高炉无料钟布料器溜槽α角倾动机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高炉无料钟布料器溜槽α角倾动机构，其包括拖圈、回转支承、驱动拖圈上下运动的上传动系统、旋转套筒、溜槽悬挂装置、溜槽以及通过拖圈上下直线运动转换为溜槽倾动的下传动机构，下传动机构为行星轮直线机构。行星轮直线机构固定于旋转套筒上并通过驱动杆与回转支承的动圈连接，驱动杆设于回转支承的动圈上；溜槽悬挂装置包括设置于旋转套筒两侧的耳轴以及与耳轴连接的溜槽悬挂架；行星轮直线机构通过耳轴与溜槽悬挂架连接。本实用新型专利技术为行星直线运动机构，α角变化过程中，驱动杆在拖圈的驱动下始终做直线运动，拖圈无侧向力，省去了轨道和滚轮，整体结构大大简化，并能够保证设备的精度，实现长寿命。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种高炉无料钟布料设备，尤其是一种高炉无料钟布料器溜槽a角倾动机构。
技术介绍
目前高炉无料钟炉顶包括布料器、波纹管、下密封阀、料流调节阀、料罐、上密封阀、挡料阀和料斗，其中布料器是整套设备的核心部件，该设备安装在炉壳的钢圈上，其布料溜槽工作位置在高炉，该处正常工作温度200°C左右，在炉料异常时瞬时温度可达700°C，工作环境恶劣，荒煤气粉尘含量高，设备布料时高炉各批次的炉料从料流调节阀经过若干米的高度差冲向布料溜槽，同时还要精确的控制溜槽的倾动角度和旋转速度，对设备的可靠性、稳定性要求极高，正常情况为一代炉龄。目前布料器的结构可参见申请公开号为CN102363823A，专利名称为叉臂式无料钟高炉布料器，和授权公告号为CN202099298U，专利名称为高炉无料钟炉顶布料器的在先专利，以及卢森堡保尔 沃特(P W)公司的制作的高炉设备。其中溜槽的位置都是通过其相对于布料器轴线的a角和P角进行控制，其中a角为溜槽的轴线与布料器轴线之间的夹角，为了达到布料均匀的目的，在布料过程中溜槽需要进行两个方向的运动，一种运动是改变其与布料器轴线之间的夹角的摆动，目的是改变溜槽的a角，另外一种是借助驱动装置驱动溜槽绕布料器轴线产生的圆周运动，目的在于改变溜槽的P角。进口 P W公司的无料钟炉顶设备布料器采用行星差速结构，设备采用闭路水冷、氮气密封，寿命长、动作可靠，但结构复杂、维护成本高，生产成本居高不下。国产炉顶设备一般采用开路水冷，氮气辅助密封，结构采用连杆形式或液压缸形式，设备结构简单，其溜槽改变角度的原理是通过安装有下回转支承的拖圈上下移动带动溜槽曲柄而实现，或者通过曲柄滑槽形式来实现。其中布料器a角倾动机构中的下传动机构为:一种是采用拖圈上下 移动带动溜槽曲柄而实现布料过程中a角的变化，另一种是通过带动曲柄滑槽形式实现布料过程中a角的变化。这两种下传动机构拖圈都会承受侧向力，通用的办法为增加轨道和滚轮控制拖圈受侧向力而产生的位移，实际使用过程中a角变化很小，频率高，轨道和滚轮局部磨损，造成布料精度降低，影响设备的正常使用，由于结构存在缺陷(拖圈受侧向力)造成设备精度差，寿命短，无法与国外设备竞争。综上所述，开发一种新型的驱动a角倾动的机构以解决拖圈侧向力问题成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种可使拖圈在上、下运动过程中无侧向力、且结构简单的高炉无料钟布料器溜槽a角倾动机构。为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案是:一种高炉无料钟布料器溜槽a角倾动机构，其包括拖圈、安装在拖圈上的回转支承、驱动拖圈上下运动的上传动系统、旋转套筒、溜槽悬挂装置、溜槽以及通过拖圈上下直线运动转换为溜槽倾动的下传动机构；其关键技术在于:所述下传动机构为行星轮直线机构。所述行星轮直线机构固定于旋转套筒上并通过驱动杆与回转支承的动圈连接，所述驱动杆设于回转支承的动圈上；所述溜槽悬挂装置包括设置于旋转套筒两侧的耳轴以及与耳轴连接的溜槽悬挂架；所述行星轮直线机构通过耳轴与溜槽悬挂架连接。所述行星轮直线机构分以下几种:1、所述行星轮直线机构包括固定于旋转套筒的固定齿轮、与固定齿轮内啮合的行星轮以及设于行星轮和耳轴之间的行星连杆；所述固定齿轮的节圆直径是行星轮节圆直径的2倍，所述驱动杆与固定于行星轮节圆上的销轴铰接、且其中心线通过固定齿轮的圆心，所述耳轴的轴线通过固定齿轮的圆心；所述行星连杆的一端通过设置的轴承与行星轮的中心轴配合、另一端与耳轴固定连接，所述中心轴与行星轮固定连接。2、所述行星轮直线机构包括固定于旋转套筒的固定齿轮、与固定齿轮内啮合的行星轮以及设于行星轮和耳轴之间的行星连杆；所述固定齿轮的节圆直径是行星轮节圆直径的2倍，所述驱动杆与固定于行星轮节圆上的销轴铰接、且其中心线通过固定齿轮的圆心，所述耳轴的轴线通过固定齿轮的圆心；所述行星连杆的一端通过与其固定连接的中心轴与设于行星轮上的轴承配合、另一端与耳轴固定连接。3、所述行星轮直线机构包括固定于旋转套筒上的固定齿轮、与固定齿轮内啮合的行星轮以及设于行星轮和耳轴之间的行星连杆；所述固定齿轮的节圆直径是行星轮节圆直径的2倍，所述驱动杆与固定于行星轮节圆上的销轴铰接、且其中心线通过固定齿轮的圆心，所述耳轴的轴线通过固定齿轮的圆心；所述行星连杆的一端通过设置的轴承与行星轮上的中心轴配合、另一端与耳轴固定连接，所述中心轴与设置在行星轮上的轴承配合。4、所述行星轮直线机构包括固定于旋转套筒上的固定齿轮、与固定齿轮内啮合的行星轮以及设于行星轮和耳轴之间的行星连杆；所述固定齿轮的节圆直径是行星轮节圆直径的2倍，所述驱动杆与固定于行星轮节圆上的销轴铰接、且其中心线通过固定齿轮的圆心，所述耳轴的轴线通过固定齿轮的圆心；所述行星连杆与耳轴、中心轴为一体结构，所述中心轴与行星轮上的轴承配合。5、将上述1、2和3这三种结构中的行星连杆与耳轴制作成一体成型结构。6、所述行星轮直线机构包括固定于旋转套筒上的固定齿轮、与固定齿轮内啮合的行星轮以及设于行星轮和耳轴之间的行星连杆；所述固定齿轮的节圆直径是行星轮节圆直径的2倍，，所述驱动杆与固定于行星轮节圆上的销轴铰接、且其中心线通过固定齿轮的圆心，所述耳轴的轴线通过固定齿轮的圆心；所述行星连杆的一端与耳轴固定连接、另一端与行星轮上的中心轴为一体结构，所述中心轴与行星轮上的轴承配合。7、所述行星轮直线机构包括固定于旋转套筒上的固定齿轮、与固定齿轮内啮合的行星轮以及设于行星轮和耳轴之间的行星连杆；所述固定齿轮的节圆直径是行星轮节圆直径的2倍，所述行星齿轮上设有轴承或轴套，所述驱动杆通过设置于其下端的销轴与轴承或轴套配合，所述销轴的轴线通过行星轮的节圆、且驱动杆的中心线通过固定齿轮的圆心，所述耳轴的轴线通过固定齿轮的圆心；所述行星连杆的一端通过设置的轴承与行星轮的中心轴配合、另一端与耳轴固定连接，所述中心轴与行星轮固定连接。以上所述耳轴与固定于旋转套筒上的轴承配合。所述驱动杆的中心线与行星轮的圆心、固定齿轮的圆心三者不能位于同一直线上，这样是为了避免产生死点。作为另一种实施方案，以上所述溜槽悬挂装置还可为下述结构:包括设置于旋转套筒两侧的受行星轮直线机构驱动的异型的溜槽曲柄，所述异型的溜槽曲柄直接与溜槽通过至少一个销轴固定连接，设置的转轴与布料器上的旋转套筒铰接、并且转轴位于溜槽的侧部，所述异型的溜槽曲柄带动溜槽沿转轴转动。采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本技术为行星直线运动机构，这种结构的原理是卡尔登行星齿轮直线机构的逆用和变形(参见机械工业出版社出版的《机械设计手册》第32篇机构部分第二章直线机构)，a角变化过程中，驱动杆在拖圈的驱动下始终做直线运动，拖圈无侧向力，产品结构无缺陷，同时省去了控制拖圈的轨道和滚轮，使整体结构大大简化，并能够保证设备的精度，实现长寿命，在大型高炉炉顶设备国产化实现了重大突破，与国外产品(行星差速布料器)相比制造成本仅为其1/3，增加了设备的竞争能力。附图说明图1是本技术的安装位置示意图；图2是图1去掉布料器箱体后的结构示意图；图3是本技术的结构示意图；图4是本技术的原理示意图；其中，1、减速机；2、旋转电机；3、上传动系统；4、上回本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高炉无料钟布料器溜槽α角倾动机构，其包括拖圈（10）、安装在拖圈（10）上的回转支承（13）、驱动拖圈（10）上下运动的上传动系统（3）、旋转套筒（9）、溜槽悬挂装置、溜槽（7）以及通过拖圈（10）上下直线运动转换为溜槽倾动的下传动机构，其特征在于：所述下传动机构为行星轮直线机构（8）。

【技术特征摘要】
1.一种高炉无料钟布料器溜槽a角倾动机构，其包括拖圈(10)、安装在拖圈(10)上的回转支承(13)、驱动拖圈(10)上下运动的上传动系统(3)、旋转套筒(9)、溜槽悬挂装置、溜槽(7)以及通过拖圈(10)上下直线运动转换为溜槽倾动的下传动机构，其特征在于:所述下传动机构为行星轮直线机构(8)。2.根据权利要求1所述的高炉无料钟布料器溜槽a角倾动机构，其特征在于:所述行星轮直线机构(8)固定于旋转套筒(9)上并通过驱动杆(8-2)与回转支承(13)的动圈连接，所述驱动杆(8-2)设于回转支承(13)的动圈上；所述溜槽悬挂装置包括设置于旋转套筒(9)两侧的耳轴(8-7)以及与耳轴(8-7)连接的溜槽悬挂架(6);所述行星轮直线机构通过耳轴(8-7 )与溜槽悬挂架(6 )连接。3.根据权利要求2所述的高炉无料钟布料器溜槽a角倾动机构，其特征在于:所述上传动系统(3)包括液压缸式、双连杆式、四连杆式、丝杠传动式、钢丝绳式或齿轮齿条式。4.根据权利要求3所述的高炉无料钟布料器溜槽a角倾动机构，其特征在于:所述行星轮直线机构(8)包括固定于布料器的旋转套筒(9)上的固定齿轮(8-1)、与固定齿轮(8-1)内啮合的行星轮(8-4)以及设于行星轮(8-4)和耳轴(8-7)之间的行星连杆(8-5)；所述固定齿轮(8-1)的节圆直径是行星轮(8-4)节圆直径的2倍，所述驱动杆(8-2)与固定于行星轮(8-4)节圆上的销轴铰接、且其中心线通过固定齿轮(8-1)的圆心，所述耳轴(8-7)的轴线通过固定齿轮(8-1)的圆心；所述行星连杆(8-5)的一端通过设置的轴承与行星轮(8-4)的中心轴(8-3)配合、另一端与耳轴(8-7)固定连接，所述中心轴(8-3)与行星轮(8-4)固定连接。5.根据权利要求3所述的高炉无料钟布料器溜槽a角倾动机构，其特征在于:所述行星轮直线机构(8 )包括固定于 布料器的旋转套筒(9 )上的固定齿轮(8-1)、与固定齿轮内啮合的行星轮(8-4)以及设于行星轮(8-4)和耳轴(8-7)之间的行星连杆(8-5);所述固定齿轮(8-1)的节圆直径是行星轮(8-4)节圆直径的2倍，所述驱动杆(8-2)与固定于行星轮(8-4)节圆上的销轴铰接、且其中心线通过固定齿轮(8-1)的圆心，所述耳轴(8-7)的轴线通过固定齿轮(8-1)的圆心；所述行星连杆(8-5)的一端通过与其固定连接的中心轴(8-3)与设于行星轮(8-4)上的轴承配合、另一端与耳轴(8-7)固定连接。6.根据权利要求3所述的高炉无料钟布料器溜槽a角倾动机构，其特征在于:所述行星轮直线机构(8 )包括固定于布料器的旋转套筒(9 )的固定齿轮(8-1)、与固定齿轮内啮合的行星轮(8-4)以及设于行星轮(8-4)和耳轴(8-7)之间的行星连杆(8-5);所述固定齿轮(8-1)的节圆直径是行星轮(8-4)节圆直径的2倍，所述驱动杆(8-2)与固定于行星轮(8-4)节圆上的销轴铰接、且其中心线通过固定齿轮(8-1)的圆心，所述耳轴(8-7)的轴线通过固定齿轮(8-1)的圆心；所述行星连杆(8-5)的一端通过设置的轴承与行星轮(8-4)上的中心轴(8-3)配合、另一端与耳轴(8-7)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉清，贾卫东，
申请(专利权)人：李玉清，
类型：实用新型
国别省市：