一种转炉氧枪升降装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种转炉氧枪升降装置，包括：卷筒（1)，与氧枪相连，用于带动氧枪在转炉中升降；行星减速机（2)，行星减速机（2)的动力输出轴（21)与卷筒（1)相连，用于带动卷筒（1)转动;常规动力系统（3)，包括电动机（31)和电磁制动器（32)，电动机（31)与行星减速机（2)中的常规动力输入轴（22)相连，用于在正常工作状态下通过行星减速机（2)驱动氧枪升降；事故动力系统(4)，包括气动马达（41)和气动制动器（42)，气动马达（41)与行星减速机（2)中的事故动力输入轴（23)相连，用于在事故状态下通过行星减速机(2)驱动氧枪提升。本发明的转炉氧枪升降装置具有运行安全可靠、手动操作无需电动的优点。
【专利说明】一种转炉氧枪升降装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种转炉氧枪升降装置，尤其涉及一种在供电系统出现故障或氧枪升 降电动机出现故障时，能够安全地将氧枪提升出转炉外，以避免出现事故的转炉氧枪升降 装直。
【背景技术】
[0002] 氧枪升降装置是氧气转炉炼钢中的主要工艺设备之一，其性能特征直接影响到冶 炼效果和吹炼时间，从而影响到钢材的质量和产量。在炼钢转炉的冶炼过程中，当供电系统 出现事故或氧枪升降电动机出现故障时，氧枪必须提升出转炉外或提升到氧枪待吹炼点， 以确保炼钢转炉的安全。
[0003] 目前，现有的氧枪升降装置大都设置有事故电源，当发生停电事故时，电动机则改 由事故电源供电。这种方式虽然能够在正常供电电路发生停电事故时将氧枪提升出转炉 夕卜，避免出现事故，但无法在供电系统出现故障或氧枪升降电动机出现故障的情况下，将氧 枪提升出转炉外。
[0004] 另外，当氧枪升降装置发生停电事故时，目前也有采用由蓄电池供电的方式，使电 动机驱动氧枪提升出转炉外。这种方式通常需要配置大容量的蓄电池，而且蓄电池经常充 放电会缩短蓄电池的使用寿命。此外，如果当供电系统出现故障或氧枪升降电动机出现故 障的情况下，这种方式也无法实现将氧枪提升出转炉外。
[0005] 为此，必须在氧枪升降装置中增设一套非电动的动力源。当供电系统出现故障或 氧枪升降电动机出现故障的情况下，将氧枪提升出转炉外，以确保炼钢转炉的安全。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种能够在供电系统出现故障或氧枪升降电动机出现故 障时安全地将氧枪提升出转炉外，以避免出现事故的转炉氧枪升降装置。
[0007] 为实现上述目的，本发明的一种转炉氧枪升降装置的具体技术方案为：
[0008] -种转炉氧枪升降装置，包括：卷筒，与氧枪相连，用于带动氧枪在转炉中升降； 行星减速机，行星减速机的动力输出轴与卷筒相连，用于带动卷筒转动；常规动力系统，包 括电动机和电磁制动器，电动机与行星减速机中的常规动力输入轴相连，用于在正常工作 状态下通过行星减速机驱动氧枪升降；事故动力系统，包括气动马达和气动制动器，气动马 达与行星减速机中的事故动力输入轴相连，用于在事故状态下通过行星减速机驱动氧枪提 升。
[0009] 进一步，事故动力系统与气动控制系统相连，气动控制系统包括气动三连件和手 动换向阀，事故动力系统中的气动马达和气动制动器通过气动控制系统中的气动三连件和 手动换向阀与气源相连。
[0010] 进一步，行星减速机中的常规动力输入轴上固定设置有太阳轮，太阳轮与行星轮 外啮合，行星轮固定设置在行星架上，行星架与第一传动轴固定在一起，第一传动轴上固定 设置有第一传动齿轮，第一传动齿轮与第二传动齿轮啮合，第二传动齿轮固定设置在第二 传动轴上，第二传动轴上还固定设置有第三传动齿轮，第三传动齿轮与第四传动齿轮啮合， 第四传动齿轮固定设置在行星减速机中的动力输出轴上，常规动力系统可通过驱动常规动 力输入轴来实现氧枪在转炉中的正常升降。
[0011] 进一步，行星减速机中的事故动力输入轴上固定设置有第五传动齿轮，第五传动 齿轮与第六传动齿轮啮合，第六传动齿轮固定设置在第三传动轴上，第三传动轴上固定设 置有第七传动齿轮，第七传动齿轮与行星包的外齿轮啮合，行星包的外齿轮与行星包的内 齿轮固定在一起，行星包的内齿轮与行星轮内啮合；太阳轮带动行星轮转动时，行星轮与行 星包的内齿轮相对滑动，行星包的内齿轮带动行星轮转动时，行星轮与太阳轮相对滑动；事 故动力系统可通过驱动事故动力输入轴来实现氧枪在转炉中的事故提升。
[0012] 进一步，常规动力系统中的电磁制动器和事故动力系统中的气动制动器为常闭式 制动器，氧枪升降时可选择性的开启电磁制动器或气动制动器。
[0013] 本发明的转炉氧枪升降装置依靠行星齿轮传动，实现了正常传动系统及事故传动 系统的相互分离、互不影响；各系统中无需离合器即可达到两个动力源的互不干扰；具有 运行安全可靠、手动操作无需电动的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为本发明的转炉氧枪升降装置的结构示意图；
[0015] 图2为本发明中的行星减速机的原理图。
【具体实施方式】
[0016] 为了更好的了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种转炉 氧枪升降装置做进一步详细的描述。
[0017] 如图1和图2所示，本发明的转炉氧枪升降装置包括：卷筒1，与氧枪（图中未示） 相连，用于带动氧枪在转炉中升降；行星减速机2,行星减速机2的动力输出轴21与卷筒1 相连，用于带动卷筒1转动；常规动力系统3,包括电动机31和电磁制动器32,电动机31与 行星减速机2中的常规动力输入轴22相连，用于在正常工作状态下通过行星减速机2驱动 氧枪升降；事故动力系统4,包括气动马达41和气动制动器42,气动马达41与行星减速机 2中的事故动力输入轴23相连，用于在事故状态下通过行星减速机2驱动氧枪提升。
[0018] 进一步，如图1所示，事故动力系统4与气动控制系统5相连，其中，气动控制系统 5包括气动三连件51 (过滤器、减压阀、油雾器）和手动换向阀52,事故动力系统4中的气 动马达41和气动制动器42通过气动控制系统5中的气动三连件51和手动换向阀52与气 源相连。应注意的是，因气动马达41供气压力较高，耗气量较大，又仅在供电系统出现故障 或氧枪升降电动机出现故障时使用，故可使用氮气，如接车间球罐气体，以节省投资。
[0019] 此外，常规动力系统3中的电磁制动器32和事故动力系统4中的气动制动器42 为常闭式制动器，工作时可选择性的将电磁制动器32或气动制动器42打开，以实现炼钢转 炉氧枪正常工作状态下的升降和事故状态下的提升。
[0020] 由此，本发明的转炉氧枪升降装置通过常规动力系统3(电动机31和电磁制动器 32)、行星减速机2、卷筒1组成常规传动系统，以实现正常工作状态下转炉氧枪的正常升 降。也即，转炉氧枪正常升降时，电动机31和电磁制动器32得电，电磁制动器32打开，同 时电动机31旋转驱动行星减速机2运转，行星减速机2运转驱动卷筒1旋转，由此实现转 炉氧枪的正常升降。
[0021] 而本发明的转炉氧枪升降装置通过气动控制系统5 (气动三连件51和手动换向阀 52)、事故动力系统4 (气动马达41和气动制动器42)、行星减速机2、卷筒1组成事故传动系 统，以实现由于供电系统出现故障或氧枪升降电动机出现故障时，转炉氧枪的事故提升。也 艮P，当供电系统出现故障或氧枪升降电动机出现故障时，操作人员手动操作气动控制系统5 中的手动换向阀52的手柄，气源（压缩空气或氮气）通过气动三连件51和手动换向阀52 供气给气动马达41和气动制动器42,气动制动器42打开，同时气动马达41旋转驱动行星 减速机2运转，行星减速机2运转驱动卷筒1旋转，由此实现转炉氧枪的事故提升。
[0022] 进一步，如图2所示，本发明中的行星减速机2采用特殊设计的带行星包的减速 机，其中，行星减速机2后两级为普通圆柱齿轮传动，前两级为特殊设计的带一级圆柱齿轮 传动的行星齿轮传动。具体来说，行星减速机2包括动力输出轴21、常规动力输入轴22和 事故动力输入轴23,其中，动力输出轴21与卷筒1相连，常规动力输入轴22与电动机31相 连，事故动力输入轴23与气动马达41相连。
[0023] 进一步，下面以常规动力输入轴22为参照对行星减速机2的结构进行说明。如图 2所示，常规动力输入轴22上固定设置有太阳轮201，太阳轮201与行星轮202外啮合，行 星轮202固定设置在行星架24上，行星架24与第一传动轴25固定在一起，第一传动轴25 上固定设置有第一传动齿轮203,第一传动齿轮203与第二传动齿轮204啮合，第二传动齿 轮204固定设置在第二传动轴26上，第二传动轴26上还固定设置有第三传动齿轮205,第 三传动齿轮205与第四传动齿轮206啮合，第四传动齿轮206固定设置在动力输出轴21上。
[0024] 进一步，事故动力输入轴23上固定设置有第五传动齿轮207,第五传动齿轮207与 第六传动齿轮208啮合，第六传动齿轮208固定设置在第三传动轴27上，第三传动轴27上 还固定设置有第七传动齿轮209,第七传动齿轮209与行星包的外齿轮210啮合，行星包的 外齿轮210与行星包的内齿轮211固定在一起，行星包的内齿轮211与行星轮202内啮合。 应注意的是，本发明中的行星包的内齿轮211、行星轮202和太阳轮201之间的配合关系为： 当太阳轮201带动行星轮202转动时，行星轮202与行星包的内齿轮211相对滑动；当行星 包的内齿轮211带动行星轮202转动时，行星轮202与太阳轮201相对滑动。此外，本领域 的技术人员应该知道的是，上述行星包的内齿轮211、行星轮202和太阳轮201之间的配合 关系可通过现有技术中常用的齿轮间的正向、反向啮合来实现，在此不再详述。
[0025] 由此，在转炉氧枪正常升降时，电动机31通过常规动力输入轴22旋转驱动行星减 速机2中行星包的太阳轮201旋转，太阳轮201旋转带动行星轮202绕太阳轮201自转，行 星轮202绕太阳轮201自转的同时在行星包的内齿轮211上滚动，此时行星轮202带动行 星架24和第一传动轴25转动，并通过行星架24和第一传动轴25带动第一传动齿轮203 旋转，第一传动齿轮203带动第二传动齿轮204旋转，第二传动齿轮204通过第二传动轴26 带动第三传动齿轮205旋转，第三传动齿轮205带动第四传动齿轮206旋转，由此，第四传 动齿轮206便会带动动力输出轴21旋转，进而驱动卷筒6旋转，以实现转炉氧枪的正常升 降。应注意的是，在转炉氧枪正常升降时，气动控制系统5不供气，气动马达41不运转，气 动制动器42处于制动状态，以使与气动马达41相连的行星减速机2中的事故动力输入轴 23不旋转，也即行星包的外齿轮210与行星包的内齿轮211固定不动。
[0026] 而当供电系统出现故障或氧枪升降电动机出现故障时，气动马达41通过事故动 力输入轴23旋转驱动行星减速机2中的第五传动齿轮207旋转，第五传动齿轮207带动第 六传动齿轮208旋转，第六传动齿轮208通过第三传动轴27带动第七传动齿轮209旋转， 第七传动齿轮209带动行星包的外齿轮210旋转,行星包的外齿轮210带动行星包的内齿 轮211旋转，行星包的内齿轮211带动行星轮202绕太阳轮201自转，此时，太阳轮201不 旋转，行星轮202在太阳轮201上滚动，行星轮202绕太阳轮201自转的同时带动行星架24 和第一传动轴25转动，此时通过行星架24和第一传动轴25带动第一传动齿轮203旋转， 第一传动齿轮203带动第二传动齿轮204旋转，第二传动齿轮204通过第二传动轴26带动 第三传动齿轮205旋转，第三传动齿轮205带动第四传动齿轮206旋转，由此，第四传动齿 轮206便会带动动力输出轴21旋转，进而驱动卷筒6旋转，以实现转炉氧枪的事故提升。
[0027] 接着，当氧枪提升至安全位置时，通过人工操作手动换向阀52的手柄，切断供给 气动马达51和气动制动器52的气源，气动马达51停止旋转，气动制动器42处于制动状态， 以使与气动马达41相连的行星减速机2中的事故动力输入轴23不旋转，进而使卷筒1不 旋转，确保了氧枪的可靠定位。此外，应注意的是，在转炉氧枪的事故提升过程中，电动机31 和电磁制动器32没有电力供应，电动机31不运转，电磁制动器32处于制动状态，以使与电 动机31相连的行星减速机2中的常规动力输入轴22不旋转，也即行星包的太阳轮201固 定不动。
[0028] 本发明的转炉氧枪升降装置依靠行星齿轮传动，实现了正常传动系统及事故传动 系统的相互分离、互不影响；各系统中无需离合器即可达到两个动力源的互不干扰；具有 运行安全可靠、手动操作无需电动的优点。
[0029] 以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的 描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明 书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。
【权利要求】
1. 一种转炉氧枪升降装置，其特征在于，包括： 卷筒（1)，与氧枪相连，用于带动氧枪在转炉中升降； 行星减速机（2)，行星减速机（2)的动力输出轴（21)与卷筒（1)相连，用于带动卷筒 (1) 转动； 常规动力系统（3)，包括电动机（31)和电磁制动器（32)，电动机（31)与行星减速机 (2) 中的常规动力输入轴（22)相连，用于在正常工作状态下通过行星减速机（2)驱动氧枪 升降； 事故动力系统（4)，包括气动马达（41)和气动制动器（42)，气动马达（41)与行星减速 机（2)中的事故动力输入轴（23)相连，用于在事故状态下通过行星减速机（2)驱动氧枪提 升。
2. 根据权利要求1所述的转炉氧枪升降装置，其特征在于，事故动力系统（4)与气动控 制系统（5)相连，气动控制系统（5)包括气动三连件（51)和手动换向阀（52)，事故动力系 统（4)中的气动马达（41)和气动制动器（42)通过气动控制系统（5)中的气动三连件（51) 和手动换向阀（52)与气源相连。
3. 根据权利要求1或2中所述的转炉氧枪升降装置，其特征在于，行星减速机（2)中 的常规动力输入轴（22)上固定设置有太阳轮（201)，太阳轮（201)与行星轮（202)外啮 合，行星轮（202)固定设置在行星架（24)上，行星架（24)与第一传动轴（25)固定在一起， 第一传动轴（25)上固定设置有第一传动齿轮（203)，第一传动齿轮（203)与第二传动齿轮 (204)啮合，第二传动齿轮（204)固定设置在第二传动轴（26)上，第二传动轴（26)上还固 定设置有第三传动齿轮（205)，第三传动齿轮（205)与第四传动齿轮（206)啮合，第四传动 齿轮（206)固定设置在行星减速机（2)中的动力输出轴（21)上，常规动力系统（3)可通过 驱动常规动力输入轴（22)来实现氧枪在转炉中的正常升降。
4. 根据权利要求3所述的转炉氧枪升降装置，其特征在于，行星减速机（2)中的事故 动力输入轴（23)上固定设置有第五传动齿轮（207)，第五传动齿轮（207)与第六传动齿轮 (208)啮合，第六传动齿轮（208)固定设置在第三传动轴（27)上，第三传动轴（27)上固定 设置有第七传动齿轮（209)，第七传动齿轮（209)与行星包的外齿轮（210)啮合，行星包的 外齿轮（210)与行星包的内齿轮（211)固定在一起，行星包的内齿轮（211)与行星轮（202) 内啮合；太阳轮（201)带动行星轮（202)转动时，行星轮（202)与行星包的内齿轮（211)相 对滑动，行星包的内齿轮（211)带动行星轮（202)转动时，行星轮（202)与太阳轮（201)相 对滑动；事故动力系统（4)可通过驱动事故动力输入轴（23)来实现氧枪在转炉中的事故提 升。
5. 根据权利要求1所述的转炉氧枪升降装置，其特征在于，常规动力系统（3)中的电磁 制动器（32)和事故动力系统（4)中的气动制动器（42)为常闭式制动器，氧枪升降时可选 择性的开启电磁制动器（32)或气动制动器（42)。
【文档编号】C21C5/46GK104212936SQ201410489703
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月22日 优先权日:2014年9月22日
【发明者】刘晓锦, 刘新业 申请人:中冶东方工程技术有限公司