一种高炉冷却壁顶缸的制作方法

本实用新型属于高炉冷却壁安装技术领域，具体涉及一种高炉冷却壁顶缸。

背景技术：

高炉的冷却壁是高炉内部不可或缺的冷却设备，置于炉壳与炉衬之间。主要用于风口及以下区域，由多组冷却壁组成为环形冷却壁带，根据炉体大小，冷却带相应增加或减少。

现在大型高炉设备的安装工程都有工期短、作业量大、工作面小、安全及质量要求高等特点，特别是冷却壁的安装、换装更是施工过程中的重点、难点。高炉冷却壁安装是高炉设备安装工程中较为关键的施工程序，它的安装质量与速度直接影响着工程整体的质量和工期，还直接影响着高炉的炉龄，更直接关系着冶炼过程中的安全性。传统施工技术中冷却壁的安装需使用起重设备将冷却壁吊入炉壳内进行拼接安装，炉体内空间有限，冷却壁安装前需固定到安装位置再进行焊接，轻微的移动都会导致冷却壁安装偏移。但是，冷却壁自身重量交大，使用起重设备吊装难免出现摆动，给安装工作造成了很大的困难，现有技术中一般使用起重设备将冷却壁吊至极限位置，在人工顶、退、撬使冷却壁固定至安装位置，这种方法安装效率底，起重设备将冷却壁吊至极限位置危险系数相应增加，冷却壁若与炉壳发生碰撞又容易造成冷却壁的损坏。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种高炉冷却壁顶缸，它可以大大降低高炉冷却壁的安装难度，同时降低冷却壁的损坏概率，提高施工效率，节约施工成本。为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种高炉冷却壁顶缸，包括设置有第一吊环的母管，设置有第二吊环的子管；母管上设置有矩形豁口槽；子管的子二端口部分嵌套在母管内，子管上设置的第二吊环套装在母管上矩形豁口槽形成的轨道内；子管嵌套在母管内的子二端口与母管的母二端口之间设置有处于压缩状态的弹簧；第一吊环与第二吊环之间连接有第一倒链。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：弹簧的中心直径与子管的直径相同。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：母管的规格为DN108，长度范围为3500mm～4500mm；子管的规格为DN89，长度范围为4500mm～5500mm。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：第一吊环设置在母管上临近母一端口的位置，第二吊环设置在子管上临近子二端口的位置。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：子管的子一端口和子二端口均设置有与管口面积相等的密封块；母管的母一端口设置有外环直径等于母管内径、内环直径等于子管外径的固定环，母管的母二端口设置有与管口面积相等的密封块。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：母管上的矩形豁口槽设置在第一吊环后面，长度范围为1800mm～2200mm, 宽度是第二吊环厚度的1.5倍。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：母管上的第一吊环的环孔与套装在母管内子管上的第二吊环的环孔在同一水平直线上。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：还包括设备底座，设备底座的中心位置设置有阻尼转盘，阻尼转盘上设置有支撑杆，支撑杆顶端设置有第三吊环，支撑杆上设置有可沿杆体上下滑动的套管，套管上设置有第四吊环，第三吊环与第四吊环之间连接有第二倒链；套管外固定有十字卡扣，十字卡扣横向固定母管。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：套管的上端口和下端口均设置有外环直径等于套管内径、内环直径等于支撑杆外径的固定环；支撑杆的规格与子管相同；套管的规格与母管相同。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：支撑杆上的第三吊环的环孔与套装在套管上的第四吊环的环孔在同一竖直直线上。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：

本实用新型设置有套装在母管内的子管，实现了子管和母管组成的整体管路的长度可调的基础；母管上设置有第一吊环，子管上设置有第二吊环，具体设置了整体管路长度调节的着力点；子管上设置的第二吊环套装在母管上矩形豁口槽的轨道上，限定了子管通过改变在母管内套装距离而改变整体管路长度的路径，保证了装置的稳定性；母管内套装子管的子二端口与母管的母二端口之间设置有压缩状态的弹簧，实现了在不受外力条件下子管与母管套装组成的整体管路长度处于最大值；第一吊环与第二吊环之间连接有倒链，实现了通过拉动倒链压缩弹簧，进而实现整体管路的长度缩短的目的。

本实用新型中弹簧的中心直径与子管的直径相同，保证了压缩状态的弹簧对子管末端的作用力与对母管末端的作用力一样稳定可靠，不会产生突变，不会产生不安全隐患。

本实用新型中母管的规格略大于子管，但两种管路的厚度差不多，实现了两种管路套装组成顶缸的管路强度前后均匀；子管的管路略长于母管，是实现两个吊环调整整体管路长度的基础；具体设置的子管与母管的长度，是符合现阶段所建设的大部分高炉冷却壁的直径需要而确定的。

本实用新型中母管上的第一吊环和子管上的第二吊环分别设置在彼此的近项端，拉近两个吊环的距离，减小第一倒链的连接距离。

本实用新型中子管的第一端口密封块和母管的第二端口密封块外截面用于作用于需要固定的高炉冷却壁；子管的第二端口密封块和母管的第二端口密封块内截面用于与压缩弹簧相互作用；母管的第一端口的环形固定环用于稳定套装在母管内子管的滑动轨迹。

本实用新型中母管上的矩形豁口槽形成套装在内的子管上的第二吊环的滑动轨道；矩形豁口槽的长度范围确定了套装在母管内子管部分可伸缩的距离范围；矩形豁口槽的宽度是第二吊环厚度的1.5倍，实现了第二吊环在矩形豁口槽的轨道内无碍滑动。

本实用新型中第一吊环的环孔与第二吊环的环孔在同一水平直线上，最大程度减小了连接两个吊环间第一倒链的拉力，和拉动第一倒链过程的阻力，提高工作效率。

本实用新型中设备底座与支撑杆之间设置有阻尼转盘，支撑杆可相对设备底座实现稳定转动，带动支撑杆上垂直挂装的管路顶缸稳定转动；支撑杆上设置有第三吊环，垂直挂接管路顶缸的套管上设置有第四吊环，第三吊环与第四吊环之间连接的第二吊链可实现管路顶缸在支撑杆上上下垂直滑动；套管与垂直挂接的管路顶缸的母管之间的连接通过十字卡扣实现，安装方便，结构稳定。

本实用新型中套管内上下端口设置的固定环用于稳定套管在支撑杆上的滑动轨迹，保证垂直滑动的稳定性；支撑杆采用与子管相同的规格，套管采用与母管相同的规格，进一步节省选材，便于装配。

本实用新型中支撑杆上的第三吊环的环孔与套装在套管上的第四吊环的环孔在同一竖直直线上，最大程度减小了连接两个吊环间第二倒链的拉力，和拉动第二倒链过程的阻力，提高工作效率。

附图说明

图1是本实用新型顶缸的结构示意图；

图2是本实用新型顶缸的俯视结构图；

图3是本实用新型带底座顶缸的结构示意图；

图4是本实用新型带底座顶缸的侧视结构图；

其中，1、第一吊环，2、第二吊环，3、子管，31、子一端口，32、子二端口，4、母管，41、母一端口，42、母二端口，5、弹簧，6、第一倒链，7、矩形豁口槽，8、设备底座，9、支撑杆，10、阻尼转盘，11、第三吊环，12、套管，13、第四吊环，14、第二倒链，15、十字卡扣。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明：

如图1所示，一种高炉冷却壁顶缸，包括设置有第一吊环1的母管4，设置有第二吊环2的子管3；母管4上设置有矩形豁口槽7；子管3的子二端口32部分嵌套在母管4内，子管3上设置的第二吊环2套装在母管4上矩形豁口槽7形成的轨道内；子管3嵌套在母管4内的子二端口32与母管4的母二端口42之间设置有处于压缩状态的弹簧5；第一吊环1与第二吊环2之间连接有第一倒链6。

进一步地，弹簧5的中心直径与子管3的直径相同。

进一步地，母管4的规格为DN108，长度范围为3500mm～4500mm；子管3的规格为DN89，长度范围为4500mm～5500mm。在本实用新型的实施例中，母管4的内径为100mm，外径为108mm，母管厚度为4mm，长度为4000mm；子管3的内径为80mm，外径为89mm，子管厚度为4.5mm，长度为5000mm。

进一步地，第一吊环1设置在母管4上临近母一端口41的位置，第二吊环2设置在子管3上临近子二端口32的位置。

进一步地，子管3的子一端口31和子二端口32均设置有与管口面积相等的密封块；母管4的母一端口41设置有外环直径等于母管4内径、内环直径等于子管3外径的固定环，母管4的母二端口42设置有与管口面积相等的密封块。

进一步地，母管4上的矩形豁口槽7设置在第一吊环1后面，长度范围为1800mm～2200mm, 宽度是第二吊环厚度的1.5倍。在本实用新型的实施例中，第二吊环的厚度等于第一吊环的厚度，为10mm；母管4上的矩形豁口槽7的长度为2000mm，宽度为14mm。

进一步地，母管4上的第一吊环1的环孔与套装在母管4内子管3上的第二吊环2的环孔在同一水平直线上。在本实用新型的实施例中，母管4上第一吊环1的高度等于子管3的外径，为89mm；子管3上第二吊环2的高度等于母管4的外径，为108mm。

具体的，首先用起重设备或倒链将顶缸吊至高炉炉体内中心线位置；然后将第一倒链6连接第一吊环1和第二吊环2；再通过拉动第一倒链6,，使第二吊环2背离第一吊环1运动，带动子管3背离母管4伸长。母管4的母二端口42顶在一侧炉皮，子管3伸出的子一端口31顶在对应面的冷却壁上，起到固定冷却壁的作用；最后完成子一端口31固定的冷却壁安装后，再次反向拉动第一倒链6，使第二吊环2向第一吊环1运动，此时，子管3可以收回母管4，整体管路缩短；之后可以继续旋转顶缸的角度，进行下一组冷却壁安装施工。

进一步地，顶缸可以在外部起重设备或倒链拉动下进行水平360°旋转，对整圈冷却壁进行固定。下层冷却壁安装完成，可以提升顶缸进行上层冷却壁固定施工。本实用新型实施例中的顶缸可以不进行二次拆运就可以完成整个炉体的冷却壁安装工作。

作为本实用新型的拓展实施例，高炉冷却壁顶缸还包括设备底座8，设备底座8的中心位置设置有阻尼转盘10，阻尼转盘10上设置有支撑杆9，支撑杆9顶端设置有第三吊环11，支撑杆9上设置有可沿杆体上下滑动的套管12，套管12上设置有第四吊环13，第三吊环11与第四吊环13之间连接有第二倒链14；套管12外固定有十字卡扣15，用于横向固定母管4的母一端口41位置。

进一步地，套管12的上端口和下端口均设置有外环直径等于套管12内径、内环直径等于支撑杆9外径的固定环；支撑杆9的规格与子管3相同，套管12的规格与母管4相同。

进一步地，套管12的上端口和下端口均设置有外环直径等于套管12内径、内环直径等于支撑杆9外径的固定环；支撑杆9的规格与子管3相同，套管12的规格与母管4相同。

在本实用新型的实施例中，支撑杆9的高度范围可根据具体高炉建设需要设置；支撑杆9上的第三吊环11的环孔与套装在套管12上的第四吊环13的环孔在同一竖直直线上；具体的，第三吊环11的厚度与环孔位置与第二吊环2相同，第四吊环13的厚度与环孔位置与第一吊环1相同；套管12的长度范围为250mm～400mm；所用十字卡扣15的卡扣管芯直径范围为100mm～120mm。

具体的，首先将带有设备底座8的顶缸吊至高炉的炉体内中心线位置；然后将第一倒链6连接第一吊环1和第二吊环2，第二吊链14连接第三吊环11和第四吊环13；拉动第二吊环14，使顶缸达到合适的工作高度，再通过拉动第一倒链6,，使第二吊环2背离第一吊环1运动，带动子管3背离母管4伸长。转动阻尼转盘10，使母管4的母二端口42顶在一侧炉皮，子管3伸出的子一端口31顶在对应面的冷却壁上，起到固定冷却壁的作用；最后完成子一端口31固定的冷却壁安装后，再次反向拉动第一倒链6，使第二吊环2向第一吊环1运动，此时，子管3可以收回母管4，整体管路缩短；之后可以继续旋转阻尼转盘10或拉动第二吊链14，进行下一组冷却壁安装施工。

显而易见的，顶缸可以在支撑杆9上下滑动，并可以在阻尼转盘10作用下实现360°无死角转动；进而顶缸可以对高炉整体的整圈冷却壁进行固定。下层冷却壁安装完成，可以提升顶缸进行上层冷却壁固定施工。本实用新型实施例中的顶缸可以不进行二次拆运，不借助外部工具就可以完成整个炉体的冷却壁安装工作。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。