一種轉爐專用半掛式廢鋼運輸車拖車的製作方法
2023-09-15 02:44:50
專利名稱：一種轉爐專用半掛式廢鋼運輸車拖車的製作方法
技術領域：
本發明屬於轉爐煉鋼運輸車技術領域，特別是提供了一種廢鋼運輸加料方式、轉爐專用半掛式廢鋼運輸拖車、專用廢鋼料鬥(以下簡稱「貨箱」)及其連接機構。
背景技術：
鋼鐵廠在生產過程中涉及大量廢鋼的運輸問題，其運輸裝置廢鋼運輸車按其行駛路線是否固定可以分為有軌式和無軌式兩類。
有軌式廢鋼運輸車通常以建立電纜拖動滑車(高架軌道或低架軌道)甚至應用電纜收集捲筒收集電纜，解決其電力輸送問題。其缺點在於①行駛路線受廠區工藝布置的影響，運輸不靈活。②電力輸送複雜，而且易出故障。③行駛路線固定，佔用廠地大。國內曾經從英國引進過柴油機——液壓系統廢鋼運輸車(新型廢鋼車拖動方式.中國設備管理.1999，127)，其特點在於改變了以往的電力拖動方式，而由車本身提供驅動力，因而在長距離運輸上具有顯著的優勢。但其無法擺脫軌道運輸的固有缺點，仍然存在運輸不靈活，佔用廠地大等缺點；此外，在使用過程中，還存在設備國產化困難，維修和備件成本過高等缺點。
LCT-40型廢鋼運輸車突破了有軌運輸的限制(LCT-40廢鋼運輸車的研製.礦業研究與開發.1999，228～31)，採用了柴油機前置，變矩器-變速箱中置，前、中橋雙橋驅動的鉸接式車體結構，其車箱採用了可脫式車箱。車箱能與車體分離，車箱兩側的支架可以直接支撐在地面上，從而可以將裝箱過程中所受的衝擊和振動直接傳到地面，對整車不產生危害。在運輸時，使用剪式升降臺將貨箱及兩側的支架抬離地面至運輸所需的高度，位於前後兩端的兩組四個支承託架伸出將車箱託住並進行定位。該車的優點在於①採用無軌式運輸，方便靈活，節約廠地佔用。②採用鉸接式車體結構，轉彎半徑小。③採用了可分離的貨箱，避免了裝箱過程中的振動和衝擊。缺點是①鉸接式車輛的牽引車貨物的重量完全由後軸承擔，載荷分配不合理，驅動性能差。②雖然採用了可脫式車箱，但仍需兩次裝卸過程，生產流程複雜。③車箱與拖車的連接定位機構複雜，使用不方便。④整車造價高。
以上兩種技術均不涉及轉爐煉鋼領域。
轉爐煉鋼過程中需加入部分廢鋼作為原料，煉鋼廠原來使用鐵路機車作為廢鋼的運輸裝置。在運輸過程中，需要在廢鋼廠對廢鋼進行預加工，再用電磁吸盤將廢鋼裝入機車車箱；運輸至轉爐車間後，通過電磁吸盤把廢鋼卸在轉爐車間，對廢鋼再做處理後，才將其裝入轉爐的加料鬥，倒入轉爐。整個過程需要兩次裝卸，佔用轉爐車間的場地大，而且在裝卸過程中使車間生產環境惡化。本發明採用專門設計的可分離式貨箱，它同時也是轉爐專用的加料裝置。只需在廢鋼加工廠一次完成裝箱過程，運送至轉爐車間後，可以直接以貨箱為加料裝置將廢鋼倒入轉爐，也可以貨箱作為存儲裝置將廢鋼存儲在轉爐車間等待冶煉，因而減少了一次裝卸過程，簡化了生產流程，提高了生產效率，同時也改善了轉爐車間的作業環境。
發明內容
本發明的目的在於提供一種廢鋼運輸加料方式和轉爐煉鋼專用半掛式廢鋼運輸拖車，該車具有載荷分配合理，驅動性能好；運輸方便靈活，轉彎半徑小，所需廠地面積小等優點。
本發明由起吊用耳軸1、2，貨箱3，卡板4、15，銷軸5、8、11、12、14，車架6，卡塊7、16，連杆9、13，平衡板10，前凹槽17，前凸塊18，後凹槽19，後凸塊20組成。耳軸1、2內設有等強度曲線；貨箱3的筋板內採取「準蜂窩狀」結構設計；使車架縱梁的各截面強度相等的槽形、箱形複合截面設計；帶導向裝置的拖車和貨箱即轉爐加料裝置一體的廢鋼料鬥；允許貨箱垂直運動而限制貨箱相對於車架水平運動和側傾旋轉運動的連接方式。卡板4通過銷軸5固定在車架6上，卡板可以繞銷軸5轉動；左右兩側的卡板通過連杆9、銷軸11、12與平衡板10鉸接。由於平衡板的作用左右兩邊的卡板只能相對於縱軸線做對稱運動。
卡板4與卡塊7接觸的曲面為漸開線曲面，保證卡板與卡塊在運動過程中的良好接觸。
本發明採用專門設計的可分離式貨箱，它同時也是轉爐專用的加料裝置。在使用過程中，只需在廢鋼加工廠一次完成裝箱過程，運送至轉爐車間後，可以直接以貨箱為加料裝置將廢鋼倒入轉爐，也可以貨箱作為存儲裝置將廢鋼存儲在轉爐車間等待冶煉，因而減少了一次裝卸過程，簡化了生產流程，提高了生產效率，同時也改善了轉爐車間的作業環境。
本發明專門設計了貨箱和拖車之間的連接機構，車架上設有凸出的裝置，貨箱底部設有凹槽，限制了貨箱和拖車之間的水平運動，同時也具有導向功能；在車架和貨箱上還設計了相互捏合的卡板和卡塊，限制了由於汽車急轉彎等情況引起的貨箱的側傾趨勢。與貨櫃上通常採用的連接機構相比(GB/T 17382-1998)，本發明所採用的連接機構無需手動操作機構即可一次完成吊裝，而且對中準確、方便。
本專利的用途轉爐專用半掛式廢鋼運輸車用於將廢鋼從廢鋼加工廠運輸至轉爐，貨箱既是轉爐的加料裝置，又是運輸過程中的貨箱。其外形如附圖1所示。
為了減輕貨箱的重量，保證足夠的強度，吊裝耳軸採用等強度設計，耳軸內的曲線如附圖2所示。
在貨箱的筋板內採用了附圖3所示的「準蜂窩狀」結構，使貨箱的強度和剛度大為增加，而質量的增加卻很小。
拖車車架的鵝頸處承受較大的彎矩和扭矩，是車架的應力集中區，縱梁在鵝頸處採用了附圖4所示的變截面設計。
車架縱梁在變截面區採用了附圖5所示的由槽形和箱形組合而成的複合截面，使車架縱梁各部分的強度相等。
半掛車上有突出的導向裝置，貨箱底部有凹槽，為了在廢鋼的加工廠和轉爐車間貨箱吊裝到拖車上時能順利到達正確位置並防止在運輸過程中貨箱與掛車之間的水平相對移動。貨箱與車架之間設有特殊的連接機構，如附圖6所示。
附圖7說明了貨箱上下運動過程中，各構件之間的相對運動。卡塊7固定在貨箱上，當貨箱從拖車上吊起時，卡塊7向上帶動卡板4，使左側卡板順時針轉動，右側卡板逆時針轉動，完成對稱運動，貨箱從車架上吊出。反之，當貨箱吊裝到車架上時，卡塊向下壓卡板，使左側卡板逆時針轉動，右側卡板順時針轉動，完成對稱運動。
在運輸過程中，由於車輛的加速、減速等運動造成的貨箱與車架的水平相對運動被車架上的突起的導向裝置和貨箱底部的凹槽限制。如附圖8所示。由於轉向等因素造成的側傾趨勢被卡板、卡塊限制。如附圖9所示。
當貨箱相對於車架有圖9所示的側傾趨勢時，貨箱左側的限位卡塊7不動，卡板4也不能繞銷軸5轉動。在連杆9、13和平衡板10的作用下，兩側卡板只能做對稱運動，右側的卡板15也不能轉動，所以限制了右側卡塊16的向上運動。
掛車和廢鋼料鬥的設計保證橋荷和整車外形尺寸滿足公路運輸的要求。
本發明的優點在於1、採用半掛式運輸方式，使廢鋼運輸方便、靈活，佔用場地面積小。
2、與貨櫃上通常採用的連接機構相比(GB/T 17382-1998)，所採用的連接機構無需手動操作機構即可一次完成吊裝，而且對中準確、方便。
3、採用了新型的廢鋼運輸加料方式，減少了一次裝卸過程，簡化了生產流程，提高了生產效率，同時也改善了轉爐車間的生產環境。
圖1是本發明的一種貨箱外形示意圖，其中耳軸1、2，貨箱3。
圖2是本發明的一種耳軸內曲線圖圖3是本發明貨箱筋板內的準蜂窩狀結構示意圖。
圖4是本發明車架縱梁變截面區俯視圖圖5是本發明車架縱梁變截面區的截面形狀示意圖圖6是本發明貨箱與車架的連接機構示意圖。其中貨箱3，卡板4，銷軸5、8、11、12，車架6，卡塊7，連杆9，平衡板10。
圖7是本發明貨箱上下運動示意圖。其中，貨箱3，卡板4、15，銷軸5、14，卡塊7、16，連杆9、13，平衡板10。
圖8是本發明貨箱與車架連接示意圖。其中，貨箱3，車架6，前凹槽17，前凸塊18，後凹槽19，後凸塊20。
圖9是本發明貨箱側傾趨勢示意圖。其中，卡板4，銷軸5、14，卡塊7、16，連杆9、13，平衡板10。
具體實施方式
圖1～圖9為本發明的一種具體實施方式
。耳軸1、2內設有等強度曲線；貨箱3的筋板內採取「準蜂窩狀」結構設計；使車架縱梁的各截面強度相等的槽形、箱形複合截面設計；帶導向裝置的拖車和貨箱即轉爐加料裝置一體的廢鋼料鬥；允許貨箱垂直運動而限制貨箱相對於車架水平運動和側傾旋轉運動的連接方式。卡板4通過銷軸5固定在車架6上，卡板可以繞銷軸5轉動；左右兩側的卡板通過連杆9、銷軸11、12與平衡板10鉸接。由於平衡板的作用左右兩邊的卡板只能相對於縱軸線做對稱運動。
卡板4與卡塊7接觸的曲面為漸開線曲面，保證卡板與卡塊在運動過程中的良好接觸。
權利要求1.一種轉爐專用半掛式廢鋼運輸車拖車，其特徵在於由起吊用耳軸(1、2)，貨箱(3)，卡板(4、15)，銷軸(5、8、11、12、14)，車架(6)，卡塊(7、16)，連杆(9、13)，平衡板(10)，前凹槽(17)，前凸塊(18)，後凹槽(19)，後凸塊(20)組成；耳軸(1、2)內設有等強度曲線；貨箱(3)的筋板內採取「準蜂窩狀」結構設計；車駕鵝頸處縱向的變截面設計；使車架縱梁的各截面強度相等的複合截面設計；帶導向裝置的拖車和貨箱即貨箱——轉爐加料裝置一體的廢鋼料鬥；允許貨箱垂直運動而限制貨箱相對於車架水平運動和側傾旋轉運動的連接方式；卡板(4)通過銷軸(5)固定在車架(6)上，卡板可以繞銷軸(5)轉動；左右兩側的卡板通過連杆(9)、銷軸(11、12)與平衡板(10)鉸接；卡板(4)與卡塊(7)接觸的曲面為漸開線曲面。
專利摘要本實用新型提供了一種廢鋼運輸加料方式和轉爐專用半掛式廢鋼運輸車拖車，該車特徵在於由起吊用耳軸(1、2)，貨箱(3)，卡板(4、15)，銷軸(5、8、11、12、14)，車架(6)，卡塊(7、16)，連杆(9、13)，平衡板(10)，前凹槽(17)，前凸塊(18)，後凹槽(19)，後凸塊(20)等組成。耳軸(1、2)內設有等強度曲線；貨箱(3)的筋板內採取「準蜂窩狀」結構設計；使車架縱梁的各截面強度相等的複合截面設計；帶導向裝置的拖車和貨箱即貨箱－轉爐加料裝置一體的廢鋼料鬥。本實用新型的優點在於運輸方便靈活，貨箱和拖車之間連接機構簡單易用，簡化了轉爐煉鋼的生產流程。
文檔編號B61D3/16GK2701716SQ20042000704
公開日2005年5月25日 申請日期2004年3月17日 優先權日2004年3月17日
發明者郝樹華, 袁清華, 董翠豔, 俞潔, 劉肇飛, 楊珏, 張文明 申請人:北京首鋼重型汽車製造廠, 北京科技大學