一种卸料阀门装置的制作方法

本发明涉及工业窑炉设备、阀门控制和机械设备技术领域，具体涉及一种卸料阀门装置。

背景技术：

目前，金属熔化炉炉体由钢板及型钢焊接而成，并配备各自的燃烧器，熔化室与保温室之间备有金属液流通通道，工作时，被熔化的金属液源源不断地从熔化室流入保温室，流入保温室的金属液在保温室内经过提温达到使用温度后，人工捅开排料口的耐火泥进行排料。

再有，金属熔化炉的出料口一般用耐火水泥或石墨材料制造，常采用金属堵头外套石棉纸杯塞堵，操作人员为了避开保温炉炉口的高温，在锥形金属堵头的后面装一根长长的手柄，尽管如此，所处工作环境依然相当恶劣，在开拔堵头时尚存在着被飞溅熔液烫伤的危险。操作人员手持长柄堵头，远距离操作动作不稳，石棉纸杯易脱落，且易损坏堵头或出料口，因此，寻求替代人工作业的机构很有必要。

有一些金属熔化炉设施，金属经过金属熔化炉熔化成金属液后，不经过中转，直接通过一个导流筒导流到浇注线上进行浇注，如图1金属熔化炉所示，导流筒的长度一般在1.5米左右，这样就不需要中转设备，可以节省大量劳动力，由于导流筒一端接窑炉卸料口，另一端就是浇注口，为了防止金属液外贱和金属液降温，导流筒都是采用封闭筒结构，有些导流筒为了防止热量散失，在导流筒内还设有加热装置，这样窑炉的卸料阀门控制就设置在了炉体内，如图1所示，通过一个手动转动轴在炉顶上转动，如图2所示，手动转动轴的伸长和缩短带动底端的连接的石墨棒，通过石墨棒下端头封堵在熔池底部上的出料口，从而实现金属熔化炉的卸料控制，上述这种卸料结构，主要存在问题：

1、控制不方便，控制位置设置的炉顶，很难操控；

2、手动控制，无法及时管控卸料，如果出现紧急情况，如不及时关闭卸料口可能会造成安全事故；

3、石墨棒和熔池都是硬面接触，很难严密封堵，并且一但石墨棒损坏更换还比较麻烦，由于金属熔化炉常年工作，更换堵塞装置在不停炉的情况下工人很容易被烫伤，停炉后窑炉基本就会报废。

技术实现要素：

本发明的目的即在于克服现有技术不足，提供一种卸料阀门装置，解决带有导流筒直接浇注的金属熔化炉，通过炉顶设置的封堵阀门控制装置，控制不方便，控制位置设置的炉顶，很难操控；手动控制，无法及时管控卸料，如果出现紧急情况，如不及时关闭卸料口可能会造成安全事故；石墨棒和熔池都是硬面接触，很难严密封堵，并且一但石墨棒损坏更换还比较麻烦问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种卸料阀门装置，包括导流筒、封堵阀杆、阀杆导向架、导向安装架和气缸，所述导流筒内端通过法兰盘接头安装在熔化炉的出料口上，导流筒内端部上面开设有天窗口，所述阀杆导向架包括阀杆导向槽和连接横杆，所述阀杆导向槽包括水平段阀杆导向槽和倾斜段阀杆导向槽，水平段阀杆导向槽和倾斜段阀杆导向槽之间的夹角为125°-130°，水平段阀杆导向槽和倾斜段阀杆导向槽平滑过渡连接，槽口贯通的；两件阀杆导向槽的槽口相对镜像设置通过多根连接横杆连接固定，所述阀杆导向架通过导向安装架固定安装在天窗口对应的炉体上；所述封堵阀杆呈l型，封堵阀杆顶端垂直连接有水平导向杆，所述封堵阀杆通过水平导向杆的两端插设在对应的阀杆导向槽内滑动，封堵阀杆底端设有堵塞头；所述气缸通过气缸安装架安装固定在导流筒顶部，气缸的伸缩臂端头固定设有滑套，所述滑套套在封堵阀杆的垂直杆上滑动连接，通过气缸控制伸缩臂的伸缩，带动封堵阀杆沿阀杆导向槽向下滑动，使封堵阀杆穿过导流筒的天窗口将堵塞头封堵在窑炉的出料口上，出料口关闭；或者带动封堵阀杆沿阀杆导向槽向上滑动，使封堵阀杆从导流筒的天窗口移出，使堵塞头从窑炉的出料口拔出，出料口开启。

进一步的，所述天窗口上设有滑动盖板，与滑动盖板对应的导流筒顶部设有导向条孔，所述滑动盖板插设在导向条孔内滑动，滑动盖板内端两侧通过拉簧与炉体连接，滑动盖板外端通过拉绳绕过设置在气缸安装架上的滑轮件与滑套连接，当气缸控制伸缩臂的伸长时，滑套拉动拉绳使滑动盖板向气缸安装架方向滑动，从而天窗口逐步开启，封堵阀杆伸入天窗口内将出料口封堵；

当气缸控制伸缩臂的缩短时，滑套放松拉绳，滑动盖板通过拉簧的拉力向炉体方向滑动，从而天窗口逐步闭合，封堵阀杆从天窗口内逐步撤离，出料口被打开。

进一步的，所述滑轮件包括滑轮和滑轮安装座，所述滑轮安装在滑轮安装座上，所述滑轮安装座滑动插设在气缸安装架上，滑轮安装座内端通过张紧簧连接在气缸安装架上，由于气缸安装架与炉体之间导流筒上的空间限制，滑动盖板滑动空间也会受到限制，在气缸的伸缩臂还没有全部伸长时，滑动盖板已抵在气缸安装架上，如果伸缩臂再伸长，拉绳必然会断裂，所以滑轮安装座设计成伸缩结构，当滑动盖板已抵在气缸安装架上时，拉绳会拉动滑轮件从气缸安装架上伸长，当伸缩臂缩短时，滑轮安装座会先通过张紧簧的拉动复位，然后滑动盖板才会再拉簧的作用下将天窗口关闭。

进一步的，所述导向安装架顶部设有与炉体连接的斜拉杆，通过斜拉杆使导向安装架固定安装在炉体上。

进一步的，所述堵塞头活动安装在封堵阀杆上，根据出料口的尺寸更换对应的堵塞头尺寸。

进一步的，所述水平导向杆两端套设有轴承，水平导向杆两端通过轴承镶嵌在阀杆导向槽滑动槽内滑动。

进一步的，所述水平段阀杆导向槽和倾斜段阀杆导向槽采用平滑过渡连接。

进一步的，所述导流筒通过法兰盘及螺栓活动安装在炉体上。

进一步的，所述堵塞头上带有硅酸铝纤维堵帽。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种卸料阀门装置，通过在导流筒内端部顶面开设有天口窗，别的位置机会不可能设置堵塞系统，从天窗口入手设计的气动控制的阀门堵塞系统，即不影响导流筒正常导流，将阀门堵塞系统设置在炉体外，也便于维修控制；

2、本发明一种卸料阀门装置，核心要点是如何解决从天窗口入手设计的阀门堵塞系统，由于天窗口是纵向向上的，而窑炉的出料口(卸料口)是横向向外的，并且，出料口是向炉体内凹的，所以设计堵塞装置从天窗口纵向进入，再横向运动将出料口封堵，在天窗口不能过大的情况下很难实施，由于天窗口过大很多会导致导流的金属液温度散失，还会影响导流筒1结构强度及加速炉丝或加热棒的安装；

3、本发明一种卸料阀门装置，通过设计的阀杆导向架、封堵阀杆以及只能做水平伸缩运动的气缸，通过阀杆导向架对封堵阀杆的滑动限位，从而固定了封堵阀杆的运动轨迹，从而控制堵塞头在封堵时，先从导流筒上方倾斜运动到天窗口位置，再穿过天窗口，使堵塞头与出料口在同一水平线时，封堵阀杆做水平运动顺利将堵塞头堵塞在出料口上，天窗口长度只需比封堵阀杆的水平杆段单边长1-2cm，实现的天窗口长度最小化，天窗口的宽度只需要比堵塞头单边块1-2cm即可，也完全实现最小化；只是通过阀杆导向架对封堵阀杆限位滑动还是远远不行的，本发明通过在气缸的伸缩臂端头固定设有滑套，滑套套在封堵阀杆的垂直杆上滑动连接，这样滑套可以保证封堵阀杆垂直杆部分一直垂直，水平杆部分一直水平，同时，封堵阀杆的垂直杆可以在滑套内滑动，从而依封堵阀杆最短的运动轨迹实现出料口的开闭，同时还不影响导流筒的导流工作；

4、本发明一种卸料阀门装置，为了弥补设置天窗口使导流筒存在散失热量的可能，本发明设置的与封堵阀杆同步运动的滑动盖板，通过滑动盖板可以实现在导流筒进行金属液导流时保持密闭的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为现有金属熔化炉炉体的结构示意图；

图2为图1中金属熔化炉炉体上的堵塞装置结构示意图；

图3为本发明卸料阀门装置安装在炉体上的结构示意图；

图4为本发明封堵阀杆运行到将出料口封堵状态结构示意图；

图5为本发明封堵阀杆运行到从出料口封堵水平撤离完成的状态结构示意图；

图6为本发明封堵阀杆运行到准备从天窗口撤离的状态结构示意图；

图7为本发明封堵阀杆运行到阀杆导向架最高位置的状态结构示意图；

图8为本发明封堵阀杆的结构示意图；

图9为本发明阀杆导向架的结构主视示意图；

图10为本发明阀杆导向架的结构侧视示意图；

图11为本发明导向安装架的结构示意图；

图12为本发明导流筒的俯视结构示意图；

图13为本发明滑轮件的结构示意图；

附图中标记及对应的零部件名称：

1-导流筒，2-封堵阀杆，3-阀杆导向架，4-导向安装架，5-气缸，6-炉体，7-出料口，8-天窗口，9-阀杆导向槽，10-连接横杆，11-水平段阀杆导向槽，12-倾斜段阀杆导向槽，13-水平导向杆，14-堵塞头，15-伸缩臂，16-滑套，17-滑动盖板，18-导向条孔，19-拉簧，20-拉绳，21-滑轮，22-滑轮安装座，23-张紧簧，24-气缸安装架，25-斜拉杆，26-硅酸铝纤维堵帽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图3-13所示，本发明一种卸料阀门装置，包括导流筒1、封堵阀杆2、阀杆导向架3、导向安装架4和气缸5，所述导流筒1内端安装在炉体6的出料口7上，导流筒1内端部顶面开设有天窗口8；所述阀杆导向架3包括阀杆导向槽9和连接横杆10，所述阀杆导向槽9包括水平段阀杆导向槽11和倾斜段阀杆导向槽12，水平段阀杆导向槽11和倾斜段阀杆导向槽12之间的夹角为125°-130°；水平段阀杆导向槽和倾斜段阀杆导向槽平滑过渡连接，槽口贯通的；都是u型槽口，两件阀杆导向槽9的槽口相对镜像设置通过多根连接横杆10连接固定成阀杆导向架3，连接横杆10主要起到连接两个阀杆导向槽9固定作用，所述阀杆导向架3通过导向安装架4固定安装在天窗口7对应的炉体6上。导向安装架4的结构主要是角钢焊接，没有具体的结构要求，只要把阀杆导向架3牢固安装的合适位置就可。

所述封堵阀杆2呈l型，在封堵阀杆2的连接外角位置最好做圆角或倒边处理，避免封堵阀杆2在通过天窗口7时挤压在导流筒1，由于导流筒1是采用保温材料浇注而成，很容易被损坏，同样在导流筒1的天窗口8的边沿上也最好做边角处理，这样避免与封堵阀杆2触碰到，还能最小的设计天窗口8的尺寸，封堵阀杆2顶端垂直连接有水平导向杆13，所述封堵阀杆2通过水平导向杆13的两端插设在对应的阀杆导向槽9内滑动，封堵阀杆2底端设有堵塞头14；所述气缸5通过气缸安装架24安装固定在导流筒1顶部，作为本领域技术人员，可知，气缸5通过一个吊装架固定安装在阀杆导向架3上也是可以的，这样后面的滑轮件只需要架设在导流筒1就可，气缸5的伸缩臂15端头固定设有滑套16，所述滑套16套在封堵阀杆2的垂直杆上滑动连接，通过气缸5控制伸缩臂15的伸缩，带动封堵阀杆2沿阀杆导向槽9向下滑动，使封堵阀杆2穿过导流筒1的天窗口8将堵塞头14封堵在炉体6的出料口7上，出料口7关闭；或者带动封堵阀杆2沿阀杆导向槽9向上滑动，使封堵阀杆2从导流筒1的天窗口8移出，使堵塞头14从炉体6的出料口7拔出，出料口7开启卸料。

所述天窗口8上设有滑动盖板17，滑动盖板17和导流筒1一样采用保温浇注料支撑，与滑动盖板17对应的导流筒1顶部设有导向条孔18，所述滑动盖板17插设在导向条孔18内滑动，滑动盖板17内端两侧通过拉簧19与炉体6连接，滑动盖板17内端与拉簧19连接处最好设置有盲孔，这样在滑动盖板17完全将天窗口8关闭时，拉簧19可以收储在沉孔内，滑动盖板17外端通过拉绳20绕过设置在气缸安装架24上的滑轮件与滑套16连接，当气缸5控制伸缩臂15的伸长时，滑套16拉动拉绳20使滑动盖板17向气缸安装架24方向滑动，从而天窗口8逐步开启，同步，封堵阀杆2伸入天窗口8内将出料口7封堵。

当气缸5控制伸缩臂15的缩短时，滑套16松开拉绳20，滑动盖板17通过拉簧19的拉力向炉体6方向滑动，从而天窗口8逐步闭合，封堵阀杆2上的堵塞头14与出料口7，并从天窗口8内逐步撤离，出料口7被打开。

所述滑轮件包括滑轮21和滑轮安装座22，所述滑轮21安装在滑轮安装座22上，所述滑轮安装座22滑动插设在气缸安装架24上，滑轮安装座22内端通过张紧簧23连接在气缸安装架24上，由于气缸安装架22与炉体6之间导流筒1上的空间限制，滑动盖板17滑动空间也会受到限制，在气缸5的伸缩臂15还没有全部伸长时，滑动盖板17已抵在气缸安装架24上，如果伸缩臂15再伸长，拉绳20必然会断裂，所以滑轮安装座22设计成伸缩结构，当滑动盖板17已抵在气缸安装架24上时，拉绳20会拉动滑轮件从气缸安装架24上伸长，当伸缩臂15缩短时，滑轮安装座22会先通过张紧簧23的拉动复位，然后滑动盖板17才会在拉簧19的作用下将天窗口8关闭。

所述导向安装架4顶部设有与炉体6上连接有斜拉杆25，通过斜拉杆25使导向安装架4更牢固固定安装在炉体6上。

所述堵塞头14上带有硅酸铝纤维堵帽26。硅酸铝纤维堵帽26为一次性的，每次封堵需更换一个，因为硅酸铝纤维堵帽26受压后易破损。

如图4-6，一种卸料阀门装置封堵开启过程，如图4所示，封堵阀杆2上的水平导向杆13滑到阀杆导向槽9的最底端，堵塞头14将出料口7封堵的装置，同时，滑动盖板17也是完全开启的，当需要开启出料口7时，通过气缸控制阀控制气缸5的伸缩臂15回缩，伸缩臂15带动滑套16水平向外移动，在滑套16的拉动下，封堵阀杆2沿水平段阀杆导向槽11向炉体6外侧滑动，即刻出料口7开启，在金属液还没有留到堵塞头14上时，封堵阀杆2继续在伸缩臂15及滑套16水平拉动下运动，封堵阀杆2运行至倾斜段阀杆导向槽12，由于倾斜段阀杆导向槽12的导向作用，封堵阀杆2开始上升，封堵阀杆2的垂直杆部分在滑套16的限位作用下也向上滑动提升，带动封堵阀杆2沿倾斜段阀杆导向槽12向上滑动，使封堵阀杆2从导流筒1的天窗口8移出，同时，滑动盖板17通过拉簧19的拉力向炉体6方向滑动，从而天窗口8逐步闭合，封堵阀杆2上的堵塞头14与出料口7，并从天窗口8内逐步撤离，出料口7被打开。出料口7开启卸料，如图6所示。

图6-4，一种卸料阀门装置封堵过程，上述步骤逆向进行，从而牢固将出料口密封严密。

发明一种卸料阀门装置，通过在导流筒1内端部顶面开设有天窗口8，别的位置机会不可能设置堵塞系统，从天窗口8入手设计的气动控制的阀门堵塞系统，即不影响导流筒1正常导流，将阀门堵塞系统设置在炉体外，也便于维修控制。

核心要点是如何解决从天窗口8入手设计的阀门堵塞系统，由于天窗口8是纵向向上的，而窑炉的出料口(卸料口)是横向向外的，并且，出料口是向炉体内凹的，所以设计堵塞装置从天窗口8纵向进入，再横向运动将出料口封堵，在天窗口8不能过大的情况下很难实施，由于天窗口8过大很多会导致导流的金属液温度散失，还会影响导流筒1结构强度及加速炉丝或加热棒的安装。

通过设计的阀杆导向架3、封堵阀杆2以及只能做水平伸缩运动的气缸5，通过阀杆导向架3对封堵阀杆2的滑动限位，从而固定了封堵阀杆2的运动轨迹，从而控制堵塞头14在封堵时，先从导流筒1上方倾斜运动到天窗口8位置，再穿过天窗口8，使堵塞头14与出料口7在同一水平线时，封堵阀杆2做水平运动顺利将堵塞头14堵塞在出料口7上，天窗口8长度只需比封堵阀杆2的水平杆段单边长1-2cm，实现的天窗口8长度最小化，天窗口8的宽度只需要比堵塞头14单边块1-2cm即可，也完全实现最小化；只是通过阀杆导向架3对封堵阀杆2限位滑动还是远远不行的，本发明通过在气缸5的伸缩臂15端头固定设有滑套16，滑套16套在封堵阀杆2的垂直杆上滑动连接，这样滑套16可以保证封堵阀杆2垂直杆部分一直垂直，水平杆部分一直水平，同时，封堵阀杆2的垂直杆可以在滑套16内滑动，从而依封堵阀杆2最短的运动轨迹实现出料口的开闭，同时还不影响导流筒1的导流工作。

为了弥补设置天窗口8使导流筒1存在散失热量的可能，本发明设置的与封堵阀杆2同步运动的滑动盖板17，通过滑动盖板17可以实现在导流筒1进行金属液导流时保持密闭的。

本发明整体结构结构，操作方便，开启或闭合出料口只需要1-3秒，安全可靠。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。