高炉喷枪置换机制造技术

本发明专利技术涉及一种高炉喷枪置换机，采用移动式工业机械手作业，代替人工置换，属于冶金高炉工艺技术领域。高炉是大生产作业，如果在生产中喷枪坏了，不能及时换枪，就使喷煤粉助燃不能正常作业，从而使炉内温度降低，出铁量减少，生产效率下降，使每天的生产成本增加300‑500万元。由于高炉正常休风要3‑6个月，因此，其损失很大。本发明专利技术通过结构的合理设计解决了上述问题，高炉喷枪在带风的情况下置换对高炉大生产作业产生的效益是巨大的。它解决了目前高炉喷枪带风置换的困难，其技术工艺达到世界先进水平。

【技术实现步骤摘要】
高炉喷枪置换机
本专利技术涉及一种高炉喷枪置换机，采用移动式工业机械手作业，代替人工置换，属于冶金高炉工艺

技术介绍
据申请人了解，目前，高炉喷枪在正常生产中烧坏了不能带风置换，原因是带风生产时炉中压力大（0.4MPa），温度高（1500℃-2000℃），如果把喷枪从炉中拔出，一方面高温高压的炉内气体会从枪管中喷出，十分危险；另一方面，喷枪重，枪头烧坏后要用大力从枪套中拔出，人的力量不够。因此，只能等到休风停产时置换，给冶金高炉生产带来降低生产效率的后果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对现有技术存在的缺陷，提出一种移动式工业机械手（装置）和一种耐高温和高压的密封喷枪套，使换喷枪的过程中，炉中高温高压的气体不能从喷枪套中泄露出来，达到安全换喷枪的目的。为了达到以上目的，本专利技术的技术方案如下：一种高炉喷枪置换机，包括由远程控制操作盒，电控柜，操作台组成的信号控制系统，由电动机，发动机，油压控制站组成的动力机构系统，由行走底盘及旋转底盘组成的底盘系统，由上下调节油缸前后支架、拔枪道轨、抓手移动油缸、左右调节油缸、左右摆动转轴、收缩活塞、滑轮、夹紧油缸、液力转变器、马达、旋转马达减速箱、液压夹紧抓手组成的机械手喷枪置换机构系统；由密封盖、耐高温密封圈、密封腔体、密封气体耐高温球阀和耐高温球阀组成的枪套密封机构系统组成，底盘带有移动马达和底盘转动马达（也可以不带转动马达）可移动或转动，所述底盘上装有前后立柱支架，其支架里装有上、下移动的调节油缸，所述支架上安装有让液压夹紧抓手前后移动的道轨，在道轨下安装有抓手移动油缸，所述抓手配套有夹紧油缸、转动马达、液力转变器及旋转马达减速箱及前后移动的道轨，抓手在它们的作用下，夹紧喷枪，360度转动，在抓手移动油缸的作用下前后运动，达到把喷枪从喷枪置换枪套中置换的目的，所述喷枪枪套有耐高温球阀，密封气体耐高温球阀，耐高温密封圈，高压高温密封腔体及密封盖组成，其作用是确保在喷枪置换过程中，炉中高温高压气体不外泄，达到安全换枪的目的。本专利技术进一步完善的方案，所述底盘上设置有油压控制站、电控箱、操作台、发动机及密封气源给各油缸及马达提供动力，底盘设置有移动马达和转动马达，电控柜、操作台及远程控制操作盒可使高炉喷枪置换机实现远程控制，其置换机上的液压控制站和枪套球阀带有手动和电动控制，操作台实现手动控制（也可以实现电动远程控制）各球阀、各油缸及马达的动作。发动机可实现在现场无动力电源的情况下使置换机正常工作。密封气源是保证在现场没有常温高压的气源情况下自带气源，保证喷枪枪套正常工作，达到安全换枪。本专利技术进一步完善方案：所述前支架，后支架，左右调节油缸，上下调节油缸，能使拔枪道轨中心线上、下、左、右平移及摆动。在抓手移动油缸的作用下，使液压夹紧抓手实现空间三维运动；在马达及旋转马达减速箱的作用下，液压夹紧抓手抓紧喷枪，实现X、Y、Z三维移动及X方向转动的机械手功能。当转动底盘转动90度后，高炉喷枪置换机可以在三维Z方向实现换枪作业，实现机械手在空间X、Y、Z三维移动。在X、Z二维方向转动的全能机械手，实现高炉风口平台全方位换枪作业。本专利技术进一步完善方案：当换枪时，液压夹紧抓手抓紧密封盖，马达转动带动抓手转动，使密封盖松开（松开3-5圈）抓手抓住喷枪，抓手移动油缸后退，抓手抓着喷枪开始拔枪，打开密封气体耐高温球阀，当喷枪头位置到达密封腔体时，关闭耐高温球阀，常温高压密封气体通过密封气体管道进入密封腔体，由于密封气体压力高于炉内压力形成高压腔，采用以风制风的方法，使炉内高温高压气体出不来，这时，抓手抓住密封盖，完全松开密封盖。抓手后退，拔出喷枪，完成拔枪过程。装抢时，抓手抓住喷枪，直管子喷枪直接插进耐高温密封圈，弯头喷枪先把密封盖和密封圈套在喷枪上，抓手抓紧喷枪把弯头插进密封腔体内，抓手轻推密封盖，使密封圈插入密封腔体槽内，抓手转动，密封盖螺纹连接密封腔体，打开密封气体耐高温球阀，打开耐高温球阀，炉内高温高压气体被密封腔内高压区顶住，抓手把喷枪插入指定深度，抓手拧紧密封盖，关闭密封气体耐高温球阀，完成装枪。高炉是大生产作业，如果在生产中喷枪坏了，不能及时换枪，就使喷煤粉助燃不能正常作业，从而使炉内温度降低，出铁量减少，生产效率下降，使每天的生产成本增加300-500万元。由于高炉正常休风要3-6个月，因此，其损失很大。本专利技术的有益效果：本专利技术解决了上述问题，高炉喷枪在带风的情况下置换对高炉大生产作业产生的效益是巨大的。它解决了目前高炉喷枪带风置换的困难，其技术工艺达到世界先进水平。附图说明图1为高炉喷枪置换机及喷枪套技术工艺总图。图2为高炉喷枪置换机技术工艺总图。图3为高炉喷枪置换机机械抓手技术工艺总图。图4为四轮移动底盘高炉喷枪置换机及喷枪套技术工艺总图。图中标号为1.后支架上下调节油缸，2.履带（或四轮）底盘，3.油压控制站，4.电控柜，5.操作台，6.拔枪道轨，7.后支架，8.左右调节油缸，9.远程控制操作盒，10.左右摆动转轴，11.前支架，12a.发动机，12b.气源，14.滑轨，15.前支架上下调节油缸，16.液力转变器，17.液压夹紧抓手，18.耐高温密封圈，19a.弯管喷枪，19b.直管喷枪，20.耐高温球阀,21.密封气体管道,22.密封气体耐高温球阀,23a.密封腔体，23b.密封盖，24.旋转马达减速箱,25.马达，26夹紧油缸，27.喷枪球阀,28.抓手移动油缸,29.旋转底盘，30.收缩活塞，31.底盘旋转马达，32.底盘移动马达。具体实施方式实施例1底盘功能在高压油的作用下，通过信号控制系统的指令使底盘移动马达32转动，带动履带(或四轮)底盘移动及转动，实现底盘行走，同时使底盘转动马达31转动，使机械手喷枪置换机构在底盘上转动。具体如图1-图4所示，履带（或四轮）底盘2在操作台5，发动机12a，油压控制站3，电控柜4，远程控制操作盒9的作用下，底盘可人工手动操作，也可远程电控操作，可前后、左右转动运动，其旋转底盘29在旋转马达31的作用下可带动车身整个转动，实现高炉喷枪置换机平面上全方位运动。使用电源时，由油压控制站3中的电动机作为动力。用发动机作为动力时，只需柴油或汽油。液压夹紧抓手的运动控制如图1和图2所示，后支架上下调节油缸1和前支架上下调节油缸15是控制液压夹紧抓手17上下运动的执行油缸，可使液压夹紧抓手17的中心线上下同时平行运动，也可使中心线倾斜运动，左右调节油缸8左右摆动转轴10，收缩活塞30可使液压夹紧抓手17的拔枪道轨6左右平行移动，也可叉动，使拔枪道轨6产生一个小角度的左右摆动，以便调整液压夹紧抓手17的运动对中中心，精准抓枪拔枪。前支架11，后支架7，左右调节油缸8，后支架上下调节油缸1，前支架上下调节油缸15，能使拔枪道轨中心线上、下、左、右平移及摆动。抓手移动油缸28前后移动可使液压夹紧抓手17，滑轮14在拔枪道轨6中前后移动，达到拔枪装枪的目的。夹紧油缸26左右运动的拉力通过液力转变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高炉喷枪置换机,其特征是：由信号控制系统、动力机构系统、底盘移动及旋转机构系统、机械手喷枪置换机构系统和枪套密封机构系统组成；/n所述信号控制系统由远程控制操作盒、电控柜和操作台组成，各部件通过信号线连接而成，该系统对各种马达、各种油缸、各种球阀发控制信号，实现其各自功能，也可通过手动控制发出指令；/n所述动力机构系统由电动机、发动机、气源、油压控制站组成，电动机或发动机提供动力，使油压控制站中的油泵输出高压油，使气源输出常温高压密封气体；/n所述底盘移动及旋转机构系统由行走底盘及旋转底盘构成，在高压油的作用下，通过信号控制系统的指令使底盘移动马达转动，带动底盘履带或四轮移动及转动，实现底盘行走，同时使底盘转动马达转动，使机械手喷枪置换机构在底盘上转动；/n所述机械手喷枪置换机构系统由上下调节油缸，前、后支架，拔枪道轨，抓手移动油缸，左右调节油缸，左右摆动转轴，收缩活塞、滑轮、夹紧油缸、液力转变器、马达、旋转马达减速箱、液压夹紧抓手组成；/n所述枪套密封机构系统由密封盖、耐高温密封圈、密封腔体、密封气体耐高温球阀和耐高温球阀组成，密封盖和密封腔体采用螺纹连接，两个球阀和密封腔体采用法兰或螺纹连接，球阀可采用手动或手动和电动控制；/n前面所述的高压油在其控制信号作用下输入上下调节油缸，拔枪道轨在前后上下调节油缸的作用下上下运动，高压油进入抓手移动油缸，油缸带动滑轮使油缸夹紧抓手在拔枪道轨上前后移动，高压油进入左右调节油缸使前、后支架左右按需求运动，这样使液压夹紧抓手在拔枪道轨上实现上下、前后、左右的三维运动；/n前面所述的高压油在其控制信号的作用下，进入夹紧油缸，在其液力转变器的作用下使液压夹紧抓手产生抓紧力，液压马达（气压或电力）在油压的驱动下通过旋转马达减速箱使液压夹紧抓手转动；高压油在控制信号的作用下，进入底盘转动马达带动拔枪道轨转动，使其液压夹紧抓手全方位转动达到机械手功能；/n前面所述发动机（电机）带动压缩机产生高压密封气体气源，高压气源通过管道进入枪套，枪套由密封盖、耐高温密封圈、密封腔体、密封气体耐高温球阀和耐高温球阀组成；/n当喷枪置换时，在控制信号的作用下，液压夹紧抓手中心对准密封盖中心，抓住密封盖，转动几圈，适当松开密封盖，打开密封气体耐高温球阀，高压密封气体进入密封腔体，由于密封气体压力高于炉内压力P密＞P炉，炉内气体不能外漏，液压夹紧抓手抓住喷枪，抓手移动油缸后移，喷枪被拉出耐高温球阀，当喷枪头到达密封腔体时，关闭耐高温球阀，炉内高压气体不能外泄，拉出喷枪，关闭密封气体耐高温球阀，完成喷枪从枪套中拔出；把新喷枪球阀关死，插入夹紧油缸，液压夹紧抓手抓住喷枪，在抓手油缸前移的过程中，把喷枪头插入密封盖进入到密封腔体，打开密封气体耐高温球阀，高压密封气体进入腔内，再打开耐高温球阀，抓手移动油缸前移，使喷枪头到达指定位置，液压夹紧抓手松开喷枪，前移抓住密封盖，转动几圈，把耐高温密封圈挤紧，关闭密封气体耐高温球阀，完成换枪工序。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高炉喷枪置换机,其特征是：由信号控制系统、动力机构系统、底盘移动及旋转机构系统、机械手喷枪置换机构系统和枪套密封机构系统组成；
所述信号控制系统由远程控制操作盒、电控柜和操作台组成，各部件通过信号线连接而成，该系统对各种马达、各种油缸、各种球阀发控制信号，实现其各自功能，也可通过手动控制发出指令；
所述动力机构系统由电动机、发动机、气源、油压控制站组成，电动机或发动机提供动力，使油压控制站中的油泵输出高压油，使气源输出常温高压密封气体；
所述底盘移动及旋转机构系统由行走底盘及旋转底盘构成，在高压油的作用下，通过信号控制系统的指令使底盘移动马达转动，带动底盘履带或四轮移动及转动，实现底盘行走，同时使底盘转动马达转动，使机械手喷枪置换机构在底盘上转动；
所述机械手喷枪置换机构系统由上下调节油缸，前、后支架，拔枪道轨，抓手移动油缸，左右调节油缸，左右摆动转轴，收缩活塞、滑轮、夹紧油缸、液力转变器、马达、旋转马达减速箱、液压夹紧抓手组成；
所述枪套密封机构系统由密封盖、耐高温密封圈、密封腔体、密封气体耐高温球阀和耐高温球阀组成，密封盖和密封腔体采用螺纹连接，两个球阀和密封腔体采用法兰或螺纹连接，球阀可采用手动或手动和电动控制；
前面所述的高压油在其控制信号作用下输入上下调节油缸，拔枪道轨在前后上下调节油缸的作用下上下运动，高压油进入抓手移动油缸，油缸带动滑轮使油缸夹紧抓手在拔枪道轨上前后移动，高压油进入左右调节油缸使前、后支架左右按需求运动，这样使液压夹紧抓手在拔枪道轨上实现上下、前后、左右的三维运动；
前面所述的高压油在其控制信号的作用下，进入夹紧油缸，在其液力转变器的作用下使液压夹紧抓手产生抓紧力，液压马达（气压或电力）在油压的驱动下通过旋转马达减速箱使液压夹紧抓手转动；高压油在控制信号的作用下，进入底盘转动马达带动拔枪道轨转动，使其液压夹紧抓手全方位转动达到机械手功能；
前面所述发动机（电机）带动压缩机产生高压密封气体气源，高压气源通过管道进入枪套，枪套由密封盖、耐高温密封圈、密封腔体、密封气体耐高温球阀和耐高温球阀组成；
当喷枪置换时，在控制信号的作用下，液压夹紧抓手中心对准密封盖中心，抓住密封盖，转动几圈，适当松开密封盖，打开密封气体耐高温球阀，高压密封气体进入密封腔体，由于密封气体压力高于炉内压力P密＞P炉，炉内气体不能外漏，液压夹紧抓手抓住喷枪，抓手移动油缸后移，喷枪被拉出耐高温球阀，当喷枪头到达密封腔体时，关闭耐高温球阀，炉内高压气体不能外泄，拉出喷枪，关闭密封气体耐高温球阀，完成喷枪从枪套中拔出；把新喷枪球阀关死，插入夹紧油缸，液压夹紧抓手抓住喷枪，在抓手油缸前移的过程中，把喷枪头插入密封盖进入到密封腔体，打开密封气体耐高温球阀，高压密封气体进入腔内，再打开耐高温球阀，抓手移动油缸前移，使喷枪头到达指定位置，液压夹紧抓手松开喷枪，前移抓住密封盖，转动几圈，把耐高温密封圈挤紧，关闭密封气体耐高温球阀，完成换枪工序。


2....

【专利技术属性】
技术研发人员：宗品禾，宗宁枫，
申请(专利权)人：宗品禾，
类型：发明
国别省市：江苏;32