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。