一种万向式自动送氩装置的制作方法

本发明涉及一种送氩装置，尤其涉及一种万向式自动送氩装置。

背景技术：

炼钢厂钢包底吹氩工艺是钢水精炼工艺中非常重要的环节，能有效的完成夹杂上浮、合金及成分调整、喂线搅拌、真空过程脱气脱硫等工序，实现均匀钢水温度和成分、去除有害气体和夹杂物、改善钢液质量的目的。主要采用人工手动接氩工序和弹簧式送氩接头被动接氩工艺。人工操作接氩工序采用快换接头对接吹氩，操作工需要高温危险区插拔软管，易引起钢水爆溅飞出伤人的安全事故，还容易造成钢包翻渣烧坏吹氩管道。在安全生产要求越来越高的条件下，该工序被弹簧式送氩接头被动接氩工艺取代。

实际生产过程中，由于吊车操作员的视线误差、钢包的晃动、钢包车鞍座导向定位误差等因素的影响，送氩母接头的中轴线和公接头的中轴线并不重合，即使送氩母接头在弹簧座配合下有纠偏功能，但纠偏幅度有限，且送氩母接头在纠偏后会形成偏载，导致公接头承受过大的侧压力，使接头体超载产生永久变形而损坏，或密封面摩擦挤压形成痕迹，使密封失效。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种万向式自动送氩装置，以解决上述技术问题。

为实现上述目的本发明采用以下技术方案：

一种万向式自动送氩装置，包括送氩公接头和送氩母接头（26），送氩公接头通过气压与送氩母接头（26）实现对接充氩。

作为本发明进一步的方案，所述送氩公接头包括底盘（1）、气缸压簧（2）、弹簧法兰（3）、活塞杆法兰（4）、六角螺栓（5）、活塞杆（6）、进气管（7）、活塞（8）、气缸（9）、呼吸通道（10）、呼吸腔（11）、封头（12）、顶座（13）、顶帽（14），所述气缸压簧（2）上下分别固定有底盘（1）和弹簧法兰（3），所述活塞杆法兰（4）通过六角螺栓（5）与弹簧法兰（3）顶部连接，所述活塞杆法兰（4）顶部垂直固定有中空的活塞杆（6），所述活塞杆（6）外壁下部垂直连接有进气管（7），所述活塞杆（6）顶部设有活塞（8），所述活塞（8）外壁套接有气缸（9），所述活塞（8）下方的活塞杆（6）径向开有呼吸通道（10），所述活塞杆（6）与气缸（9）之间的空间设为呼吸腔（11），所述呼吸通道（10）与呼吸腔（11）相通，所述气缸（9）顶部固定有中空的封头（12），所述封头（12）顶部通过螺栓连接有中空的顶座（13），所述顶座（13）上部套接有顶帽（14）。

作为本发明进一步的方案，还包括防护装置，防护装置包括支撑盘（39）、防护圈（40）、支撑杆（41），所述支撑盘（39）通过螺栓固定于底盘（1）底部，所述顶帽（14）外圈平行于支撑盘（39）的防护圈（40），通过若干支撑杆（41）固定连接，根据需求防护圈（40）满足两个或多个气缸（9）使用。

作为本发明进一步的方案，还包括筒形防护罩（42），所述气缸压簧（2）外的弹簧法兰（3）外壁焊接有筒形防护罩（42）。

作为本发明进一步的方案，所述顶帽（14）顶部为半球形，所述顶帽（14）包括通气仓（15）、出气口（16），所述顶帽（14）内壁上部开有直径大于底口的通气仓（15），所述顶帽（14）顶部开有与通气仓（15）相通的出气口（16），所述顶帽（14）内壁底部安装有弹性挡圈（24），所述弹性挡圈（24）设于出气筒（19）下方，所述通气仓（15）内设有顶帽压簧（25），所述顶帽压簧（25）上下分别抵于出气口（16）底部和弹簧槽（23）顶面。

作为本发明进一步的方案，所述顶座（13）包括连接座（17）、支撑筒（18）、通气槽（19）、密封圈（20）、吹气口（21）、支撑座（22）、弹簧槽（23），所述连接座（17）与封头（12）螺栓连接，所述连接座（17）顶部设有支撑筒（18），所述支撑筒（18）上部外壁套接有三个密封圈（20），所述密封圈（20）与顶帽（14）底口内壁密封配合，由上至下第一、二密封圈之间沿支撑筒（18）径向开有多个吹气口（21），所述吹气口（21）与顶座（13）内腔相通，所述支撑筒（18）顶部一体成型有四个角度等分的支撑座（22），所述两相邻支撑座（22）之间设有通气槽（19），所述支撑筒（18）顶部中心开有弹簧槽（23）。

作为本发明进一步的方案，所述气缸（9）受气缸压簧（2）作用能够任意摆动，且摆动幅度与轴线夹角为5°。

作为本发明进一步的方案，所述送氩母接头（26）包括导向套（27）、导向套法兰（28）、导向盖（29）、导向盖法兰（30）、密封座（31）、石棉密封垫（32）、钢球（33）、上座（34）、出气口（35）、连接嘴（36），所述导向套（27）为喇叭口状开口朝下，所述导向套（27）顶部焊接有导向套法兰（28），所述导向盖（29）为筒状结构，所述导向盖（29）底部焊接有导向盖法兰（30），所述导向盖（29）和导向盖法兰（30）通过螺栓连接，所述导向盖（29）底口固定有喇叭口状的密封座（31），且与导向盖（29）连接有石棉密封垫（32），所述密封座（31）顶口的导向盖（29）内放置有一钢球（33），所述导向盖（29）顶部焊接有圆盘型上座（34），所述上座（34）安装于钢包，所述导向盖（29）外壁垂直贯穿有出气口（35），所述出气口（35）与导向套（29）内部相通，所述出气口（35）外端设有连接嘴（36），所述连接嘴（36）与钢包接通，所述密封座（31）中部开有水平方向的密封槽（37），所述密封槽（37）内安装有密封环（38），所述钢球（33）直径大于密封座（31）顶口内径。

作为本发明进一步的方案，顶帽（14）与送氩母接头（26）的密封座（31）对接时，支撑座（22）抵于通气仓（15）顶面，吹气口（21）通过通气槽（19）与通气仓（15）和出气口（16）相通，由上至下第二、三密封圈（20）依然与顶帽（14）底口内壁密封配合。

作为本发明进一步的方案，送氩公接头的底盘（1）和支撑盘（39）通过螺栓安装于钢包车上，所述送氩母接头（26）的上座（34）通过螺栓安装于钢包。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明密封效果好，气缸具备长行程，防护圈有效保障整体结构不被碰撞损坏，万向全悬浮大偏移气缸压簧与送氩母接头对接时，具备导向功能，气缸不但可以绕轴心旋转，还能绕轴心做小幅摆动，摆动角度可达5°，避免了因工人视线误差导致顶帽与送氩母接头对接不上的情况，降低了吊车工的操作精度和劳动强度，提高了接氩工艺的可操作性和可靠性，顶帽压簧能够在顶帽与送氩母接头对接时起到缓冲的作用，减缓了对送氩母接头的冲击力，既保障供氩过程密封性好、无泄漏，还延长了密封面的使用寿命，又避免密封面接触力过大，金属材料产生永久变形和压痕而发生泄漏事故，彻底解决了人工接氩和传统弹簧式被动接氩装置密封效果差、容易被撞坏的工艺缺陷，能极大提高生产安全性、有效减少工岗，起到节支增收的良好效果。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图（带防护装置）。

图2为本发明整体结构示意图。

图3为本发明气缸主视图。

图4为本发明活塞杆、活塞和气缸纵向剖视图。

图5为本发明顶座与顶帽连接剖视图。

图6为本发明顶座外观结构示意图。

图7为本发明送氩母接头外观结构示意图。

图8为本发明送氩母接头主视图。

图9为本发明送氩母接头纵向剖视图。

图10为本发明送氩母接头的密封座与顶帽连接剖视图。

图中：1、底盘，2、气缸压簧，3、弹簧法兰，4、活塞杆法兰，5、六角螺栓，6、活塞杆，7、进气管，8、活塞，9、气缸，10、呼吸通道，11、呼吸腔，12、封头，13、顶座，14、顶帽，15、通气仓，16、出气口，17、连接座，18、支撑筒，19、通气槽，20、密封圈，21、吹气口，22、支撑座，23、弹簧槽，24、弹性挡圈，25、顶帽压簧，26、送氩母接头，27、导向套，28、导向套法兰，29、导向盖，30、导向盖法兰，31、密封座，32、石棉密封垫，33、钢球，34、上座，35、出气口，36、连接嘴，37、密封槽，38、密封环，39、支撑盘，40、防护圈，41、支撑杆，42、防护罩。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细阐述。

如图1-10所示，一种万向式自动送氩装置，包括送氩公接头和送氩母接头26，送氩公接头通过气压与送氩母接头26实现对接充氩。

所述送氩公接头包括底盘1、气缸压簧2、弹簧法兰3、活塞杆法兰4、六角螺栓5、活塞杆6、进气管7、活塞8、气缸9、呼吸通道10、呼吸腔11、封头12、顶座13、顶帽14，所述气缸压簧2上下分别固定有底盘1和弹簧法兰3，所述活塞杆法兰4通过六角螺栓5与弹簧法兰3顶部连接，所述活塞杆法兰4顶部垂直固定有中空的活塞杆6，所述活塞杆6外壁下部垂直连接有进气管7，所述活塞杆6顶部设有活塞8，所述活塞8外壁套接有气缸9，所述气缸9受气缸压簧2作用能够任意摆动，且摆动幅度与轴线夹角为5°，所述活塞8下方的活塞杆6径向开有呼吸通道10，所述活塞杆6与气缸9之间的空间设为呼吸腔11，所述呼吸通道10与呼吸腔11相通，所述气缸9顶部固定有中空的封头12，所述封头12顶部通过螺栓连接有中空的顶座13，所述顶座13上部套接有顶帽14。

还包括防护装置，防护装置包括支撑盘39、防护圈40、支撑杆41，所述支撑盘39通过螺栓固定于底盘1底部，所述顶帽14外圈平行于支撑盘39的防护圈40，通过若干支撑杆41固定连接，根据需求防护圈40满足两个或多个气缸9使用。

还包括筒形防护罩42，所述气缸压簧2外的弹簧法兰3外壁焊接有筒形防护罩42，可避免气缸压簧2的损坏。

所述顶帽14顶部为半球形，所述顶帽14包括通气仓15、出气口16，所述顶帽14内壁上部开有直径大于底口的通气仓15，所述顶帽14顶部开有与通气仓15相通的出气口16，所述顶帽14内壁底部安装有弹性挡圈24，所述弹性挡圈24设于出气筒19下方，所述通气仓15内设有顶帽压簧25，所述顶帽压簧25上下分别抵于出气口16底部和弹簧槽23顶面。

所述顶座13包括连接座17、支撑筒18、通气槽19、密封圈20、吹气口21、支撑座22、弹簧槽23，所述连接座17与封头12螺栓连接，所述连接座17顶部设有支撑筒18，所述支撑筒18上部外壁套接有三个密封圈20，所述密封圈20与顶帽14底口内壁密封配合，由上至下第一、二密封圈之间沿支撑筒18径向开有多个吹气口21，所述吹气口21与顶座13内腔相通，所述支撑筒18顶部一体成型有四个角度等分的支撑座22，所述两相邻支撑座22之间设有通气槽19，所述支撑筒18顶部中心开有弹簧槽23。

所述送氩母接头26包括导向套27、导向套法兰28、导向盖29、导向盖法兰30、密封座31、石棉密封垫32、钢球33、上座34、出气口35、连接嘴36，所述导向套27为喇叭口状开口朝下，所述导向套27顶部焊接有导向套法兰28，所述导向盖29为筒状结构，所述导向盖29底部焊接有导向盖法兰30，所述导向盖29和导向盖法兰30通过螺栓连接，所述导向盖29底口固定有喇叭口状的密封座31，且与导向盖29连接有石棉密封垫32，所述密封座31顶口的导向盖29内放置有一钢球33，所述导向盖29顶部焊接有圆盘型上座34，所述上座34安装于钢包，所述导向盖29外壁垂直贯穿有出气口35，所述出气口35与导向套29内部相通，所述出气口35外端设有连接嘴36，所述连接嘴36与钢包接通，所述密封座31中部开有水平方向的密封槽37，所述密封槽37内安装有密封环38，所述钢球33直径大于密封座31顶口内径。

顶帽14与送氩母接头26的密封座31对接时，支撑座22抵于通气仓15顶面，吹气口21通过通气槽19与通气仓15和出气口16相通，由上至下第二、三密封圈20依然与顶帽14底口内壁密封配合。所述密封座31为黄铜材质，增加了与顶帽14的密封性。

送氩公接头的底盘1和支撑盘39通过螺栓安装于钢包车上，所述送氩母接头26的上座34通过螺栓安装于钢包。

本发明的工作原理：防护圈40保护顶帽14、气缸9以及气缸压簧不被钢包碰撞产生变形，供氩设备将氩气由进气管7进入活塞杆6和呼吸腔11内，气缸受气压影响上升，在顶帽14接触送氩母接头时，气缸弹簧2能够任意摆动，使顶帽14的出气口16与送氩母接头中心对接，使密封环38与顶帽14密封配合，顶帽14受到密封座31的阻碍，顶帽压簧25向下压缩，使吹气口21通过通气槽19与通气仓15相通，氩气从吹气口16进入到送氩母接头26中，从出气口35进入钢包；充气完成后，顶帽压簧25回弹，吹气口21与顶帽14底口内壁密封，气缸9受重力下降，气缸9内的氩气由呼吸通道10回到呼吸腔11。

以上所述为本发明较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。