一种钢包盖升降装置及连铸设备的制作方法

本发明涉及炼钢技术领域，尤其是一种钢包盖升降装置及连铸设备。

背景技术：

在连铸生产中，钢水的温度直接影响铸坯的质量，为保证钢液温度稳定，在浇注过程中需对钢包加盖，然而现有的钢包回转台加盖装置都需要较高的空间，但很多连铸车间厂房低，空间小，没有足够的空间布置加盖装置。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种钢包盖升降装置及连铸设备，其占用空间小，并能在较小的空间内实现钢包加盖功能。

为达到上述目的，本发明提出一种钢包盖升降装置，其包括：支座；第一升降臂，其一端与所述支座能转动地连接；第二升降臂，其一端与所述第一升降臂的另一端能转动地连接，所述第二升降臂的另一端能连接钢包盖，所述第一升降臂承托所述第二升降臂；驱动装置，其连接在所述第一升降臂的两端之间，并能驱动所述第一升降臂上下摆动，所述第一升降臂通过上下摆动带动所述第二升降臂连同所述钢包盖上升或下降。

如上所述的钢包盖升降装置，其中，所述第二升降臂的另一端通过至少一组连接件与所述钢包盖能分离地相连接，所述钢包盖上设有与所述连接件对应的至少一组支撑件，每组所述支撑件包括至少一根支撑轴，每组所述连接件包括：支撑块，与所述第二升降臂的另一端连接，所述支撑块的顶面凹设有与所述支撑轴对应的至少一个凹槽，所述支撑轴能嵌入所述凹槽内；安全钩，其一端与所述第二升降臂能转动地连接，且其另一端为卡钩，所述卡钩能卡接至少一根所述支撑轴。

如上所述的钢包盖升降装置，其中，所述第二升降臂的另一端形成为U形连接端，且所述U形连接端的两端部分别设有一组所述连接件，所述钢包盖的两侧分别设有一组所述支撑件，两组所述支撑件的支撑轴能分别嵌入对应的所述连接件的凹槽内。

如上所述的钢包盖升降装置，其中，每个所述支撑块的顶面凹设有两个并排且间隔设置的所述凹槽，每组所述支撑件包括两个并排且间隔设置的所述支撑轴，各所述支撑轴能分别嵌入对应的所述凹槽内，所述卡钩能卡接靠近所述第一升降臂的所述支撑轴。

如上所述的钢包盖升降装置，其中，所述钢包盖升降装置还包括与所述安全钩连接的牵引装置，通过所述牵引装置将所述卡钩拉离所述支撑轴。

如上所述的钢包盖升降装置，其中，所述第一升降臂的另一端设有支撑板，所述支撑板承托所述第二升降臂的一端。

如上所述的钢包盖升降装置，其中，所述钢包盖升降装置还包括控制所述第一升降臂的上极限位置和下极限位置的控制装置，所述控制装置包括：感应件，其连接在所述第一升降臂下方；上限位开关，其设于所述支座上，并与所述驱动装置电连接，在所述驱动装置驱动所述第一升降臂向上摆动至所述上极限位置的状态下，所述感应件触发所述上限位开关，所述上限位开关控制所述驱动装置停止驱动；下限位开关，其设于所述支座上，且位于所述上限位开关下方，并与所述驱动装置电连接，在所述驱动装置驱动所述第一升降臂向下摆动至所述下极限位置的状态下，所述感应件触发所述下限位开关，所述下限位开关控制所述驱动装置停止驱动。

如上所述的钢包盖升降装置，其中，所述驱动装置与所述支座能转动地连接，所述驱动装置具有能伸缩的驱动杆，所述驱动装置通过所述驱动杆与所述第一升降臂能转动地连接。

如上所述的钢包盖升降装置，其中，所述驱动装置为液压缸、气动缸或电动缸。

本发明还提供一种连铸设备，其包括钢包回转台、设于所述钢包回转台上的钢包、以及设于所述钢包回转台上的如上所述的钢包盖升降装置，所述钢包盖升降装置的支座固定或能升降或能旋转地设置在所述钢包回转台上。

本发明的钢包盖升降装置及连铸设备的特点和优点是：

1、本发明的钢包盖升降装置及连铸设备，采用驱动装置驱动第一升降臂上下摆动，并采用第一升降臂承托(支撑)第二升降臂，使第一升降臂能带动第二升降臂和钢包盖升降，从而实现钢包加盖；由于第二升降臂能相对第一升降臂转动，使得钢包向上运动时，第二升降臂能随钢包盖一起向上运动，而第一升降臂保持不动，使驱动装置无需动作，简化了驱动系统，本发明的升降装置结构简单、紧凑，占用空间小，即使在厂房低的连铸车间也能使用；

2、本发明的钢包盖升降装置及连铸设备，通过设置安全钩和控制装置，保证了钢包盖升降装置运行的安全，也使得吊装钢包盖比较便捷。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明的钢包盖升降装置一个实施例的主视图；

图2是图1中钢包盖升降装置的俯视图；

图3是本发明中第一升降臂一个实施例的主视图；

图4是图3中第一升降臂的俯视图；

图5是本发明中第二升降臂一个实施例的主视图；

图6是图5中第二升降臂的俯视图；

图7是本发明中安全钩的示意图；

图8是本发明中控制装置的示意图；

图9是钢包盖的主视图；

图10是图9中钢包盖的俯视图；

图11是本发明的钢包盖升降装置在第一升降臂上升状态的示意图；

图12是本发明的钢包盖升降装置在第一升降臂上升至上极限位置且安全钩打开并放入钢包盖的示意图；

图13是本发明的钢包盖升降装置在安全钩关闭状态的示意图；

图14是本发明的钢包盖升降装置在第一升降臂下降至下极限位置且钢包盖落在钢包上的示意图；

图15是本发明的钢包盖升降装置在第二升降臂随钢包盖上升状态的示意图；

图16是本发明的钢包盖升降装置在钢包盖处于最高位置且安全钩打开的示意图；

图17是本发明的钢包盖升降装置在钢包盖吊走且安全钩关闭的示意图。

主要元件标号说明：

1支座

2第一升降臂 21支撑板

3第二升降臂 31支架

4驱动装置

5连接件

51支撑块

511凹槽 512伸出部

52安全钩 521卡钩

6牵引装置

7支撑部件

8控制装置 81感应件

82上限位开关 83下限位开关

9保护罩

10导向轮

100钢包盖

200支撑件 201支撑轴

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。其中，形容词性或副词性修饰语“水平”和“竖直”、“上”和“下”，的使用也仅是为了便于多组术语之间的相对参考，且并非描述对经修饰术语的任何特定的方向限制。

如图1、图2所示，本发明提供一种钢包盖升降装置，其包括支座1(或称为立柱)、第一升降臂2、第二升降臂3和驱动装置4，支座1例如竖直设置，第一升降臂2的一端与支座1的上端能转动地连接，即第一升降臂2能在竖直方向上相对支座1上下摆动，第二升降臂3的一端与第一升降臂2的另一端能转动地连接，即第二升降臂3能在竖直方向上相对第一升降臂2上下摆动，第二升降臂3的另一端能连接钢包盖100，以使第二升降臂3能带动钢包盖100升降，第一升降臂2承托第二升降臂3，以能通过上下摆动带动第二升降臂3连同钢包盖100上升或下降，如图3、图4所示，例如第一升降臂2的另一端的下部设有支撑板21，支撑板21承托第二升降臂3的一端；驱动装置4连接在第一升降臂2的两端之间，或者说驱动装置4与第一升降臂2连接，且与支座1相间隔，驱动装置4能驱动第一升降臂2上下摆动，使第一升降臂2通过上下摆动带动第二升降臂3连同钢包盖100上升或下降。

本发明的钢包盖升降装置，采用驱动装置4驱动第一升降臂2上下摆动，并采用第一升降臂2承托(支撑)第二升降臂3，使第一升降臂2能带动第二升降臂3和钢包盖100升降，从而能将钢包盖100盖在钢包上；由于第二升降臂3能在竖直方向上相对第一升降臂2转动，使得钢包向上运动时，第二升降臂3能随钢包盖100一起向上运动，而第一升降臂2保持不动，使驱动装置4无需动作，简化了驱动系统，还有助于增加装置的灵活性。本发明的升降装置结构简单、紧凑，尤其在竖直方向占用空间小，即使在厂房低的连铸车间也能使用，占用较小的空间即可实现钢包加盖。

在一个优选的实施例中，钢包盖100上设有与连接件5对应的至少一组支撑件200，每组支撑件200包括至少一根支撑轴201，第二升降臂3的另一端通过至少一组连接件5与钢包盖100能分离地相连接，每组连接件5包括支撑块51和安全钩52，支撑块51与第二升降臂3的另一端连接，支撑块51的顶面凹设有与支撑轴201对应的至少一个凹槽511，支撑轴201能嵌入凹槽511内，从而实现支撑块51对钢包盖100的支撑，安全钩52的一端与第二升降臂3能转动地连接，以能绕第二升降臂3上下摆动，安全钩52的另一端为卡钩521，卡钩521能卡接至少一根支撑轴201，因此，打开卡钩521即可将钢包盖100吊出或放入第二升降臂3的另一端，关闭卡钩521即可卡接支撑轴201，对支撑轴201限位，防止钢包盖100在工作时脱离第二升降臂3。

其中，凹槽511为通槽，以便于支撑轴201嵌入，凹槽511的内侧壁例如为斜面，以便于对支撑轴201导向。

如图5、图6、图7、图9、图10所示，进一步，第二升降臂3的另一端形成为U形连接端，且U形连接端的两个端部分别设有一组连接件5，具体来说，第二升降臂3的另一端具有对称且相对设置在第一升降臂2两侧的两个支架31，两支架31水平设置，两支架31的一端相连接，两支架31的另一端相间隔，例如两支架31围成U形结构或半圆形结构，两支架31的另一端分别设有一组连接件5，即两组连接件5的支撑块51分别与两支架31的另一端连接，两组连接件5的安全钩52分别与两个支架31的另一端连接，钢包盖100位于两支架31之间，亦即钢包盖100位于第二升降臂3的U形连接端内侧，减小了空间的占用，钢包盖100的两侧分别设有一组支撑件200，两组支撑件200的支撑轴201能分别嵌入对应侧的连接件5的凹槽511内，从而实现第二升降臂3与钢包盖100的稳定连接。但本发明并不以此为限，第二升降臂3的另一端也可以不设置两个支架31，而是仅设置一个支架31，或者第二升降臂3为一体式的杆状或板状结构，在第二升降臂3的另一端设置一组连接件5，对应地，在钢包盖100上设置一组支撑件200，例如该支撑件200位于钢包盖100上方，支撑件200的两端分别与钢包盖100的两侧连接，支撑件200的中部嵌入连接件5的凹槽511内，从而实现第二升降臂3与钢包盖100的稳定连接。

如图5、图10所示，进一步，每个支撑块51的顶面凹设有两个并排且间隔设置的凹槽511，两个凹槽511沿远离第一升降臂2的方向间隔排列，支撑块51在靠近第一升降臂2的一个凹槽511的上方设有伸出部512，以在该凹槽511上方对嵌入该凹槽511的支撑轴201起到一定止挡或限位作用；对应地，每组支撑件200包括两个并排且间隔设置的支撑轴201，两个支撑轴201沿远离第一升降臂2的方向间隔排列，每组支撑件200的两根支撑轴201能分别嵌入支撑块51的对应凹槽511内，卡钩521能卡接靠近第一升降臂2的支撑轴201，以对靠近第一升降臂2的支撑轴201进行限位。

这样设置的好处在于，当钢包盖100在高位时，钢包盖100上的四根支撑轴201均嵌入(落入)四个凹槽511内，支撑块51通过四根支撑轴201支撑钢包盖100，当第一升降臂2带动第二升降臂3和钢包盖100下降时，钢包盖100呈倾斜状态，此时钢包盖100上的四根支撑轴201仍位于凹槽511内，支撑块51仍通过四根支撑轴201支撑钢包盖100，钢包盖100远离第一升降臂2的一端为低点，钢包盖100靠近第一升降臂2的一端为高点，当钢包盖100的低点接触钢包后(低点成为着力点)，钢包盖100的高点继续下降，远离第一升降臂2(靠近着力点)的两根支撑轴201由于未与卡钩521卡接，便脱离远离第一升降臂2的两凹槽511，靠近第一升降臂2的两根支撑轴201仍位于凹槽511内，支撑块51通过两根支撑轴201与钢包一起支撑钢包盖100，直至钢包盖100的高点也接触钢包，加盖过程中第二升降臂3和钢包能平稳支撑钢包盖100，实现钢包的平稳加盖；

当需要将钢包盖100升起脱离钢包时，驱动装置4驱动第一升降臂2带动第二升降臂3上升，靠近第一升降臂2(钢包盖100内侧)的两根支撑轴201首先与支撑块51(即凹槽511的底壁)接触带动钢包盖100上升，钢包盖100逐渐脱离钢包，四根支撑轴201同时受力带动钢包盖100随着第二升降臂3一起上升，钢包盖100离开钢包。

对于凹槽511和支撑轴201的设置数量，本发明不加以限制，还可以在支撑块51的顶面凹设多于两个的凹槽511，对应地，使每组支撑件200包括多于两根的支撑轴201。

再如图1、图2所示，进一步，钢包盖100升降装置还包括与安全钩52连接的牵引装置6，牵引装置6例如但不限于牵引绳或牵引杆，牵引绳例如但不限于钢丝绳，通过朝第一升降臂2的方向拉动牵引装置6将卡钩521打开(即将卡钩521拉离支撑轴201)，以使钢包盖100可以便捷地吊出或吊入。

例如，牵引装置6为一根牵引绳，该牵引绳的两端分别与两组连接件5的安全钩52连接，牵引绳可以与安全钩52的中部连接，也可以与安全钩52另一端的卡钩521连接，牵引绳的中段例如位于支座1处，通过牵拉牵引绳的中段，使安全钩52的卡钩521脱离支撑轴201，松开牵引绳，安全钩52的卡钩521闭合并卡接支撑轴201；为对牵引绳进行导向，还可以在第二升降臂3的两侧(即两支架31的外侧)分别设置导向轮10，牵引绳绕过导向轮10。

其中，安全钩52通过支撑部件7与第二升降臂3连接，支撑部件7例如为凸块，并连接在第二升降臂3的两侧(即两支架31的外侧)，亦即位于支撑块51的外侧，凸块上设有水平设置的转轴，安全钩52通过该转轴与凸块能相对转动地连接，并能通过转动打开(脱离与支撑轴201的卡接)或关闭(卡接支撑轴201)。

如图1、图8所示，在一个具体实施例中，钢包盖升降装置还包括控制第一升降臂2的上极限位置和下极限位置的控制装置8，控制装置8包括感应件81、上限位开关82和下限位开关83，感应件81连接在第一升降臂2下方，以能随第一升降臂2的上下摆动而上下移动，感应件81例如为钢材质的感应板，或为感应器，上限位开关82设于支座1上，例如上限位开关82固定在与支座1连接的支板上，上限位开关82与驱动装置4电连接，以控制驱动装置4的动作，在驱动装置4驱动第一升降臂2向上摆动至上极限位置的状态下，感应件81触发(接触式或非接触式的触发)上限位开关82，上限位开关82向驱动装置4发射停止向上驱动的信号，从而控制驱动装置4停止对第一升降臂2的驱动动作；下限位开关83设于支座1上，例如下限位开关83固定在与支座1连接的支板上，下限位开关83位于上限位开关82下方，并与驱动装置4电连接，以控制驱动装置4的动作，在驱动装置4驱动第一升降臂2向下摆动至下极限位置的状态下，感应件81触发(接触式或非接触式的触发)下限位开关83，下限位开关83向驱动装置4发射停止向下驱动的信号，从而控制驱动装置4停止对第一升降臂2的驱动动作。

本实施例通过设置控制装置8，来控制第一升降臂2的上极限位置和下极限位置，进而控制钢包盖100的最高位置和最低位置，提高装置的自动化程度，使驱动装置4的行程可调节，并便于准确控制钢包盖100的最高位置和最低位置。

进一步，驱动装置4的一端与支座1能转动地连接，驱动装置4的另一端与第一升降臂2能转动地连接，具体是，驱动装置4具有能伸缩的驱动杆，驱动装置4通过驱动杆与第一升降臂2能转动地连接，并通过驱动杆驱动第一升降臂2上下摆动。

进一步，驱动装置4为液压缸、气动缸或电动缸，驱动装置4的缸筒与支座1连接，驱动装置4的驱动杆为活塞杆。但本发明并不限于此，驱动装置4也可以是齿轮、凸轮等其它驱动部件。

进一步，驱动装置4外还套设有保护罩9，以防止驱动装置4在工作过程中受损，延长驱动装置4的使用寿命。

本发明中，第一升降臂2与支座1之间、第一升降臂2与第二升降臂3之间、第一升降臂2与驱动装置4之间、驱动装置4与支座1之间、以及第二升降臂3与安全钩52之间均通过水平设置的转轴能转动地连接。

本发明还提供一种连铸设备，其包括钢包回转台、设于钢包回转台上的钢包、以及设于钢包回转台上的如上所述的钢包盖升降装置，钢包盖升降装置的支座1固定或能升降或能旋转地设置在钢包回转台上。通过将钢包盖升降装置的支座1能升降地设置在钢包回转台上，便于通过升降支座1来对不同高度的钢包加盖，通过将钢包盖升降装置的支座1能旋转地设置在钢包回转台上，便于通过旋转支座1带动钢包盖在水平方向旋转，还能通过旋转支座1来对沿周向排列的两个以上的钢包加盖。例如，支座1通过与另一个驱动装置连接实现升降，或通过与回转液压缸连接实现旋转。

本发明的钢包盖升降装置在升降钢包盖100时动作过程如下：

钢包加盖过程：如图11所示，首先，驱动装置4向上驱动第一升降臂2，第一升降臂2带动第二升降臂3上升，当第一升降臂2上升至上极限位置时，上限位开关82向驱动装置4发射信号，驱动装置4停止动作；如图12所示，拉紧牵引装置6，使安全钩52完全打开；吊入钢包盖100，并将钢包盖100放入第二升降臂3的两支架31内；如图13所示，钢包盖100放到位后松开牵引装置6，将安全钩52闭合并卡接支撑轴201；驱动装置4回缩，第一升降臂2带动第二升降臂3和钢包盖100下降，直至钢包盖100完全落到钢包上，如图14所示，此时钢包盖100处于最低位置，第一升降臂2位于下极限位置，下限位开关83向驱动装置4发射信号，驱动装置4停止动作，至此，完成钢包加盖。

钢包升降过程：如图15所示，当钢包在工作中升降时，带着钢包盖100一起升降，并在支撑轴201的作用下带动第二升降臂3一起升降，此过程中，第一升降臂2和驱动装置4保持不动。

钢包盖脱离钢包过程：如图16所示，当需要将钢包盖100脱离钢包时，驱动装置4向上驱动第一升降臂2，第一升降臂2带动第二升降臂3和钢包盖100上升，当第一升降臂2上升至上极限位置时，上限位开关82向驱动装置4发射信号，驱动装置4停止动作，此时钢包盖100处于最高位置；拉紧牵引装置6，使安全钩52完全打开，即可将钢包盖100从第二升降臂3的两支架31内吊走；然后松开牵引装置6，安全钩52闭合，如图17所示。

本发明的钢包盖升降装置，占用较小的空间就可以随钢包回转台的升降将加盖功能较好的实现，使得很多现有的钢包回转台可以增加升降及加盖功能。本发明将升降臂设置为包括第一升降臂和第二升降臂的两段式结构，使得第一升降臂可以带着第二升降臂将钢包盖抬起，而钢包盖在钢包的作用下向上运动时只带着第二升降臂运动，第一升降臂不动，从而使得驱动装置不必动作，简化了液压系统，节省了投资。本发明设置的安全钩及相关组件保证了钢包盖升降装置运行的安全，也使得吊装钢包盖比较便捷。本发明的钢包盖升降装置，不但解决了连铸车间因厂房低、空间小而没有足够的空间布置钢包加盖装置的问题，也开拓了一种钢包盖升降的新思路。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。而且需要说明的是，本发明的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本发明的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本发明理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。