面座5 和下球面座6的中空部分大于所述球铰螺栓9的直径，所述球铰螺栓9的螺栓头与所述吊 耳12通过所述销轴组件枢轴连接。由于第二球铰组件的球铰螺栓9的螺栓头通过上述销 轴组件而与吊耳12枢轴连接，因而能够有效地避免销轴16从球铰螺栓9的螺栓头和吊耳 12窜动或脱落出来。优选地，为了保护所述上球面垫7与上球面座5之间的球面配合，以及所述下球面 垫8与下球面座6之间的球面配合，在上球面垫7、上球面座5以及下球面垫8和下球面座 6的外表面设置有网15，以避免外部杂质会侵入到上述球面配合中，从而影响球面配合的 正常运动关系。以上描述了本实用新型所提供的转炉的具体结构，尤其是对枢轴连接第二铰接组 件和吊耳12的销轴组件进行了较为详细地描述。但是，本实用新型并不限于此，在不脱离 本实用新型实质范围的前提下，本实用新型的上述特征可以以任意合适的方式单独和/或 组合地适用于转炉中，从而可以做出各种修改、替换和变化。
权利要求一种转炉，该转炉包括炉壳(1)、具有吊耳(12)的托圈(2)和连接该炉壳(1)和托圈(2)的至少一个球铰装置(3)，所述球铰装置(3)包括第一球铰组件和与该第一球铰组件球铰配合的第二球铰组件，所述第一球铰组件固定连接于所述炉壳(1)，所述第二球铰组件通过销轴组件与所述吊耳(12)枢轴连接，其特征在于，所述销轴组件包括销轴(16)和卡环(30)，所述销轴(16)包括凸缘(21)、环形槽(22)和位于所述凸缘(21)和环形槽(22)之间的光轴部(20)，所述卡环(30)固定安装在所述环形槽(22)中，所述卡环(30)的外径大于所述光轴部(20)的直径，所述第二球铰组件和吊耳(12)限定在所述凸缘(21)和卡环(30)之间。
2.根据权利要求1所述的转炉，其特征在于，所述托圈(2)具有至少一对吊耳(12)，每 个球铰装置(3)的第二球铰组件位于每对吊耳(12)之间，所述销轴(16)贯穿所述第二球 铰组件和吊耳(12)。
3.根据权利要求2所述的转炉，其特征在于，所述球铰装置还包括隔板(24)，该隔板套 装在所述销轴(16)上，分别位于所述凸缘(21)和吊耳(12)之间、吊 耳(12)和第二球铰组 件之间和/或卡环(30)和吊耳(12)之间。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的转炉，其特征在于，所述卡环(30)包括连接为 环形的第一环形段(31)和第二环形段(32)。
5.根据权利要求4所述的转炉，其特征在于，所述第一环形段(31)的弧形的中心角为 180 度。
6 根据权利要求5所述的转炉，其特征在于，所述第一环形段(31)和第二环形段(32)焊接在一起。
7.根据权利要求5所述的转炉，其特征在于，所述第一段(31)和第二环形段(32)的端 部在焊接前设置有坡口(33)。
8.根据权利要求1所述的转炉，其特征在于，所述第一球铰组件包括上球面座(5)和下 球面座(6)，所述第二铰接组件包括上球面垫(7)、下球面垫(8)、球铰螺栓(9)和球铰螺母 (10)，所述上球面座(5)和下球面座(6)位于所述上球面垫(7)和下球面垫(8)之间，所述 上球面垫(7)与上球面座(5)球面配合，所述下球面垫(8)与下球面座(6)球面配合，所述 球铰螺栓(9)依次穿过所述下球面垫(8)、下球面座(6)、上球面座(5)和上球面垫(7)并与 球铰螺母(10)配合，所述上球面座(5)和下球面座(6)的中空部分大于所述球铰螺栓(9) 的直径，所述球铰螺栓(9)的螺栓头与所述吊耳(12)通过所述销轴组件枢轴连接。
专利摘要一种转炉，该转炉包括炉壳、具有吊耳的托圈和连接该炉壳和托圈的至少一个球铰装置，所述球铰装置包括第一球铰组件和与该第一球铰组件球铰配合的第二球铰组件，所述第一球铰组件固定连接于所述炉壳，所述第二球铰组件通过销轴组件与所述吊耳枢轴连接，其中，所述销轴组件包括销轴和卡环，所述销轴包括凸缘、环形槽和位于所述凸缘和环形槽之间的光轴部，所述卡环固定安装在所述环形槽中，所述卡环的外径大于所述光轴部的直径，所述第二球铰组件和吊耳限定在所述凸缘和卡环之间。本实用新型的销轴利用一体形成的凸缘以及固定在销轴的卡环实现固定定位，因而具有更高的强度，从而极大程度上提高了转炉的可靠性。
文档编号C21C5/42GK201574163SQ20092027143
公开日2010年9月8日 申请日期2009年12月9日 优先权日2009年12月9日
发明者周庆安 申请人:攀枝花新钢钒股份有限公司;攀钢集团攀枝花钢钒有限公司