铁水包加揭盖装置的制作方法

本实用新型属于冶金生产设备技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种铁水包加揭盖装置。

背景技术：

在钢铁企业通常采用敞口的铁水包盛装铁水、将铁水包放置在铁包车上通过有轨内燃机车由出铁扣运输至炼钢作业区。由于高炉离炼钢作业区都比较远，通常达几千米。输送路线为露天工况，运输和等待时间长，在炼钢工位有时要长时间等待,大量铁水热能流失，包内铁水温降大，直接导致炼钢入炉铁水温度偏低。为了减低炼钢成本，现在冶金企业多采用铁水包加废钢后再入炉炼钢工艺，对铁水温度提出更高的要求。因此需要有一种装置和措施来最大限度降低铁水运输过程温降。在空包返程到炼铁工位铁包口敞开，包内温度剧降，影响包内衬的寿命，增加了铁水包维护成本。同时敞口运输模式中会产生大量的烟气，污染环境。从节能和环保这两方面分析，市场需求一种铁水包车全程加揭盖装置来达到上述要求。

现有技术方案存在的技术问题如下：

(1)现有铁包加揭盖多为摆式或平行四连杆机构。加盖后包盖悬挂在包口上方，考虑包口结渣现象，加盖后包盖与铁包沿口一般预留100mm间隙，加盖后包盖与铁包沿口密封性差，达不到有效的保温绝热效果；

(2)目前铁水包加揭盖机构采用液压驱动，机构运动平稳性差，一套包车上2套机构很难保证同步。铁水输送为室外露天作业，在北方严寒冬季，液压系统在极端低温气候环境故障多,甚至无法启动，设备运行可靠性差。由于铁包车上附有车载液压站，遇到铁水溢溅情况下会造成液压系统爆燃事故，对工厂安全生产造成威胁。

综上所述，目前冶金行业需要一种安全可靠运行的铁水包加揭盖装置。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种铁水包加揭盖装置，目的是提高运行稳定性。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：铁水包加揭盖装置，包括机架底座、可旋转的设置于机架底座上且为相平行的第一主动杆件和第二主动杆件、设置于第一主动杆件上的第一销齿圈、设置于第二主动杆件上的第二销齿圈、与第一销齿圈啮合的第一主传动齿轮、与第二销齿圈啮合的第二主传动齿轮、与第一主传动齿轮和第二主传动齿轮连接的主传动轴以及用于提供使主传动轴旋转的驱动力的驱动机构，第一主动杆件和第二主动杆件与包盖为转动连接。

所述的铁水包加揭盖装置还包括缓冲装置，缓冲装置设置两个，其中一个缓冲装置位于所述第一主动杆件的下方且用于对第一主动杆件提供弹性支撑作用，另一个缓冲装置位于所述第二主动杆件的下方且用于对第二主动杆件提供弹性支撑作用。

所述第一主动杆件和所述第二主动杆件为同轴设置，两个所述缓冲装置处于与第一主动杆件的旋转中心线相平行的同一直线上，

所述的铁水包加揭盖装置还包括与所述第一主动杆件和所述第二主动杆件连接的连接梁。

所述第一销齿圈和所述第二销齿圈为扇形结构，第一销齿圈和第二销齿圈为同轴设置。

所述的铁水包加揭盖装置还包括可旋转的设置于所述机架底座上的从动杆件，从动杆件位于所述第一主动杆件和所述第二主动杆件之间且从动杆件与所述包盖为转动连接。

所述驱动机构包括相连接的主电机和减速器，减速器套装在所述主传动轴上且减速器的输出端与主传动轴连接。

所述减速器与所述机架底座固定连接。

本实用新型的铁水包加揭盖装置，采用双摇杆机构，能保证加盖时包盖扣压在铁包沿口上方，揭盖时包盖能以一定倾斜角度放置在装置的上方，防止出铁时铁水飞溅对装置的损伤，同时也具有占用空间小和运行稳定性高的优点。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本实用新型揭盖状态结构示意图；

图2是本实用新型加盖状态结构示意图；

图3是本实用新型加揭盖运行轨迹示意图；

图4是本实用新型包盖销轴孔结构示意图；

图5是本实用新型装置结构示意图；

图6是本实用新型装置驱动结构示意图；

图7是缓冲装置的剖视图；

图中标记为：1、铁水包车；2、铁水包；3、铁水包加揭盖装置；3-1、机架底座；3-2、第一主动杆件；3-3、第一轴承座；3-4、包盖；3-5、主电机；3-6、第二主传动齿轮；3-7、缓冲装置；3-8、连接梁；3-9、第二主动杆件；3-10、从动杆件；3-11、主传动轴；3-12、第二轴承座；3-13、第一主传动齿轮；3-14、减速器；3-15、第一销齿圈；3-16、第二销齿圈；3-7-1、缓冲底座；3-7-2、柱塞；3-7-3、压盖；3-7-4、弹簧。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

需要说明的是，在下述的实施方式中，所述的“第一”和“第二”并不代表结构和/或功能上的绝对区分关系，也不代表先后的执行顺序，而仅仅是为了描述的方便。

如图1至图6所示，本实用新型提供了一种铁水包加揭盖装置，包括机架底座3-1、包盖、可旋转的设置于机架底座3-1上且为相平行的第一主动杆件3-2和第二主动杆件3-9、设置于第一主动杆件3-2上的第一销齿圈3-15、设置于第二主动杆件3-9上的第二销齿圈3-16、与第一销齿圈3-15啮合的第一主传动齿轮3-13、与第二销齿圈3-16啮合的第二主传动齿轮3-6、与第一主传动齿轮3-13和第二主传动齿轮3-6连接的主传动轴3-11以及用于提供使主传动轴3-11旋转的驱动力的驱动机构，第一主动杆件3-2和第二主动杆件3-9与包盖为转动连接。

具体地说，如图1至图6所示，本实用新型的铁水包加揭盖装置主要由机架底座3-1、2套主动杆件、1套从动杆件3-10、包盖及驱动机构组成。包盖作为连杆机构中的一组杆件，机架底座3-1作为安装机架坐落在铁包车端部。采用此双摇杆机构，能保证加盖时包盖扣压在铁包沿口上方，揭盖时包盖能以一定倾斜角度放置在装置的上方，防止出铁时铁水飞溅对装置的损伤，同时也具有占用空间小的优点。

如图1至图3所示，一套铁包车上设置有两套铁水包加揭盖装置，每套铁水包加揭盖装置的包盖分别覆盖铁水包包口的一半区域，两套铁水包加揭盖装置并行运动完成铁包加揭盖动作要求，包盖内衬耐高温绝热材料，抵抗来自铁水包内的辐射热。

如图1至图6所示，本实用新型的铁水包加揭盖装置还包括可旋转的设置于机架底座3-1上的从动杆件3-10，从动杆件3-10位于第一主动杆件3-2和第二主动杆件3-9之间且从动杆件3-10与包盖为转动连接，第一主动杆件3-2和第二主动杆件3-9可相对于机架底座3-1在一定角度范围内进行上下摆动。包盖的端部设有3个销轴孔，3个销轴孔分别为第一销轴孔、第二销轴孔和第三销轴孔，第一销轴孔和第二销轴孔为同轴设置，第三销轴孔的轴线与第一销轴孔和第二销轴孔的轴线相平行且第三销轴孔位于第一销轴孔和第二销轴孔的中间位置处。第一主动杆件3-2和第二主动杆件3-9具有一定的长度且第一主动杆件3-2的长度方向与第二主动杆件3-9的长度方向相平行，第一主动杆件3-2和第二主动杆件3-9的长度大小相同，第一主动杆件3-2的一端与机架底座3-1转动连接，第一主动杆件3-2的另一端通过第一销轴与包盖转动连接，第一销轴插入第一销轴孔中。第二主动杆件3-9的一端与机架底座3-1转动连接，第二主动杆件3-9的另一端通过第二销轴与包盖转动连接，第二销轴插入第一销轴孔中。从动杆件3-10的一端与机架底座3-1转动连接，从动杆件3-10的另一端通过第三销轴与包盖转动连接，第三销轴插入第三销轴孔中。从动杆件3-10与机架底座3-1的连接点的高度大于第一主动杆件3-2与机架底座3-1的连接点的高度，第一主动杆件3-2与机架底座3-1的连接点和第二主动杆件3-9与机架底座3-1的连接点的高度大小相同。第三销轴孔为腰形孔，第三销轴的长度大于第三销轴的直径，第三销轴的长度方向与第三销轴的轴线相垂直，以缓冲加盖后包口结渣对包盖姿态的影响。包盖由3套连杆销轴连接点三角形布置悬挂支撑，在主动杆在一定角度范围往复摆动实现装置加盖和揭盖动作，通过分配连杆、包盖及底座之间的相互位置，加盖过程中包盖形成扣压式运动轨迹，加盖后包盖充分贴合在铁包沿口上，增加加盖后铁包保温效果。

如图1至图6所示，第一主动杆件3-2和第二主动杆件3-9为同轴设置，第一主动杆件3-2和第二主动杆件3-9同步旋转，第一销齿圈3-15和第二销齿圈3-16为扇形结构，第一销齿圈3-15和第二销齿圈3-16的弧度小于180度且第一销齿圈3-15和第二销齿圈3-16的弧度大小相同，第一销齿圈3-15和第二销齿圈3-16为同轴设置。第一销齿圈3-15为固定设置在第一主动杆件3-2上，第一销齿圈3-15的轴线与第一主动杆件3-2的旋转中心线为同一直线，第一销齿圈3-15的位置位于第一主动杆件3-2的两端之间，第一销齿圈3-15的直径大于第一主传动齿轮3-13的直径，第一销齿圈3-15具有与第一主传动齿轮3-13相啮合的销齿。第二销齿圈3-16为固定设置在第二主动杆件3-9上，第二销齿圈3-16的轴线与第二主动杆件3-9的旋转中心线为同一直线，第二销齿圈3-16的位置位于第二主动杆件3-9的两端之间，第二销齿圈3-16的直径大于第二主传动齿轮3-6的直径，第一销齿圈3-15和第二销齿圈3-16的直径大小相同，第二销齿圈3-16具有与第二主传动齿轮3-6相啮合的销齿。各主传动齿轮转动带动与之相啮合的销齿圈转动，实现第一主动杆件3-2和第二主动杆件3-9的同步转动，进而带动包盖上下旋转。

如图1至图6所示，机架底座3-1直接安装铁包车上并可靠固定，第一主动杆件3-2和第二主动杆件3-9通过轴承安装在机架底座3-1上，从动杆件3-10通过轴承安装在机架底座3-1上。本实用新型的铁水包加揭盖装置还包括与第一主动杆件3-2和第二主动杆件3-9连接的连接梁3-8，连接梁3-8的长度方向与第一主动杆件3-2的旋转中心线相平行，连接梁3-8的一端与第一主动杆件3-2固定连接，连接梁3-8的另一端与第二主动杆件3-9固定连接。连接梁3-8的设置，提高了铁水包加揭盖装置的整体强度和运行稳定性。

如图1所示的本实用新型铁水包揭盖状态结构示意图，铁水包加揭盖装置位于铁水包车的端部，打开后机构总高度低于铁水包沿口，方便铁水包车沿途运输。同时要求机构水平方向轮廓小于铁水包，防止与运输路线建筑物干涉并保持一定的安全距离。

如图2所示的本实用新型铁水包加盖状态结构示意图，加盖后包盖覆盖在铁水包沿口，包盖耐材直接接触铁水包沿口，起到较好的保温效果，铁水包承担包盖大部分重量，机构实际载荷小，可靠性高，改善运输过程中机构稳定性，延长机构有效工作寿命。

如图3所示的本实用新型铁水包加揭盖运行轨迹示意图，加盖时包盖在铁水包上方有扣压式动作，消除包口结渣干涉包盖加盖动作，保护包盖内衬耐材，提高包盖寿命。揭盖时，包盖斜置在机构上方，对包盖起到防护屏障作用，防止飞溅铁水对机构的损伤。同时包盖离铁包一定的安全距离方便铁包起吊。

如图4所示的本实用新型包盖结构示意图，包盖3-4采用型材骨架结构并铺设符合铁水包2沿口轮廓的底板和围板，在底板上铺设轻质高温耐火材料。在机架底座3-1上设有3处销轴安装孔，其中与从动杆件3-10连接销轴孔为腰形孔结构，加盖后若包口有结渣，通过腰形孔的调节使包盖充分接触沿口，提高密封保温效果。

如图1至图6所示，驱动机构包括相连接的主电机3-5和减速器3-14，减速器3-14套装在主传动轴3-11上且减速器3-14的输出端与主传动轴3-11连接，减速器3-14与机架底座3-1固定连接。减速器3-14用于将主电机3-5产生的旋转力传递至主传动轴3-11，以使主传动轴3-11旋转，第一主传动齿轮3-13和第二主传动齿轮3-6与主传动轴3-11同步旋转。主电机3-5安装在减速器3-14上，主电机3-5的电机轴与减速器3-14的输入端固定连接。减速器3-14为空心轴减速器，其结构如同本领域技术人员所公知的那样，减速器3-14的输出端为空心轴，空心轴套设于主传动轴3-11上且空心轴与主传动轴3-11之间通过键连接，空心轴与主传动轴3-11同步旋转，减速器3-14的输入端与输出端之间通过齿轮传动机构连接，实现动力传递。主传动轴3-11的轴线与第一主动杆件3-2的旋转中心线相平行，主传动轴3-11由设置在机架底座3-1上的第一轴承座3-3和第二轴承座3-12提供支撑，减速器3-14位于第一轴承座3-3和第二轴承座3-12之间，第一主传动齿轮3-13位于第一轴承座3-3的外侧，第二主传动齿轮3-6位于第二轴承座3-12的外侧，第一主传动齿轮3-13固定设置在主传动轴3-11的一端，第二主传动齿轮3-6固定设置在主传动轴3-11的另一端。

如图1至图7所示，本实用新型的铁水包加揭盖装置还包括缓冲装置3-7，缓冲装置3-7设置两个，其中一个缓冲装置3-7位于第一主动杆件3-2的下方且用于对第一主动杆件3-2提供弹性支撑作用，另一个缓冲装置3-7位于第二主动杆件3-9的下方且用于对第二主动杆件3-9提供弹性支撑作用，两个缓冲装置3-7处于与第一主动杆件3-2的旋转中心线相平行的同一直线上，缓冲装置3-7设置机架底座3-1上。在揭盖时，第一主动杆件3-2和第二主动杆件3-9向下旋转。揭盖后，第一主动杆件3-2和第二主动杆件3-9分别落在一个缓冲装置3-7上，缓冲装置3-7能吸收机构揭盖动作时带来的冲击并承受揭盖后机构负荷，减少非工作状态下机构传动机构的作用力，从而提高机构运行寿命。

如图7所示，缓冲装置3-7包括缓冲底座3-7-1、沿竖直方向可移动设置的柱塞3-7-2、设置于缓冲底座3-7-1内部且用于对柱塞3-7-2施加向上的弹性作用力的弹簧3-7-4和设置于缓冲底座3-7-1上且用于对柱塞起到限位作用的压盖3-7-3。缓冲底座3-7-1为竖直设置，缓冲底座3-7-1的下端与机架底座3-1固定连接，缓冲底座3-7-1为筒形结构，通过焊接固定在机架底座3-1上。缓冲底座3-7-1内部具有容纳弹簧3-7-4和柱塞3-7-2的内腔体，缓冲底座3-7-1的底部封闭，缓冲底座3-7-1的顶部具有开口，压盖3-7-3封闭缓冲底座3-7-1的顶部开口且压盖3-7-3具有让柱塞3-7-2穿过的通孔，柱塞3-7-2朝向压盖3-7-3的上方伸出，以用于与第一主动杆件和第二主动杆件，柱塞3-7-2为圆柱体且柱塞3-7-2的轴线位于竖直面内，柱塞3-7-2的一部分插入缓冲底座3-7-1的内腔体中，柱塞3-7-2的另一部分伸出至缓冲底座3-7-1的上方。弹簧3-7-4夹在柱塞3-7-2与缓冲底座3-7-1的底部之间，弹簧3-7-4为圆柱螺旋弹簧且弹簧3-7-4为竖直设置。当主动杆件向下旋转时，主动杆件压下柱塞3-7-2，克服弹簧力后，弹簧3-7-4被压缩，柱塞3-7-2往下移动，在移动过程中柱塞3-7-2对主动杆件支撑力随着压下量增加而增大，缓冲机构运动的惯性力，机构运动到终点时柱塞3-7-2接触到缓冲底座3-7-1的底部，柱塞3-7-2支撑机构因自重而产生的作用力。当主动杆件向上旋转后，在弹簧3-7-4的作用下，柱塞3-7-2向上移动，柱塞3-7-2具有用于与压盖3-7-3接触的限位台阶面(该限位台阶面位于柱塞3-7-2的轴线相垂直的平面)，该限位台阶面的直径大于压盖3-7-3上设置的让柱塞3-7-2穿过的通孔的直径且限位台阶面位于该通孔的下方，当限位台阶面与压盖3-7-3的底面接触后，柱塞3-7-2被顶升到位，不能继续向上移动。

本实用新型的铁水包加揭盖装置采用上述结构，解决了铁水包加盖包盖与包沿口密封问题，提高铁水包加盖后整体保温性能。包盖采用三点支撑刚性好，运行稳定性高。采用摇杆机构使包盖生成要求的运行轨迹和姿态，适应铁水包加揭盖技术要求，具有加盖后包盖贴合铁水包沿口，揭盖后包盖斜置在机构上方，保护机构防铁水喷溅功能。该装置占用空间小，结构紧凑，符合铁水包车作业运输空间要求。采用销齿机械传动，对运行环境要求低，无液压油源，防护等级高，适合在恶劣工况中长期运行。该装置为完整独立工作模块，装配调试好后直接放置并固定在铁水包车上即可，现场安装简单，后期维护方便。该结构的铁水包加揭盖装置是一种铁水包加揭盖创新设计，具有广泛的市场推广价值。也改进了冶金企业提升铁水输送工艺水平，为企业降低炼钢成本，节能降耗，经济效益显著。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述。显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。