後入頂針式拉拔機構及後入頂針式鋼包上水口熱更換裝置的製作方法

2023-05-25 21:25:06 1

本實用新型涉及一種冶金行業耐火材料用後拔除工具，特別涉及一種鋼包上水口熱更換時，拉拔模塊能夠從滑板側送入並卡住鋼包上水口殘磚拉出的工具。

背景技術：

鋼包滑動水口系列耐材包括鋼包上水口、上滑板、下滑板、鋼包下水口，主要作用為在澆鋼過程中控制鋼水的流速.其中鋼包上水口安裝在鋼包底部，通過火泥與水口座磚的內壁緊密配合。鋼包上水口的內孔由於受到鋼水的衝刷而不斷擴大，正常情況下其使用壽命一般只有15爐次，而與之配套的水口座磚壽命一般在40、50次，也就是說，鋼包在周轉過程中需要多次熱更換上水口。

舊上水口殘磚的拆除，目前國內普遍採用風鎬打碎的方式，近兩年開始嘗試採用機械拔除上水口，這類機構由液壓缸、定位支架及連接部分、從鋼包口送入到上水口孔內並卡住的拉拔模塊組成，我們稱之為前入式；這種裝置需要幾人配合才能完成作業，另外，近幾年國內鋼廠開始逐步推廣鋼包全程加蓋，此類前入式拔除機構就不能使用，因此，產業化前景越來越小。

近年，也有嘗試開始設計從滑板裝配側送入上水口孔內進行拔除作業的裝置(稱之為後入式，)，後入式熱更換裝置的動力、支撐部分與前入式基本相似，區別主要是送入上水口的後入式拉拔模塊，因為模塊需要從滑板側裝入上水口，裝入後還需要打開並卡牢上水口,因此伸入上水口部分必須是活動結構，或者幾種零部件組合在一起。實際上，受限於上水口孔內狹小尺寸，活動部分順利打開的概率極低，且高溫環境下還要承受很大的拉力，也非常容易損壞，因些，這類後入式裝置設計難度很大，雖然可以查閱到有類似原理的專利，但市場上還沒有見到這種類型的熱更換裝置實物。

技術實現要素：

有鑑於此，本實用新型在於提供一種結構結實耐用、拔除成功率高、拉拔模塊從滑板側送入上水口孔內的後入頂針式上水口拔除裝置。

為解決上述問題，本實用新型採用如下技術方案：

後入頂針式拉拔機構，包括後入式拉杆、銷釘、活動頭和頂針，所述後入式拉杆的一端通過所述銷釘與所述活動頭鉸接，所述頂針位於所述後入式拉杆上的導向通道內並可在所述導向通道內往復滑動，所述頂針向著所述活動頭的方向滑動可推動所述活動頭以所述銷釘為軸轉動，所述導向通道沿所述後入式拉杆的軸向設置。

上述後入頂針式拉拔機構，所述後入式拉杆的一端為鉸接端、另一端為拉拔端，所述鉸接端通過所述銷釘與所述活動頭鉸接。

上述後入頂針式拉拔機構，所述鉸接端和所述拉拔端之間的所述後入式拉杆由同軸的徑向限位及軸嚮導向部、軸嚮導向部和頂針端頭承接部組成，所述軸嚮導向部位於所述徑向限位及軸嚮導向部和所述頂針端頭承接部之間，並且所述頂針端頭承接部鄰近所述拉拔端；所述導向通道由位於所述軸嚮導向部表面上的第一導向凹槽、位於所述徑向限位及軸嚮導向部內的導向孔以及位於所述鉸接端表面上的第二導向凹槽組成。

上述後入頂針式拉拔機構，所述頂針一端的為限位端頭、另一端為驅動端頭，所述限位端頭位於所述拉拔端與所述軸嚮導向部之間，所述限位端頭與所述頂針端頭承接部的表面接觸且凹凸配合，所述限位端頭自所述拉拔端向所述軸嚮導向部運動時，所述驅動端頭推動所述活動頭以所述銷釘為軸轉動。

上述後入頂針式拉拔機構，所述限位端頭的最大寬度大於所述第一導向凹槽的入口最大寬度。

上述後入頂針式拉拔機構，所述限位端頭和所述頂針端頭承接部的接觸面與所述後入式拉杆軸線的距離小於所述第一導向凹槽的槽底與所述後入式拉杆軸線的距離；並且所述限位端頭和所述頂針端頭承接部的接觸面與所述後入式拉杆軸線的距離小於所述拉拔端表面與所述後入式拉杆軸線的距離。

上述後入頂針式拉拔機構，所述徑向限位及軸嚮導向部、所述軸嚮導向部、所述頂針端頭承接部和所述拉拔端均為圓柱體，所述徑向限位及軸嚮導向部的直徑、所述軸嚮導向部的直徑和所述頂針端頭承接部的直徑依次減小。

上述後入頂針式拉拔機構，所述導向通道垂直於所述銷釘。

上述後入頂針式拉拔機構，所述頂針臨近所述鉸接端的一端凸出所述鉸接端的外表面，所述頂針自所述拉拔端向所述鉸接端滑動，驅動所述活動頭自與所述後入式拉杆同軸的位置以所述銷釘為軸轉動至與所述後入式拉杆軸線垂直的位置。

具有上述後入頂針式拉拔機構的後入頂針式鋼包上水口熱更換裝置，包括後入頂針式拉拔機構和拉拔驅動機構，所述拉拔驅動機構與所述後入式拉杆遠離所述活動頭的一端可拆卸連接；

所述拉拔驅動機構為液壓拉拔機構，所述液壓拉拔機構包括液壓缸、支架、「U」型連接頭和連接法蘭，所述液壓缸的活塞杆的自由端穿過所述支架頂板上的孔與所述連接法蘭的第一端與固定連接，所述連接法蘭的第二端與所述「U」型連接頭的第一端鉸接；在所述「U」型連接頭的第二端上開設有朝著所述「U」型連接頭橫向開口的後入頂針式拉拔機構端頭容納槽，所述「U」型連接頭的第二端端面上開設有與後入頂針式拉拔機構端頭容納槽開口方向一致的U型槽口，所述U型槽口與後入頂針式拉拔機構端頭容納槽在所述「U」型連接頭縱向連通，所述U型槽口的橫向寬度大於所述後入頂針式拉拔機構端頭的外徑，所述後入頂針式拉拔機構端頭位於所述後入頂針式拉拔機構端頭容納槽內。

本實用新型的有益效果是：結構巧妙、堅固耐用，結合輔助吊掛裝置，一個人即可完成上水口拆除操作，大大降低了工人勞動強度，提高了工人熱更換上水口作業安全係數，且使用於各種煉鋼作業環境，產業化前景廣闊。本實用新型經過實際試驗驗證，作業次數3000次，成功率100％。

附圖說明

圖1為本實用新型作業示意圖；

圖2為懸臂吊示意圖；

圖3為後入頂針式拉拔機構、支架、液壓動力裝置示意圖；

圖4A1為後入頂針式拉拔機構平面示意圖(活動杆和後入式拉杆拆開)；

圖4A2為後入頂針式拉拔機構的立體狀態示意圖(活動杆和後入式拉杆拆開)；

圖4B1為後入頂針式拉拔機構平面結構示意圖(活動杆和後入式拉杆通過銷釘鉸接並且頂針回位)；

圖4B2為後入頂針式拉拔機構立體結構示意圖(活動杆和後入式拉杆通過銷釘鉸接並且頂針回位)；

圖4C1為後入頂針式拉拔機構平面結構示意圖(活動杆和後入式拉杆通過銷釘鉸接並且頂針向前滑動而推動滑動頭旋轉90度)；

圖4C2為後入頂針式拉拔機構立體結構示意圖(活動杆和後入式拉杆通過銷釘鉸接並且頂針向前滑動而推動滑動頭旋轉90度)；

圖5為支架、液壓動力裝置上的「U」型連接頭示意圖；

圖6為支架、液壓動力裝置上的連接法蘭示意圖。

圖中：1-水口座磚，2-上水口殘磚，3-滑動機構上滑板腔，4-後入式拉拔機構，5-「U」型連接頭，6-連接法蘭，7-支架，8-液壓缸，9-懸吊臂，13-後入頂針式拉拔機構端頭容納槽，14-U型槽口。

101-後入式拉杆；102-銷釘；103-活動頭；104-頂針；105-導向通道；106-徑向限位及軸嚮導向部；107-軸嚮導向部；108-頂針端頭承接部。

具體實施方式

為清楚說明本實用新型中的方案，下面給出優選的實施例並結合附圖詳細說明。

如圖4A1、圖4A2、圖4B1、圖4B2、圖4C1和圖4C2所示，本實施例後入頂針式拉拔機構包括後入式拉杆101、銷釘102、活動頭103和頂針104，所述後入式拉杆101的一端通過所述銷釘102與所述活動頭103鉸接，所述頂針104位於所述後入式拉杆101上的導向通道105內並可在所述導向通道105內往復滑動，所述頂針104向著所述活動頭103的方向滑動可推動所述活動頭103以所述銷釘102為軸轉動，所述導向通道105沿所述後入式拉杆101的軸向設置。所述導向通道105垂直於所述銷釘102。

所述後入式拉杆101的一端為鉸接端、另一端為拉拔端，所述鉸接端通過所述銷釘102與所述活動頭103鉸接。所述鉸接端和所述拉拔端之間的所述後入式拉杆101由同軸的徑向限位及軸嚮導向部106、軸嚮導向部107和頂針端頭承接部108組成，所述軸嚮導向部107位於所述徑向限位及軸嚮導向部106和所述頂針端頭承接部108之間，並且所述頂針端頭承接部108鄰近所述拉拔端；所述導向通道105由位於所述軸嚮導向部107表面上的第一導向凹槽、位於所述徑向限位及軸嚮導向部106內的導向孔以及位於所述鉸接端表面上的第二導向凹槽組成。

所述頂針104一端的為限位端頭、另一端為驅動端頭，所述限位端頭位於所述拉拔端與所述軸嚮導向部107之間，所述限位端頭與所述頂針端頭承接部108的表面接觸且凹凸配合，所述限位端頭自所述拉拔端向所述軸嚮導向部107運動時，所述驅動端頭推動所述活動頭103以所述銷釘102為軸轉動。所述限位端頭的最大寬度大於所述第一導向凹槽的入口最大寬度。所述徑向限位及軸嚮導向部106、所述軸嚮導向部107、所述頂針端頭承接部108和所述拉拔端均為圓柱體，所述徑向限位及軸嚮導向部106的直徑、所述軸嚮導向部107的直徑和所述頂針端頭承接部108的直徑依次減小。

所述限位端頭和所述頂針端頭承接部108的接觸面與所述後入式拉杆101軸線的距離小於所述第一導向凹槽的槽底與所述後入式拉杆101軸線的距離；並且所述限位端頭和所述頂針端頭承接部108的接觸面與所述後入式拉杆101軸線的距離小於所述拉拔端表面與所述後入式拉杆101軸線的距離。

所述頂針104臨近所述鉸接端的一端凸出所述鉸接端的外表面，所述頂針104自所述拉拔端向所述鉸接端滑動，驅動所述活動頭103自與所述後入式拉杆101同軸的位置以所述銷釘102為軸轉動至與所述後入式拉杆101軸線垂直的位置。

後入頂針式鋼包上水口熱更換裝置，包括後入頂針式拉拔機構和拉拔驅動機構，所述拉拔驅動機構與所述後入式拉杆101遠離所述活動頭103的一端可拆卸連接；所述拉拔驅動機構為液壓拉拔機構，所述液壓拉拔機構包括液壓缸8、支架7、「U」型連接頭5和連接法蘭6，所述液壓缸8的活塞杆的自由端穿過所述支架7頂板上的孔與所述連接法蘭6的第一端與固定連接，所述連接法蘭6的第二端與所述「U」型連接頭5的第一端鉸接；在所述「U」型連接頭5的第二端上開設有朝著所述「U」型連接頭5橫向開口的後入頂針式拉拔機構端頭容納槽13，所述「U」型連接頭5的第二端端面上開設有與後入頂針式拉拔機構端頭容納槽13開口方向一致的U型槽口14，所述U型槽口14與後入頂針式拉拔機構端頭容納槽13在所述「U」型連接頭5縱向連通，所述U型槽口14的橫向寬度大於所述後入頂針式拉拔機構端頭的外徑，所述後入頂針式拉拔機構端頭位於所述後入頂針式拉拔機構端頭容納槽13內。

本實用新型作業示意圖見下面圖1，包括懸臂吊9(圖2)、支架7、拉拔驅動機構(圖3)、以及後入頂針式拉拔機構(圖4)，懸臂吊9(圖2)固定在熱修平臺一角，起到吊運支架7、拉拔驅動機構(圖3)的作用；拉拔驅動機構(圖3)由液壓缸8、「U」型連接頭5(圖5)、連接法蘭6(圖6)、支架7構成，是拉拔動力的產生裝置；後入頂針式拉拔機構(圖4)有後入式拉杆101、活動頭103、銷釘102、頂針104組成，後入式拉杆101一端有環形槽，可與支架7、拉拔驅動機構的「U」型連接頭5(圖5)，活動頭103通過銷釘102固定在後入式拉杆101另外一端，頂針104安裝在後入式拉杆101上導向通道105內，作業時後入式拉杆101的活動頭103端伸入上水口殘磚內，推動頂針104可使活動頭103放置90度與後入式拉杆101垂直卡住上水口殘磚。

根據作業示意圖(圖1)，作業時，首先把後入式拉拔機構從滑板側送入到上水口2孔內，推動頂針104使活動頭103旋轉到與後入式拉杆101垂直狀態卡牢上水口殘磚，懸臂吊9把支架7、拉拔驅動機構吊運到滑動機構3位置，裝置的支架7頂緊滑動機構上滑板腔3，液壓缸8中心線對準上水口2孔中心，「U」型連接頭5處於向上旋轉90度豎起位置，啟動液壓缸8調整「U」型連接頭5與後入式拉拔機構到合適距離，把「U」型連接頭5向下旋轉90度鎖緊後入式拉拔機構後端的環形槽，啟動液壓缸8拉出上水口殘磚2；然後啟動懸臂吊9把拉拔裝置吊離鋼包，作業完成。

上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型創造所作的舉例，而並非對本實用新型創造具體實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內所引伸出的任何顯而易見的變化或變動仍處於本實用新型創造權利要求的保護範圍之中。