一种带有称重补偿功能的吹氩密封模块

技术领域

本发明涉及一种衡量器具，特别是涉及应用于钢水包电子秤中的一种吹氩密封模块，具体地说是一种带有称重补偿功能的吹氩密封模块。

背景技术

自动吹氩密封装置的出现，使得对半密封框架结构的钢水包电子秤的设计产生了改变；为了保证钢水包电子秤的使用精度满足现场工艺要求，钢水包电子秤在使用当中不得有外力影响，但自动吹氩密封装置需安装在钢水包耳座支撑面下方，与钢水包电子秤的安装位置在同一区域即钢水包耳座下方。自动吹氩装置分为上、下两个部分，自动吹氩装置上部安装在钢包耳座下面中心位置，自动吹氩装置下部安装在钢水包电子秤称量箱体上。而钢水包电子秤在称量钢包时，在钢包耳座下面采用四个承压头直接受力在称重传感器上对整个钢包进行整体计量，自动吹氩装置的应用对钢包进行整体计量时钢包耳座下面增加了额外的支撑点支撑，因自动吹氩装置的连接密封必然分担了整个钢包重量的一部分力，而且承担的分力不恒定，安装自动吹氩装置后如忽略此点的计量，那么对钢包整体计量精度肯定造成严重影响，因此如何检测自动吹氩装置对钢水包承担的分力，保证钢包计量的精确性，成了本行业重点研究的对象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，而提供结构紧凑、设计合理，并能对吹氩密封连接所产生的力进行精确计量的一种带有称重补偿功能的吹氩密封模块。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种带有称重补偿功能的吹氩密封模块，包括能与安装在钢水包上的吹氩装置上部密封压装对接的吹氩装置下部，吹氩装置下部连接有用于供应氩气的供气管，吹氩装置下部配设有用于对吹氩装置下部在钢水包座包后所承载的力进行计量的称重传感器，称重传感器固定安装在一个称重传感器底板上，该称重传感器的上端镶嵌式的安装有称重附件，吹氩装置下部固定安装在该称重附件上，供气管由下至上依次穿过称重传感器底板、称重传感器和称重附件与吹氩装置下部相连接。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的称重传感器为圆板式称重传感器，该称重传感器的圆形底盘上等弧度成型有六个用于通过传感器螺栓将称重传感器固定安装在称重传感器底板上的传感器安装孔，该称重传感器的圆形称盘上等弧度成型有八个用于固定称重附件的传感器螺纹孔。

上述的称重传感器的中心轴向贯通地成型有用于使供气管穿设的气管通孔，并且称重传感器圆形底盘的底面经出线防水接头引出有称重信号采集线，称重传感器底板上成型有用于与传感器螺栓螺旋配合的安装螺孔以及用于隐蔽保护出线防水接头的出线孔和用于使供气管穿设的中心通孔；出线防水接头罩套在称重传感器底板的出线孔中。

上述的称重附件为一个正方形结构的金属板，该称重附件的中心轴向贯通地成型有用于使供气管穿设的附件通孔，并且称重附件上环绕附件通孔等弧度成型有八个沉头光孔，沉头光孔中穿设有用于与称重传感器圆形称盘上的传感器螺纹孔螺旋配合将称重附件固定在称重传感器上的内六角螺栓。

上述的称重附件的底面成型有用于与称重传感器的圆形称盘定位嵌套配合的定位凹腔，定位凹腔与附件通孔为同心设置；称重附件上在相对靠近四角位置处各成型有一个用于固定安装吹氩装置下部的附件螺纹孔。

上述的吹氩装置下部包括正方形结构的法兰盘和能通过位移弹力补偿的方式保证与吹氩装置上部实现密封对接的弹力压头组件；弹力压头组件由压头以及压装在该压头的底面下用于为压头提供位移弹力的八个蝶簧组成；法兰盘成型有用于限位卡装压头的卡腔和用于穿设法兰螺栓的法兰螺孔，法兰螺栓与称重附件的附件螺纹孔螺旋相配合将吹氩装置下部固定安装在称重附件上。

上述的压头上下弹性移动地设置在法兰盘的卡腔中，该压头在靠近下部的周面上成型有用于防止压头在蝶簧的弹力作用下向上脱出卡腔的限位环形台，压头的顶面中心成型有凹入的接口腔和环绕该接口腔的密封凸台，密封凸台上安装有用于起密封作用的密封圈，接口腔的中心向下贯通成型有连接孔，该连接孔上焊接有方便与供气管对接的管接头。

八个蝶簧在压头的底面环绕连接孔呈等弧度均匀分布，并且压头的底面上对应每个蝶簧均安装有一个用于防止蝶簧横向偏移的弹簧导柱，弹簧导柱与蝶簧套装相配合。

上述的称重附件上成型有八个用于容纳相应蝶簧的弹簧定位孔，八个弹簧定位孔和八个沉头光孔在称重附件上为交替设置；蝶簧的底面与弹簧定位孔的定位台阶面定位顶接相配合，该蝶簧的顶面顶接在压头的底面上。

上述的圆形称盘的盘顶面与称重附件定位凹腔的腔底面间垫配有用于保证平衡的紫铜调整垫片。

与现有技术相比，本发明将吹氩装置下部通过称重附件与称重传感器固定组装成一体形成一个独立的计量构件，当钢水包座包后，本发明能通过该计量构件中的称重传感器对吹氩装置下部和吹氩装置上部连接密封时所产生的力进行计量，并将计量后测得的数据输出给总台与钢水包电子秤采集的称量数据进行汇总合并显示，这样就能避免钢水包电子秤的计量精度因安装有吹氩密封装置而受到的影响，从而保证了钢水包计量的精确度。

本发明结构紧凑、设计合理、密封性好，并能对吹氩密封连接所产生的力进行精确计量。

附图说明

图1是本发明的装配结构示意图；

图2是图1另一角度的结构示意图；

图3是本发明称重传感器的结构示意图；

图4是图3的俯视图；

图5是本发明称重附件结构示意图；

图6是图5中A-A向的剖视结构图；

图7是图5中B-B向的剖视结构图；

图8是本发明吹氩装置下部的结构示意图；

图9是图8的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

图1至9是本发明的结构示意图。

其中的附图标记为：定位凹腔K、传感器螺栓L1、内六角螺栓L2、法兰螺栓L3、吹氩装置下部1、法兰盘11、卡腔11a、法兰螺孔11b、压头12、接口腔12a、连接孔12b、限位环形台121、密封凸台122、蝶簧13、管接头14、弹簧导柱15、称重附件2、沉头光孔2a、附件螺纹孔2b、附件通孔2c、弹簧定位孔2d、称重传感器3、传感器安装孔3a、传感器螺纹孔3b、气管通孔3c、圆形称盘31、圆形底盘32、称重传感器底板4、安装螺孔4a、出线孔4b、供气管5、出线防水接头6、称重信号采集线7、密封圈8、紫铜调整垫片9。

目前，在炼钢装炉出钢时，都会利用钢水包电子秤来秤量承载有高温钢水的钢水包，用以确定钢水的产量或质量，同时为了实现炉外精炼，还要通过吹氩装置对钢水进行吹氩处理，以通过吹氩达到均匀钢液化学成分和温度，加快化学反应，去除有害气体和净化钢液的目的。吹氩装置包括两个部分，即安装在钢水包耳座下面的吹氩装置上部和安装在钢水包电子秤称量箱体上的吹氩装置下部1。在钢水包吊装到钢水包电子秤上时，吹氩装置上部和吹氩装置下部1密封对接。但是，由于吹氩装置对钢包进行整体计量中增加了额外的支撑点支撑，因吹氩装置的连接密封必然分担了整个钢包重量的一部分力，而且承担的分力不恒定，因此会对钢包整体计量的精度产生严重的影响。针对这种情况，本发明公开了一种带有称重补偿功能的吹氩密封模块,其能对钢水包座包后吹氩密封装置连接密封时所产生的力进行计量，使钢水包电子秤的计量精度不会因自动吹氩密封装置的安装使用而受到影响。

本发明的一种带有称重补偿功能的吹氩密封模块,包括能与安装在钢水包上的吹氩装置上部密封压装对接的吹氩装置下部1，该吹氩装置下部1连接有用于供应氩气的供气管5，供气管5可以与氩气源相连接，这样氩气就能通过供气管5、吹氩装置下部1和吹氩装置上部进入到钢水包中。为了检测出在钢水包座包后吹氩装置下部1和吹氩装置上部密封对接时所产生的力，本发明的吹氩装置下部1配设有用于计量其承担的分力大小的称重传感器3，该称重传感器3固定安装在一个称重传感器底板4上，以利用称重传感器底板4将吹氩密封模块整体安装到钢水包电子秤的称量箱体上。为了方便吹氩装置下部1与称重传感器3的组配安装，本发明先将吹氩装置下部1固定安装在一个称重附件2上，再利用称重附件2与称重传感器3固定相连成一体，从而形成一个独立的计量构件。称重附件2镶嵌式的安装在称重传感器3的上端，从而保证称重附件2与称重传感器3间的安装精度。供气管5则由下至上地依次穿过称重传感器底板4、称重传感器3和称重附件2与吹氩装置下部1相连接。

实施例中如图3和图4所示，本发明的称重传感器3为圆板式称重传感器，圆板式称重传感器结构紧凑、安装高度低，并且抗冲击能力强。称重传感器3的圆形底盘32上等弧度成型有六个传感器安装孔3a，传感器安装孔3a用于穿设传感器螺栓L1，以利用传感器螺栓L1将称重传感器3固定安装在称重传感器底板4上。称重传感器3的圆形称盘31上等弧度成型有八个带有螺纹的传感器螺纹孔3b，这样就能通过传感器螺纹孔3b和内六角螺栓L2将称重附件2和称重传感器3固定相连成一体。

实施例中请继续参见图3和图4，为了使供气管5能够的穿设安装，本发明的称重传感器3的中心轴向贯通地成型有气管通孔3c。称重传感器3的称重信号采集线7由称重传感器3圆形底盘32的底面经出线防水接头6引出。如图1和图2所示，本发明的称重传感器底板4上成型有安装螺孔4a，以及出线孔4b和中心通孔。安装螺孔4a用于与传感器螺栓L1螺旋配合，中心通孔则用于使供气管5穿设，而出线孔4b则为一个保护孔，出线防水接头6罩套在称重传感器底板4的出线孔4b中，从而达到通过隐蔽保护出线防水接头6来保护称重信号采集线7的目的。称重信号采集线7由称重传感器3底面引出，再经出线孔4b隐蔽性保护，可以防止因钢渣脱落、撞击等原因造成的信号线损坏。

实施例中，如图5、图6和图7所示，本发明的称重附件2为一个正方形结构的金属板，该称重附件2的中心轴向贯通地成型有附件通孔2c，以方便供气管5利用附件通孔2c穿设通过。称重附件2上环绕附件通孔2c等弧度成型有八个沉头光孔2a，称重附件2通过内六角螺栓L2穿过沉头光孔2a与称重传感器3圆形称盘31上的传感器螺纹孔3b螺旋配合，将称重附件2固定在称重传感器3上。

由图6可以清楚的看到，称重附件2的底面成型有用于与称重传感器3的圆形称盘31定位嵌套配合的定位凹腔K，称重传感器3的圆形称盘31嵌套在定位凹腔K中。本发明的定位凹腔K与附件通孔2c为同心设置，称重附件2上在相对靠近四角位置处还各成型有一个附件螺纹孔2b，附件螺纹孔2b用于与法兰螺栓L3螺旋配合，从而将吹氩装置下部1固定安装到称重附件2上。

如图8和图9所示，本发明的吹氩装置下部1包括正方形结构的法兰盘11和弹力压头组件。弹力压头组件在与吹氩装置上部密封对接的过程中，能通过位移弹力补偿的方式提供压力缓冲，并利用弹力补偿来保证连接的密封性。弹力压头组件由压头12以及压装在该压头12的底面下用于为压头12提供位移弹力的八个蝶簧13组成。法兰盘11成型有用于限位卡装压头12的卡腔11a和用于穿设法兰螺栓L3的法兰螺孔11b。

压头12能上下弹性移动地设置在法兰盘11的卡腔11a中，该压头12在靠近下部的周面上成型有用于防止压头12在蝶簧13的弹力作用下向上脱出卡腔11a的限位环形台121，卡腔11a的上端成型有与限位环形台121限位相配合防脱凸肩。压头12的顶面中心成型有凹入的接口腔12a和环绕该接口腔12a的密封凸台122，密封凸台122上安装有用于起密封作用的密封圈8，接口腔12a的中心向下贯通成型有连接孔12b，该连接孔12b上焊接有方便与供气管5对接的管接头14。压头12的密封凸台122的水平面高于法兰盘11的顶面所处的水平面，当压头12在与吹氩装置上部接触后，在钢水包的压力作用下，压头12能够压缩蝶簧13向下移动，实现位移弹力补偿。

实施例中，本发明的八个蝶簧13在压头12的底面环绕连接孔12b呈等弧度均匀分布，并且压头12的底面上对应每个蝶簧13均安装有一个用于防止蝶簧13横向偏移的弹簧导柱15，弹簧导柱15与蝶簧13套装相配合。

实施例中如图1和图5所示，称重附件2上成型有八个用于容纳相应蝶簧13的弹簧定位孔2d，八个弹簧定位孔2d和八个沉头光孔2a在称重附件2上为交替设置；蝶簧13的底面与弹簧定位孔2d的定位台阶面定位顶接相配合，该蝶簧13的顶面顶接在压头12的底面上。

实施例中，圆形称盘31的盘顶面与称重附件2定位凹腔K的腔底面间垫配有用于保证平衡的紫铜调整垫片9。

本发明的优点在于：

1、吹氩装置下部与称重传感器通过称重附件过渡连接形成一个完整的独立计量构件。

2、模块设计中，引入紫铜调整垫片，使得在计量时具有自我平衡调节能力，既能保证模块计量的准确性，又能起到吹氩装置上部和吹氩装置下部分连接后的密封性。

3、称重附件采用镶嵌式设计，既能满足吹氩装置下部的安装要求，又能保证整体构件的稳定性，具有抗外力撞击能力。

4、称重传感器采用圆板式结构设计，结构紧凑、安装高度低、抗冲击能力强。

5、吹氩密封模块的称重信号采集线采用隐蔽性保护设计，由称重传感器底面出线嵌入至称重传感器底板的出线孔中起到保护，不会因为钢渣的脱落、撞击造成信号线的损坏。

本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。