一种安装在铁水罐车上的铁水包加揭盖装置

摘要

本发明涉及一种安装在铁水罐车上的加揭盖装置，装置以铁水包轴线为中心对称安装在铁水罐车上。装置中传动轴转臂机构、支撑轴转臂机构均为平行的矩形边框结构，装置中电液推杆机构包括电动机、液压油缸和活塞杆，活塞杆头部与传动轴转臂机构中的力臂铰接；铁水包半盖铰接在传动轴转臂和支撑轴转臂上，由电液推杆机构带动传动轴转臂机构、支撑轴转臂机构摆动，在加揭盖过程中铁水包半盖与铁水罐车保持平行的状态，加盖时两铁水包半盖从两侧向铁水包中间靠拢拼成完整的包盖盖在铁水包顶部；装置还设有油缸顶升机构用于在控制失灵时打开铁水包半盖，避免出现事故。本装置结构简单，设计合理，操作方便，实现铁水包在运输全程中的保温和安全性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种安装在铁水罐车上的铁水包加揭盖装置，具体地说是涉及一种利用电液推杆机构的往复运动带动传动轴转臂机构和支撑轴转臂机构完成对铁水包加揭盖动作的装置。

背景技术

目前，铁水罐车存在在铁路运输线上调度时间长、敞口的铁水包空包及重包热量损耗大、铁水包运转过程安全性低等问题。尤其在一些老旧钢铁厂，炼钢车间与高炉间的距离比较远，铁水罐车由维修车间——出铁口——脱硫车间——炼钢车间——维修车间，整个运行时间超过8小时，铁水包在等待时的温降可达到100～300℃，铁水温降可达0.6～1℃/min。为了减少铁水包空包及热包在运输途中的热损耗，特别是减少雨雪天气时的热损耗，达到对铁水包及铁水保温的目的，因此，很有必要对铁水包口加盖。

近些年铁水包的加揭盖问题已受到众多技术人员的关注，中国专利号为201410245292.5的“车载整体式铁水包加揭盖装置及其加揭盖方法”，公开了用于对铁水包在运输过程中保温处理的装置，该装置由整体式铁包盖，铁水包盖支撑臂及转臂驱动液压机构组成，整个加揭盖装置与铁水运输车通过转臂支座铰接相连。这种车载整体式铁水包加揭盖装置存在的最大问题是装置运行空间要求大，不能在高炉出铁口的炉下空间运行。还有中国专利号为201410196807.7，公开了“铁水运输在线铁水罐保温装置及其加揭盖方法”，它由铁包盖，电液活塞杆，摇杆及支撑杆组成，铁包盖由两个铁水包半盖拼成，铁水包半盖固定在连杆机构上，整个连杆机构安装在铁水罐车上。该装置不足之处在于：1、铁水包盖在加揭盖过程中不能始终保持与铁水罐车平行，因而加揭盖过程中铁水包半盖需要较大的运行空间，这样使装置受到现场较低矮的工作空间限制而不能使用；2、铁水包盖在加揭盖过程中运行轨迹受众多因素影响，设备制造时需设计合理及精确安装，否则铁水包盖易与铁水包发生碰撞，继而无法实现加揭盖；3、该装置的摇杆与铁水罐车两侧壁相连，加宽了整个铁水包运输系统；4、该装置在电液控制失灵时无法加揭盖，存在生产安全隐患。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中敞口的铁水包运转过程存在的不足，而提供一种设计合理，投资少，重量轻的铁水包盖，且行车起吊空间大，保温效果好，热效率高，安全性强，维护简单，使用方便的安装在铁水罐车上的铁水包加揭盖装置，同时本装置即使在加揭盖的控制电路失灵时，也能采用手动措施完成加揭盖动作，避免出现生产安全事故。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供一种安装在铁水罐车上的铁水包加揭盖装置，装置以铁水包轴线为中心，设有铁水包半盖、传动轴转臂机构、支撑轴转臂机构、电液推杆机构和电液推杆支座分别对称地安装在铁水包两侧的铁水罐车上；所述的铁水包加盖保温时，两个铁水包半盖从左右两侧向铁水包中间靠拢拼成一个完整的铁水包盖盖在铁水包顶部；

所述的传动轴转臂机构设有两个传动轴承座、两个传动臂铰接点、两支传动轴转臂、传动轴连接杆、传动横轴、连杆和力臂，两个传动轴承座安装在铁水罐车上，传动横轴两端安装在所述的两个传动轴承座上，相互平行的两支传动轴转臂一端分别安装在传动横轴上，另一端通过传动臂铰接点分别铰接在铁水包半盖上，传动轴连接杆横接在两支传动轴转臂之间，所述的力臂安装在传动横轴上，并和传动轴连接杆连接；

所述的支撑轴转臂机构设有两个支撑轴承座、两个支撑臂铰接点、两支支撑轴转臂、支撑轴连接杆和支撑横轴，所述的两个支撑轴承座安装在铁水罐车上，两支平行的支撑轴转臂一端安装在支撑横轴上，另一端通过支撑臂铰接点铰接在铁水包半盖上，有一根支撑轴连接杆连接在两支支撑轴转臂之间；

所述的电液推杆机构设有电动机、液压油缸，活塞杆，电液推杆机构固定在电液推杆支座上，电液推杆支座固定在铁水罐车上，电液推杆机构的活塞杆的头部与传动轴转臂机构中力臂铰接；通过电动机运转，液压油缸推动活塞杆作往复动作带动力臂及与传动轴横轴连接的两传动轴转臂做摆动运动，同时支撑轴转臂机构的两支撑轴转臂也同步地做摆动运动，进而带动铰接在传动轴转臂与支撑轴转臂上端的铁水包半盖做摆动运动，完成加揭盖动作；

所述的装置还在铁水罐车上安装有油缸顶升机构，油缸顶升机构设有可拆卸的油缸顶升臂，油缸顶升臂在使用时与所述的力臂插接，用于装置在控制电路失灵时采用手动方式使用千斤顶和油缸顶升臂使力臂转动一个角度，带动传动轴转臂机构的传动轴转臂摆动，实现铁水包半盖的打开，避免出现事故。

所述的铁水包半盖在加揭盖运动过程中与铁水罐车保持平行的状态。

所述的传动轴转臂机构、支撑轴转臂机构均为平行的矩形边框结构，且在传动轴转臂机构中传动轴连接杆与传动轴横轴相互平行；在支撑轴转臂机构中支撑轴连接杆与支撑横轴相互平行；同时传动轴转臂与支撑轴转臂等长，传动轴转臂与支撑轴转臂及其四端点的连线构成平行四边形运动框架，继而带动传动轴转臂机构及支撑轴转臂机构上铰接的铁水包半盖运动时沿圆弧形轨迹线运动。

所述的电液推杆机构以电动机为动力源，通过电动机正向或反向旋转，使液压油经过双向齿轮泵输出压力油，经油路集成块，送至工作的液压油缸，实现活塞杆的往复运动。

本发明的加揭盖装置中铁水包半盖形状根据使用的铁水罐形状决定，可以做成半圆形或半椭圆形。铁水包半盖采用高温耐火纤维模块组件制作，可以使铁水温降控制在0.1～0.3℃/min，使铁水罐从装满罐全程运行至空罐后，其空罐内衬温度仍保持在800℃左右，达到最好的保温效果。

本发明的安装在铁水罐车上的铁水包加揭盖装置与现有技术相比具有的优点是：

①、本发明的装置结构简单，设计合理，加揭盖运动时占用空间高度小，投资少。本装置主要设有铁水包半盖、传动轴转臂机构和支撑轴转臂机构。其中设计的铁水包半盖重量轻，采用特殊高温耐火纤维模块组件，减轻了铁水包半盖的重量及提高了抵抗高温变形的能力，延长了铁水包半盖的使用寿命；设计的传动轴转臂机构和支撑轴转臂机构采用矩形边框结构提高了装置的结构强度；采用平行四边形运动框架结构，使铁水包半盖的运动始终与铁水罐车平行，因此铁水包半盖的运动占用空间高度小，避免铁水包半盖与铁水包、铁水罐车及其他设施的物理碰撞。

②、使用本发明的装置行车起吊空间大。本装置可以通过调整铁水包半盖与传动臂、支撑臂转轴铰接点的位置，增大行车起吊空间，避免行车吊钩对加揭盖装置的物理碰撞。

③、本发明的装置热效率高。本装置安装在铁水罐车上，当铁水包半盖完全闭合时，两铁水包半盖与铁水包间的空隙很小，可明显提高铁水包保温效果，实现铁水包在运输全程中的保温性和安全性。

④、本发明的装置使用安全性高。本装置能够在各种突发状况下，采取应急措施保障铁水包的揭盖动作，如果启动揭盖操作出现液压油缸通电不工作，或液压油缸不具备通电条件时，可通过设置的千斤顶和油缸顶升臂手动推动传动轴转臂机构中力臂运动，完成揭盖动作，避免出现安全事故。

⑤、本装置利用电液推杆机构作往复运动，具有动作简单、稳定性好的特点，且装置维护简单，使用方便。

附图说明

图1为本发明的铁水包加揭盖装置在铁水包半盖完全揭开时的主视结构示意图。

图2为本发明的铁水包加揭盖装置加盖运行轨迹及加盖状态的结构示意图。

图3为图2的左侧的局部俯视图结构示意图。

图4为图2中不含电液推杆机构的侧视结构示意图。

上述图中：1—铁水包半盖，2—传动轴转臂机构，3—支撑轴转臂机构，4—力臂，5—电液推杆机构，6—电液推杆支座，8—铁水罐车，9—铁水包；

20—传动臂铰接点，21—传动轴转臂，22—传动轴连接杆，23—传动横轴，24—传动轴承座，25—连杆，30—支撑臂铰接点，31—支撑轴转臂，32—支撑轴连接杆，33—支撑横轴，34—支撑轴承座，51—电动机、52—液压油缸，53—活塞杆，71—油缸顶升臂，72—千斤顶，S—圆弧形轨迹线。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详述。本发明的实施例仅用于阐述发明的精神，对于本发明中所阐述的装置，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

实施例1：本发明提供的一种安装在铁水罐车上的铁水包加揭盖装置，其结构如图1、2、3、4所示。所述的加揭盖装置以铁水包9的轴线为中心，分别对称安装在铁水包两侧的铁水罐车8上。参见图1，加揭盖装置包括铁水包半盖1、传动轴转臂机构2、支撑轴转臂机构3、电液推杆机构5、电液推杆支座6、油缸顶升臂71和千斤顶72。

所述的铁水包半盖1呈半圆形，当铁水包加盖保温时，两个铁水包半盖从左右两侧向铁水包9中间靠拢拼成一个完整的铁水包盖盖在铁水包顶部。所述的铁水包半盖1在加揭盖运作过程中始终保持与铁水罐车平行的状态。

参见图1、2、3、4，所述的传动轴转臂机构2设有两个传动轴承座24、两个传动臂铰接点20、两支传动轴转臂21、传动轴连接杆22、传动横轴23、连杆25和力臂4，两个传动轴承座24安装在铁水罐车8上，传动横轴两端安装在所述的两个传动轴承座上，相互平行的两支传动轴转臂一端分别安装在传动横轴上，另一端分别通过传动臂铰接点铰接在铁水包半盖上，传动轴连接杆横接在两支传动轴转臂之间，力臂安装在传动横轴上，并与传动轴连接杆连接。

所述的支撑轴转臂机构3设有两个支撑轴承座34、两个支撑臂铰接点30、两支支撑轴转臂31、支撑轴连接杆32和支撑横轴33，所述的两个支撑轴承座安装在铁水罐车8上，两支平行的支撑轴转臂一端分别安装在支撑横轴上，另一端分别通过支撑臂铰接点铰接在铁水包半盖上，有一根支撑轴连接杆连接在两根支撑轴转臂之间。

所述的传动轴转臂机构2，支撑轴转臂机构3均为平行的矩形边框结构，且在传动轴转臂机构中，所述的传动轴连接杆22与传动轴横轴23相互平行；在支撑轴转臂机构中，所述的支撑轴连接杆32与支撑横轴33相互平行；同时传动轴转臂21与支撑轴转臂31等长，传动轴转臂21与支撑轴转臂31及其四端点的连线构成平行四边形运动框架，继而带动传动轴转臂机构及支撑轴转臂机构上铰接的铁水包半盖运动时沿圆弧形轨迹线S运动。

所述的电液推杆机构5设有电动机51、液压油缸52，活塞杆53，电液推杆机构固定在电液推杆支座6上，电液推杆支座固定在铁水罐车8上；所述的活塞杆的头部与传动轴转臂机构2中力臂4铰接，同时力臂安装在传动横轴上，并与传动轴连接杆22连接；通过电动机运转，液压油缸推动活塞杆作往复动作带动力臂4及与传动轴横轴23连接的两传动轴转臂21做摆动运动，同时支撑轴转臂机构3的两支撑轴转臂31也同步地做摆动运动，进而带动铰接在传动轴转臂与支撑轴转臂上端的铁水包半盖做摆动运动，完成加揭盖动作。

参见图1，本发明的装置还在铁水罐车8上安装有油缸顶升机构，油缸顶升机构设有可拆卸的油缸顶升臂71，油缸顶升机构是备用机构，只有在控制电路失灵时使用。当需要使用时将油缸顶升臂与所述的力臂4插接，采用手动方式用千斤顶和油缸顶升臂使力臂转动一个角度，带动传动轴转臂机构的传动轴转臂21摆动，将铁水包半盖的打开，避免出现生产事故。

本发明上述的安装在铁水罐车上的加揭盖装置使用方法，具体步骤如下：

⑴、启动加盖时，为加揭盖装置通电，通过电动机51正向旋转或反向旋转，使液压油经过双向齿轮泵输出压力油，经油路集成块，送至液压油缸52，活塞杆53拉动传动轴转臂机构中的力臂4、继而带动传动轴转臂机构及支撑轴转臂机构上铰接的铁水包半盖1沿圆弧形轨迹线S运动，即对称的两个铁水包半盖同步随传动轴转臂机构及支撑轴转臂机构向铁水包中心运动，铁水包半盖靠拢呈闭合状态，全面盖住铁水包口，铁水包半盖1在整个运动过程中始终与铁水罐车8保持平行的姿态；

⑵、当启动揭盖时，同样由电液推杆机构的活塞杆推动传动轴转臂机构中的力臂4，继而带动传动轴转臂机构及支撑轴转臂机构运动，两个铁水包半盖同步随传动轴转臂机构及支撑轴转臂机构向两侧运动，使铁水包口呈敞口无盖状态；

⑶、启动揭盖时若液压油缸的活塞杆通电后不工作，或液压油缸不具备通电条件时，将油缸顶升臂71与所述的力臂4插接，采用手动方式用千斤顶72和油缸顶升臂使力臂4转动一个角度，带动传动轴转臂机构的传动轴转臂摆动，将铁水包半盖的打开。

使用本发明的加揭盖装置后，可以使铁水包中的铁水温降控制在0.1～0.3℃/min，使铁水罐从装满罐全程运行至空罐后，其空罐内衬温度仍保持在800℃左右，达到最好的保温效果。

本发明的加揭盖装置结构简单，设计合理，热效率高，安全性强，维护简单，使用方便，适用于对所有铁水包的加揭盖，尤其适合在高度空间较小的现场推广应用。