专利名称：施加喷涂材料的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种施加例如耐火材料等喷涂材料的设备，特别涉及将这种材料施加到一个通过有限开口很难进入的容器，例如用以运输熔融金属的叫做鱼雷形容器的内表面的设备。
英国专利说明书2036272A(日本制铁所)涉及热补炉衬的设备，其中用于将整块材料喷涂(gunning)到炉衬的损坏部分(41)的转臂构件(12)，是由向下伸入炉口的可折叠臂组件(9)进行支承的。
英国专利说明书1162340(ABSkanskaCementgjuteriet)公开了一种喷涂岩石壁的装置，该装置有夹持臂(1)，在其外端支承一个喷嘴(2)，夹持臂可套叠地进行延伸。
英国专利说明书511564(Lechler)，欧洲专利说明书0123758(AikohCo.Ltd)及美国专利说明书3690327(TaKai)都介绍了带有活节的即可转动的喷头的远距离耐火材料喷射设备(RemoteRefractorggunningApparatus)。
英国专利说明书1525540(KurosakiRefractories)公开了带有可伸缩臂(5)的修炉喷射设备;英国专利说明书1522769(KorosakiRefractories)公开了修复炉子耐火衬里的设备，它包括一个携带垂直配置喷管的活动车，喷管可被操作，以便由喷管端部的横截方向的喷嘴将耐火材料喷涂到炉衬上。
美国专利说明书4272018(希克森Hickson)公开了一种由气动缸(18)控制的可调节喷嘴(6)。
上面提到的所有专利说明书，都没有涉及在喷涂鱼雷形容器的耐火衬里内表面时，由于这种容器的有限入口所带来的特殊问题。因此，迄今为止，实践上都是由工人使用手动工具和设备来对这类容器的内表面进行衬里。因此，在进行修复操作之前，需要使该容器充分冷却，以便工人能安全进入其中。这需要好几天，期间容器停用，浪费了大量的时间。另外，所要求的耐火衬里的充分冷却，伴随着其后的重新加热，本身就造成了容器耐火衬里的进一步损坏。
本发明的目的是提供一种将涂敷材料喷涂到细长容器内部的设备，该设备可由工人在容器外侧进行遥控。
按照本发明，将涂敷材料喷涂到细长容器内部的设备包括喷头，将覆层材料供应给喷头的输送管，以及喷头支承结构，该支承结构的设计应使其能通过容器侧壁上的一个有限开口插放到容器中。该支承结构包含有翼梁;
固定到翼梁内端的悬臂组件，喷头被放置在悬臂上，悬臂被分离成至少两段，两相邻段之间有铰链;
作用在两个或每个悬臂铰链上的偏压装置，对悬臂的一段加压，使之转离相邻悬臂段的纵向轴线而弯曲;
变直装置，可被操作以克服上述偏压装置的作用，使所述悬臂的一段转动而与上述相邻悬臂段沿轴线成一直线，使悬臂变直;
将喷头横截于翼梁纵向轴线移动的装置;
由此，可将弯曲的悬臂沿长度方向插放到容器开口内，之后再变直以使喷头可大致沿着容器长度方向移动。
在本发明的一个最佳实施方案中，喷头安装在悬臂的一端，而十字头铰接到翼梁的内端，悬臂组件支承在十字头上，以便横截于上述翼梁的纵向轴线移动;该偏压装置是弹簧，该变直装置是缆索，缆索固定到悬臂组件的两端，并由装在翼梁上的装置张紧，缆索对铰链的作用与弹簧相反，从而靠缆索的张紧而将悬臂变直;合适的是，安装在翼梁上的张紧装置包含有卷绕缆索的驱动滑轮，由此滑轮的转动将使悬臂组件横过支承的十字头。
通常，喷头的安装应使其可绕悬臂组件的纵向轴线旋转。并且设置有将喷嘴从一个与上述悬臂组件的纵向轴线沿轴向成一直线的位置，移到与上述纵向轴线横截的第二位置的装置。
下面借助于附图中所示实施例来说明本发明。图面简单说明如下
图1是钢铁厂中输送熔融金属用的鱼雷形容器的侧视图;
图2是将本发明的喷头支承结构插入图1所示容器的平面图;
图3是图2所示支承结构的俯视图;
图4是图2所示支承结构的侧视图;
图5是图2所示支承结构的十字头的详细视图;
图6是图2所示支承结构的翼梁和十字头的底视图;
图7是悬臂铰链的详细视图;
图8是喷头的详细视图。
图1所示为装有导轨的鱼雷形容器10，衬有耐火材料的容器12是细长的，其圆柱形的中央部分14向两端16，18呈截锥形逐渐变细。鱼雷形容器12的安装，可绕其纵向轴线转动，使其中心浇口20可从竖立的运输位置转到容器一侧或另一侧的浇注位置。这类容器广泛应用于钢铁工业，用以将熔融金属运输到需要将其浇注到模子里的地方。但是，这种容器在修补耐火衬里时存在大量问题。主要是由于通向容器内部只有很小的入口，需要工人使用手动工具和器械来操作。
图2至7显示了喷涂设备，借此可将喷头伸进鱼雷形容器内，并由工人在容器外遥控。图示的喷头支承结构有安放在升降叉车26(用点划线表示)的叉子24上的主构架部分22。进行修理工作的工人在操作过程中可坐在叉车上。翼梁28铰接在主构架22上并向前伸出，在其前端30带有悬臂组件32。翼梁28利用位于主构架22内的两轴承36顶上和底下的主销34铰接到主构架22上，以便翼梁可绕主销的垂直轴线进行简单地转动调节。
悬臂组件32借助于十字头38与翼梁28连接，该十字头以绕垂直转销40转动的方式连接到翼梁28的前端30。在十字头的头部的两端附近装有辊子42和44，为悬臂组件32提供安装装置，使之可沿十字头的纵向移动，如下文所述。
在图4和图6中可清楚地看到，借助于缆索-滑轮系统，就可绕十字头和翼梁的转销40来调节十字头38和悬臂组件32相对翼梁28的角位置。在缆索-滑轮系统中，将翼梁缆索46的两端各自与半圆导缆件48的一端固定，然后将缆索通过导辊50绕到安装在翼梁28的主构架一端的驱动滑轮52上。转动驱动滑轮，就使缆索对导缆件作用从而转动十字体。
如图7所示，悬臂组件32包括上、下矩形断面管54、56和斜撑58，在其一端形成有耐火材料喷头的安装支架60。悬臂组件制成三部分62、64和66，也就是说制成一主段62和悬臂伸长段64和66，各由垂直转销68铰接在一起。装有弹簧70，拉动悬臂伸长段64或66，使其弯离其相邻的悬臂主段62的纵向轴线。
前文提到的将悬臂沿纵向调节到其适当位置上的装置，需要时还可使悬臂伸长段64移到其移出位置，或使其移回到与主段62成一直线的位置。这些调节装置可从图3、4和5中清楚地看到，其组成机构包含有一段钢丝绳72，第一对可绕各自的由十字头38顶面向上竖立的心轴自由转动的滑轮74，一对可在十字头背面上的两水平支架之间自由转动的导辊76，第二对可绕各自的由十字头背面直立的心轴自由转动的滑轮78。支架82上装有张紧滑轮80，可借助于曲柄把手84调节到沿着翼梁28的适当位置上。钢丝绳72的一端连接到悬臂伸长段64上的，然后钢丝绳绕过支承在十字头38上的各滑轮对74、76、78中的一个滑轮，安装在支架82上的滑轮80，再绕过支承在十字头上的各滑轮对74、76、78中的另一个滑轮，然后钢丝绳的另一端连接到远离悬臂伸长段64的另一个悬臂伸长段66的端部上。设置有可倒转的动力操作装置(未示)，以便驱动环绕有若干圈钢丝绳的滑轮80。因此，当钢丝绳被拉紧时，上述动力操作装置被启动，将悬臂组件沿纵向按所需方向移过十字头。
当支架82借助于曲柄把手84沿着翼梁28调节到适当位置上时，如果将支架82移向十字头，钢丝绳上的张力被释放。因此，在其自由端上带有喷头的悬臂伸长段，在弹簧70的作用下，就能够向侧向摆动，移向如图2、3和7中点划线所示的横向移动位置。介于另一个悬臂伸长段66和悬臂主段62之间的枢轴68这时被锁定，使该两个悬臂段沿纵向成一直线。
下面具体参考图2，尽管鱼雷形容器12的浇口20的尺寸较小，并且其两端壁16、18距浇口的距离较大，上文描述的支承设备都能把喷头带到喷涂容器一端的要求位置上，接着在喷涂过程中横向移动，因此，图示的具体容器的截锥形端部16、18和接着的圆柱形表面14都能被喷涂。如点划线所示，鱼雷形组件32能够倾斜地穿过浇口20进入容器内(图中所示为悬臂组件已被带到其横向移动位置)。然后悬壁可通过十字头向前移。在该操作中，悬壁伸长段64的横向移动，使主段62充分移过十字头，足以使其后端66离开浇口20的侧边。这样使翼梁28可以通过浇口20前进，将十字头38基本上带到鱼雷形容器的纵向轴线上，从而允许悬臂组件32返回其直线状态。
图8所示的喷头适合遥控操作，以便应用于仍然保持高温的鱼雷形容器中。该喷头包含一个由一段厚壁橡胶软管90的自由端形成的喷嘴88，软管90外面有螺旋弹簧92，该软管构成输送管以将耐火衬里材料输送到喷嘴去。橡胶软管90的另一端与旋转管接头94相连，软管90借助于旋转管接头94与干燥耐火里材料的柔软供应导管96相连。这些材料在混合头98内与由单独的供水导管100供应的水混合。
装设有驱动装置，以一定的控制速率将旋转管接头94旋转。该驱动装置由蜗杆一蜗轮机构组成，其蜗杆102与压缩空气马达104驱动连接，蜗轮106则与旋转管接头94连接。在图8中该设备用实线画出，由上述驱动装置进行旋转的旋转管接头使喷嘴沿圆形轨迹转动。装有控制装置108，以调节喷嘴由旋转管接头的转动轴线伸出的角度，在其一个特定的调节位置上，喷嘴88可沿旋转管接头的轴向伸展，如图中点划线所示。
控制装置108的组成，有一个安装在支架112上的转筒110，支架112支承在管接头94的转动部分上，有缆索114，其一端固定在转筒110上，其另一端固定在喷嘴88上。转筒110有成一体的棘轮头116，由弹簧加载的促动棘爪118促动。棘爪116由装在喷头固定部分上的凸轮(未示)来促动，使得喷嘴每转一圈，转筒就被转过一个齿的位置，喷嘴依次被拉向转筒。第二个弹簧加载制动棘爪120防止转筒在反方向上松开。棘轮头116上有若干缺齿，当喷嘴的指向是沿径向向外并横截于喷头的转动轴线时，使之与促动棘爪118相重合。这样可将喷嘴由轴向位置移到横截位置，并保持在该位置上而喷嘴仍继续旋转。有一个气动挡块(未示)，可被带到制动棘爪120的旋转路径上将制动棘爪120释放，使转筒松开，容许喷嘴返回其轴向位置(在螺旋弹簧92的作用下)。
在设备的运转过程中，将喷头86带到鱼雷形容器轴线的适当位置，并且靠近所述的一端16或18，从喷嘴沿着旋转管接头94的轴向伸展的状态开始喷涂。当转动旋转管接头的驱动装置被运转，转筒110被环形转位，使喷嘴88被逐步带到如图8中实线所示的位置。其结果，喷嘴的螺旋运动以非常满意的方式喷涂鱼雷形容器的大致半个球形的内端面。当喷嘴基本上达到成直角位置，喷嘴沿径向向外喷涂，将悬壁组件向后横过十字支架，使转动旋转管接头的驱动装置继续转动，这样就可通过设备的逐步沿着鱼雷形容器的后退移动而喷涂圆柱形内表面。将翼梁尽可能地移向浇口20的一侧面，就可使容器的多半个长度在一次喷涂操作中被喷涂。然后按相反的运动顺序将设备从容器内抽回。
接着将喷头安装在悬壁组件32另一端的悬壁伸长段66上，将介于伸长段66和悬壁主段62之间的枢轴68松开，将介于伸长段64和悬壁主段62之间的枢轴锁定，使整个操作在相反方向上重复进行，按照相同方式对容器另一半侧的内表面进行喷涂。
可以进行各种改型。应该理解，本发明最宽的方面，还可应用于喷涂耐火材料以外的其它各种涂敷材料。
需要时，可以采用和上述装置不同的其它装置来将悬壁伸长段移到移出位置，或者将其移回到与主段的纵向成一直线的位置。例如，可以采用钢丝绳强制移动机构，按需要将其在两个方向上移动。另一方面，其在一个方向上的运动除了靠弹簧，或仅仅靠弹簧实现之外，还可以或者靠适当倾斜的铰链，或者靠使用提升对接铰链(risingbutthinge)来利用重力而得以实现。
权利要求
1.将涂敷材料喷涂到细长容器(12)内部的设备，包括喷头(86)，将涂敷材料供应给喷头的输送管(96，100)，以及喷头支承结构(28，32，38)，其特征在于该支承结构的设计应使其能通过容器(12)侧壁(14)上的一个有限开口(20)插放到容器(12)中，该支承结构包括翼梁(28)；固定到翼梁内端(30)的悬臂组件(32)，喷头(86)被放置在悬臂上，悬臂被分隔成至少两段(62，64或64，66)，该两相邻段之间有铰链(68)；作用在两个或每个悬臂铰链上的偏压装置(70)，对悬臂的一段(62或66)加压，使之转离相邻悬臂段(64)的纵向轴线而弯曲；变直装置(72、74、76、78、80、82、84)，可被操纵以克服上述偏压装置的作用，使上述悬臂的一段转动而与上述相邻悬臂段沿轴线成一直线，使悬臂变直；将喷头横截于翼梁纵向轴线移动的装置(38、72、74、76、78、80)；由此，可将弯曲的悬臂沿着长度方向插放到容器开口内，之后再变直以使喷头可大致沿着器的长度方向移动。
2.根据权利要求1所述的喷涂设备，其特征在于喷头(86)安装在悬臂伸长段(64或66)的一端，十字头(38)铰接到翼梁(28)的内端(30)，悬臂组件(32)支承在十字头上，以便横截于所述翼梁的纵向轴线移动。
3.根据权利要求1或2所述的喷设备，其特征在于该偏压装置是弹簧(70)，变直装置是缆索(72)，缆索固定到悬臂组件(38)的两端，并由装在翼梁(28)上的装置(80、82、84)张紧，缆索对铰链(68)的作用与弹簧相反，靠缆索的张紧而将悬臂变直。
4.根据权利要求3所述的喷涂设备，其特征在于安装在翼梁(28)上的上述张紧装置，包含有卷绕缆索(72)的驱动滑轮(80)，由此，滑轮的转动将使悬臂组件(32)横过支承十字头(38)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的喷涂设备，其特征在于还装有将喷头(86)绕悬臂组件(32)的纵向轴线旋转的装置(94、102、104和106)。
6.根据权利要求5所述的喷涂设备，其特征在于喷头包含柔软喷嘴(90)，设置有将喷嘴从一个与上述悬臂组件(32)的纵向轴线沿轴向成一直线的位置，移到与上述纵向轴线横截的第二位置的装置(108)。
7.根据权利要求6所述的喷涂设备，其特征在于上述喷嘴移动装置(108)包含有安装在喷头转动部分(112)上的棘轮传动转筒(110)，棘轮由棘爪(118)传动，棘爪与喷头固定部分上的凸轮配合，有将喷嘴(88)与转筒(110)连接的缆索(114)，由此，喷头的转动使转筒转位并逐步将喷嘴拉向转筒。
8.根据权利要求7所述的喷涂设备，其特征在于转筒棘轮头(116)上设有空隙，与喷嘴(88)横截于悬臂组件(32)的纵向轴线的上述位置相重合。
全文摘要
将涂敷材料喷涂层到鱼雷形容器内部的设备，包括翼梁，固定到翼梁内端的悬臂和悬臂端的旋转喷头，悬臂分成至少两段，其间有铰链，作用在铰链上弹簧偏压装置将一段悬臂转离相邻悬臂端的纵向轴线而弯曲，用缆索操作的变直装置固定在悬臂两端之间并安装在翼梁上，可克服弹簧偏压装置而将悬臂变直，它包含在翼梁上绕有缆索的滑轮，滑轮的转动将使悬臂横截翼梁纵向轴线移动。弯曲的悬臂可沿长度方向伸入容器开口，然后变直使喷头旋转和沿容器纵向移动。
文档编号F27D1/16GK1031198SQ8810604
公开日1989年2月22日 申请日期1988年8月11日 优先权日1987年8月11日
发明者尤斯塔斯·彼得·巴恩斯, 道格拉斯·埃里克·斯克尔登 申请人:红绿宝石热瓷器有限公司