一種全自動爐外測溫取樣裝置製造方法

2023-07-04 21:58:01

一種全自動爐外測溫取樣裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型屬於冶金【技術領域】，具體涉及一種全自動爐外測溫取樣裝置，在精煉人工進行測溫取樣時，測溫槍插入點位置和插入深度實現了自動控制，對於測溫槍受熱時間的控制比較準確，提高了其穩定性，使得影響準確性的因素減少；與人工的測溫相比，所得的溫度值精準度高、樣子成分存在波動小，從而減少了對連鑄機的生產效率和鑄坯的質量的影響；而且，不像人工測溫取樣產生勞動強度大，不需要適應惡劣的環境，減少了對測溫人員的人身危險，能有效的保護操作人員的人身安全和身體健康。
【專利說明】一種全自動爐外測溫取樣裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型屬於冶金【技術領域】，具體涉及一種全自動爐外測溫取樣裝置。

【背景技術】
[0002]煉鋼生產中，爐外精煉在提高鋼材產品質量、擴大品種、降低成本、優化煉鋼生產工藝等方面發揮著非常重要的作用。尤其在板坯連鑄實施恆拉速澆注以來，對精煉鋼水的溫度、成分有了更為嚴格的要求，人工測溫取樣的精度已經不能滿足下道工序對鋼水質量的要求，因此實現精煉處理過程精確測溫取樣，對提高鋼水溫度測量精度和冶煉質量、降低原材料消耗和職工勞動強度具有十分重要的意義。
[0003]在精煉人工進行測溫取樣時，測溫槍插入點位置和插入深度很難達到規定要求，並且手動測溫槍受熱時間長其穩定性會變差，影響準確性。因此人工的測溫、取樣方式所得的溫度值精準度差、樣子成分存在波動，從而影響了連鑄機的生產效率和鑄坯的質量；而且，人工測溫取樣勞動強度大，環境惡劣，比較危險，對操作工的人身安全和身體健康構成威脅。因此，需要一套RH爐外精煉裝備使用的全自動鋼水測溫取樣設備。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是克服現有煉鋼生產中，人工進行測溫取樣時存在影響生產效率和鑄坯，容易對操作工的人身安全和身體健康構成威脅的問題。
[0005]為此，本實用新型提供了一種全自動爐外測溫取樣裝置，包括以PLC為控制核心的自動控制模塊，還包括槍庫，設置在槍庫側下方的取槍送槍模塊，設置在取槍送槍模塊後方的插槍拔槍模塊，以及插槍拔槍模塊上方的執行模塊；
[0006]所述槍庫是由存槍架、設置在存槍架下方的擋槍下槍機構和設置在擋槍下槍機構下方的槍頭輸送機構組成；
[0007]所述取槍送槍模塊是由與槍頭輸送機構配合的夾槍放槍機構和與夾槍放槍機構連接的送槍機構組成；
[0008]所述插槍拔槍模塊是由與送槍機構配合的接槍插槍機構，設置在接槍插槍機構上方的槍頭對準機構、設置在接槍插槍機構下方的拔槍機構，以及設置在槍頭對準機構背面的柱頭擺動機構組成；
[0009]所述執行模塊是由槍桿、破渣槍、第二傳動機構、槍架擺動機構、機架、第一傳動機構組成；所述槍桿設置在第一傳動機構上；所述破渣槍設置在第二傳動機構上；第一傳動機構和第二傳動機構均設置在機架上；第一傳動機構和第二傳動機構之間還設置有槍架擺動機構。
[0010]上述存槍架包括外部的框架和設置框架內的5組鋼板彎折型鋼隔擋；
[0011]所述擋槍下槍機構是由第一氣缸連杆及擋槍環組成，所述擋槍環是帶凹槽的圓板，並且通過轉軸與氣第一缸連杆連接；槍頭輸送機構由接槍鉤、減速電機、鏈條鏈輪、第一導軌以及接近開關組成；
[0012]所述接槍鉤位於擋槍環的下方，第一導軌的上方，由減速電機通過鏈條鏈輪帶動接槍鉤，用於將掉落在接槍鉤中的槍頭輸送出去；接槍鉤的位置信息由設置在接槍鉤側的撞杆式限位開關進行獲取。
[0013]上述擋槍環上的凹槽是沿擋槍環的徑向設置；所述凹槽是半圓形或半橢圓形或圓角的倒三角形。
[0014]上述擋槍環的邊緣還設置有與擋槍環邊沿垂直的外套；所述外套從凹槽的一側開始延伸至少沿擋槍環的邊緣延伸120°的弧度。
[0015]上述接槍鉤的鉤口朝上，並且靠近擋槍環的上表面的鉤口變設置有延伸至鉤鉤口內的圓弧，用於確保槍頭能順利落入接槍鉤中。
[0016]上述夾槍放槍機構由氣爪和帶杆氣缸組成,氣爪固定在帶杆氣缸運動端；
[0017]所述送槍機構由第一氣缸擺杆組成，所述帶杆氣缸的的另一端與送槍機構的第一氣缸擺杆連接；所述第一氣缸擺杆用於將氣爪夾持的槍頭擺動90° ,以便將槍頭送到插槍拔槍模塊的接槍位。
[0018]上述接槍插槍機構是由第二氣缸連杆帶動一對相互嚙合的齒輪通過轉軸聯接由兩爪構成的接槍爪組成，用於將送槍機構送來的槍頭夾住；
[0019]所述槍頭對準機構是由第三氣缸連杆帶動一對相互嚙合的齒輪通過轉軸聯接由兩隻上端是漏鬥式，下部與槍頭匹配的對準爪組成，用於將槍頭插入槍桿；
[0020]所述拔槍機構是由第四氣缸連杆帶動一對相互嚙合的齒輪通過轉軸聯接由兩隻用於拔槍的拔槍爪組成，用於將用於將槍頭拔出槍桿；
[0021]所述柱頭擺動機構由柱頭和氣缸組成，擺動柱與氣缸通過氣缸端頭的銷軸相連用於將槍頭從接槍位送到插槍拔槍位。
[0022]上述第一傳動機構由第二鏈輪鏈條、第一移動小車、第二導軌和第一電機減速機；
[0023]所述槍桿是中空鋼管結構，槍桿的下端設置有與槍頭連接的插接件；所述槍桿固定在第一移動小車上，第一移動小車設置在與機架連接的第二導軌上，通過第二鏈輪鏈條與設置在機架上端的第一電機減速機聯接；
[0024]所述第二傳動機構由第三鏈輪鏈條、第二移動小車、第三導軌和第二電機減速機；
[0025]所述破渣槍的下端設置有可更換的破渣槍頭；所述破渣槍固定在第二移動小車上，第二移動小車設置在與機架連接的第三導軌上，通過第三鏈輪鏈條與設置在機架上端的第二電機減速機聯接；
[0026]所述槍架擺動機構由設置於第二導軌和第三導軌之間的第二氣缸擺杆組成；設置於第二導軌和第三導軌之間，用於將槍桿和破洛槍在工作位和待機位的切換。
[0027]上述機架還設置有限位開關，用於獲取槍桿和破渣槍的位置信息。
[0028]本實用新型的有益效果:本實用新型提供的這種全自動爐外測溫取樣裝置，在精煉人工進行測溫取樣時，測溫槍插入點位置和插入深度實現了自動控制，對於測溫槍受熱時間的控制比較準確，提高了其穩定性，使得影響準確性的因素減少；與人工的測溫相比，所得的溫度值精準度高、樣子成分存在波動小，從而減少了對連鑄機的生產效率和鑄坯的質量的影響；而且，不像人工測溫取樣產生勞動強度大，不需要適應惡劣的環境，減少了對測溫人員的人身危險，能有效的保護操作人員的人身安全和身體健康。
[0029]以下將結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是全自動爐外測溫取樣裝置示意圖。
[0031]圖2是全自動爐外測溫取樣裝置部分示意圖。
[0032]圖3是擋槍下槍機構以及槍頭輸送機構示意圖。
[0033]圖4是槍頭輸送機構側面示意圖。
[0034]圖5是插槍拔模塊示意圖。
[0035]圖6是插槍拔模塊正面示意圖。
[0036]圖7是自動化系統信號與指令框圖。
[0037]圖8是PLC控制系統圖。
[0038]圖中:1、存槍架；2、擋槍下槍機構；3、槍頭輸送機構；4、夾槍放槍機構；5、送槍機構；6、接槍插槍機構；7、槍頭對準機構；8、；9、柱頭擺動機構；10、槍桿；11、破渣槍；12、第二傳動機構；13、槍架擺動機構；14、機架；15、第一傳動機構；16、框架；17、鋼板；18、第一氣缸連杆；19、擋槍環；20、圓板；21、轉軸；22、接槍鉤；23、鏈條鏈輪；24、鏈條鏈輪；25、凹槽；26、外套；27、氣爪；28、帶杆氣缸；29、第一氣缸擺杆；30、接槍爪；31、對準爪；32、拔槍爪；33、擺動柱；34、氣缸；35、第二鏈輪鏈條；36、第一移動小車；37、第二導軌；38、第一電機減速機；39、第三鏈輪鏈條；40、第二移動小車；41、第三導軌；42、第二電機減速機；43、第二氣缸擺杆；44、限位開關組合；45、減速電機；46、撞杆式接近開關；47、第二氣缸連杆；48、第三氣缸連杆；49、第四氣缸連杆。

【具體實施方式】
[0039]為進一步闡述本實用新型達成預定目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖及實施例對本實用新型的【具體實施方式】、結構特徵及其功效，詳細說明如下。
[0040]實施例1:
[0041]為了解決煉鋼生產中，在爐外精煉過程中人工進行測溫取樣所存在的不足，本方案提供了一種如圖1全自動爐外測溫取樣裝置，包括以PLC為控制核心的自動控制模塊，還包括槍庫，設置在槍庫側下方的取槍送槍模塊，設置在取槍送槍模塊後方的插槍拔槍模塊，以及插槍拔槍模塊上方的執行模塊；
[0042]如圖3所示，所述槍庫是由存槍架1、設置在存槍架I下方的擋槍下槍機構2和設置在擋槍下槍機構2下方的槍頭輸送機構3組成；
[0043]如圖2所示，所述取槍送槍模塊是由與槍頭輸送機構3配合的夾槍放槍機構4和與夾槍放槍機構4連接的送槍機構5組成；
[0044]如圖4所示，所述插槍拔槍模塊是由與送槍機構5配合的接槍插槍機構6，設置在接槍插槍機構6上方的槍頭對準機構7、設置在接槍插槍機構6下方的拔槍機構8，以及設置在槍頭對準機構7背面的柱頭擺動機構9組成；
[0045]如圖1所示，所述執行模塊是由槍桿10、破渣槍11、第二傳動機構12、槍架擺動機構13、機架14、第一傳動機構15組成；所述槍桿10設置在第一傳動機構15上；所述破洛槍11設置在第二傳動機構12上；第一傳動機構15和第二傳動機構12均設置在機架14上；第一傳動機構15和第二傳動機構12之間還設置有槍架擺動機構13。
[0046]上述存槍架I包括外部的框架16和設置框架16內的5組鋼板17隔擋；
[0047]所述擋槍下槍機構2是由第一氣缸連杆18及擋槍環19組成，所述擋槍環19是帶凹槽25的圓板20，並且通過轉軸21與第一氣缸連杆18連接；槍頭輸送機構3由接槍鉤22、減速電機45 (如圖4所示)、鏈條鏈輪23、第一導軌24以及接近開關組成；
[0048]所述接槍鉤22位於擋槍環19的下方，第一導軌24的上方，由減速電機通過鏈條鏈輪23帶動接槍鉤22，用於輸送槍頭；接槍鉤22的位置信息由設置在接槍鉤側面的撞杆式接近開關46進行獲取。
[0049]上述擋槍環19上的凹槽25是沿擋槍環19的徑向設置；所述凹槽25是半圓形或半橢圓形或圓角的倒三角形。
[0050]上述擋槍環的邊緣還設置有與擋槍環邊沿垂直的外套26 ;所述外套26從凹槽25的一側開始延伸至少沿擋槍環19的邊緣延伸120°的弧度。
[0051]上述接槍鉤22的鉤口朝上，並且靠近擋槍環19的上表面的鉤口變設置有延伸至鉤鉤口內的圓弧，用於確保槍頭能順利落入接槍鉤中。
[0052]上述夾槍放槍機構4由氣爪27和帶杆氣缸28組成，氣爪27固定在帶杆氣缸28運動端；
[0053]所述送槍機構5由第一氣缸擺杆29組成,所述帶杆氣缸28的的另一端與送槍機構5的第一氣缸擺杆29連接；所述第一氣缸擺杆29用於將氣爪夾持的槍頭擺動90°，以便將槍頭送到插槍拔槍模塊的接槍位。
[0054]上述接槍插槍機構6是由第二氣缸連杆47帶動一對相互哨合的齒輪通過轉軸聯接由兩爪構成的接槍爪30組成，用於將送槍機構5送來的槍頭夾住；
[0055]所述槍頭對準機構7是由第三氣缸連杆48帶動一對相互嚙合的齒輪通過轉軸聯接由兩隻上端是漏鬥式，下部與槍頭匹配的對準爪31組成，用於將槍頭插入槍桿；
[0056]所述拔槍機構8是由第四氣缸連杆49帶動一對相互嚙合的齒輪通過轉軸聯接由兩隻用於拔槍的拔槍爪32組成，用於將槍頭拔出槍桿；
[0057]所述柱頭擺動機構9由擺動柱33和氣缸34組成，擺動柱33與氣缸34通過氣缸端頭的銷軸相連用於將槍頭從接槍位送到插槍拔槍位。
[0058]上述第一傳動機構15由第二鏈輪鏈條35、第一移動小車36、第二導軌37和第一電機減速機38組成；
[0059]所述槍桿10是中空鋼管結構，槍桿10的下端設置有與槍頭連接的插接件；所述槍桿10固定在第一移動小車36上，第一移動小車36設置在與機架14連接的第二導軌37上，通過第二鏈輪鏈條35與設置在機架14上端的第一電機減速機38聯接；
[0060]所述第二傳動機構12由第三鏈輪鏈條39、第二移動小車40、第三導軌41和第二電機減速機42 ；
[0061]所述破渣槍11的下端設置有可更換的破渣槍頭；所述破渣槍11固定在第二移動小車40上，第二移動小車40設置在與機架14連接的第三導軌41上，通過第三鏈輪鏈條39與設置在機架14上端的第二電機減速機42聯接；
[0062]所述槍架擺動機構13由設置於第二導軌和第三導軌之間的第二氣缸擺杆43組成；設置於第二導軌37和第三導軌41之間，用於將槍桿10和破渣槍11在工作位和待機位的切換。
[0063]上述機架14還設置有限位開關組合44，用於獲取槍桿10和破渣槍11的位置信息；這些位置信息包括:槍頭和破渣槍的上極限位、下極限位、待機位、工作位、待機減速位、工作減速位。擺動裝置由氣缸擺杆機構組成。用於設備在工作位和待機位之間切換。
[0064]本測溫取樣系統由PLC實現集中控制，實現各個模塊之間的協調工作。最終實現全自動測溫取樣功能；圖8為PLC控制系統圖；PLC採用西門子CPU415-2、DI模塊型號為:SIEMENS 6AG1321-1BL00-2AA0, DO 模塊型號為:SIEMENS6ES7322-1BL00_0AA0。
[0065]以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限於這些說明。對於本實用新型所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本實用新型的保護範圍。
[0066]本實施例沒有詳細敘述的部件和結構屬本行業的公知部件和常用結構或常用手段，這裡不一一敘述。
【權利要求】
1.一種全自動爐外測溫取樣裝置，包括以PLC為控制核心的自動控制模塊，其特徵在於:還包括槍庫，設置在槍庫側下方的取槍送槍模塊，設置在取槍送槍模塊後方的插槍拔槍模塊，以及插槍拔槍模塊上方的執行模塊； 所述槍庫是由存槍架(I)、設置在存槍架(I)下方的擋槍下槍機構(2)和設置在擋槍下槍機構(2)下方的槍頭輸送機構(3)組成； 所述取槍送槍模塊是由與槍頭輸送機構(3)配合的夾槍放槍機構(4)和與夾槍放槍機構⑷連接的送槍機構(5)組成； 所述插槍拔槍模塊是由與送槍機構(5)配合的接槍插槍機構(6),設置在接槍插槍機構(6)上方的槍頭對準機構(7)、設置在接槍插槍機構(6)下方的拔槍機構(8)，以及設置在槍頭對準機構(7)背面的柱頭擺動機構(9)組成； 所述執行模塊是由槍桿(10)、破渣槍(11)、第二傳動機構(12)、槍架擺動機構(13)、機架(14)、第一傳動機構(15)組成；所述槍桿(10)設置在第一傳動機構(15)上；所述破渣槍(11)設置在第二傳動機構(12)上；第一傳動機構(15)和第二傳動機構(12)均設置在機架(14)上；第一傳動機構(15)和第二傳動機構(12)之間還設置有槍架擺動機構(13)。
2.如權利要求1所述的全自動爐外測溫取樣裝置，其特徵在於:所述存槍架(I)包括外部的框架(16)和設置框架(16)內的5組鋼板(17)隔擋； 所述擋槍下槍機構⑵是由第一氣缸連杆(18)及擋槍環(19)組成，所述擋槍環(19)是帶凹槽(25)的圓板(20)，並且通過轉軸(21)與第一氣缸連杆(18)連接；槍頭輸送機構(3)由接槍鉤(22)、減速電機(45)、鏈條鏈輪(23)、第一導軌(24)以及接近開關組成； 所述接槍鉤(22)位於擋槍環(19)的下方，第一導軌(24)的上方，由減速電機通過鏈條鏈輪(23)帶動接槍鉤(22)，用於輸送槍頭；接槍鉤(22)的位置信息由設置在接槍鉤側面的撞杆式接近開關(46)進行獲取。
3.如權利要求2所述的全自動爐外測溫取樣裝置，其特徵在於:所述擋槍環(19)上的凹槽(25)是沿擋槍環(19)的徑向設置；所述凹槽(25)是半圓形或半橢圓形或圓角的倒三角形。
4.如權利要求2所述的全自動爐外測溫取樣裝置，其特徵在於:所述擋槍環的邊緣還設置有與擋槍環邊沿垂直的外套(26);所述外套(26)從凹槽(25)的一側開始延伸至少沿擋槍環(19)的邊緣延伸120°的弧度。
5.如權利要求2所述的全自動爐外測溫取樣裝置，其特徵在於:所述接槍鉤(22)的鉤口朝上，並且靠近擋槍環(19)的上表面的鉤口變設置有延伸至鉤鉤口內的圓弧，用於確保槍頭能順利落入接槍鉤中。
6.如權利要求1所述的全自動爐外測溫取樣裝置，其特徵在於:所述夾槍放槍機構(4)由氣爪(27)和帶杆氣缸(28)組成，氣爪(27)固定在帶杆氣缸(28)運動端； 所述送槍機構(5)由第一氣缸擺杆(29)組成,所述帶杆氣缸(28)的另一端與送槍機構(5)的第一氣缸擺杆(29)連接；所述第一氣缸擺杆(29)用於將氣爪夾持的槍頭擺動90°，以便將槍頭送到插槍拔槍模塊的接槍位。
7.如權利要求1所述的全自動爐外測溫取樣裝置，其特徵在於:所述接槍插槍機構(6)是由第二氣缸連杆(47)帶動一對相互嚙合的齒輪，以及齒輪通過轉軸聯接由兩爪構成的接槍爪(30)組成，用於將送槍機構(5)送來的槍頭夾住； 所述槍頭對準機構(7)是由第三氣缸連杆(48)帶動一對相互嚙合的齒輪，以及齒輪通過轉軸聯接由兩隻上端是漏鬥式，下部與槍頭匹配的對準爪(31)組成，用於將槍頭插入槍桿； 所述拔槍機構(8)是由第四氣缸連杆(49)帶動一對相互嚙合的齒輪，以及齒輪通過轉軸聯接由兩隻用於拔槍的拔槍爪(32)組成，用於將槍頭拔出槍桿； 所述柱頭擺動機構(9)由擺動柱(33)和氣缸(34)組成，擺動柱(33)與氣缸(34)通過氣缸端頭的銷軸相連；用於將槍頭從接槍位送到插槍拔槍位。
8.如權利要求1所述的全自動爐外測溫取樣裝置，其特徵在於:所述第一傳動機構(15)由第二鏈輪鏈條(35)、第一移動小車(36)、第二導軌(37)和第一電機減速機(38)組成； 所述槍桿(10)是中空鋼管結構，槍桿(10)的下端設置有與槍頭連接的插接件；所述槍桿(10)固定在第一移動小車(36)上,第一移動小車(36)設置在與機架(14)連接的第二導軌(37)上，通過第二鏈輪鏈條(35)與設置在機架(14)上端的第一電機減速機(38)聯接; 所述第二傳動機構(12)由第三鏈輪鏈條(39)、第二移動小車(40)、第三導軌(41)和第二電機減速機(42)； 所述破渣槍(11)的下端設置有可更換的破渣槍頭；所述破渣槍(11)固定在第二移動小車(40)上，第二移動小車(40)設置在與機架(14)連接的第三導軌(41)上，通過第三鏈輪鏈條(39)與設置在機架(14)上端的第二電機減速機(42)聯接； 所述槍架擺動機構(13)由設置於第二導軌和第三導軌之間的第二氣缸擺杆(43)組成；設置於第二導軌(37)和第三導軌(41)之間，用於將槍桿(10)和破渣槍(11)在工作位和待機位的切換。
9.如權利要求1所述的全自動爐外測溫取樣裝置，其特徵在於:所述機架(14)還設置有限位開關，用於獲取槍桿(10)和破渣槍(11)的位置信息。
【文檔編號】G01K13/12GK204128857SQ201420541237
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月19日 優先權日:2014年9月19日
【發明者】張明, 李俊輝, 吳建龍, 周友軍, 任彤, 陳亞文, 馬正峰, 曹海玲, 張鈺 申請人:中國重型機械研究院股份公司