一種具有雙油缸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的開鐵口機(jī)及回轉(zhuǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高爐開鐵口機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有雙油缸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的開鐵口機(jī)及回轉(zhuǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高爐冶煉需要定期開鐵口和堵鐵口，開鐵口機(jī)是用于打開鐵口通道的重要設(shè)備，開鐵口機(jī)是間歇工作，且在其不工作時要為堵鐵口的泥炮騰開作業(yè)空間，因此，就需要回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)開鐵口機(jī)的工作位和待機(jī)位之間的切換，另外，為了減少鐵水對開鐵口機(jī)的熱輻射和噴濺，以及給泥炮等設(shè)備提供工作空間，一般都要求開鐵口機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)過較大的角度，此角度至少要大于90°。
[0003]對于上述問題，現(xiàn)有以下幾種方案:第一種方案是利用單油缸驅(qū)動轉(zhuǎn)臂帶動軌梁及沖鉆機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了開鐵口機(jī)在工作位和待機(jī)位之間的切換，此方案的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，制造組裝方便，其缺點(diǎn)是回轉(zhuǎn)角度不能過大，否則機(jī)構(gòu)不緊湊，占用空間較大；第二種方案是仍然采用單油缸為驅(qū)動源，在方案一的基礎(chǔ)上增加一套桿機(jī)構(gòu)，從而使整個機(jī)構(gòu)變?yōu)榱鶙U機(jī)構(gòu)或雙四連桿機(jī)構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)較大角度的回轉(zhuǎn)；第三種方案是仍然采用單油缸為驅(qū)動源，在方案二的基礎(chǔ)上引入多桿機(jī)構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)更大角度的回轉(zhuǎn)，但其加大了機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性。
[0004]上述的方案一中的軌梁在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)平面內(nèi)的任意一點(diǎn)的軌跡就是以轉(zhuǎn)臂與固定底座的鉸接點(diǎn)為圓心，以此鉸接點(diǎn)到此點(diǎn)的距離為半徑的一段圓弧，圓弧的度數(shù)與機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)角度相等。方案二和方案三中的軌梁的軌跡均為復(fù)合曲線，不易直接計算，需要借助多桿機(jī)構(gòu)的解析法或軟件仿真進(jìn)行求解。因此會使得開鐵口機(jī)和泥炮的空間運(yùn)動軌跡的計算量變得復(fù)雜，且無論不同高爐爐前布置的差異大小，均需要對每座高爐爐前進(jìn)行針對性的精確的復(fù)雜軌跡運(yùn)算，這將大大增加機(jī)構(gòu)的設(shè)計工作量，降低了開鐵口機(jī)的適應(yīng)性。
[0005]另外上述三種方案中，一旦機(jī)構(gòu)設(shè)計完畢，軌梁軌跡即被完全確定下來，均不具備軌梁的運(yùn)動軌跡在線調(diào)整功能，因此就無法避開爐前臨時障礙物，也無法滿足爐前的特殊布置要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述存在的問題，提供一種具有雙油缸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的開鐵口機(jī)及回轉(zhuǎn)方法，使開鐵口機(jī)的運(yùn)動軌跡可在線調(diào)節(jié)、鉆具能在線精確定位，提尚開鐵口機(jī)的自動化性能。
[0007]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種具有雙油缸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的開鐵口機(jī)，包括底座、立柱、轉(zhuǎn)臂、軌梁、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和鉆沖機(jī)構(gòu)，所述立柱豎直安設(shè)于所述底座的中心位置，立柱與所述轉(zhuǎn)臂的一端相鉸接，轉(zhuǎn)臂的另一端與所述軌梁的中部相連，軌梁上設(shè)有直線軌道，所述鉆沖機(jī)構(gòu)包括鉆頭和行走小車，所述鉆頭安設(shè)于所述行走小車上，所述行走小車安設(shè)于軌梁上，并可沿所述軌道直線往復(fù)運(yùn)動，其特征在于，所述轉(zhuǎn)臂的另一端與所述軌梁的中部相鉸接；所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括第一液壓缸和第二液壓缸，所述第一液壓缸的筒體與所述立柱相鉸接，第一液壓缸的活塞桿頂部與所述轉(zhuǎn)臂相鉸接，所述第二液壓缸的筒體與所述轉(zhuǎn)臂相鉸接，第二液壓缸的活塞桿頂部與所述軌梁相鉸接；還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括PLC控制器、第一位移傳感器和第二位移傳感器，所述第一位移傳感器和第二位移傳感器分別安設(shè)于第一液壓缸和第二液壓缸內(nèi)部，第一位移傳感器和第二位移傳感器的輸出端分別與所述PLC控制器相連。
[0008]按上述方案，所述軌梁上設(shè)有測距儀，所述測距儀的輸出端與所述PLC相連。
[0009]按上述方案，所述第一液壓缸和第二液壓缸均設(shè)于所述轉(zhuǎn)臂上背對鐵口的一側(cè)。
[0010]按上述方案，所述第一液壓缸和第二液壓缸的外部均設(shè)有伸縮式防護(hù)罩。
[0011 ] 采用上述一種具有雙油缸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的開鐵口機(jī)的回轉(zhuǎn)方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0012]I)根據(jù)理想鐵口通道的長度確定鉆頭的長度；
[0013]2)根據(jù)爐前場地的布局設(shè)定最優(yōu)的軌梁運(yùn)行軌跡，以避開固定障礙物；
[0014]3)根據(jù)最優(yōu)的軌梁運(yùn)行軌跡確定所述第一液壓缸的活塞桿的伸縮距離hi和第二液壓缸的活塞桿的伸縮距離h2 ；
[0015]4)所述PLC控制器同時或依次向所述第一液壓缸和第二液壓缸發(fā)出啟動指令，當(dāng)?shù)谝灰簤焊椎幕钊麠U的伸出hi時，PLC控制器接收到所述第一位移傳感器發(fā)出的信號后，向第一液壓缸發(fā)出停止指令，當(dāng)?shù)诙簤焊椎幕钊麠U的伸出h2時，PLC控制器接收到所述第二位移傳感器發(fā)出的信號后，向第二液壓缸發(fā)出停止指令，此時，PLC控制器向行走小車發(fā)出啟動指令，行走小車帶動鉆頭完成整個鉆沖操作；
[0016]5)PLC控制器同時或依次向所述第一液壓缸和第二液壓缸發(fā)出啟動指令，并提高第一液壓缸和第二液壓缸的縮進(jìn)速度，當(dāng)?shù)谝灰簤焊椎幕钊麠U的縮進(jìn)hi時，PLC控制器接收到所述第一位移傳感器發(fā)出的信號后，向第一液壓缸發(fā)出停止指令，當(dāng)?shù)诙簤焊椎幕钊麠U的縮進(jìn)h2時，PLC控制器接收到所述第二位移傳感器發(fā)出的信號后，向第二液壓缸發(fā)出停止指令，完成整個復(fù)位操作。
[0017]按上述方案，所述步驟4)中還包括如下步驟:當(dāng)在軌梁的運(yùn)行軌跡中出現(xiàn)臨時障礙物時，所述測距儀向PLC控制器發(fā)出信號后，PLC控制器向所述第二液壓缸發(fā)出停止指令。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:1、提供一種具有雙油缸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的開鐵口機(jī)及回轉(zhuǎn)方法，實(shí)現(xiàn)了開鐵口機(jī)工作位和待機(jī)位之間的回轉(zhuǎn)運(yùn)動；2、通過雙液壓缸的配合驅(qū)動，可使軌梁產(chǎn)生多種不同的軌跡曲線，提高了整個機(jī)構(gòu)適應(yīng)不同爐前布置的性能；3、控制機(jī)構(gòu)可根據(jù)爐前情況實(shí)時改變軌梁的運(yùn)行軌跡，使鉆具中心線能在線自動重新與預(yù)定的鐵口通道中心線重合，且可使軌梁及時停止運(yùn)行，避開爐前出現(xiàn)的臨時障礙物；4、可調(diào)節(jié)液壓缸的驅(qū)動速度，可使機(jī)構(gòu)快速退回至待機(jī)位，減緩鐵水的噴濺和高溫的輻射影響，延長使用壽命。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明一個實(shí)施例的運(yùn)行軌跡示意圖。
[0021]其中:1.底座，2.立柱，3.轉(zhuǎn)臂，4.軌梁，5.鉆頭，6.行走小車，7.第一液壓缸，8.第二液壓缸，9.測距儀，10.第一位移傳感器，11.第二位移傳感器，12.第一液壓缸的活塞桿，13.第二液壓缸的活塞桿。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0023]如圖1-2所示，一種具有雙油缸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的開鐵口機(jī)，包括底座1、立柱2、轉(zhuǎn)臂3、軌梁4、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和鉆沖機(jī)構(gòu)，立柱豎直安設(shè)于底座的中心位置，立柱與轉(zhuǎn)臂的一端相鉸接