[发明专利]液压传动式混铁炉

说明书

技术领域

本发明涉及冶金领域，具体是一种冶金设备——液压传动式混铁炉。

背景技术

混铁炉是钢铁企业的重要大型设备。高炉生产的铁水首先存放在混铁炉中，再从混铁炉倾倒出来，供应转炉炼钢使用。混铁炉贮存铁水，均匀铁水成分和温度，协调高炉与转炉的生产，起到稳定生产的作用，被钢铁企业广泛的使用。混铁炉是一个横卧在有圆弧导轨底座上的圆柱体，上部设兑铁口，前部设出铁嘴，后下部设倾动支架，倾动支架竖直连接倾动系统。整体的形状象个茶壶。

混铁炉的传动系统是转炉炼钢附属设备混铁炉执行工艺动作的动力系统。混铁炉兑入、倒出铁水、倒出铁水后回复原姿态、砌筑耐火材料等等工艺动作，都由传动系统完成。当传动系统执行结构向上做举升动作时，混铁炉会绕平行于水平轴线的旋转中心线旋转前倾即偏心旋转，则铁水从出铁嘴流出，就象茶壶倒水一样。倾动系统向下做回收动作时，混铁炉则旋转后倾，停止出铁水。由于混铁炉的偏心旋转中心线在混铁炉几何中心线的前上方，因此，当混铁炉作偏心旋转前倾时，混铁炉后部重于前部，产生一个势能，当混铁炉出铁水恰遇停电时，人工打开制动器，这个势能会使混铁炉自动回复原姿态。

现有技术的混铁炉的传动系统一直沿用前苏联的齿轮齿条传动。如图1、图2所示，是机械传动（齿轮齿条传动）混铁炉，混铁炉炉体1后下部安装有倾动支座9，倾动支座9竖直连接一件齿条19，齿条19与齿轮形成齿轮副，齿轮副外有齿轮箱23，齿轮箱23有供齿轮副直线运动旋转运动的铜合金轴承，齿轮两侧有轴承座25，轴承座25安装在轴承座底座24上，轴承座底座24锚固在砼基础上。齿轮通过联轴器26及传动轴27和减速机20连接。电动机21安装在电动机底座29上，电动机驱动减速机20，减速机20安装在减速机底座28上，通过联轴器26和传动轴27带动齿轮转动，齿轮带动齿条19作上下的直线运动，齿条19上端用销轴连接在混铁炉炉壳的倾动支座9上，齿条19向上举升或向下收缩，使混铁炉1绕旋转中心向前或向后转动；当齿条19向上举升，炉体1向前旋转，出铁嘴3则向下运动，铁水从出铁嘴3流到铁水罐供炼钢使用；炉体1转动的角度在-5°至47°之间。机械传动的磨擦副，均配置有润滑装置。铁水供应完成后，齿条19向下收缩，炉体1向后旋转，出铁嘴3则向上运动，铁水停止倒出，等待下一个工作周期。

这种齿轮齿条传动的混铁炉采用纯机械的传动系统，其缺点在于：需要配备多点干油润滑系统、结构复杂、装配安装繁琐、重量大、加工难度大、加工周期长、备品备件多、制造成本高、维护成本大、投资大、能耗相对较高、使用寿命相对较短。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液压传动式混铁炉及其具体结构的设计方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种液压传动式混铁炉，包括炉体、悬挂支承装置和倾动装置，炉体是一个旋转体，其旋转轴水平布置，炉体顶部设置有兑铁口，炉体的一侧设置有出铁口、另一侧连接倾动装置，悬挂支承装置吊装炉体，使其在倾动装置的驱动下绕旋转轴倾动；所述炉体的重心与旋转轴偏离，炉体的倾动是偏心倾动；所述倾动装置包括动力设备和液压传动系统，液压传动系统的活塞输出端固定连接炉体侧面的底部，该活塞输出端作的直线运动。

所述倾动装置包括依次连接的电机、油泵、油箱、直线液压缸和活塞杆，活塞杆设置在直线液压缸中，一端铰接炉体、另一端具有活塞，活塞将液压缸隔离为上、下油腔，直线液压缸缸口设置有活塞杆的限位端盖，电机驱动油泵将油箱中的液压油分别进入直线液压缸的上、下油腔，通过活塞两端的压力差驱动活塞杆沿直线液压缸内作的直线运动。

所述液压缸内壁采用二次冷拔的加工方法。

所述活塞杆是一根空心杆。

所述活塞杆表面采用滚压和/或镀硬铬的表面处理方法。

所述液压缸的上、下油腔之间设置有联通油管，联通油管上安装有常闭阀门。

所述活塞杆的行程等于炉体最大倾动角度的弦长。

所述液压缸内径d的大小，通过以下公式得到：

，

式中，d为液压缸内径，单位为mm，

Q 为液压缸推力，单位为KN，

P为液压油设计压力，单位为MPa，

e为不同液压油设计压力下的液压介质常数；

所述液压缸推力Q通过混铁炉倾动需要的举升力M确定，其大小通过以下公式得到：

，

式中，G为混铁炉自重，单位为Kg，

S 为混铁炉重心中心与旋转中心的距离，单位为mm，

R为混铁炉的倾动力矩，单位为N·m。

本发明所产生的有益效果是：