一种多功能风口内部渣铁清理装置

技术领域

本发明涉及高炉技术，特别涉及一种多功能风口内部渣铁清理装置。

背景技术

风口小套是高炉生产中的重要设备，在检修和更换风口小套时，需清除风口内部的渣铁。在进行风口清渣作业时，由于作业区域周围管道较多，环境恶劣，清渣部位深度约1.5米左右，位置低矮，作业人员的站位观察比较困难。清渣操作人员需要用沉重的长钢钎和手锤，弯着腰用手锤敲击钢钎进行清渣作业，由于温度较高，操作人员不能长时间进行持续作业。如果遇到风口内部出现漏渣、漏铁等情况，清渣作业将变的更加困难。

发明内容

本发明的目的在于设计一种多功能风口内部渣铁清理装置，解决人工清渣费时费力，检修时间长、清渣质量不易保证，检修作业时存在安全隐患等问题，而且，代替操作人员完成繁重、复杂的体力工作，提高劳动效率和清渣质量。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种多功能风口内部渣铁清理装置，其包括：可行走小车，包括车体及其下的车轮；所述车体后部凸设一固定平台；活动平台，其包括安装平台及其下的连杆机构、高度调整电动推杆；所述连杆机构由设置于安装平台底面前、后部两侧的两根前连杆、两根后连杆及分别连接两前连杆、两后连杆上下的第一、第二上连接轴、第一、第二下连接轴组成的四连杆机构；所述两前连杆下部的第一下连接轴两端分别活动连接于所述可行走小车的车体前部；两后连杆下部的第二下连接轴两端活动连接于车体后部；所述高度调整电动推杆的缸体设置于所述可行走小车车体后部的固定平台，其活塞杆端部连接于所述第二上连接轴的中部；渣铁清理机构，包括：安装座，设置于所述安装平台顶面的前部，为一带腔室的壳体结构，其轴向中央设左右贯通的中心通孔；内驱动杆，其后部穿设于所述安装座的中心通孔，位于安装座内的内驱动杆上设内驱动齿轮及其两侧的轴承；内驱动轴，其一端设置于所述安装座内，平行布置于内驱动杆一侧，内驱动轴上设与所述内驱动齿轮啮合的内驱传动轮及其两侧的轴承；内驱动电机，其输出端通过联轴器联接所述内驱动轴的另一端；外驱动杆，其为管体，套设于内驱动杆外，外驱动杆后部伸入所述安装座内，且，外驱动杆前、后端部与内驱动杆之间设滚动轴承；外驱动齿轮，设置于位于安装座内的外驱动杆上；外驱动轴，其一端设置于所述安装座内，平行布置于内驱动杆另一侧，外驱动轴上设与所述外驱动齿轮啮合的外驱传动轮及其两侧的轴承；外驱动电机，其输出端通过联轴器联接所述外驱动轴的另一端；气动打击机，设置于所述内驱动杆后端；至少一个可换式清渣件，设置于所述内驱动杆前端或/和外驱动杆前端。

进一步，还设有角度调整电动推杆；

所述车体上端面后部两侧各设一固定座，固定座上沿长度方向设导槽，所述两根后连杆下部的第二下连接轴的两端分别穿设于该导槽中；

所述角度调整电动推杆的缸体设置于所述可行走小车车体上端面中央，其活塞杆端部连接所述第二下连接轴中部。

更进一步，还设有一车体锁定机构，包括：

连接板，L形结构，其一端枢轴连接于所述可行走小车车体前部中央；

锁定气缸，其缸体倾斜固定于所述可行走小车车体前部中央近连接板一侧，其活塞杆端部连接于所述连接板弯折部；

锁定杆，其后端部连接于所述连接板，其前端部设一卡扣用的勾部。

优选的，所述安装平台上设平行布置的两滑轨及其上滑块，所述渣铁清理机构的安装座设置于所述滑块上；安装平台中央沿轴向设丝杠，所述安装座底部中间设供所述丝杠连接的螺孔；推进马达，设置于安装平台顶面中央后端，其输出端联接所述丝杠后端。

优选的，可换式清渣件包括：

定位座，其上平行设置上、下通道，通过下通道套设于所述外伸于外驱动杆前端的内驱动杆前端，并由螺母锁定；

驱动齿轮，套设于所述外驱动杆前端上；

驱动连接套，中部穿设于所述定位座上通道内，其后端设与所述驱动齿轮啮合的传动齿轮；

可换式磨头，设置于所述驱动连接套前端。

优选的，所述可换式清渣件为锥形磨头、平底磨头或鼓形磨头。

优选的，所述可换式磨头包括支撑杆及其前端的磨头，支撑杆插置于所述驱动连接套前端内。

优选的，所述磨头为锥形磨头、平底磨头或鼓形磨头。

优选的，所述可换式磨头的支撑杆后部穿设第一连接法兰，对应的，所述驱动连接套前端设与所述第一连接法兰配合的第二连接法兰，支撑杆后部插置于所述驱动连接套前部内。

优选的，所述第一、第二连接法兰的对接面分别为相互嵌套的凹凸结构。

本发明旋转清渣装置的推进与后退采用变频电机加丝杆的驱动方法，使多功能旋转清渣装置的推进与后退更加平稳，推进力更大，可提升铁渣清理速度和效率。

本发明设计外驱动杆和内驱动杆旋转，实现磨头的自转和公转，实现磨头对风口周边清理残渣。

当内驱动杆电机旋转时，带动内驱动轴、内驱传动轮、内驱动齿轮，从而内驱动杆、定位座和磨头一起转动，这时所述磨头以内驱动杆的轴心为圆心进行圆周公转，这样磨头可将风口圆周上的结渣清理干净。

当外驱动杆电机旋转时，带动外驱动轴、外驱传动轮及外驱动齿轮旋转，从而带动外驱动杆转动，进而带动定位座上的驱动连接套及其上的磨头转动，将风口某一部位的结渣清理干净。

磨头自转后可定点将风口某一部位的(或局部的)结渣清理干净。

当用磨头无法清除风口残渣时，本发明还设计了旋转打击清渣方式，可将所述内驱动杆联接的定位座拆除，安装一个旋转冲击磨头，当内驱动杆电机旋转时带动齿轮、内驱动杆和磨头一起转动，气动打击机设置在内驱动杆的尾部，为内驱动杆提供轴向打击力。所述的气动打击机打击时，打击力通过内驱动杆传递到磨头上，使磨头边旋转边冲击渣铁，从而达到更加有效的清渣要求。

为了更有效地清除风口的残渣，本发明设计了多种清渣工作模式及多种形式的磨头，设有锥形磨头、平底磨头、鼓形磨头等，磨头采用硬质合金制作。大磨头用于整体清渣(带冲击)，小磨头用于局部清渣或周向清渣。磨头设计有自转和可围绕驱动杆轴线的公转，磨头可在驱动连接套处拆装更换。

本发明各种形状的磨头能方便清除不同材质和形状的渣铁，确保清渣质量和清渣速度，磨头的支撑杆采用莫氏锥度加凹凸法兰，使磨头更换方便快捷。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例中活动平台的立体图。

图3为本发明实施例中渣铁清理机构的结构示意图。

图4为本发明实施例中渣铁清理机构、可换式清渣件的结构示意图。

图5为本发明实施例中渣铁清理机构、可换式清渣件(旋转冲击式磨头)的结构示意图。

图6为本发明实施例中可换式清渣件的结构示意图。

图7为本发明实施例中可换式清渣件的分解示意图。

图8为本发明实施例中磨头(平底磨头)结构示意图。

图9为本发明实施例中磨头(锥形磨头)的结构示意图。

图10为本发明实施例中磨头(鼓形磨头)的结构示意图。

图11为本发明实施例中可换式清渣件(旋转冲击式磨头)的剖视图。

图12为图11的右视图。

具体实施方式

参见图1～图12，本发明所述的多功能风口内部渣铁清理装置，其包括：

可行走小车1，包括车体101及其下的车轮102、102’；所述车体101后部凸设一固定平台103；

活动平台2，其包括安装平台21及其下的连杆机构22、高度调整电动推杆23；所述连杆机构22由设置于安装平台21底面前、后部两侧的两根前连杆221、两根后连杆222及分别连接两前连杆221、两后连杆222上下的第一、第二上连接轴223、223’、第一、第二下连接轴224、224’组成的四连杆机构；所述两前连杆221下部的第一下连接轴224两端分别活动连接于所述可行走小车1的车体101前部；两后连杆222下部的第二下连接轴224’两端活动连接于一个固定于车体101后部；所述高度调整电动推杆23的缸体设置于所述可行走小车车体101后部的固定平台103，其活塞杆端部连接于所述第二上连接轴223’的中部；

渣铁清理机构3，包括：

安装座31，设置于所述安装平台101顶面，为一带腔室的壳体结构，其轴向中央设左右贯通的中心通孔311、311’；

内驱动杆32，其后部穿设于所述安装座31的中心通孔311、311’，位于安装座31内的内驱动杆32上设内驱动齿轮321及其两侧的轴承；

内驱动轴33，其一端设置于所述安装座31内，平行布置于内驱动杆32一侧，内驱动轴33上设与所述内驱动齿轮321啮合的内驱传动轮331及其两侧的轴承；

内驱动电机34，其输出端通过联轴器联接所述内驱动轴33的另一端；

外驱动杆35，其为管体，套设于内驱动杆32外，外驱动杆35后部伸入所述安装座31内，且，外驱动杆35前、后端部与内驱动杆32之间设滚动轴承；

外驱动齿轮36，设置于位于安装座31内的外驱动杆35上；

外驱动轴37，其一端设置于所述安装座31内，平行布置于内驱动杆32另一侧，外驱动轴37上设与所述外驱动齿轮36啮合的外驱传动轮371及其两侧的轴承；

外驱动电机38，其输出端通过联轴器联接所述外驱动轴37的另一端；

气动打击机39，设置于所述内驱动杆32后端；

至少一个可换式清渣件4，设置于所述内驱动杆32前端或/和外驱动杆35前端。

进一步，还设有角度调整电动推杆7；

所述车体101上端面后部两侧各设一固定座104，固定座104上沿长度方向设导槽1041，所述两根后连杆222下部的第二下连接轴224’的两端分别穿设于该导槽1041中；

所述角度调整电动推杆7的缸体设置于所述可行走小车车体101上端面中央，其活塞杆端部连接所述第二下连接轴224’中部。

更进一步，还设有一车体锁定机构5，包括：

连接板51，L形结构，其一端枢轴连接于所述可行走小车车体101前部中央；

锁定气缸52，其缸体倾斜固定于所述可行走小车车体101前部中央近连接板51一侧，其活塞杆端部连接于所述连接板51弯折部；

锁定杆53，其后端部连接于所述连接板51，其前端部设一卡扣用的勾部531。

优选的，所述安装平台101上设平行布置的两滑轨6及其上滑块61，所述安装座31设置于所述滑块61上；安装平台21中央沿轴向设丝杠62，所述安装座31底部中间设供所述丝杠62连接的螺孔；推进马达63，设置于安装平台21顶面中央后端，其输出端联接所述丝杠62后端。

参见图6，所述可换式清渣件4包括：

定位座41，其上平行设置上、下通道411、412，通过下通道412套设于所述外伸于外驱动杆35前端的内驱动杆32前端，并由螺母锁定；

驱动齿轮42，套设于所述外驱动杆35前端上；

驱动连接套43，中部穿设于所述定位座41上通道411内，其后端设与所述驱动齿轮42啮合的传动齿轮44；

可换式磨头45，设置于所述驱动连接套43的前端。

参见图6、图7，所述可换式磨头45包括支撑杆451及其前端的磨头453，支撑杆451插置于所述驱动连接套43前端内。

所述可换式磨头45的支撑杆451后部穿设第一连接法兰452，对应的，所述驱动连接套43前端设与所述第一连接法兰452配合的第二连接法兰431，支撑杆451后部插置于所述驱动连接套43前部内。

优选的，所述第一、第二连接法兰452、431的对接面分别为相互嵌套的凹凸结构。

参见图8～图10，所述可换式清渣件4包括锥形磨头、平底磨头或鼓形磨头。

本发明所述清渣装置的工作过程：

1)驱动清渣小车运动到相应工作位置，升降及角度调整机构动作，使走行平台到达工作位置，挂钩驱动气缸动作使车体与炉体上的定位杆连接在一起。

2)清渣作业过程：清渣作业分两种模式，旋转打击清渣和周向磨削清渣模式，共四种磨头。旋转打击清渣模式工作时，使用旋转冲击磨头，利用车载定位使磨头对准风口中心，进给电机驱动钻杆进给，同时钻头通过驱动电机驱动进行旋转清渣作业，当遇到坚硬难清的情况，气动打击机启动动作，通过钻杆带动磨头冲击渣体。周向磨削清渣模式工作时，可根据残渣情况，分别使用三种不同的磨头进行清理。磨头可进行三向动作，一是通过进给电机驱动进行进给动作；二是通过内驱动杆电机带动内驱动杆旋转，使磨头沿风口周向运动，实现360°清渣；三是通过外驱动杆电机带动外驱动杆旋转再带动磨头自转，实现定点磨削。

本发明设计四种磨头，可实现现场快速更换。三种周向磨头使用圆锥面加平面齿定位固定，扭矩通过平面凹凸法兰啮合后传递。旋转冲击型磨头采用键和螺栓固定连接。现场可根据残渣情况选择不同磨头清渣。