专利名称：一种机械液压组合传动溜槽的高炉布料装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高炉无料钟炉顶的装料设备，尤其涉及一种机械液压组合传 动溜槽的高炉布料装置。
背景技术：
高炉无料钟炉顶装料设备中的布料装置，是靠布料溜槽来实现均勻布料的，这种 布料装置布料灵活、密封性能好。目前，高炉上普遍使用的是全机械传动布料装置，即布料 溜槽的倾角运动和旋转运动分别由两台电机驱动传动机构来实现。但由于机构复杂，零部 件制造精度要求高，制造成本高，检修和维护不方便，同时，在运行时对润滑条件要求苛刻， 在高炉生产环境恶劣的情况下，有时会发生卡阻现象，甚至会造成零部件发生故障。发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种溜槽倾角运动精度高、旋转运动准确的 机械液压组合传动溜槽的高炉布料装置。为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案—种机械液压组合传动溜槽的高炉布料装置，包括箱体、布料溜槽、连接该布料溜 槽的溜槽托架、位于该箱体中央的中心喉管、位于该箱体底部的水冷底盘以及密封机构。该 高炉布料装置还包括分别实现该布料溜槽旋转运动和倾角运动并相互配合实现该布料溜槽螺旋运动 的电动机_蜗轮蜗杆减速机驱动传动机构和液压缸驱动传动机构，该电动机-蜗轮蜗杆减速机驱动传动机构和该液压缸驱动传动机构之间由回转 轴承连接。对于上述高炉布料装置，该电动机一蜗轮蜗杆减速机驱动传动机构包括电动机、 涡轮蜗杆减速机、安装在该涡轮蜗杆减速机输出轴上的主动小齿轮、外齿圈与该主动小齿 轮啮合的第一回转轴承、与第一回转轴承的外圈连接的旋转套筒、以及安装在该旋转套筒 上的耳轴，该溜槽托架套装在该耳轴一端的花键上。对于上述高炉布料装置，该电动机是交流变频电动机或交流双速电动机。对于上述高炉布料装置，该液压缸驱动传动机构包括至少一个液压缸、与该至少 一个液压缸的液压缸杆连接的托圈、内圈固定该托圈的第二回转轴承，与第二回转轴承外 圈固定的环形臂架、一端的滚轮插装在该环形臂架上的水平导槽内的曲柄、以及一端的花 键套装该曲柄另一端的该耳轴。对于上述高炉布料装置，该旋转套筒上设有拨槽，该环形臂架上设有能够被该拨 槽拨动的拨辊。对于上述高炉布料装置，该至少一个液压缸包括在该箱体的箱盖上沿同一圆周均 勻地竖直布置的三个液压缸。对于上述高炉布料装置，该布料溜槽与该溜槽托架撑挂式连接。对于上述高炉布料装置，该布料溜槽底部设有凸台，该凸台侧面与该布料溜槽底面有第一夹角，该溜槽托架与该布料溜槽相连接处的接触面与所述布料溜槽底面有与第一 倾角互补的夹角。对于上述高炉布料装置，第一夹角为45 65度。对于上述高炉布料装置，该密封机构包括该中心喉管的水冷护套与该旋转套筒 之间的自由随动密封环结构、该旋转套筒与该水冷底盘之间的自由随动密封环结构。本实用新型技术方案主要的优势和特点在于1、本装置具有结构简单、便于维护、易于操作、运行平稳可靠、控制简单、使用寿命 长、运行精度高等特点；2、还具有结构紧凑、密封效果好、更换备件方便等特点。
下面，结合如下附图对本实用新型作进一步的描述图1是本实用新型所述的机械液压组合传动溜槽的高炉布料装置的顶视结构图；图2是本实用新型所述的机械液压组合传动溜槽的高炉布料装置的正视内部结 构图；图3是本实用新型所述的机械液压组合传动溜槽的高炉布料装置中布料溜槽与 溜槽托架撑挂式连接相对位置示意图。
具体实施方式
本实用新型的高炉布料装置是采用机械液压组合传动来实现溜槽的旋转运动和 倾角运动。一方面，用电动机-蜗轮蜗杆减速机驱动相关部件来实现溜槽的旋转运动。布料 溜槽的旋转运动用电动机_蜗轮蜗杆减速机作为驱动，蜗轮蜗杆减速机的输出轴装有主动 小齿轮，该主动小齿轮传动带有外齿圈的回转轴承，该回转轴承带动旋转套筒以及相连接 的溜槽托架(溜槽置于溜槽托架上)作旋转运动，从而实现溜槽的旋转运动。另一方面，用 液压缸驱动相关部件来实现溜槽的倾角运动。用液压缸驱动托圈上下运动，带动环形臂架、 曲柄连杆、溜槽托架(溜槽置于溜槽托架上)作倾角运动，从而实现溜槽的倾角运动。电动 机_蜗轮蜗杆减速机驱动传动机构和液压缸驱动传动机构之间由环形臂架与托圈之间一 回转轴承连接，由液压缸和电动机_蜗轮蜗杆减速机配合驱动实现溜槽的螺旋运动。这两 套传动机构既有相互独立的部分又有相互交叉部分，可以互不干涉、各自独立运行，也可以 相互配合运行，从而可以实现高炉生产中对布料要求的各种布料方式定点、单环、多环、螺 旋、扇形等。如果布料溜槽倾角运动的传动机构中液压缸出现故障，可以把布料溜槽固定某 一确定的角度继续生产，不会造成高炉修风，影响生产。本实用新型所述的机械液压组合传动溜槽的高炉布料装置包括箱体、布料溜槽、 连接布料溜槽的溜槽托架、电动机_蜗轮蜗杆减速机驱动传动机构、液压缸驱动传动机 构、位于箱体中央的中心喉管、位于箱体底部的水冷底盘以及密封机构。其中，该高炉布料装置的箱体安装于高炉炉顶，其中心线即布料溜槽旋转中心线 与高炉中心线重合。如图1和2所示，电动机-蜗轮蜗杆减速机驱动传动机构包括电动机1、蜗轮蜗 杆减速机2、主动小齿轮3、带外齿圈的回转轴承4、旋转套筒5、耳轴6、曲柄连杆7、环形臂
4架8、拨辊9、以及回转轴承10。 电动机-蜗轮蜗杆减速机驱动传动机构独立运行部分电动机1为交流变频电机 或交流双速电机，实现高炉布料的灵活性和提高布料溜槽的旋转精度。电动机1和蜗轮蜗 杆减速机2安装在箱体的箱盖13外顶部上，并与箱盖13固定，蜗轮蜗杆减速机输出轴装有 的主动小齿轮3穿过箱盖13伸入箱体16内，箱盖13上开有安装孔，略大于小齿轮3的外 径。主动小齿轮3与带外齿圈的回转轴承4的外齿圈啮合，带外齿圈的回转轴承4固定在 箱体的箱盖13内顶部上，带外齿圈的回转轴承4的内圈与箱体盖13连接，带外齿圈的回转 轴承4的外圈与旋转套筒5连接。耳轴6安装于旋转套筒5上，耳轴6两端带有花键，一端 的花键与曲柄连杆7 —端套装，另一端的花键与溜槽托架11套装。在运行时，主动小齿轮3 与带外齿圈的回转轴承4的外齿圈啮合驱动，带动回转轴承4的外圈和与此连接的旋转套 筒5同时转动，从而使安装于旋转套筒5上的带花键的耳轴6转动，进而使套装在带花键的 耳轴6上的溜槽托架11转动，布料溜槽12置于溜槽托架11上，由电动机1驱动一起绕布 料溜槽旋转中心线——高炉中心线旋转，即布料溜槽实现旋转运动。与液压缸驱动传动机构相配合的部分主动小齿轮3与带外齿圈的回转轴承4的 外齿圈啮合驱动，带动回转轴承4的外圈和与此连接的旋转套筒5同时转动。旋转套筒5 外壁位于旋转套筒中心线对称两侧设有拨槽，拨槽两侧面要平整光滑，旋转套筒5上的拨 槽拨动安装在环形臂架8上的拨辊9使环形臂架8旋转。环形臂架8与回转轴承10的内 圈固定，环形臂架8与回转轴承10的内圈一起转动。环形臂架8上安装有拨辊9，采用拨辊 形式可以减小拨辊与拨槽之间的摩擦，提高效率。液压缸驱动传动机构包括液压缸14、托圈15、带花键的耳轴6、曲柄连杆7、环形 臂架8、以及回转轴承10。在箱体的箱盖13上沿同一圆周均勻地竖直布置三个相同的液压缸14，液压缸14 固定在箱体的箱盖13外顶部上，液压缸14的液压缸杆伸入箱体16内，液压缸14的液压缸 杆与托圈15连接。这里，液压缸14的数量优选为3个，当然还可以为其他数量。液压缸14 由液压比例阀控制，提高布料溜槽倾角运动的精度。环形臂架8与托圈15之间通过回转轴 承10连接，环形臂架8与回转轴承10的内圈固定，托圈15与回转轴承10的外圈固定，环 形臂架8相对于托圈15正反旋转，保证了布料溜槽12在旋转和倾角运动时的平稳性。曲 柄连杆7的一端带有滚轮，插装在环形臂架8上的水平导槽内，曲柄连杆7的另一端是花键 套形式，套装在耳轴6 —端的花键上，耳轴6两端带有花键，溜槽托架11套装在耳轴6另一 端的花键上。运行时，由液压缸14驱动托圈15上下运动，托圈15上下运动带动环形臂架 8上下运动来驱动曲柄连杆7摆动，曲柄连杆7驱动耳轴6转动，耳轴6转动带动装在耳轴 6另一端花键上的溜槽托架11和置于溜槽托架11上的布料溜槽12倾动，从而实现了布料 溜槽的倾角运动。另外，对布料溜槽与溜槽托架之间的连接方式做了改进。如图3所示，布料溜槽12 与溜槽托架11之间采用撑挂式连接。具体结构为布料溜槽12底部有一凸台，此凸台的侧 面与布料溜槽12底面成夹角，该夹角优选为45 65度，溜槽托架11与布料溜槽12相连接 处的接触面与布料溜槽12底面成与上述夹角互补的角度，它们彼此结合形成撑挂式连接， 不会受外力作用而脱落。溜槽拆装更换，安全方便快捷，用2/3 1小时即可更换完成。这 是其它采用销轴式连接形式的布料装置做不到的。
5[0036] 还对高炉布料装置中密封机构进行了改进。在中心喉管17的水冷护套18与旋转 套筒5之间、以及旋转套筒5与水冷底盘19之间有相对转动并由于布料装置工作在高温环 境中而有相对变形，从而会发生卡阻现象，故在中心喉管17的水冷护套18与旋转套筒5之 间、以及旋转套筒5与水冷底盘19之间设计保有一定的间隙，但为了不让带有粉尘的高炉 烟气进入布料装置中污染布料装置的传动运动系统，造成故障，因此，在箱体16内充入保 护气体。为了降低保护气体的消耗量，采用了自由随动密封环结构，即图2中所示的上密封 环20和下密封环21。以前的设计在此处装有耐高温的密封软填料也经常造成卡阻现象，不 理想，这样间接地减小上述二处的间隙。自由随动不会造成卡阻，从而实现降低保护气体的 消耗量，达到最少。
权利要求一种机械液压组合传动溜槽的高炉布料装置，包括箱体、布料溜槽、连接所述布料溜槽的溜槽托架、位于所述箱体中央的中心喉管、位于所述箱体底部的水冷底盘以及密封机构，其特征在于，所述高炉布料装置还包括分别实现所述布料溜槽旋转运动和倾角运动并相互配合实现所述布料溜槽螺旋运动的电动机 蜗轮蜗杆减速机驱动传动机构和液压缸驱动传动机构，所述电动机 蜗轮蜗杆减速机驱动传动机构和所述液压缸驱动传动机构之间由回转轴承连接。
2.如权利要求1所述的高炉布料装置，其特征在于，所述电动机-蜗轮蜗杆减速机驱动传动机构包括电动机、涡轮蜗杆减速机、安装在 所述涡轮蜗杆减速机输出轴上的主动小齿轮、外齿圈与所述主动小齿轮啮合的第一回转轴 承、与第一回转轴承的外圈连接的旋转套筒、以及安装在所述旋转套筒上的耳轴，所述溜槽托架套装在所述耳轴一端的花键上。
3.如权利要求2所述的高炉布料装置，其特征在于，所述电动机是交流变频电动机或 交流双速电动机。
4.如权利要求2所述的高炉布料装置，其特征在于，所述液压缸驱动传动机构包括至 少一个液压缸、与所述至少一个液压缸的液压缸杆连接的托圈、内圈固定所述托圈的第二 回转轴承，与第二回转轴承外圈固定的环形臂架、一端的滚轮插装在所述环形臂架上的水 平导槽内的曲柄、以及一端的花键套装所述曲柄另一端的所述耳轴。
5.如权利要求4所述的高炉布料装置，其特征在于，所述旋转套筒上设有拨槽，所述环 形臂架上设有能够被所述拨槽拨动的拨辊。
6.如权利要求4所述的高炉布料装置，其特征在于，所述至少一个液压缸包括在所述 箱体的箱盖上沿同一圆周均勻地竖直布置的三个液压缸。
7.如权利要求1所述的高炉布料装置，其特征在于，所述布料溜槽与所述溜槽托架撑 挂式连接。
8.如权利要求7所述的高炉布料装置，其特征在于，所述布料溜槽底部设有凸台，所述 凸台侧面与所述布料溜槽底面有第一夹角，所述溜槽托架与所述布料溜槽相连接处的接触 面与所述布料溜槽底面有与第一倾角互补的夹角。
9.如权利要求8所述的高炉布料装置，其特征在于，第一夹角为45 65度。
10.如权利要求1所述的高炉布料装置，其特征在于，所述密封机构包括所述中心喉 管的水冷护套与所述旋转套筒之间的自由随动密封环结构、所述旋转套筒与所述水冷底盘 之间的自由随动密封环结构。
专利摘要本实用新型公开一种机械液压组合传动溜槽的高炉布料装置，包括箱体、布料溜槽、连接该布料溜槽的溜槽托架、位于该箱体中央的中心喉管、位于该箱体底部的水冷底盘以及密封机构。该高炉布料装置还包括分别实现该布料溜槽旋转运动和倾角运动并相互配合实现该布料溜槽螺旋运动的电动机-蜗轮蜗杆减速机驱动传动机构和液压缸驱动传动机构。该电动机-蜗轮蜗杆减速机驱动传动机构和该液压缸驱动传动机构之间既有相互独立的部分又有相互交叉的部分。本装置具有结构简单、便于维护、易于操作、运行平稳可靠、控制简单、使用寿命长、运行精度高等特点；还具有结构紧凑、密封效果好、更换备件方便等特点。
文档编号C21B7/00GK201762346SQ20102019909
公开日2011年3月16日 申请日期2010年5月19日 优先权日2010年5月19日
发明者刘丽军, 刘新业, 宋春峰, 李建国, 霍秀梅 申请人:中冶东方工程技术有限公司