精炼电极接头恒力矩紧固装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及精炼电极接头恒力矩紧固装置，包括驱动系统、与驱动系统连接的执行系统、与驱动系统对应配合的信号发送单元、与信号发送单元和驱动系统连接的信号采集单元；驱动系统包括气源阀门、三联件、电磁阀和气缸；执行系统包括钢丝绳、定滑轮、电极扳手、老电极、新电极；信号发送单元包括操作按钮、松开限位和拉紧限位；定滑轮为两个，老电极和新电极均为石墨电极。本实用新型专利技术可以向电极提供恒力矩，以此紧固电极接头，避免了因接头连接操作造成的断电极事故。

Constant torque fastening device for refining electrode joint

【技术实现步骤摘要】
精炼电极接头恒力矩紧固装置
本专利申请属于冶金行业LF精炼炉设备
，具体是一种精炼电极接头恒力矩紧固装置。
技术介绍
炼钢厂在LF精炼过程中都需要采取石墨电极电弧放电来使钢水升温，以此促进钢水与白渣的反应。电极作为LF炉的核心元件，直接影响炉外精炼的成本，而采取人工的形式紧固电极螺纹，容易出现接触面受损或受力不均情况，人工紧固过程中施力过大、过小导致的电极接头锥形螺纹受力过大损坏或拧不紧问题，在生产过程中导致部分接触面电流密度过大，电磁力作用下长期振动，造成电极接头螺纹断裂，断裂的电极掉入钢包中，造成生产中断、钢水C超标形成废品，电极损坏消耗费用升高，加大了LF炉精炼生产成本。因此亟需生产出一种精炼电极接头恒力矩紧固装置，以解决上述问题。
技术实现思路
本技术需要解决的技术问题是提供一种精炼电极接头恒力矩紧固装置，能够向电极扳手施加恒定力矩，尽可能在电极接头紧固过程中避免出现受力不均导致接触面受损、接触面受力不均、锥形螺纹受力过大损坏或拧不紧问题等情况，从而降低生产事故及消耗成本。为了解决上述问题，本技术所采用的技术方案是：一种精炼电极接头恒力矩紧固装置，包括驱动系统、与驱动系统连接的执行系统、与驱动系统对应配合的信号发送单元、与信号发送单元和驱动系统连接的信号采集单元；驱动系统包括依次连接的气源阀门、三联件、电磁阀和气缸；执行系统包括与气缸连接的钢丝绳、固定在底座上并与钢丝绳配合的定滑轮、与钢丝绳末端连接的电极扳手、固定在支座上并与电极扳手处于同一水平面的老电极、通过悬臂吊装设备置于老电极正上方的新电极，电极扳手的力臂吊钩与钢丝绳末端连接，电极扳手的板手部与老电极和新电极配合，定滑轮的端面与新电极的端面平行且与电极扳手处于同一水平面；信号发送单元包括操作按钮、设置在气缸上的限位开关，限位开关和操作按钮均与信号采集单元连接，信号采集单元还与电磁阀连接。本技术技术方案的进一步改进在于：三联件为气动三联件，气动三联件包括依次连接的空气过滤器、减压阀和油雾器。本技术技术方案的进一步改进在于：限位开关包括与信号采集单元连接的设置在气缸上的松开限位和拉紧限位。本技术技术方案的进一步改进在于：定滑轮为沿钢丝绳延伸方向设置的两个。本技术技术方案的进一步改进在于：老电极和新电极均为Ф400mm石墨电极。本技术技术方案的进一步改进在于：电磁阀型号为4V310-10。本技术技术方案的进一步改进在于：悬臂吊装设备为天车。由于采用了上述技术方案，本技术取得的有益效果是：本装置向电极提供恒力矩，以此紧固电极接头，避免了以往人工紧固过程中施力过大、过小导致的电极接头锥形螺纹受力过大损坏或拧不紧问题，在生产过程中电极加热的电磁力作用下长期振动，造成电极接头螺纹断裂，断裂的电极掉入钢包中，造成生产中断、钢水C超标形成废品，电极损坏消耗费用升高。设有的定滑轮固定于支座，其端面与新电极平行，以此确保在工作过程中气缸所传递力的方向垂直于电极扳手，避免出现其他方向的力矩或者拉力。气缸带有松开限位和拉紧限位，其中气缸活塞初始位置为松开限位，气缸在信号采集单元控制下到达拉紧限位或预紧力达到要求时，信号采集单元控制电磁阀停止运作或关闭操作按钮，并在卸载后控制气缸活塞回到松开限位。附图说明图1为本技术的结构示意图；其中，1、三联件，2、气源阀门，3、定滑轮，4、电磁阀，5、气缸，6、松开限位，7、拉紧限位，8、信号采集单元，9、操作按钮，10、钢丝绳，11、电极扳手，12、老电极，13、新电极，14、悬臂吊装设备。具体实施方式下面结合实施例对本技术做进一步详细说明。一种精炼电极接头恒力矩紧固装置，参见图1，包括驱动系统、与驱动系统连接的执行系统、与驱动系统对应配合的信号发送单元、与信号发送单元和驱动系统连接的信号采集单元8；驱动系统包括依次连接的气源阀门2、三联件1、电磁阀4和气缸5；执行系统包括与气缸5连接的钢丝绳10、固定在底座上并与钢丝绳10配合的定滑轮3、与钢丝绳10末端连接的电极扳手11、固定在支座上并与电极扳手11处于同一水平面的老电极12、通过悬臂吊装设备14置于老电极12正上方的新电极13，电极扳手11的力臂吊钩与钢丝绳10末端连接，电极扳手11的板手部与老电极12和新电极13配合，定滑轮3的端面与新电极13的端面平行且与电极扳手11处于同一水平面；信号发送单元包括操作按钮9、设置在气缸5上的限位开关，限位开关和操作按钮9均与信号采集单元8连接，信号采集单元8还与电磁阀4连接。限位开关包括与信号采集单元8连接的设置在气缸5上的松开限位6和拉紧限位7。定滑轮3为沿钢丝绳10延伸方向设置的两个，定滑轮3规格为Ф150×62mm，其对应底板尺寸为105×190mm。老电极12和新电极13均为Ф400mm石墨电极。电磁阀4型号为4V310-10，气缸4规格为Ф80mm×270mm。悬臂吊装设备14为天车。信号采集单元8可以为PLC系统，也可以是其他信号采集装置，若为PLC系统，则可以为西门子S7-400，DO模板与电磁阀4相连，DI模板与操作按钮9、松开限位6、拉紧限位7均相连。钢丝绳10为6×19钢丝绳，其直径为10mm，长度1000mm，其中6代表钢丝绳结构为6股，每股19根丝。三联件1为气动三联件，气动三联件包括依次连接的空气过滤器（F）、减压阀（R）和油雾器（L）。气动三联件压力值调整计算如下：1、电极接头螺纹所需的紧固力矩：石墨电极型号为Ф400mm，其推荐连接扭矩为M=105kgf·m。2、电极扳手气缸拉紧力F:F=M/L=105kgf·m÷1m=105kgf其中：电极扳手气缸拉紧力臂长度L=1m3、气缸有杆腔受力面积为S：S=π×（D0/2）²－π×（D1/2）²=45.3cm²其中：活塞直径D0=8cm，缸杆直径D1=2.5cm。气动三联件压力值（气缸压力P）:P=F/S=105kgf÷45.3cm²=2.3kgf/cm²=0.23MPa当需要紧固电极接头时，首先通过悬臂吊装设备14（如天车）将新电极13置于老电极12上方，并采用人工拧紧的方式初步紧固，信号采集单元8通过电磁阀4控制气缸5由松开限位6开始传递动力，气缸3开始向拉紧限位7移动，带动钢丝绳10绕定滑轮3运动，气缸3所产生的动力经定滑轮3改变方向，使得电极扳手11提供的力矩大小和方向恒定不变。通过两个定滑轮3将力的方向调整至与新电极13端面平行的同时垂直于电极扳手11。当气缸5活塞未到达拉紧限位7气缸就不动作了，说明电极拧紧力矩与气缸力矩相平衡，达到了设定的电极接头旋紧的力矩要求，按下操作按钮9，关闭系统。操作步骤如下：①按图1设计各部分连接位置；②调整气动三联件1压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精炼电极接头恒力矩紧固装置，其特征在于：包括驱动系统、与驱动系统连接的执行系统、与驱动系统对应配合的信号发送单元、与信号发送单元和驱动系统连接的信号采集单元（8）；/n驱动系统包括依次连接的气源阀门（2）、三联件（1）、电磁阀（4）和气缸（5）；/n执行系统包括与气缸（5）连接的钢丝绳（10）、固定在底座上并与钢丝绳（10）配合的定滑轮（3）、与钢丝绳（10）末端连接的电极扳手（11）、固定在支座上并与电极扳手（11）处于同一水平面的老电极（12）、通过悬臂吊装设备（14）置于老电极（12）正上方的新电极（13），电极扳手（11）的力臂吊钩与钢丝绳（10）末端连接，电极扳手（11）的板手部与老电极（12）和新电极（13）配合，定滑轮（3）的端面与新电极（13）的端面平行且与电极扳手（11）处于同一水平面；/n信号发送单元包括操作按钮（9）、设置在气缸（5）上的限位开关，限位开关和操作按钮（9）均与信号采集单元（8）连接，信号采集单元（8）还与电磁阀（4）连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种精炼电极接头恒力矩紧固装置，其特征在于：包括驱动系统、与驱动系统连接的执行系统、与驱动系统对应配合的信号发送单元、与信号发送单元和驱动系统连接的信号采集单元（8）；
驱动系统包括依次连接的气源阀门（2）、三联件（1）、电磁阀（4）和气缸（5）；
执行系统包括与气缸（5）连接的钢丝绳（10）、固定在底座上并与钢丝绳（10）配合的定滑轮（3）、与钢丝绳（10）末端连接的电极扳手（11）、固定在支座上并与电极扳手（11）处于同一水平面的老电极（12）、通过悬臂吊装设备（14）置于老电极（12）正上方的新电极（13），电极扳手（11）的力臂吊钩与钢丝绳（10）末端连接，电极扳手（11）的板手部与老电极（12）和新电极（13）配合，定滑轮（3）的端面与新电极（13）的端面平行且与电极扳手（11）处于同一水平面；
信号发送单元包括操作按钮（9）、设置在气缸（5）上的限位开关，限位开关和操作按钮（9）均与信号采集单元（8）连接，信号采集单元（8）还与电磁阀（4）...

【专利技术属性】
技术研发人员：张士慧，刘扬，李俊岩，巴特，张卫卫，
申请(专利权)人：唐山不锈钢有限责任公司，唐山钢铁集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：河北;13