一种铁水脱硫设备及其旋转脱硫喷枪用的快速连接装置的制作方法

1.本发明涉及冶金技术领域，特别涉及一种旋转脱硫喷枪用的快速连接装置。本发明还涉及一种具有该旋转脱硫喷枪用的快速连接装置的铁水脱硫设备。


背景技术：

2.铁水预脱硫是决定钢液最终硫含量的主要工艺环节。对铁水进行脱硫预处理可以减轻高炉和转炉冶炼脱硫的负担，给企业带来较高的经济效益。目前，应用的脱硫工艺主要是kr法和喷吹法(又称为气体搅拌法)，如图1所示，采用kr法的工艺设备中，旋转脱硫喷枪04中的搅拌头采用的连接方式是法兰连接，即旋转主轴01与连接法兰02上半部分之间为过盈配合，并通过键和高强度螺栓03与连接在喷枪04的下半部分法兰固联。然而，由于喷枪04更换频繁、现场环境温度高、条件差，每次更换脱硫喷枪需要更换8
‑
12个螺栓，时间长，劳动强度大。
3.因此，如何避免由于旋转脱硫喷枪中的搅拌头采用法兰连接而导致工作效率低下，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种旋转脱硫喷枪用的快速连接装置，结构简单，操作方便，能够方便快捷地实现旋转主轴和喷枪的固连。本发明的另一目的是提供一种包括上述旋转脱硫喷枪用的快速连接装置的铁水脱硫设备。
5.为实现上述目的，本发明提供一种旋转脱硫喷枪用的快速连接装置，包括用以与旋转主轴固接的夹持底座，及与所述夹持底座转动连接的旋转固连组件，所述旋转固连组件与所述夹持底座形成用以卡紧喷枪的限位腔，还包括管路连接组件，所述管路连接组件的两端分别用以连接于旋转主轴的中空管道的出口和喷枪的中空管道的入口。
6.可选地，所述管路连接组件包括用以与旋转主轴的中空管道的出口连接的第一接头和用以与喷枪的中空管道的入口连接的第二接头，所述第一接头连接有第一软管总成，所述第二接头连接有第二软管总成，所述第一软管总成和所述第二软管总成通过快换接头连接。
7.可选地，所述第一接头和所述第二接头均为锥螺纹接头。
8.可选地，所述旋转固连组件的数量为两个，两个所述旋转固连组件以预设间距设置。
9.可选地，任一所述旋转固连组件包括压板、拉杆和楔块，所述压板和所述拉杆分别通过第一销轴和第二销轴与所述夹持底座铰接，所述压板远离其铰接的一端设有用以供所述拉杆转入的容纳槽，所述拉杆远离其铰接的一端设有插孔，所述压板的侧壁设有插槽，当所述拉杆转入所述容纳槽时，通过所述楔块穿入所述插槽和所述插孔，以固接所述压板和所述拉杆。
10.可选地，所述夹持底座包括厚壁圆筒，所述厚壁圆筒内设有两个分别与两个所述
旋转固连组件对接以形成所述限位腔的夹持块，通过两个所述夹持块分别与喷枪的上、下夹持端面接触相抵，以实现喷枪的轴向定位。
11.可选地，任一所述夹持块设有l型槽。
12.可选地，所述夹持底座还包括设于所述厚壁圆筒的顶部的阶梯型连接块，所述阶梯型连接块设有用以供旋转主轴的安装端伸入的内孔，所述阶梯型连接块与旋转主轴通过键连接，还包括用以与旋转主轴的安装端配合连接以将所述夹持底座固接于旋转主轴的调节环、锁紧垫圈和圆螺母。
13.可选地，所述阶梯型连接块与所述厚壁圆筒之间设有第一筋板，所述厚壁圆筒的内壁设有多个沿周向分布的第二筋板。
14.本发明还提供一种铁水脱硫设备，包括上述任一项所述的旋转脱硫喷枪用的快速连接装置。
15.相对于上述背景技术，本发明实施例所提供的旋转脱硫喷枪用的快速连接装置，包括夹持底座和旋转固连组件，其中，夹持底座与旋转主轴固接，旋转固连组件与夹持底座转动连接，旋转固连组件与夹持底座能够形成用于卡紧喷枪的限位腔，进一步地，快速连接装置还包括管路连接组件，管路连接组件的两端分别可拆卸地连接于旋转主轴的中空管道的出口和喷枪的中空管道的入口。安装时，先将夹持底座固连于旋转主轴上，然后将喷枪安装并定位于夹持底座和旋转固连组件形成的限位腔中，最后将管路连接组件固连于旋转主轴与喷枪之间；拆卸时，先断开管路连接组件与旋转主轴和喷枪的连接，然后拆开旋转固连组件，并吊离喷枪。相较于现有技术中的法兰连接方式，每次更换喷枪需要更换8
‑
12个螺栓，时间长，劳动强度大，本发明实施例所提供的快速连接装置，结构简单、安全可靠，方便加工和安装，在同等重量情况下，快速连接装置的强度、刚度更高，可以提高其疲劳强度和使用寿命，同时，更换喷枪时操作简单，方便快捷，节约更换喷枪所需时间，可以减小操作工人的操作难度和强度，具有非常好的应用前景。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
17.图1为现有技术中旋转脱硫喷枪的连接结构示意图；
18.图2为本发明实施例所提供的旋转脱硫喷枪用的快速连接装置的结构示意图；
19.图3为快速连接装置另一角度的结构示意图；
20.图4为快速连接装置的组装示意图；
21.图5为图4的正视图；
22.图6为图5中a
‑
a截面的剖视图；
23.图7为图6中a部分的结构放大图。
24.其中：
25.01
‑
旋转主轴；011
‑
旋转主轴的中空管道；02
‑
连接法兰；03
‑
高强度螺栓；04
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喷枪；041
‑
喷枪的中空管道；1
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夹持底座；11
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阶梯型连接块；12
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第一筋板；13
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厚壁圆筒；14
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夹持
块；15
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第二筋板；2
‑
旋转固连组件；21
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压板；22
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拉杆；23
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楔块；24
‑
第一销轴；25
‑
第二销轴；3
‑
限位腔；4
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管路连接组件；41
‑
第一接头；42
‑
第一软管总成；43
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快换接头；44
‑
第二软管总成；45
‑
第二接头。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.本发明的核心是提供一种旋转脱硫喷枪用的快速连接装置，结构简单，操作方便，能够方便快捷地实现旋转主轴和喷枪的固连。本发明的另一核心是提供一种包括上述旋转脱硫喷枪用的快速连接装置的铁水脱硫设备。
28.为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
29.需要说明的是，下文所述的“上端、下端、左侧、右侧”等方位词都是基于说明书附图所定义的。
30.请参考图2至图7，图2为本发明实施例所提供的旋转脱硫喷枪用的快速连接装置的结构示意图；图3为快速连接装置另一角度的结构示意图；图4为快速连接装置的组装示意图；图5为图4的正视图；
31.图6为图5中a
‑
a截面的剖视图；图7为图6中a部分的结构放大图。
32.本发明实施例所提供的旋转脱硫喷枪用的快速连接装置，包括夹持底座1和旋转固连组件2，其中，夹持底座1与旋转主轴01固接，旋转固连组件2与夹持底座1转动连接，旋转固连组件2与夹持底座1能够形成用于卡紧喷枪04的限位腔3，该限位腔3能够与喷枪04的结构适配，当旋转固连组件2组合连接后，其与夹持底座1可以形成能够卡紧喷枪04以实现喷枪04周向定位的腔体。
33.需要说明是，由于本申请所采用的喷枪04的横截面为方形杆状，因此，上述限位腔3的结构也应当设置为方形，这样一来，可以在夹持底座1内铣出一个l型槽，同时，在旋转固连组件2组合连接后形成能够另一个l型槽，通过两个l型槽的拼接以实现对于喷枪04的定位。当然，限位腔3的结构可以根据喷枪04的结构进行调整，前提是保证对于喷枪04的周向定位作用。
34.进一步地，快速连接装置还包括管路连接组件4，管路连接组件4的两端分别连接于旋转主轴的中空管道011的出口和喷枪的中空管道041的入口。
35.安装时，先将夹持底座1固连于旋转主轴01上，然后将喷枪04安装并定位于夹持底座1和旋转固连组件2形成的限位腔3中，最后将管路连接组件4固连于旋转主轴01与喷枪04之间；拆卸时，先断开管路连接组件4与旋转主轴01和喷枪04的连接，然后拆开旋转固连组件2，并吊离喷枪04。
36.相较于现有技术中的法兰连接方式，每次更换喷枪04需要更换8
‑
12个螺栓，时间长，劳动强度大。本发明实施例所提供的快速连接装置，结构简单、安全可靠，方便加工和安装，在同等重量情况下，快速连接装置的强度、刚度更高，可以提高其疲劳强度和使用寿命，
同时，更换喷枪04时操作简单，方便快捷，节约更换喷枪04所需时间，可以减小操作工人的操作难度和强度，具有非常好的应用前景。
37.当然，根据实际需要，上述管路连接组件4可以采用可拆卸连接的方式连接于旋转主轴的中空管道011的出口处和喷枪的中空管道041的入口处。当然，也可以采用钢板焊接或者套接(过盈配合)的方式实现管路连接组件4的固接。本文优选采用螺纹连接的可拆卸连接方式实现管路连接组件4的固接。
38.具体地说，上述管路连接组件4包括第一接头41、第一软管总成42、快换接头43、第二软管总成44和第二接头45。其中，第一接头41用于与旋转主轴的中空管道011的出口连接，第二接头45用于与喷枪的中空管道041的入口连接，第一接头41连接有第一软管总成42，第二接头45连接有第二软管总成44，第一软管总成42和第二软管总成44通过快换接头43连接。
39.作为优选的，上述第一接头41和第二接头45均为锥螺纹接头，这样即可保证螺纹副的紧密性，从而防止发生脱硫剂的泄露。
40.如此一来，安装管路连接组件4时，首先，打开快换接头43，将管路连接组件4拆分成上、下两个部分，然后，将上、下两个部分的锥螺纹接头分别旋入旋转主轴的中空管道011的出口和喷枪的中空管道041的入口，最后，通过快换接头43将管路连接组件4的上、下两个部分装配在一起；拆卸管路连接组件4时，首先，打开快换接头43，将管路连接组件4拆分成上、下两个部分，然后，将上、下两个部分的锥螺纹接头分别旋出旋转主轴的中空管道011的出口和喷枪的中空管道041的入口，最后，通过快换接头43将管路连接组件4的上、下两个部分装配在一起，备用。
41.为了实现对于喷枪04固定的稳定性，上述旋转固连组件2的数量为两个，两个旋转固连组件2以预设间距设置。
42.其中，任一旋转固连组件2包括压板21、拉杆22和楔块23，压板21和拉杆22分别通过第一销轴24和第二销轴25与夹持底座1铰接，压板21远离其铰接的一端设有用于供拉杆22转入的容纳槽，拉杆22远离其铰接的一端设有插孔，压板21的侧壁设有插槽，当拉杆22转入容纳槽时，通过楔块23穿入插槽和插孔，以固接压板21和拉杆22。插槽和插孔均可以设置为u型或者半u型结构。
43.当然，上述旋转固连组件2还可以设置为包括一个旋转定位块，该旋转定位块的一端铰接于夹持底座1上，旋转定位块的另一端与夹持底座1二者择一设置一卡槽，相应的，另一者设置与该卡槽卡接的卡接凸起，同时，再通过销轴插入旋转定位块另一端的插槽和夹持底座1的插槽中，实现二者的固连。本文优选采用第一种连接方式。
44.为了实现对于喷枪04的轴向定位，上述夹持底座1包括厚壁圆筒13，厚壁圆筒13内设有两个分别与两个旋转固连组件2对接以形成限位腔3的夹持块14，任一夹持块14设有l型槽。
45.通过两个夹持块14分别与喷枪04的上、下夹持端面接触相抵，以实现喷枪04的轴向定位。具体地，喷枪04的外侧壁设有两个圆环状凸起结构，位于上方的圆环状凸起结构的下端面(上夹持端面)与位于上方的夹持块14的上端面配合接触，位于下方的圆环状凸起结构的上端面(下夹持端面)与位于下方的夹持块14的下端面配合接触。
46.如此一来，在安装喷枪04时，首先，拔出楔块23，展开压板21和拉杆22；然后，将喷
枪04吊入，将喷枪04的方形外表面与夹持底座1的夹持块14的l型槽的内表面贴合，同时，将喷枪04的上夹持端面与位于上方的夹持块14的上端面贴合，从而实现喷枪04的轴向定位；再者，闭合上下两个压板21及拉杆22，使上下两个压板21的l型槽与喷枪04的方形外表面的另外两个表面贴合；最后，将楔块23敲入压板21的插槽和拉杆22的插孔中，喷枪04与夹持底座1、压板21和拉杆22组合形成的限位腔3压紧，从而实现喷枪04的周向定位。
47.为了实现夹持底座1与旋转主轴01的固连，上述夹持底座1还包括设于厚壁圆筒13的顶部的阶梯型连接块11，阶梯型连接块11设有用于供旋转主轴01的安装端伸入的内孔，阶梯型连接块11与旋转主轴01通过键连接，还包括用于与旋转主轴01的安装端配合连接以将夹持底座1固接于旋转主轴01的调节环、锁紧垫圈和圆螺母。安装时，首先，将夹持底座1的阶梯型连接块11的内孔套入旋转主轴01下部安装端，并将键槽对齐；然后，敲入键，将调节环、锁紧垫圈套入旋转主轴01的安装端，旋紧圆螺母，并通过锁紧垫圈锁死，从而将夹持底座1固连在旋转主轴01上。
48.此外，为了保证夹持底座1结构的稳定性和牢固性，阶梯型连接块11与厚壁圆筒13之间设有第一筋板12，厚壁圆筒13的内壁设有多个沿周向分布的第二筋板15。具体地，在阶梯型连接块11与厚壁圆筒13之间沿圆周均布4
‑
8块第一筋板12，在厚壁圆筒13内壁的上中下三个半圆形区域内均布4
‑
8块第二筋板15，第二筋板15与腔体长度等长。
49.综上所述，本发明实施例所提供的旋转脱硫喷枪用的快速连接装置的安装步骤为：
50.(1)安装夹持底座1
51.1)将夹持底座1的阶梯型连接块11的内孔套入旋转主轴01下部安装端，并将键槽对齐；
52.2)敲入键，将调节环、锁紧垫圈套入旋转主轴01的安装端，旋紧圆螺母，并通过锁紧垫圈锁死，从而将夹持底座1固连在旋转主轴01上。
53.(2)安装喷枪04
54.1)拔出楔块23，展开压板21和拉杆22；
55.2)将喷枪04吊入，将喷枪04的方形外表面与夹持底座1的夹持块14的l型槽的内表面贴合，同时，将喷枪04的上夹持端面与位于上方的夹持块14的上端面贴合，从而实现喷枪04的轴向定位；
56.3)闭合上下两个压板21及拉杆22，使上下两个压板21的l型槽与喷枪04的方形外表面的另外两个表面贴合；
57.4)将楔块23敲入压板21的插槽和拉杆22的插孔中，喷枪04与夹持底座1、压板21和拉杆22组合形成的限位腔3压紧，从而实现喷枪04的周向定位。
58.(3)连接管路连接组件4
59.1)打开快换接头43，将管路连接组件4拆分成上、下两个部分；
60.2)将上、下两个部分的锥螺纹接头分别旋入旋转主轴的中空管道011的出口和喷枪的中空管道041的入口；
61.3)通过快换接头43将管路连接组件4的上、下两个部分装配在一起。
62.旋转脱硫喷枪用的快速连接装置的拆卸步骤为：
63.(1)拆卸管路连接组件4
64.1)打开快换接头43，将管路连接组件4拆分成上、下两个部分；
65.2)将上、下两个部分的锥螺纹接头分别旋出旋转主轴的中空管道011的出口和喷枪的中空管道041的入口；
66.3)通过快换接头43将管路连接组件4的上、下两个部分装配在一起，备用。
67.(2)拆卸喷枪04
68.1)拔出楔块23，展开压板21和拉杆22；
69.2)将喷枪04吊离夹持底座1。
70.本发明所提供的一种铁水脱硫设备，包括上述具体实施例所描述的旋转脱硫喷枪用的快速连接装置；铁水脱硫设备的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。
71.需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
72.以上对本发明所提供的铁水脱硫设备及其旋转脱硫喷枪用的快速连接装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。