一种带锁紧功能的钢水包液压翻转装置的制作方法

本实用新型属于冶金设备技术领域，更具体地说，涉及一种带锁紧功能的钢水包液压翻转装置。

背景技术：

钢(铁)水包液压翻转装置是保证非标钢(铁)水包按工艺要求倾翻一定角度，从而实现包内钢水、铁水倾倒铸块。钢(铁)水包必须安全锁紧在液压翻转装置的活动支架上，否则倾翻时易导致钢(铁)水包滑落造成事故。

传统钢(铁)水包的锁紧是通过设置在活动支架后梁上的液压缸带动与之铰接的锁紧销轴插入钢(铁)水包底部后方耳板上的孔实现锁紧。如中国专利申请号为：201320303092.1，申请日为：2013年5月29日的专利文献，公开了一种铁水罐液压翻转装置，其钢结构底架固定在地基上；所述钢结构底架两侧对称固定有两个翻转液压缸、两个立柱及两个缓冲支座，且两个立柱的顶端均固定有旋转支座，活动支架的前横梁对称铰接在两个旋转支座上，后横梁座在两个缓冲支座上；所述两个翻转液压缸的活塞杆端对称铰接在活动支架的左右侧板上；所述活动支架的后横梁上安装有锁紧油缸和锁紧销轴，且锁紧销轴的一端与锁紧油缸的活塞杆端铰接，并使锁紧销轴与铁水罐底部一侧耳板上的锁紧销孔相匹配。在该铁水罐液压翻转装置中，采用上述的锁紧方式，该但该耳板上的锁紧销孔为铁水罐维修时插装起吊销轴用，且设计位置公差较大，用此孔锁紧时需将起吊销轴拆除，而且保证此孔位置公差必须满足锁紧销轴同心度要求，增加了制造难度。特别是根据生产工艺要求不同，大多时候该孔不能做为锁紧销孔使用。此外，锁紧销轴受力大，容易弯曲变形，寿命较短、安全性低。

鉴于上述原因，也有人在钢(铁)水包上单独设计用于插入锁紧销的锁紧套，如中国专利申请号为：201420454730.4，申请日为：2014年8月13日的专利文献，公开了一种铁水罐液压翻转锁紧装置，包括锁紧油缸Ⅰ、锁紧油缸Ⅱ、锁紧销轴Ⅰ及锁紧销轴Ⅱ；所述锁紧油缸Ⅰ、锁紧油缸Ⅱ对称固定在铁水罐液压翻转装置的活动支架的两侧，所述锁紧销轴Ⅰ、锁紧销轴Ⅱ的一端分别铰接在锁紧油缸Ⅰ、锁紧油缸Ⅱ的活塞端，另一端分别插入固定在活动支架上的锁紧套Ⅰ中，且锁紧套Ⅰ分别与同侧的锁紧油缸、锁紧销轴同心；铁水罐两侧枕座上固定有与锁紧套Ⅰ相对应且同心的锁紧套Ⅱ，锁紧油缸Ⅰ、锁紧油缸Ⅱ分别带动锁紧销轴Ⅰ及锁紧销轴Ⅱ插入、抽出锁紧套Ⅱ完成铁水罐的锁紧和解锁。但是，铁水罐本身体积较大，在其上焊接一个锁紧套，并要求铁水罐放置到活动支架上后，锁紧套与锁紧销轴保证同心度要求，其加工难度很大，往往难以实现，而且此种方式锁紧销轴受力大，容易弯曲变形，寿命较短、安全性低。

技术实现要素：

1、要解决的问题

针对钢(铁)水包液压翻转装置中钢(铁)水包必须安全锁紧在液压翻转装置的活动支架上，而现有的锁紧装置难以保证锁紧的可靠性，以及存在寿命短、安全性低的问题，本实用新型提供一种带锁紧功能的钢水包液压翻转装置，钢水包可简单方便地锁紧在活动支架上，其对于加工难度要求大大降低，且锁紧销轴在倾翻的整个过程中受力较小，不易变形，安全可靠、寿命长。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种带锁紧功能的钢水包液压翻转装置，包括活动支架、设置在活动支架上的钢水包和锁紧机构；所述的活动支架的两侧对称设置有两个耳轴槽，每个耳轴槽包括顺次连接的第一槽面、第二槽面、第三槽面和第四槽面，第四槽面为竖直面，第三槽面与第四槽面成锐角，第一槽面和第三槽面平行，第二槽面为圆弧面，第二槽面的两端分别与第一槽面和第三槽面相切，第二槽面的圆心到第四槽面的垂直距离小于第二槽面的半径；所述的钢水包的两侧对称设置有两个耳轴，两个耳轴分别位于两个耳轴槽内，耳轴的半径与第二槽面的半径相等；所述的活动支架设置有锁紧销孔，锁紧销孔穿过耳轴槽的第一槽面和第四槽面；所述的锁紧机构包括锁紧销，锁紧销插入锁紧销孔内，锁紧销在锁紧销孔内往复运动完成耳轴的锁紧和解锁。

进一步地，所述的耳轴槽的第三槽面与第四槽面所成的锐角为β，β为10°～15°。

进一步地，所述的锁紧机构还包括油缸和摆臂杆；所述的锁紧销上开设有摆动孔，摆臂杆的一端设置在摆动孔内，另一端安装在活动支架上；所述的油缸固定在活动支架上，油缸的活塞杆与摆臂杆的中部连接，油缸驱动摆臂杆摆动，带动锁紧销在锁紧销孔内往复运动。

进一步地，所述的活动支架上固定有支撑块，支撑块设有通孔，锁紧销远离锁紧销孔的一端穿过支撑块的通孔。

进一步地，所述的锁紧销孔内设有锁紧销铜套；所述的支撑块的通孔内设有另一个锁紧销铜套。

进一步地，所述的油缸的活塞杆连接有U型推块，U型推块卡在摆臂杆的两侧；所述的摆臂杆设有腰型孔，腰型孔内设置轴承；一个销轴从U型推块的一侧穿过轴承后从U型推块的另一侧伸出并用螺母紧固。

进一步地，所述的活动支架上设置摆臂定位轴，摆臂杆安装在活动支架上是通过摆臂杆与摆臂定位轴的铰接连接实现。

进一步地，所述的摆臂定位轴的端面通过螺栓固定有一个挡圈，用于摆臂杆的限位。

进一步地，所述的摆臂杆与摆臂定位轴之间设置摆臂铜套。

进一步地，所述的锁紧销孔为水平孔，油缸水平设置。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型带锁紧功能的钢水包液压翻转装置，钢水包的耳轴置于活动支架的耳轴槽内，对钢水包进行支撑稳固，耳轴槽包括顺次连接的第一槽面、第二槽面、第三槽面和第四槽面，第一槽面和第三槽面为平行的倾斜面，第二槽面为圆弧面，第二槽面的两端分别与第一槽面和第三槽面相切，钢水包放置到活动支架上过程中，耳轴沿第一槽面顺利的滑到第二槽面内，而耳轴的半径与第二槽面的半径相等，配合紧密，在倾翻过程中钢水包不会晃动，第四槽面为竖直面，第三槽面与第四槽面成锐角，第二槽面的圆心到第四槽面的垂直距离小于第三槽面的半径，在活动支架倾翻90°后，第四槽面与水平面平行，第三槽面对耳轴具有反向阻挡作用，耳轴不易轻易滑出耳轴槽，即具有自锁作用，同时可以大大减小耳轴对锁紧销的冲击力，锁紧销不易受力弯曲，使用寿命长；采用活动支架上开设耳轴槽的设计，对于耳轴的焊接位置精度要求低，降低加工难度，相比于传统的锁紧销插入设置在钢水包上的锁紧套中进行锁紧，此种方式不会发生锁紧销与锁紧销孔的错位导致无法配合的问题，更加稳定可靠，锁紧销在锁紧销孔内往复运动，打开或关闭耳轴槽的开口，挡住或放开钢水包的耳轴，从而实现钢水包的锁紧和解锁。

(2)本实用新型带锁紧功能的钢水包液压翻转装置，耳轴槽的第三槽面与第四槽面所成的锐角，此角度过大，从活动支架上取出钢水包较为困难，角度过小，倾翻过程中，耳轴槽对耳轴阻挡不够，自锁效果差，对锁紧销冲击力大，本装置将此角度设置在10°～15°范围内，平衡两方面的利弊，既满足自锁要求，钢水包从活动支架上取出也较为容易；

(3)本实用新型带锁紧功能的钢水包液压翻转装置，锁紧机构设计巧妙，利用杠杆原理，通过油缸驱动摆臂杆摆动，带动锁紧销在锁紧销孔内往复运动，完成耳轴的锁紧和解锁，该结构较为紧凑，占用空间小，便于安装布置，且油缸的行程较短，进而油缸总长也短，可选择较小的油缸，降低成本；

(4)本实用新型带锁紧功能的钢水包液压翻转装置，锁紧销远离锁紧销孔的一端通过支撑块支撑运动，锁紧销的两端受力得到平衡，减小锁紧销往复运动阻力，降低磨损，使得运动更加平稳、准确、可靠；

(5)本实用新型带锁紧功能的钢水包液压翻转装置，锁紧销孔内和支撑块的通孔内都安装锁紧销铜套，锁紧销往复运动阻力小，进一步降低磨损量，保证运动的稳定性；

(6)本实用新型带锁紧功能的钢水包液压翻转装置，锁紧机构的油缸与摆臂杆的连接设计巧妙，由于油缸固定，油缸推动摆臂杆转动的过程中，摆臂杆与油缸的连接点必然会改变，为满足此要求，本装置在摆臂杆上开设腰型孔，并在腰型孔内设置轴承，通过轴承与油缸活塞杆上安装的U型推块连接，既满足了连接点的不断变化，且摆臂杆所受阻力小，摆动顺畅；

(7)本实用新型带锁紧功能的钢水包液压翻转装置，采用活动支架上设置摆臂定位轴，摆臂杆与摆臂定位轴铰接连接的结构形式，便于调节摆臂杆与活动支架侧面间的距离，保证油缸能与摆臂杆顺利连接，也可调节摆臂杆与活动支架侧面的平行度，保证摆臂杆摆动的顺畅；摆臂杆与摆臂定位轴之间设置摆臂铜套，减小转动摩擦阻力；

(8)本实用新型带锁紧功能的钢水包液压翻转装置，结构简单，设计巧妙合理，易于实施。

附图说明

图1为本实用新型的主视局部结构示意图；

图2为本实用新型的左视局部结构示意图；

图3为图2中A的局部放大示意图；

图4为图2中B的局部放大示意图；

图5为本实用新型的油缸的主视结构示意图；

图6为本实用新型的油缸的俯视结构示意图；

图7为图1中C的局部放大示意图。

图中：1、活动支架；101、耳轴槽；102、锁紧销孔；103、第一槽面；104、第二槽面；105、第三槽面；106、第四槽面；2、油缸；3、摆臂杆；4、锁紧销；5、支撑块；6、锁紧销铜套；7、U型推块；8、轴承；9、销轴；10、螺母；11、摆臂定位轴；12、挡圈；13、钢水包；131、耳轴。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

如图1至7所示，本实施例的一种带锁紧功能的钢水包液压翻转装置，包括活动支架1、设置在活动支架1上的钢水包13和锁紧机构。其中，所述的活动支架1的两侧对称设置有两个耳轴槽101，钢水包13的两侧对称设置有两个耳轴131，两个耳轴131分别位于两个耳轴槽101内。结合图1和图7，每个耳轴槽101包括顺次连接的第一槽面103、第二槽面104、第三槽面105和第四槽面106，第四槽面106为竖直面，第三槽面105与第四槽面106成锐角，第一槽面103和第三槽面105平行，第二槽面104为圆弧面，第二槽面104的两端分别与第一槽面103和第三槽面105相切，第二槽面104的圆心到第四槽面106的垂直距离小于第二槽面104的半径，耳轴131的半径与第二槽面104的半径相等。在使用中，钢水包13放置到活动支架1上的过程中，耳轴131沿第一槽面103顺利的滑到第二槽面104内，而耳轴131的半径与第二槽面104的半径相等，配合紧密，在倾翻过程中钢水包13不会晃动，当活动支架1倾翻90°后，第四槽面106与水平面平行，第三槽面105对耳轴131具有反向阻挡作用，耳轴131不易轻易滑出耳轴槽101，即具有自锁作用，同时可以大大减小耳轴131对锁紧销4的冲击力，锁紧销4不易受力弯曲，使用寿命长。值得一提的是，耳轴槽101的第三槽面105与第四槽面106所成的锐角为β，此β取值过大，从活动支架1上取出钢水包13较为困难，β取值过小，倾翻过程中，耳轴槽101对耳轴131阻挡不够，自锁效果差，锁紧销4受耳轴131的冲击力大，容易变形弯曲，甚至断裂，本装置将β取值设置在10°～15°范围内，平衡两方面的利弊，既满足自锁要求，钢水包13从活动支架1上取出也较为容易，在本实施例中，β＝10°，是最优选择的角度。

所述的活动支架1设置有水平的锁紧销孔102，锁紧销孔102穿过耳轴槽101的第一槽面103和第四槽面106。所述的锁紧机构包括油缸2、摆臂杆3和锁紧销4，锁紧销4的一端插入锁紧销孔102内，活动支架1上固定有支撑块5，支撑块5设有通孔，锁紧销4远离锁紧销孔102的一端穿过支撑块5的通孔，此种结构，锁紧销4的两端受力得到平衡，减小锁紧销4往复运动阻力，降低磨损，使得运动更加平稳、准确、可靠。在本实施例中，锁紧销孔102内设有锁紧销铜套6，支撑块5的通孔内也设有一个锁紧销铜套6，锁紧销4往复运动阻力小，进一步降低磨损量，保证运动的稳定性。

通过锁紧销4在锁紧销孔102内往复运动即可完成耳轴131的锁紧和解锁，其驱动力可以是人工操作或自动化操作，为此，在本实施例中对锁紧销4的驱动方式进行了改进，具体如下：

所述的锁紧销4开设有一个通孔，该通孔为摆动孔，锁紧机构的摆臂杆3的一端设置在摆动孔内，另一端铰接安装在活动支架1上。在本实施例中，如图4，活动支架1上设置摆臂定位轴11，摆臂杆3安装在活动支架1上是通过摆臂杆3与摆臂定位轴11的铰接连接实现，具体地，摆臂定位轴11的一端与活动支架1螺纹连接，另一端与摆臂杆3铰接连接，摆臂定位轴11的端面通过螺栓固定有一个挡圈12，用于摆臂杆3的限位。此种结构，便于调节摆臂杆3与活动支架1侧面间的距离，保证下述中油缸2能与摆臂杆3顺利连接，也可调节摆臂杆3与活动支架1侧面的平行度，保证摆臂杆3摆动的顺畅。此外，摆臂杆3与摆臂定位轴11之间设置摆臂铜套，减小转动摩擦阻力。

所述的锁紧机构的油缸2通过螺栓水平固定在活动支架1上，油缸2的活塞杆与摆臂杆3的中部连接，具体地，结合图3、图5和图6所示，油缸2的活塞杆连接有U型推块7，U型推块7卡在摆臂杆3的两侧，摆臂杆3设有腰型孔，腰型孔内设置轴承8，通过一个销轴9从U型推块7的一侧穿过轴承8后从U型推块7的另一侧伸出并用螺母10紧固。此种油缸2与摆臂杆3的连接结构设计巧妙，原因在于：由于油缸2固定，油缸2推动摆臂杆3转动的过程中，摆臂杆3与油缸2的连接点必然会改变，而本实施例的结构，既满足了连接点的不断变化，且摆臂杆3所受阻力小，摆动顺畅；另外，油缸2的行程页较短，进而油缸2总长也短，可选择较小的油缸2，降低使用成本。

在使用时，钢水包13放置到活动支架1上，钢水包13两侧的耳轴131位于活动支架1的耳轴槽101内，钢水包13得到支撑稳定，此时，油缸2的活塞杆推动摆臂杆3转动，并带动锁紧销4在锁紧销孔102内向前移动直至锁紧销4将耳轴槽101的开口封住，从而将耳轴131牢牢地限制在耳轴槽101内，保证在倾翻的过程中钢水包13不会出现晃动。

本实施例的带锁紧功能的钢水包液压翻转装置，对于钢水包13的耳轴131的焊接位置精度要求低，锁紧销4与锁紧销孔102均设置在活动支架1上，相比于传统的锁紧销4插入设置在钢水包13上的锁紧套中进行锁紧，不会发生锁紧销4与锁紧销孔102的错位而导致无法配合的问题，更加稳定可靠，耳轴131对锁紧销4的无冲击或冲击很小，锁紧销4不易受力弯曲或断裂，使用寿命长；此外，锁紧机构的结构较为紧凑，占用空间小，便于安装布置。

实施例2

本实施例的一种带锁紧功能的钢水包液压翻转装置，与实施例1基本相同，不同之处在于：所述的活动支架1上耳轴槽101的第三槽面105与第四槽面106所成的锐角β为12°，对钢水包13的耳轴131的自锁效果相比实施例1更好，但钢水包13从活动支架1的耳轴槽101内取出阻力比实施例1大一些。

实施例3

本实施例的一种带锁紧功能的钢水包液压翻转装置，与实施例1基本相同，不同之处在于：所述的活动支架1上耳轴槽101的第三槽面105与第四槽面106所成的锐角β为15°，对钢水包13的耳轴131的自锁效果相比实施例2更好，但钢水包13从活动支架1的耳轴槽101内取出阻力比实施例2大一些。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。