[发明专利]一种高炉铜冷却壁在线钻孔装置以及钻孔方法

说明书

本发明提供一种高炉铜冷却壁在线钻孔装置，包括吸铁钻操作平台、定心套、钻孔钻模以及攻丝模具；吸铁钻操作平台由板状平台以及圆管状套筒组成；板状平台上设有丝杆；圆管状套筒沿着轴向对称设有两个定位螺栓孔；定心套包括大定心套与小定心套；钻孔钻模包括钻模套筒、钻孔台以及钻孔台阶面；钻孔台固定于钻模套筒中，并且钻孔台均匀钻削有8个钻模孔；钻孔台阶面为环状，固定于钻模套筒顶部边缘，并且对称设有两个腰形孔；攻丝模具呈柱状，其底部设有与钻孔台阶面相配合的攻丝台阶面，并且攻丝模具的轴向均匀钻削有8个攻丝孔。本发明填补了国内铜冷却壁在线钻孔技术的空白；能够进行准确定位定心，钻孔精度有保障；并且结构简单，使用方便。

技术领域

本发明属于钻孔技术领域，具体涉及一种用于高炉铜冷却壁的钻孔装置以及使用该装置进行钻孔的方法。

背景技术

铜冷却壁是更新的一种冷却设备，其导热性好，冷却能力强，并且不易破损，国内外已较普遍推广。例如在梅钢四号高炉上就采用了铜冷却壁的形式，由于受到制造、焊接、运输、安装以及现场使用中的震动，铜冷却壁部分铜冷却水管漏水，这一现象较为普遍。铜冷却壁中的铜冷却水管漏水会造成铜冷却壁的冷却效果下降，冷却不均匀且局部热应力大，严重的会造成铜冷却壁开裂，后果不堪设想。

国内钢铁企业多采用穿管技术与焊接技术来解决这一问题，通常对铜冷却壁与铜冷却水管漏水点进行在线焊接，但是经过一段时间的使用后又出现了泄漏情况。目前梅钢四号高炉共出现三处铜冷却壁铜冷却水管漏水的情况，现场漏水情况较为严重，梅钢公司现采用法兰硅胶密封形式，这样就需要对铜冷却壁进行在线钻孔，这在国内属于首例。因此，研制出一种能够适用于高炉铜冷却壁的钻孔装置是本领域技术人员所急需解决的难题。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种用于高炉铜冷却壁的钻孔装置以及使用该装置进行钻孔的方法。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高炉铜冷却壁在线钻孔装置，包括吸铁钻操作平台、定心套、钻孔钻模以及攻丝模具；吸铁钻操作平台由板状平台以及圆管状套筒组成；板状平台平行固定于圆管状套筒的端面；并且板状平台上设有丝杆；圆管状套筒沿着轴向对称设有两个定位螺栓孔；定心套包括大定心套与小定心套；大定心套套设于圆管状套筒中，其底部设有圆柱状凸起；小定心套的顶部设有与圆柱状凸起相配合的圆柱状凹槽；钻孔钻模包括钻模套筒、钻孔台以及钻孔台阶面；钻孔台固定于钻模套筒中，并且钻孔台均匀钻削有8个钻模孔；钻孔台阶面为环状，固定于钻模套筒顶部边缘，并且对称设有两个腰形孔；攻丝模具呈柱状，其底部设有与钻孔台阶面相配合的攻丝台阶面，并且攻丝模具的轴向均匀钻削有8个攻丝孔，攻丝孔的位置与钻模孔相对应。

本发明提供了一种高炉铜冷却壁在线钻孔装置，由吸铁钻操作平台、定心套、钻孔钻模以及攻丝模具组成。本发明中吸铁钻操作平台由板状平台以及圆管状套筒连接固定组成，板状平台沿着圆管状套筒的端面的边缘与圆管状套筒相固定，并且板状平台与圆管状套筒的端面保持平行，并且板状平台上设有丝杆，用于在后续使用中通过调节使其与铜冷却壁保持平行，保证平面平行度；圆管状套筒上沿着轴向设有对称的两个定位螺栓孔，用于在后续使用中对其他工件进行固定。

本发明中的定心套由大定心套与小定心套组成，大定心套与小定心套通过圆柱状凸起与圆柱状凹槽相配合进行固定与定位，小定心套与铜冷却水管相配合进行定位，大定心套与吸铁钻操作平台的圆管状套筒相配合定位，进而实现圆管状套筒与铜冷却水管之间相定位，保证圆管状套筒的中心与铜冷却水管的中心重合。

本发明中的钻孔钻模由钻模套筒、钻孔台以及钻孔台阶面组成，钻孔台固定于钻模套筒中，且钻孔台在其轴向不完全位于钻模套筒中，使得钻模套筒与钻孔台的轴向截面为倒置的“凸”字；钻孔台阶面为带有两个对称的腰形孔的环状，用于将钻孔钻模放入圆管状套筒时对其进行固定，以保持钻孔时的稳定性。

使用该装置进行钻孔的方法为：