一种钢水罐滑板油缸防松脱装置及控制方法与流程

1.本技术涉及滑板油缸技术领域，具体涉及连铸机钢水罐滑板油缸的防松脱稳定装置及控制方法。


背景技术：

2.连铸机是将精炼好的高温钢水连续不断地浇注成具有一定断面和一定尺寸规格铸坯的设备。满载高温钢水的钢水罐到达连铸机浇注位置后，通过滑板油缸控制钢水从钢水罐流到中间罐，通过液压油缸的活塞杆收回，打开滑动水口，以使高温钢水流出。
3.传统的滑板油缸安装方式为人工将滑板油缸与滑板油缸安装座、滑板油缸活塞杆与滑板t型连杆一起精准套合，再用手动插销对油缸实现限位，而钢水罐内钢水温度为1500℃左右，滑板机构表面温度在100℃以上，工人需要忍受长时间的高温烘烤，并存在烫伤的安全隐患。再者，通过人工将滑板油缸安装在底座内，滑板油缸与底座之间由于存在晃动，还可能导致滑板油缸脱离底座，导致滑板油缸无法正常控制滑板开口，如果这一步发生失误，若不能打开滑板，将导致浇注中断、钢水回炉等情况，直接影响生产技术，带来重大的经济损失，而更为严重的是，若滑板打开后不能关闭，或者不能及时调整滑板开口大小，将有可能发生不可挽回的重大安全事故。因此，对于保证滑板油缸安装的稳定性及防松脱是技术人员研究的重点，也是目前急需解决的技术问题。
4.专利“钢包机构滑道中液压缸防滑脱结构”中通过在钢包机构滑道内安装活动挂钩，通过活动挂钩对液压缸安装把手在使用过程中进行限制，进而能够对液压缸在钢包机构滑道中的活动范围进行控制，提高生产安全性。该结构虽然能够有效提高安全性，但是在实际使用时，操作过程较为繁杂，不灵活，在安装时需保证活动挂钩的钩槽与液压缸安装把手处于同一高度，且活动挂钩在安装时，需与固定装置之间保持一定间隙，以使两者之间可转动，保证活动钩槽为液压缸安装时腾出空间。
5.专利“一种滑板油缸组件主动装拆系统”公开了包括安装座、油缸组件、夹具和机器人，其中，安装座上设有卡槽和接头座；油缸组件包括油缸、与卡槽配合的卡环和与接头座配合的接头；夹具与油缸可拆卸的连接，夹具能够锁固油缸，也能够与油缸脱离；机器人与夹具固定、并带动夹具移动，机器人还控制夹具的锁固、脱离。该申请通过接头和接头座的连接、卡环与卡槽的配合保障油缸组件的正常作业，通过机器人和夹具实现油缸的移动和装配。滑板油缸组件自动装拆系统替代人工进行油缸组件的装卸，减少了工人的劳动量。该申请通过在油缸组件上设有卡环和接头，安装座上对应设有卡槽和接头座，在安装时，利用机器人控制夹具，使夹具与油缸锁固后，再移动至安装座预设位置，使卡环与卡扣卡接固定、接头与接头座插接配合，安装完成后，机器人控制夹具脱离；而当需要拆卸时，机器人控制夹具移动至预设位置与油缸锁固，而后继续移动油缸组件从安装座上取下，使卡环与卡槽分离、接头与接头座分离，带动夹具与油缸离开安装座。该申请虽然很好地实现了油缸组件的固定，且实现了自动化操作，但操作程序较为复杂，需要在油缸、底座上预先设置有接头、卡槽、卡环、接头座等配件，还需要设置夹具在安装、拆卸过程中起到中间锁固的作用，
且实际作用中，油缸组件需与安装座组件配套，适应性不高，且如果接头、卡槽、卡环、接头座等配件出现问题，不能及时避免滑板油缸的防脱。
6.因此，根据以上存在问题，为了防止因滑板油缸滑脱造成的生产和安全事故，亟待一种新的可防止滑板油缸松脱的装置来解决隐患。


技术实现要素：

7.为了解决现有技术的问题，本技术目的在于提供一种钢水罐滑板油缸防松脱的装置，该装置制作简单、运行稳定、操作灵活、检修方便，且安全性高，能够有效防止滑板油缸从底座内部滑出，避免安全生产事故的发生。
8.为了实现上述目的，采用以下技术方案：
9.本技术示例性提供一种钢水罐滑板油缸防松脱的装置，包括水口滑板、滑板油缸、锁紧油缸和安装底座，所述安装底座位于所述钢水罐底部，所述滑板油缸嵌入所述安装底座内，所述滑板油缸内部前端套设有所述锁紧油缸，所述锁紧油缸内设有活塞套，所述滑板油缸的活塞杆从所述活塞套内穿过，并进入所述水口滑板。
10.进一步地，所述水口滑板设于所述钢水罐底部，用于控制所述钢水罐中的钢水流出；
11.所述滑板油缸位于所述水口滑板的一侧，所述活塞杆伸出侧前端连接有圆形的固定头，所述固定头直径大于所述水口滑板侧面孔洞，用于将所述水口滑板与所述滑板油缸连接，在所述滑板油缸进出油时，推动所述水口滑板开合，通过控制所述水口滑板的开合程度，进而控制所述钢水罐的钢水流量。
12.进一步地，所述锁紧油缸接近所述滑板油缸一侧设有孔洞1，用于容纳所述活塞杆穿过；所述锁紧油缸接近所述水口滑板一侧设有孔洞2，用于容纳所述活塞杆和所述活塞套穿过；所述活塞套横设于所述锁紧油缸内部，一端连接所述锁紧油缸接近滑板油缸一侧的侧面，另一端沿所述孔洞2穿出；所述活塞套呈空芯结构，与所述孔洞1大小保持一致，所述活塞杆穿过所述孔洞1，与所述活塞套一起穿过所述孔洞2，并进入所述水口滑板；所述活塞套中部设有竖向的档板，将所述锁紧油缸分为锁紧油缸无杆腔和锁紧油缸有杆腔。
13.进一步地，所述活塞套与所述活塞杆之间的间隙采用强力密封垫密封，所述滑板油缸、所述锁紧油缸连接有单独的液压油路。
14.进一步地，所述锁紧油缸无杆腔连接进油管，所述锁紧油缸无杆腔进油推动所述活塞套向所述水口滑板一侧伸出，并顶住所述水口滑板侧面，所述锁紧油缸利用所述水口滑板的反作用力，将所述滑板油缸固定在所述安装底座内。
15.进一步地，所述锁紧油缸无杆腔内增设有弹簧系统，且预压力范围为6.1～11.0kn。
16.进一步地，所述弹簧系统套装在所述活塞套上，所述弹簧系统可为碟簧。
17.进一步地，将所述锁紧油缸的底板通过螺栓与所述滑板油缸的底板进行连接，实现所述锁紧油缸套设在所述滑板油缸内。
18.进一步地，所述滑板油缸阀台、所述锁紧油缸阀台设有压力监测继电器。
19.本技术还提供一种钢水罐滑板油缸防松脱的控制方法，包括以下步骤：
20.步骤1：所述钢水罐底部设置有安装底座和水口滑板，将所述钢水罐放置于连铸机
大包上，采用机械手将所述锁紧油缸套设在滑板油缸内，嵌入至安装底座内，并将所述滑板油缸活塞杆前端固定在所述水口滑板内；
21.步骤2：所述锁紧油缸无杆腔进油，所述活塞套向前伸出，顶住水口滑板侧面，所述锁紧油缸利用所述水口滑板的反作用力，将所述滑板油缸固定在所述安装底座内；
22.步骤3：所述钢水罐准备浇铸，开启电磁阀得电，液压油通过液压油管进入所述滑板油缸有杆腔，所述滑板油缸回缩，通过所述活塞杆带动水口滑板向滑板油缸一侧移动，钢水从所述钢水罐流出，进行浇铸；
23.步骤4：若所述锁紧油缸在锁紧工作状态时，高温等导致出现漏油卸荷，所述锁紧油缸无杆腔内的弹簧系统可提供6.1～11.0kn范围内预压力，以保证所述活塞套始终顶住钢水罐水口滑板的侧面，确保在浇铸过程中滑板油缸稳定固定在安装底座内；
24.步骤5：浇铸完成后，所述滑板油缸无杆腔进油，推动活塞杆向前，从而带动水口滑板向前，堵住所述钢水罐出钢口。
25.与已有技术相比，本技术具有如下有益效果：
26.该装置通过在滑板油缸内部前端套设有锁紧油缸，锁紧油缸无杆腔通过单独的进油通道推动锁紧油缸内部的活塞套向前伸出，顶住水口滑板的侧面，通过反作用力，将滑板油缸固定在安装底座内部，避免滑板油缸出现松脱或滑脱现象。
27.进一步地，该装置为了防止当锁紧油缸由于密封效果或锁紧油缸自身的质量、材质、寿命等原因而导致漏油进而出现卸荷，通过在锁紧油缸无杆腔中设置具有一定预压力的弹簧系统，保证了即使在锁紧油缸卸荷的情况下，弹簧系统的预压力推动活塞套继续顶住水口滑板的侧面，进而将滑板油缸牢牢固定在安装底座内。
28.进一步地，该装置可协助实现滑板油缸装拆的自动化，避免了人工手动插销对油缸实现限位过程中造成的高温烫伤等安全事故，保障了作业人员的生命安全。
附图说明
29.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
30.图1为本技术装置整体安装示意图；
31.图2为本技术装置构造图；
32.附图标记：1
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滑板油缸无杆腔；2
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滑板油缸；3
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滑板油缸有杆腔；4
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活塞杆；5
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锁紧油缸；6
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锁紧油缸无杆腔；7
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锁紧油缸有杆腔；8
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活塞套；9
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固定头；10
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水口滑板；11
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钢水罐，12
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弹簧系统；13
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安装底座。
具体实施方式
33.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本技术，而不应视为限制本技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产
品。
34.为了更好地理解本技术的内容，以利于本领域技术人员实施本技术方案，以下进行详细阐述：
35.本技术的核心是提供一种钢水罐滑板油缸防松脱装置，其通过锁紧油缸5和弹簧系统12，保证了滑板油缸2牢牢卡在安装底座13内，且还可实现自动化安装和拆卸。
36.图1和图2分别为本技术装置整体安装示意图和本技术装置构造图。
37.在第一方面，本技术提供一种钢水罐滑板油缸防松脱装置，包括水口滑板10、滑板油缸2、锁紧油缸5和安装底座13，所述安装底座13位于所述钢水罐11底部，所述滑板油缸2嵌入所述安装底座13内，所述滑板油缸2内部前端套设有所述锁紧油缸5，所述锁紧油缸5内设有活塞套8，所述滑板油缸2的活塞杆4从所述活塞套8内穿过，并进入所述水口滑板10。
38.钢水罐11是置于炼钢生产车间转炉炉下，用于承接钢水并运至指定位置浇注钢坯的运输工具，水口滑板10设于钢水罐11底部，作为控制钢包钢水流量的关键系统，通过滑板油缸2控制水口滑板10开合，以控制钢水从钢水罐11流到中间罐；安装底座13置于钢水罐11底部，呈槽体结构，用于安装滑板油缸2。
39.滑板油缸2设于水口滑板10的一侧，滑板油缸2的活塞杆4伸出侧前端连接有圆形的固定头9，所述固定头9的直径大于所述水口滑板10侧面孔洞，用于将水口滑板10与滑板油缸2连接；在滑板油缸2进出油时，推动所述水口滑板10开合。
40.具体地，液压油通过液压油管进入滑板油缸有杆腔3，滑板油缸2回缩，活塞杆4带动水口滑板10向滑板油缸2一侧移动，钢水从钢水罐11流出；进一步地，通过控制所述水口滑板10的开合程度，进而控制钢水罐11的钢水流量。
41.滑板油缸2内部套设有锁紧油缸5，锁紧油缸5接近滑板油缸2一侧设有孔洞1，所述水口滑板一侧设有孔洞2，其中孔洞1用于容纳活塞杆4从其内部穿过；锁紧油缸5内部横设有活塞套8，活塞套8一端连接所述锁紧油缸接近滑板油缸一侧的侧面，另一端沿孔洞2穿出；活塞套8内部为空芯结构，与其空芯直径的大小与孔洞1大小保持一致；滑板油缸2的活塞杆4穿过所述孔洞1，继续通过活塞套8，并与活塞套8一起穿过孔洞2，活塞杆4进入水口滑板10，活塞套8顶住水口滑板10的侧面。
42.位于锁紧油缸5内部的活塞套8，从中部向所述锁紧油缸5顶部和底部设有竖向的档板，将锁紧油缸5分为锁紧油缸无杆腔6和锁紧油缸有杆腔7。
43.在将滑板油缸2嵌入安装底座13之前，先将锁紧油缸5的底板与滑板油缸2的底板固定，实现锁紧油缸5与滑板油缸2的连接；其中锁紧油缸5固定于滑板油缸2前侧，具体地，所述活塞杆4向水口滑板10方向伸出一侧为前侧。
44.锁紧油缸5设于滑板油缸2内部，其周围温度高，会存在备件老化导致破损，长时间不更换会导致安全事故的发生。因此，在安装锁紧油缸5时采取可活动连接，通过将锁紧油缸5的底板与所述滑板油缸2的底板连接，将锁紧油缸5固定在滑板油缸2内。
45.可选地，可活动连接采用螺栓连接，通过将螺栓穿过滑板油缸2前端的固定地脚螺丝孔和锁紧油缸5后侧的固定地脚螺栓孔固定。采用可活动连接，可方便及时更换新的锁紧油缸5。
46.锁紧油缸5与滑板油缸2具有单独的液压油路，两者的工作不同，是相对独立地进行工作。滑板油缸2是为了在生产作业时，通过活塞杆4前端的固定头9推动水口滑板10移
动，进而控制钢水罐11钢水流出，在安装过程中，滑板油缸2不工作；而锁紧油缸5在安装好后需要立即进油至锁紧油缸无杆腔6，推动活塞套8向前侧伸出，顶住水口滑板10的侧面，进而，水口滑板10对活塞套8产生反作用力，锁紧油缸5受到反向的推力，从而将滑板油缸2固定在安装底座13内，避免出现松脱等生产事故。
47.因此，活塞套8与所述活塞杆4之间的间隙必须采用强力密封垫密封；所述锁紧油缸5与进油管接头采用高压活接头，并采用耐高温的进口密封胶垫和耐高温防护棉包裹。
48.示例地，如果不进行密封，出现漏油、窜油等现象，会导致锁紧油缸5内部的活塞套8卸荷，无法顶住水口滑板10的侧面，导致滑板油缸2松脱，从滑板油缸安装底座13里掉落出来，造成无法控制钢水浇铸流量，出现安全事故。
49.密封后，锁紧油缸5也会由于生产加工过程中质量不达标，存在材质老化、油管表面破损、接头密封圈老化等均会导致出现漏油、窜油现象，导致锁紧油缸5无法将滑板油缸2卡在安装底座13内，造成滑脱。
50.更优化地，在锁紧油缸无杆腔6内增设有弹簧系统12，可避免当锁紧油缸5出现卸荷等问题时，滑板油缸2的脱落造成生产事故。
51.具体是这样实现的：
52.在锁紧油缸无杆腔6设有弹簧系统12，弹簧系统12一端固定于锁紧油缸无杆腔6侧面，另一端缠绕并套设在所述活塞套8上；弹簧系统12具有一定的预压力，预压力范围为6.1～11.0kn，其典型但非限制性的预压力例如为6.1kn、6.5kn、6.8kn、7.0kn、7.4kn、7.8kn、8.2kn、8.6kn、9.0kn、9.4kn、9.8kn、10.2kn、10.6kn、11.0kn。
53.在锁紧油缸5由于漏油、窜油等现象而卸荷后，活塞套8不再顶住水口滑板10侧面，水口滑板10也不再提供反作用力；弹簧系统12设于锁紧油缸无杆腔6内，始终保持一定的预压力，可为活塞套8提供一个推力，推动活塞套8继续向前顶住水口滑板10侧面，进而保证滑板油缸2的正常稳定运行。
54.根据现场测算以及实际经验，弹簧系统12的预压力过小时，推动活塞套8的推力太小，活塞套8向前伸出，但顶不住所述水口滑板10侧面，或者活塞套8向前伸出，可以顶住所述水口滑板10，但是力较小，因此将滑板油缸2卡在安装底座13内的反向推力较小，造成滑板油缸2卡不牢，容易造成脱落等问题；而预压力过大时，水口滑板10提供的反向作用力过大，滑板油缸2固定太死，在采用机械手等自动拆卸时，很难拿出。
55.可选地，弹簧系统12可选用碟形弹簧，其具有行程短、所需空间小、制作简便、材质耐用等优点，且中间为空芯，套设在活塞套8上有利于节省空间；碟形弹簧的直径依据于锁紧油缸无杆腔6的直径大小，蝶形弹簧固定于锁紧油缸无杆腔6侧面中部，无上、下偏转，为活塞套8提供较为均匀的推力。
56.进一步地，在所述滑板油缸阀台、所述锁紧油缸阀台各设有一台压力监测继电器。压力监测继电器是液压系统中当流体压力达到预定值时，使电接点动作的元件，通过调节压力监测继电器，当检测压力达到外泄降到正常工作压力所设定的阈值以下时，立刻启动plc报警程序，促使人工干预处理液压故障，保证系统正常工作。
57.在第二方面，本技术还提供一种控制钢水罐滑板油缸防松脱的控制方法，具体包括：
58.步骤1：所述钢水罐11底部设置有安装底座13和水口滑板10，将所述钢水罐11放置
于连铸机大包上，采用机械手将所述锁紧油缸5套设在滑板油缸2内，嵌入至安装底座13内，并将所述滑板油缸2前端活塞杆4固定在所述水口滑板10内；
59.步骤2：所述锁紧油缸无杆腔6进油，所述活塞套8向前伸出，顶住水口滑板10侧面，所述锁紧油缸5利用所述水口滑板10的反作用力，将所述滑板油缸2固定在所述安装底座13内；
60.步骤3：所述钢水罐11准备浇铸，开启电磁阀得电，液压油通过液压油管进入所述滑板油缸有杆腔2，所述滑板油缸2回缩，通过所述活塞杆4带动水口滑板10向滑板油缸2一侧移动，钢水从所述钢水罐11流出，进行浇铸；
61.步骤4：若所述锁紧油缸5在锁紧工作状态时，高温等导致出现漏油卸荷，所述锁紧油缸无杆腔6内的弹簧系统12可提供6.1～11.0kn范围内预压力，以保证所述活塞套8始终顶住钢水罐水口滑板10的侧面，确保在浇铸过程中滑板油缸2稳定固定在安装底座13内；
62.步骤5：浇铸完成后，所述滑板油缸无杆腔6进油，推动活塞杆4向前，从而带动水口滑板10向前，堵住所述钢水罐11出钢口。
63.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以上内容结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以上对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
64.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
65.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
66.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
67.在本技术中，在不矛盾或冲突的情况下，本技术的所有实施例、实施方式以及特征可以相互组合。在本技术中，常规的设备、装置、部件等，既可以商购，也可以根据本技术公开的内容自制。在本技术中，为了突出本技术的重点，对一些常规的操作和设备、装置、部件进行的省略，或仅作简单描述。
68.以上仅为本技术的具体实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、
等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。