夹持装置及炉门式副枪系统的制作方法

本发明属于冶金设备技术领域，具体涉及一种夹持装置及配置有该夹持装置的炉门式副枪系统。

背景技术：

转炉副枪系统是在转炉冶炼过程中，通过副枪枪体将测试探头进入转炉内获取信息，为自动化炼钢提供修正依据；在测量完毕后，借助探头专用卸载装置，在指定位置将枪体上的测试探头自动卸载脱离。其中，探头自动卸载装置采取气动和电动结合的方式，在副枪联接探头的同一轴向位置，通过一夹持机构，将枪体上测试完毕后的探头夹持卸载；即探头的联接和卸载装置为一体化制造，并远离副枪口安装。

目前，国内众多大型转炉上已成功引用了转炉副枪冶炼技术，但对于国内小型转炉，特别是原有的小型转炉，因受炉口口径和安装空间限制，无法在氧枪吹炼系统之外再安装副枪系统。同时，因大型副枪系统造价高，对于小型转炉，引进的性价比低。因此，要在小型转炉上推广副枪冶炼技术，必须重新依据小型转炉的实际情况，另行研制副枪系统的机械装置，包括测试探头的专用卸载装置。

技术实现要素：

本发明实施例涉及一种夹持装置及配置有该夹持装置的炉门式副枪系统，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明实施例涉及一种夹持装置，包括动力机构和夹持器，所述动力机构具有一可沿自身轴向伸缩移动的输出轴；

所述夹持器包括相互配合以夹持或松开夹持物的第一夹持臂和第二夹持臂，其中：

所述第一夹持臂为一连杆机构，包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆一端通过第一转轴可转动支承在第一支架上，所述第一连杆另一端通过第二转轴与所述第二连杆的一端可转动连接，所述第二连杆另一端通过第三转轴与所述输出轴可转动连接；

所述第二夹持臂一端通过第四转轴与所述输出轴可转动连接，所述第二夹持臂中部通过第五转轴可转动支承在第二支架上，沿水平方向所述第五转轴位于所述第一转轴与所述第三转轴之间；

各转轴轴向均沿竖直方向。

作为实施例之一，所述第二夹持臂上开设有一滑槽，所述第四转轴轴线与所述第五转轴轴线所在的平面平行于所述滑槽的长度方向，所述第四转轴滑设于所述滑槽内。

作为实施例之一，所述第二夹持臂包括工作段，所述工作段位于所述第四转轴远离所述第五转轴的一侧，所述工作段具有用于抱持圆柱形夹持物表面的弧形夹持部。

作为实施例之一，沿竖直方向，所述第一夹持臂与所述第二夹持臂上下错位布置；

所述第三转轴与所述第四转轴同轴设置，二者一体成型或固定连接构成一整体式连接转轴；

所述连接转轴穿设在所述第二连杆、所述第二夹持臂及所述输出轴上并由一支撑座支撑，所述连接转轴滑设于所述支撑座上且滑动方向沿所述输出轴的轴向；

所述连接转轴为上细下粗的台阶轴结构，所述输出轴承置于台阶面上。

作为实施例之一，所述连接转轴底部开设有两道导向槽，两所述导向槽分列所述连接转轴轴线两侧；

于所述支撑座上对应设有轨道槽，所述轨道槽的长度方向平行于所述输出轴的轴向，所述轨道槽的顶端设有两条压轨，两所述压轨分别自所述轨道槽的两侧壁向该轨道槽的中间方向延伸，两所述导向槽对应可滑动扣接在两所述压轨上。

作为实施例之一，所述输出轴上开设有容置槽且槽口位于所述输出轴的自由端面上，所述第二夹持臂的对应端容置于所述容置槽中，所述第二连杆位于所述输出轴的上方。

作为实施例之一，所述第一连杆和/或所述第二夹持臂上设有用于辅助夹持的夹持板。

作为实施例之一，沿竖直方向，所述第一夹持臂与所述第二夹持臂上下错位布置，位于上方的夹持臂的下表面上设有第一夹持板，位于下方的夹持臂的上表面上设有第二夹持板，所述第一夹持板与所述第二夹持板正对配合。

作为实施例之一，所述第一夹持板与所述第二夹持板上均设有用于抱持圆柱形夹持物表面的半圆形槽，两半圆形槽配合构成一抱箍式结构。

本发明实施例涉及一种炉门式副枪系统，包括炉门式副枪及用于卸载所述副枪枪体上的探头的探头卸载装置，其特征在于：所述探头卸载装置采用如权利要求1至9中任一项所述的夹持装置，所述第一连杆与所述第二夹持臂对应设置于所述炉门式副枪的升降路径附近且分列该升降路径两侧。

本发明实施例至少具有如下有益效果：通过输出轴驱动第一夹持臂与第二夹持臂同时动作，实现本夹持装置的夹持状态和松开状态，可较好的适应炉门式副枪系统中探头的卸载操作。本夹持装置结构简单、轻便，易于操作及自动化控制，适合定位精度要求不高、使用条件恶劣的场所，设备成本、使用成本及维护成本都较低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的夹持装置的平面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的第一夹持臂的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的第一夹持臂的平面结构示意图；

图4为本发明实施例提供的第二夹持臂的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的第二夹持臂的平面结构示意图；

图6为本发明实施例提供的夹持装置卸载夹持物的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的夹持装置的侧视结构示意图；

图8为本发明实施例提供的夹持装置的主视结构示意图；

图9为本发明实施例提供的连接转轴与第一连杆、输出轴、第二夹持臂及支撑座的连接结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1-图7，本发明实施例涉及一种夹持装置，包括动力机构和夹持器，所述动力机构具有一可沿自身轴向伸缩移动的输出轴2；

所述夹持器包括相互配合以夹持或松开夹持物5的第一夹持臂3和第二夹持臂4，其中：

所述第一夹持臂3为一连杆机构，包括第一连杆31和第二连杆32，所述第一连杆31一端通过第一转轴8可转动支承在第一支架6上，所述第一连杆31另一端通过第二转轴9与所述第二连杆32的一端可转动连接，所述第二连杆32另一端通过第三转轴10与所述输出轴2可转动连接；

所述第二夹持臂4一端通过第四转轴14与所述输出轴2可转动连接，所述第二夹持臂4中部通过第五转轴13可转动支承在第二支架7上，沿水平方向所述第五转轴13位于所述第一转轴8与所述第三转轴10之间；

各转轴轴向均沿竖直方向。

如图1和图6，分别示出了上述夹持装置的夹持状态和松开状态，通过上述输出轴2伸缩移动，带动第一夹持臂3与第二夹持臂4进行相应动作，使得第一连杆31与第二夹持臂4相互靠近或相互远离，从而实现上述夹持状态和松开状态。其中，上述动力机构可以有多种形式，这是本领域技术人员根据常用技术手段可以得知的；本实施例中，优选为采用气缸1作为动力输出单元1，一方面可提高夹持的动力输出，保证夹持力度，另一方面，便于实现自动化控制；该气缸1的输出轴可直接作为上述输出轴2，也可在该气缸1的输出轴上同轴连接一连杆，具有推杆和拉杆的作用。

进一步地，如图5和图6，所述第二夹持臂4上开设有一滑槽，所述第四转轴14轴线与所述第五转轴13轴线所在的平面平行于所述滑槽的长度方向，所述第四转轴14滑设于所述滑槽内。上述滑槽的设置使得输出轴2与第二夹持臂4之间的驱动连接关系更为顺畅，保证第二夹持臂4动作的顺畅性。上述滑槽优选为腰圆型槽，其槽宽与上述第四转轴14的直径相同。

进一步地，如图1、图5和图6，所述第二夹持臂4包括连接段42和工作段41，其中，连接段42用于分别与第四转轴14和第五转轴13连接，工作段41位于所述第四转轴14远离所述第五转轴13的一侧，作为夹持工件的部分。优选地，所述工作段41具有用于抱持圆柱形夹持物5表面的弧形夹持部，有效增加该第二夹持臂4与圆柱形夹持物5的接触面积，以保证夹持效果。上述结构可使得本夹持装置更适用于冶金行业中对转炉副枪探头5的夹持卸载工作。

进一步优化上述结构，如图7-图9，沿竖直方向，所述第一夹持臂3与所述第二夹持臂4上下错位布置，以避免该第二夹持臂4与第一夹持臂3之间产生干涉。进一步地，所述第一连杆31和/或所述第二夹持臂4上设有用于辅助夹持的夹持板；其中，夹持板可设于对应夹持件的上表面或下表面上，也可上下表面均设置。对于上述第一夹持臂3与第二夹持臂4上下错位布置的结构，位于上方的夹持臂的下表面上设有第一夹持板11，位于下方的夹持臂的上表面上设有第二夹持板12，所述第一夹持板11与所述第二夹持板12正对配合。通过上述设置的夹持板，进一步增加本夹持装置与夹持物5之间的接触面积，提高夹持效果。进一步优选地，所述第一夹持板11与所述第二夹持板12上均设有用于抱持圆柱形夹持物5表面的半圆形槽，两半圆形槽配合构成一抱箍式结构；可使得本夹持装置更适用于冶金行业中对转炉副枪探头5的夹持卸载工作。

由于本夹持装置中，第一夹持臂3通过第一支架6和输出轴2支撑，第二夹持臂4通过第二支架7和输出轴2支撑，上述输出轴2处于悬空状态下工作，可能会产生该输出轴2因负重而下垂等情况。为此，本实施例中进行了进一步优化：

对于上述第一夹持臂3与第二夹持臂4上下错位布置的结构，如图7-图9，优选为将所述第三转轴10与所述第四转轴14同轴设置，二者一体成型或固定连接构成一整体式连接转轴15；即第一夹持臂3与第二夹持臂4共用一连接转轴15，通过该连接转轴15与输出轴2可转动连接。

如图8和图9，该连接转轴15穿设在所述第二连杆32、所述第二夹持臂4及所述输出轴2上且由一支撑座17支撑，所述连接转轴15滑设于所述支撑座17上且滑动方向沿所述输出轴2的轴向。所述连接转轴15为上细下粗的台阶轴结构，所述输出轴2承置于该台阶轴的台阶面上。通过上述结构，输出轴2所承受的重力由该连接转轴15传递至支撑座17上，从而保证输出轴2的结构稳定性，提高其工作稳定性及使用寿命。其中，上述支撑座17优选为座设在地面上，对于用于炉门式副枪系统的情况，上述支撑座17可座设于车间平台上(上述第一支架6及第二支架7的结构类同)。

上述结构中，沿竖直方向，第二连杆32、第二夹持臂4及输出轴2的上下位置关系可根据实际情况选择；即输出轴2也可通过第二连杆32或第二夹持臂4承置在上述连接转轴15的台阶面上。为提高第二连杆32及第二夹持臂4的可转动运动更为顺畅，避免第二连杆32或第二夹持臂4与上述台阶面产生摩擦，优选为设置输出轴2直接与上述台阶面接触。相应地，可采取如下结构：如图9，所述输出轴2上开设有容置槽且槽口位于所述输出轴2的自由端面上，所述第二夹持臂4的对应端容置于所述容置槽中，所述第二连杆32位于所述输出轴2的上方。进一步地，在第二连杆32与输出轴2之间设置有垫圈16，该第二连杆32即承置在该输出轴2上；在第二夹持臂4的上下两端均设有垫圈16，填充于该第二夹持臂4与输出轴2之间的间隙；上述各垫圈16均套装在连接转轴15上。该连接转轴15的顶端可通过垫圈16及螺钉与上述第二连杆32固定，以限制第二连杆32与第二夹持臂4沿竖直方向的位移。

进一步优化上述结构，如图8和图9，所述连接转轴15底部开设有两道导向槽，两所述导向槽分列所述连接转轴15轴线两侧；于所述支撑座17上对应设有轨道槽，所述轨道槽的长度方向平行于所述输出轴2的轴向，所述轨道槽的顶端设有两条压轨，两所述压轨分别自所述轨道槽的两侧壁向该轨道槽的中间方向延伸，两所述导向槽对应可滑动扣接在两所述压轨上。其中，上述两导向槽优选为沿该连接转轴15轴线对称布置；上述压轨的长度方向沿输出轴2的轴向，每一压轨穿过对应的导向槽，使得导向槽在压轨上滑移。通过上述导向槽与压轨配合，可对连接转轴15在支撑座17上的滑移动作进行导向，保证连接转轴15的滑移方向沿输出轴2的轴向。

本实施例中，上述的各转轴，包括第一转轴8～第五转轴13及所述的连接转轴15均优选为采用铰接螺栓，当然，也不限于上述结构，达到所需的夹持和松开状态即可。

实施例二

本发明实施例涉及一种炉门式副枪系统，包括炉门式副枪及用于卸载所述副枪枪体上的探头5的探头卸载装置，所述探头卸载装置采用上述实施例一所提供的夹持装置，所述第一连杆31与所述第二夹持臂4对应设置于所述炉门式副枪的升降路径附近且分列该升降路径两侧。

当副枪枪体上的探头5测试完毕并停留在上述夹持装置的对应位置处时，通过该夹持装置将探头5夹持住；控制副枪枪体上升，在夹持装置的夹持作用下，上述探头5即由副枪枪体上拔出卸载。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。