一种用于钢包维修的自动化筑打系统及方法与流程

本发明属于金属冶炼设备维修，具体涉及一种用于钢包维修的自动化筑打系统及方法。

背景技术：

1、在金属冶炼领域，铁水的转运主要通过钢包来实现，钢包为一种金属外壳内衬耐火浇注料的桶状体，钢包的耐火浇注料在反复盛装高温铁水的过程中会发生烧损而剥落，当钢包中50%面积上的耐火浇注料剥落超过原始厚度的50%时，则必须对钢包进行修补恢复，以确保钢包能够安全使用。

2、传统的钢包维修通常采用全人工操作的方式，操作时，将胎具一层一层的放置到钢包在金属外壳内，每放置一层胎具就将耐火浇注料铺洒到胎具与金属外壳之间的间隙内，采用人工手持振打器对铺设的耐火浇注料进行捣实。整个操作过程操作效率低下，耐火浇注料的铺设质量难以得到保证，导致修复后的钢包使用寿命短，严重制约了金属冶炼操作的生产节拍。同时，操作中还存在高空作业、工作环境恶劣等问题，给钢包维修操作带来了很大的安全隐患。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于钢包维修的自动化筑打系统及方法，解决目前在钢包维修中存在的自动化程度低、修复效率低、质量难以得到保证的问题。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、一种用于钢包维修的自动化筑打系统，包括：

4、承包装置，所述承包装置用于承载钢包并驱动钢包沿其轴线自转；

5、筑包胎具，所述筑包胎具用于设置到钢包内，与钢包之间形成用于铺设浇注料的环形空间；

6、投料装置，所述投料装置用于自动将浇注料送至筑包胎具与钢包所形成的环形空间内；

7、击打筑料装置，所述击打筑料装置通过驱动击打件上下往复运动，对环形空间内铺设的浇注料进行击打并夯实浇注料。

8、在一些实施例中，所述承包装置设置于一修包坑内，所述投料装置、击打筑料装置固定设置于修包坑上端平台上。

9、在一些实施例中，所述承包装置包括底座、回转组件、回转台和第一驱动机构，所述回转组件设置于底座与回转台之间，使回转台能够沿其竖直轴线在回转组件上旋转，所述第一驱动机构用于驱动回转台转动。

10、在一些实施例中，所述第一驱动机构设置在底座与回转台之间，第一驱动机构的输出端与回转台中心传动连接。

11、在一些实施例中，所述回转台上沿其圆周方向设置有多个用于对钢包在回转台转动中心进行定位的导向组件。

12、在一些实施例中，所述导向组件包括设置于回转台上的支座和与支座之间转动连接的导向件，所述导向件包括至少两个导向部，在将钢包放置到回转台上时，导向件上的导向部分别在不同的高度位置处与钢包的外壁之间形成相抵配合；

13、所述导向件上设置有配重件，在配重件的作用下使导向件在处于初始状态下时，导向件上位于下方位置的导向部朝向回转台中心方向设置，且各个导向件上位于上方位置的导向部所在的圆周直径大于钢包底部的直径。

14、在一些实施例中，所述配重件的自由端朝远离回转台中心的方向设置，且当配重件朝回转台一侧方向转动时，配重件的自由端与回转台相接触并限制配重件的转动。

15、在一些实施例中，所述击打筑料装置包括立柱、设置在立柱上并能够沿立柱上下滑动的主梁和设置在主梁上的击打机构，所述击打机构能够沿主梁水平滑动；

16、所述立柱与主梁之间设置有用于驱动主梁在立柱上上下运动的第二驱动机构；

17、所述主梁与击打机构之间设置有用于驱动击打机构在主梁上水平滑动的第三驱动机构；

18、所述击打件设置于击打机构上，击打机构驱动击打件上下往复运动。

19、在一些实施例中，所述击打机构包括与主梁滑动配合的安装座、沿竖直方向设置的传动件和用于驱动传动件做上下往复运动的传动机构，所述传动件与安装座之间滑动配合连接；

20、所述传动机构包括主动轮和用于驱动主动轮转动的击打驱动件，所述主动轮上沿其周向设置有导轨面；

21、所述传动件上设置有传动配合件，位于传动件与安装座之间设置有弹性件；

22、击打驱动件驱动主动轮转动时，所述传动配合件与导轨面之间形成配合，在导轨面的作用下能够在将传动件提升到设定高度后，传动配合件与导轨面之间发生分离，使传动件在弹性件所提供的弹性作用力下向下做冲击运动。

23、在一些实施例中，所述击打筑料装置中立柱能够转动或主梁能够在立柱上转动。

24、在一些实施例中，所述投料装置包括投料支架、料斗、螺旋输送机和柔性传输管，所述料斗固定设置在投料支架上，所述螺旋输送机的入口与料斗的出口连接，所述柔性传输管连接在螺旋输送机的出口，投料操作时，所述柔性传输管伸入到筑包胎具与钢包所形成的环形空间内。

25、在一些实施例中，所述筑包胎具包括多个成型板和胎具驱动机构，所述成型板分别与胎具驱动机构连接并沿圆周方向依次设置，使其组成呈桶状的壳体结构；

26、所述胎具驱动机构驱动各个成型板沿径向方向上同时朝向内侧或外侧运动。

27、在一些实施例中，所述胎具驱动机构包括驱动组件和多个剪叉支架，所述驱动组件包括驱动杆和两个驱动件，所述驱动件与驱动杆之间螺纹连接，所述剪叉支架在两端分别与两个驱动件和成型板之间连接；

28、当转动驱动杆时，驱动两个驱动件相互远离或靠近运动，从而驱动各个成型板沿径向方向上同时朝向内侧或外侧运动。

29、另一方面，本发明中还提供一种用于钢包维修的自动化筑打方法，包括以下步骤：

30、将钢包吊装到承包装置上，在承包装置上所设置的导向组件的作用下，使钢包中轴线与承包装置的转动中心位于同一直线上；

31、控制承包装置启动，带动钢包转动；

32、控制投料装置启动，在钢包底部铺设浇注料；

33、控制击打筑料装置启动，对钢包底部铺设的浇注料进行击打并夯实；

34、将筑包胎具吊装到钢包内，调整筑包胎具在钢包内的位置，使两者中轴线位于同一直线上；

35、控制投料装置向筑包胎具与钢包所形成的环形空间内铺设浇注料；

36、控制击打筑料装置对环形空间内的浇注料进行逐层击打并夯实，在钢包内形成浇注料层。

37、在一些实施例中，在钢包内形成浇注料层后，调节筑包胎具上的胎具驱动机构，使筑包胎具上的成型板同时朝内侧运动，使成型板与浇注料层分离，然后将筑包胎具从钢包中拆除，完成钢包的维修。

38、在一些实施例中，在钢包内形成浇注料层后，转动击打筑料装置的立柱或主梁，使击打筑料装置的击打件被移出修包坑，然后将钢包从修包坑内吊出。

39、本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

40、该系统可实现在钢包维修操作中对烧结料的投料、振打的全自动化操作，提高了钢包修复的效率，可实现钢包维修的自动化操作。

41、采用该系统和方法在进行钢包维修操作时，通过承包装置驱动钢包转动，采用分体式结构的筑包胎具在钢包内形成完整的浇注料成型空间，并基于可实现在多个自由度上运动以及对浇注料往复冲击振打的击打筑料装置，在不需要人工干预的情况下，能够实现整个钢包浇注料的铺设筑打操作全过程的自动化，并且能够保证各个位置处浇注料送料、振打操作的一致性，从而保证钢包修复的质量。

42、该系统和方法可实现钢包修复的自动化、修复现场的无人化操作，最大限度地减少了人员的参与，有效解决了传统操作方式所存在的安全问题，对实现传统冶金行业的自动化升级改造有着重要的意义。