專利名稱：電爐用多自由度爐門碳氧槍機械手的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及冶金機械設備領域，特別涉及一種電爐用多自由度 爐門碳氧槍機械手。
背景技術：
現(xiàn)在用于鋼鐵行業(yè)中各種交、直流電弧爐爐門碳氧槍機械手設備， 已有多種類型。它們的作用均是將氧槍、碳槍、以及助燃槍一次送入電 爐中，在鋼水冶煉時進行各種必要的冶煉用操作。它能夠使爐前工人操 作十分簡單方便，大幅度P爭低操作者的勞動強度，實現(xiàn)電爐冶煉自動化。
電爐用爐門碳氧槍機械手為現(xiàn)代電爐煉鋼不可缺少的設備，現(xiàn)有技
術中德國FUCHS、德瑪克等公司生產(chǎn)的爐門氧槍機械手設備中，結(jié)構(gòu)特點 基本上為氧槍與水冷支架為一整體焊接結(jié)構(gòu)，鉸鏈點密封采用旋轉(zhuǎn)軸承 密封結(jié)構(gòu)。其不足之處在于(1)當氧槍在冶煉過程中損壞時更換極為 困難，若要更換只有停止使用，將槍管與水冷支架割開，才能進行維修， 既影響生產(chǎn)又不便維修。(2)水冷旋轉(zhuǎn)接頭若要起到很好的密封作用， 其密封面的加工精度、安裝精度及光潔度都要求很高，而且不適合在環(huán) 境惡劣的條件下工作。(3)且只有三個自由度。實踐證明，該機械手裝 置在使用過程中更換槍管極其不便，在爐況需要氧槍作大幅度升高或降低調(diào)整時無法得到滿足，而且在使用不到一年的時間里，其旋轉(zhuǎn)接頭部
位嚴重漏水，直接影響生產(chǎn)的正常進行。據(jù)此，本申請的申請人于1998
年12月5日申請了中國實用新型專利(申請?zhí)?8250044. 0,)公開了
一種"電爐用爐門碳氧槍機械手，，，其主傳動由長行程液壓缸驅(qū)動。它是
利用了平行四連桿原理將水冷噴槍從原始位置平穩(wěn)地送入電爐內(nèi)，以進
行各種冶煉操作，任務完成后再將其送回原處，并使槍體與主臂重合在
一起。但是，該機械手同樣不能完成大幅度上升和下降的調(diào)整運動、旋 轉(zhuǎn)操作不夠靈活。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種電爐用多自由度爐門碳氧槍機械 手，可以實現(xiàn)整機整體升降，同時主機在升降過程中主體四連桿大臂可 自如的進行展開或收回動作，旋轉(zhuǎn)操作非常靈活。
為了達到上述目的，本實用新型是這樣實現(xiàn)的
一種電爐用多自由度爐門碳槍機械手，包括槍體、槍體支架、平行 四連桿水冷主臂、回轉(zhuǎn)支座和主機驅(qū)動裝置，槍體支架為一活動可拆式 支架，所述主臂安裝在可升降的回轉(zhuǎn)支座上，該回轉(zhuǎn)支座在運動狀態(tài)或 者靜止狀態(tài)時均可上升和下降。
所述主臂為水冷箱式結(jié)構(gòu)，且升降采用內(nèi)置式液壓缸。
所述主機驅(qū)動裝置為液壓馬達和撥叉式齒輪付。
所述槍體與主臂的進、出水聯(lián)接，釆用內(nèi)置式金屬軟管，靠近高溫 爐門區(qū)的回轉(zhuǎn)頭外側(cè)沒有暴露軟管?？h休實施方式
本實用新型與現(xiàn)有技術相比，優(yōu)點在于
(1) 主臂與槍體旋轉(zhuǎn)均采用回轉(zhuǎn)支承的同時設置了整機升降機構(gòu)， 回轉(zhuǎn)支座無論主臂是在運動狀態(tài)還在靜止狀態(tài)均可上升和下降，即在保 證旋轉(zhuǎn)靈活、安全可靠，根據(jù)熔池供氧的要求和爐子的傾動角度變化在 爐內(nèi)完成前進、后退，上升、下降(小幅度范圍)和左右擺動等功能的 同時，可大幅度的靈活調(diào)整整機高度尺寸，給現(xiàn)場操作以最大方便。
(2) 平行四連桿水冷主臂與槍體之間的進水及回水管采用內(nèi)置式軟 管結(jié)構(gòu)，即在前部水冷回轉(zhuǎn)頭內(nèi)部設置金屬軟管，保證了前端外部無任 何附件，不但保證了槍體旋轉(zhuǎn)的靈活性，又徹底解決了由于前部回轉(zhuǎn)頭 靠高溫爐門太近而經(jīng)常燒壞或燙壞原外部水冷軟管(或因高溫而使其壽 命極短)的問題，而且也克服了德國FUCHS公司所產(chǎn)機械手中旋轉(zhuǎn)軸承 接頭所克服不了的密封漏水問題。
式齒輪付，使整機占地面積大為減少，同時在斷電情況下可及時脫開撥 叉式齒4侖付，人工將機械手及時推出爐外，從而保證了機械手的安全。
(4)平行四連桿水冷主臂主體機構(gòu)能夠隨冶煉要求作大幅度的上升 或下降，無論主機升降到任何高度，都可實現(xiàn)原有的平行四連桿帶動槍 頭作的弧線平動運動動作，使之^^喿作更加靈活，并實現(xiàn)了由三個自由度 變?yōu)樗膫€自由度(水平兩個大臂水平旋轉(zhuǎn)、氧槍水平擺動，垂直兩個 氧槍垂直擺動，整機垂直升降四個自由度)的緊湊型機械手。

圖1為本實用新型機械手的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型機械手的主視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為圖2主臂和回轉(zhuǎn)支座的N向示意圖。
上述附圖中
1槍體 2槍體支架 3回轉(zhuǎn)頭 4內(nèi)置水冷軟管
5平行四連桿水冷主臂 6拉桿 7可升降回轉(zhuǎn)支座
8液壓馬達及齒輪付 9水冷擋板 10拉桿回轉(zhuǎn)軌跡
11主臂回轉(zhuǎn)軌跡 12電爐
工作時，當槍體1由液壓馬達驅(qū)動平行四連桿水冷主臂5從原始位 置(虛線位置)轉(zhuǎn)動自動進入爐體后，由四連桿中一帶有伸縮裝置的拉 桿6驅(qū)動，作左右擺動，同時由液壓缸系統(tǒng)驅(qū)動槍體l作上下擺動，這 樣，槍體工作時可在爐內(nèi)任意調(diào)節(jié)工作角度。同時整機可根據(jù)爐況進行 整體的大幅度升降，結(jié)構(gòu)非常簡單緊湊。在退回原位時，其氧槍槍體在 四連桿的控制下能夠自動與大臂合攏，同樣也可同時使升高的整機降低 至原位。使該設備在非工作期間內(nèi)占用空間及面積最小。
權利要求1.一種電爐用多自由度爐門碳槍機械手，包括槍體、槍體支架、平行四連桿水冷主臂、回轉(zhuǎn)支座和主機驅(qū)動裝置，槍體支架為一活動可拆式支架，其特征在于所述主臂安裝在可升降的回轉(zhuǎn)支座上，該回轉(zhuǎn)支座在運動狀態(tài)或者靜止狀態(tài)時均可上升和下降。
2. 根據(jù)權利要求1所述的機械手，其特征在于所述主臂為水冷箱 式結(jié)構(gòu)，且升降采用內(nèi)置式液壓缸。
3. 根據(jù)權利要求1所述的機械手，其特征在于所述主機驅(qū)動裝置 為液壓馬達和撥叉式齒輪付。
4. 根據(jù)權利要求1所述的機械手，其特征在于所述槍體與主臂的 進、出水聯(lián)接，采用內(nèi)置式金屬軟管。
專利摘要本實用新型涉及冶金機械設備領域，是一種電爐用多自由度爐門碳氧槍機械手。包括槍體、槍體支架、平行四連桿水冷主臂、回轉(zhuǎn)支座和主機驅(qū)動裝置，槍體支架為活動可拆式支架，主臂安裝在可升降的回轉(zhuǎn)支座上，該回轉(zhuǎn)支座在運動狀態(tài)，即四連桿作展開、收縮運動時或靜止狀態(tài)時均可上升和下降，主臂至槍體之間進水及回水管路采用內(nèi)置式軟管結(jié)構(gòu)。本實用新型為四個自由度，且靠近高溫爐門區(qū)的回轉(zhuǎn)頭外側(cè)不暴露軟管，前端外部無拖帶軟管，避免由于高溫而損壞軟管，主驅(qū)動由液壓馬達加撥叉式齒輪付驅(qū)動，保留氧槍斷電退出爐外功能，而且使整機更加緊湊，降低了外界因素損壞設備的幾率，提高了安全性，更適合冶煉高溫現(xiàn)場，爐前操作場地更加開闊。
文檔編號C21C5/00GK201144252SQ200720190990
公開日2008年11月5日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權日2007年12月28日
發(fā)明者王晉元, 米谷明, 胡硯斌, 賈志立, 芳 黃 申請人:鋼鐵研究總院