高炉炉壳钻孔用钢性钻模及其应用方法技术

本发明专利技术公开了一种高炉炉壳钻孔用钢性钻模，包括外模和设置在外模内的外模阶梯孔大端、外模阶梯孔小端、外模相贯口，其特征在于，炉壳的内表面与外模的对应处设置有内模，内模的一端设置有内模相贯口，外模与内模分别固定并置于同一轴线。钢性钻模的应用方法，包括壳拼装前的准备、拼装作业、划线放展开样、在炉壳外壁上作出斜孔标记、制作钢性钻模并焊接在炉壳外壁上、固定开孔机的平面位置、制作滑动轴承、将开孔机的镶齿筒刀放入钢性钻模内，操作开孔机完成一次钻孔的步骤。本发明专利技术克服了开斜孔的不均匀切削和难定位的缺点，解决了钻杆的弯曲问题，提高了开孔的进度和精度，降低了劳动强度，提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于高炉炉壳钻孔加工工艺的，尤其涉及。
技术介绍
众所周知，高炉开孔是影响高炉安装进度和高炉质量的一个很关键的环节，随着这一问题的 解决，开孔的进度和精度以及因开孔机钻杆刚度引起的钻杆弯曲问题又成了摆在人们面前的又 一难题，尤其是开斜孔更为突出。
技术实现思路
为了解决上述难题，本专利技术直接从影响开孔进度和精度的钻杆刚度出发，提供一种在钻头 与炉壁之间加设的钢性钻模及其应用方法，以解决因开孔机钻杆刚度引起的钻杆弯曲问题，并 提高开孔机的效率和开孔的精度。本专利技术的高炉炉壳钻孔用钢性钻模，包括外模9和设置在外模9内的外模阶梯孔大端10、 外模阶梯孔小端ll、外模相贯口 12，其特征在于，炉壳1的内表面与外模9的对应处设置有 内模13，内模13的一端与炉壳1的内表面的相贯位置设置有内模相贯口 14，外模9与内模 13根据炉壳内、外表面上的洋冲眼分别固定，并置于同一轴线。高炉炉壳钻孔用钢性钻模的应用方法，具有如下步骤(1) 拼装炉壳前，在拼装平台上画出拼装炉壳基准线和水管的投影线，并在适当的位置 上加工洋冲眼；(2) 进行炉壳的拼装作业；(3) 划线放出斜孔在炉壳外壁上的展开样；(4) 作出斜孔1: l样板，并画在已拼装完毕的炉壳l外壁所在位置，用洋冲眼把每个 斜孔标记在炉壳内外壁上；(5) 按高炉冷却水管和炉皮空间角度的相贯情况，制作一个阶梯孔的钢性钻模2;(6) 将步骤(5)制作好的钢性钻模，按相贯口型和炉壳外壁的斜孔展开样板8保持一 致后焊接在炉壳外壁对应的位置上；(7) 按步骤(1)中在拼装平台上画出的冷却水管投影基准线，固定开孔机的平面位置；(8) 结合钢性钻模和开孔机镶齿筒刀的尺寸，制作一个滑动轴承3;(9) 将开孔机的镶齿筒刀4穿入该滑动轴承3后放入钢性钻模2内，然后将该滑动轴承 3与钢性钻模2或与炉壳1固定；(10)连接、启动、操作开孔机，完成一次钢性钻模的运用。 本专利技术的有益效果是，克服了现有技术开斜孔的不均匀切削和难定位的问题，解决了因开 孔机钻杆刚度引起的钻杆弯曲问题，极大地提高了开孔的进度和精度；因此，很大程度上降低了劳动强度，提高了工作效率，节省了人力、物力和财力。附图说明图1是钢性钻模工作整体的示意图； 图2是图1钢性钻模工作的俯视图； 图3是钢性钻模阶梯孔的结构示意图； 图4是图3钢性钻模结构的左视图； 图5是图3钢性钻模结构的局部俯视图。 图6是斜孔展开样板图 附图标记说明如下 1"~"炉壳 4一镶齿筒刀 7——开孔机电机9— 12--外模一外模相贯口2~~l附生钻模 5——操作手柄 8斜孔展开样板 10——外模阶梯孔大端 13——内模3——滑动轴承 6——齿条11一~^卜模阶梯孔小端 14——内模相贯口具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的钢性钻模及其应用方法做进一步描述。本专利技术钢性钻模的制作选用常规材料和常规生产工艺，采用AutoCAD进行辅助放样，同 时用相贯线切割机割出钢性钻模的相贯口，车削钢性钻模阶梯孔大端的内径比冷却水管大 l咖，钢性钻模上靠近炉壳相贯部分的小端孔径小于要加工的斜孔的内径。钢性钻模包括内模和外模两部分，外模置于炉壳1壁外表面，其中外模阶梯孔大端10为钻 头的内口处，与外模阶梯孔大端10相连接的是外模阶梯孔小端11，另一端为与炉壳1壁外 表面相贯的外模相贯口 12，内模置于炉壳壁内表面，只一端有与炉壳壁内表面相贯的内模相 贯口14;内、外模根据炉壳内外面上的洋冲眼分别固定，并置于同一轴线。钢性钻模由边长大于要开孔孔径20mm 40mm的方钢制成，外模阶梯孔大端10内径比要 开孔的孔径大lm，外模阶梯孔小端ll内径比冷却水管小2 4mm，其孔均由车削而成，内模 不开孔；内、外模相贯口面均由相贯线切割机割出，其表面要达到一定的光洁度，轴心与洋 冲眼中心相对应，并在同一轴线。应用钢性钻模对高炉炉壳斜孔加工的方法如下通常高炉炉壳的主体形状有两种， 一种是圆柱形，另外一种是圆锥形，本专利技术所涉及的斜孔加工方法适用于在上述两种形状的高炉炉壳上加工出斜孔。本专利技术主要是为了避免高炉 炉壳上斜孔加工时因开孔机钻杆刚度引起的钻杆弯曲问题，特加设钢性模具来进行钻孔。(1) 拼装炉壳前，在拼装平台上画出拼装炉壳基准线和水管的投影线，并在适当的位置 上加工洋冲眼；(2) 进行炉壳的拼装作业；(3) 画线放出斜孔在炉壳外壁上的展开样；(4) 作出斜孔1: l样板，并画在己拼装完毕的炉壳1外壁所在位置，用洋冲眼把每个 斜孔标记在炉壳外壁上；(5) 按高炉冷却水管和炉皮空间角度的相贯情况，制作一个阶梯孔的钢性钻模2;(6) 将步骤(5)制作好的钢性钻模，按相贯口型和炉壳外壁的斜孔展开样板8保持一 致后焊接在炉壳外壁对应的位置上；(7) 按步骤(1)中在拼装平台上画出的冷却水管投影基准线，固定开孔机的平面位置；(8) 结合钢性钻模和开孔机镶齿筒刀的尺寸，制作一个滑动轴承3;(9) 将开孔机的镶齿筒刀4穿入该滑动轴承3后放入钢性钻模2内，然后将该滑动轴承 3与钢性钻模2或与炉壳1固定；(10) 连接好开孔机，该开孔机由电动机7、减速器、主轴及手动进刀机构、轴承支架 和刀具组成；为了满足钻超长斜孔的钻削要求，本专利技术中选择的刀具为镶齿筒刀4，电机功 率为7. 5KW，主轴行程为900mm，主轴直径为4>32mm，采用锻钢并调质处理，主轴转速为300 400转/分钟。钻孔时，控制开孔机的进刀量为3 5mra/分钟，钻孔过程中做好冷却；启动上 述开孔机，镶齿筒刀4在主轴驱动下旋转，用手根据进刀量摇动操纵手柄5，开孔机电机7、 减速器装置底座通过齿轮和基座齿条啮合使整机连同镶齿筒刀4向前进给，滑动轴承3能够 有效防止钻孔的震动，刚接触钢管钻套2内径阶段面时候，要用较小的进给量，待正常后控 制开孔机的进刀量在3 5mm/分钟，开孔时要加冷却液进行冷却，开孔时钻屑为颗粒状可沿 着冷却液流出来。如若钻孔声有异常，应立即退出刀具，清理钻屑后，方可重新进行钻孔。 至此完成一次钢性钻模的运用。本专利技术并不局限于上述的实施方式，本领域的普通技术人员在本专利技术的启示下，在不脱 离本专利技术宗旨和权利要求所保护范围的情况下，还可以做出很多改变，这些均属于本专利技术的保护之列。权利要求1. 一种高炉炉壳钻孔用钢性钻模，包括外模(9)和设置在外模(9)内的外模阶梯孔大端(10)、外模阶梯孔小端(11)、外模相贯口(12)，其特征在于，炉壳(1)的内表面与外模(9)的对应处设置有内模(13)，内模(13)的一端与炉壳(1)的内表面的相贯位置设置有内模相贯口(14)，外模(9)与内模(13)根据炉壳内、外表面上的洋冲眼分别固定，并置于同一轴线。2. 根据权利要求1所述的高炉炉壳钻孔用钢性钻模，其特征在于，所述外模阶梯孔大端 (lO)的内径比该高炉设置的冷却水管大lmm ，外模阶梯孔小端(ll)的内径比该高炉设置的冷 却水管小2 4mm 。3. 根据权利要求1所述的高炉炉壳钻孔用钢性钻模，其特征在于，所述内模(13)不开孔。4. 权利要求1的高炉炉壳钻孔用钢性钻模的应用方法，具有如下步骤-(1) 拼装炉壳前，在拼装平台上画出拼装炉壳基准线和水管的投影线，并在适当的位置 上加工洋冲眼；(2) 进行炉壳的拼装作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高炉炉壳钻孔用钢性钻模，包括外模（９）和设置在外模（９）内的外模阶梯孔大端（１０）、外模阶梯孔小端（１１）、外模相贯口（１２），其特征在于，炉壳（１）的内表面与外模（９）的对应处设置有内模（１３），内模（１３）的一端与炉壳（１）的内表面的相贯位置设置有内模相贯口（１４），外模（９）与内模（１３）根据炉壳内、外表面上的洋冲眼分别固定，并置于同一轴线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：柴政，
申请(专利权)人：天津二十冶建设有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]