專利名稱：高爐出鐵口穿孔機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高爐出鐵口穿孔機，用于實施失桿法作業(yè)，所謂失桿法是用堵口泥堵住出鐵口之后，在堵口泥完全硬化之前，將一根金屬桿驅(qū)入堵口泥中，在需要打開出鐵口時，將金屬桿抽出。上述穿孔機具有一個機架，在機架上裝有一支承件以便在機架前部支承穿孔桿，一個后部支承件可在機架上移動并沒有與穿孔桿后端連接的裝置，一夾頭以滑動的方式裝在機架上，用于在所述前部支承件和后部支承件之間的任意部位夾住穿孔桿。
直至目前在失桿法中使用的穿孔機主要是普通的鉆孔裝置，這種鉆孔裝置使用鉆頭工作，并為實施失桿法進行了適當?shù)母难b。
這些裝置的工作件必須具備一夾盤，夾盤上有裝穿孔桿的夾頭，特別是要具有強大的雙向氣錘以提供插入和抽出穿孔桿所需的能量。
在大多數(shù)情況下，這些裝置也要保留使用帶鉆頭的鉆孔裝置的可能性，一來是為了改變出鐵口的位置，二來也是為了當因故不能使用穿孔桿時，使用普通鉆頭操作。
但是在上述裝置中使用強大的氣錘不無缺點。首先，這會在設(shè)備上，特別是在安裝穿孔桿的夾頭上產(chǎn)生相當大的應(yīng)力和振動，因而造成迅速的磨損，另外也會產(chǎn)生極大的噪音，往往不符合旨在減少工業(yè)環(huán)境中噪音的日益嚴格的標準。
歐洲專利EP0379018號中提出了一種在無聲液壓柱塞缸作用下，利用夾頭往復(fù)運動，分若干段將孔桿抽出的巧妙方法，因而部分地克服了上述缺點。由于不再用氣錘來抽出穿孔桿，故氣錘無需再是雙向式的，但是還是需要用氣錘來迅速有效地插入穿孔桿。
由于氣錘的缺點，需要在插入過程中消除叩擊。例如，可以設(shè)想使工作件承受功率更大的驅(qū)動裝置的作用，以便使連接著穿孔桿的工作件向著出鐵口的方向沿機架推進，因而有力地驅(qū)動穿孔桿，使其無振動地穿入半硬化的堵口泥。不幸的是無法構(gòu)思出這種技術(shù)方案，這是由于，考慮到穿孔桿的長度，如不用氣錘，那么更大的推進力會有使穿孔桿彎曲的危險，接著會使部分插入迅速硬化的堵口泥中的穿孔桿永久地阻止在半途的位置上。
在1991年4月3日提交的盧森堡專利申請LU-87915號中提出了一種更巧妙的方法。該專利申請?zhí)岢隽艘环N雙向夾頭，利用裝在機架前部的液壓柱塞缸產(chǎn)生的夾頭往復(fù)運動均等地用于穿孔桿的插入和抽出。由于這種技術(shù)方案可以不使用產(chǎn)生噪音和夾頭損壞的氣錘，因而似乎是一種最佳的技術(shù)方案。但是該裝置的缺點之一是，雙向夾頭及其驅(qū)動機構(gòu)總是在機架的前部區(qū)域工作，然而該區(qū)域當穿孔桿抽出后，熔融噴射流從出鐵口逸出時，又總有受到噴濺的危險。
1991年10月31日提交的盧森堡專利申請LU-88029號提出了一種消除上述缺點的技術(shù)方案。該專利申請?zhí)岢龅难b置的特征在于第一個柱塞缸本身以滑動的方式裝在機架上，在第二個液壓柱塞缸的作用下，第一個柱塞缸可沿機架移動。穿孔桿不再由夾頭的往復(fù)運動抽出，而是在兩個液壓柱塞缸的共同作用下，由夾頭連續(xù)的抽出運動使穿孔桿抽出。因此，使夾頭在熔融噴射流從出鐵口逸出之前離開機架前部的受到噴濺危脅的區(qū)域。另外，由于抽出運動是連續(xù)的，不再有夾頭的往復(fù)運動，因此抽出動作更為迅速。
但是，穿孔桿是按照與盧森堡專利LU-87915號相同的方法插入出鐵口的，也就是說，當?shù)诙资箠A頭前進至工作位置后，在第一柱塞缸的作用下夾頭以往復(fù)運動方式移動。
盧森堡專利申請LU-88029號的技術(shù)方案在工作方面是完全令人滿意的。但是，遺憾的是該技術(shù)方案使裝置的體積增大，特別是加大了裝置的總長度，考慮到高爐周圍缺少可以利用的空間，因而這是一個相當麻煩的問題。
本發(fā)明的目的是提供一種高爐出鐵口穿孔機，用來實施失桿法，其工作方式與盧森堡專利申請LU-88029號提出的裝置相似，但是，其區(qū)別在于，與盧森堡專利申請LU-88029號的裝置相比較，顯著減小了總長度。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的實施失桿法的高爐出鐵口穿孔機，其特征在于在機架后部裝有大功率旋轉(zhuǎn)馬達，至少一條環(huán)形鏈條軸向地安裝在機架前、后端之間，由旋轉(zhuǎn)馬達驅(qū)動，將夾頭安裝在環(huán)形鏈條上，可由鏈條驅(qū)動在機架前后端之間運動，在將穿孔桿插入堵口泥的過程中，旋轉(zhuǎn)馬達的控制裝置使馬達轉(zhuǎn)動的方向變換，使夾頭在機架前部的位置(B)和離開位置(B)一段距離L的位置(A)之間來回運動，所述距離L小于穿孔桿的長度。
按照本發(fā)明的主要特征，一滑動夾頭連接在至少一條軸向安裝于機架的環(huán)形鏈條上。所述環(huán)形鏈條由至少一個可換向旋轉(zhuǎn)的大功率馬達驅(qū)動。
首先應(yīng)該指出的是，按照本發(fā)明的穿孔機能夠?qū)嵤┍R森堡專利申請LU-88029號所提出的那種插入和抽出穿孔桿的方法。
利用所述旋轉(zhuǎn)馬達的控制裝置，以下述方式將穿孔桿插入堵口孔中當將穿孔桿穿過夾頭并連接于在機架后部滑動的支承件上之后，馬達以第一轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)，使張開的夾頭運動至距機架前部一定距離L處，使夾頭閉合，馬達以相同的第一轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)，通過夾頭使穿孔桿前進上述距離L，然后使夾頭打開，馬達以反向旋轉(zhuǎn)，使夾頭又一次被帶回距機架前部距離L處，使夾頭閉合，使穿孔桿前進第二個長度L。
夾頭在所述距離L上的往反運動重復(fù)進行，直至穿孔桿被驅(qū)入出鐵口需要的長度。
應(yīng)該指出的是，確定所述距離L時應(yīng)防止穿也桿在插入過程中彎曲。
穿孔桿以下述方式抽出將穿孔桿的端部與位于機架前部的夾頭牢固連接之后，由于鏈條的拉出運動，使穿孔桿以連續(xù)運動的方式從出鐵口抽出。
所使用的夾頭最好是1991年4月3日提交的盧森堡專利申請LU-87915號及1991年10月16日提交的附加證書LU-88020號中所描述的那種雙向式夾頭。
然而，也可使用1989年1月16日提交的盧森堡專利LU-87427號所述的那種單向式夾頭，但是使用這種夾頭時是反向安裝的。這種夾頭只用來將穿孔桿驅(qū)入出鐵口。在這種情形中，后部滑動支承件必須設(shè)置用于抽出穿孔桿的第二夾頭，例如，1989年6月30日提交的盧森堡專利LU-87546號中所述的夾頭。在抽出運動中，打開的第一夾頭抵住第二夾頭，然后向后推動連接于穿孔桿端部的所述滑動支承件，因此使穿孔桿抽離出鐵口。
本發(fā)明的穿孔機的一個主要特征是，與盧森堡專利申請LU-88029號所述穿孔機相比，其長度減小。這兩種穿孔機的長度差大致相當于在插入穿孔桿的過程中往復(fù)運動的行程，也就是說，相當于為產(chǎn)生上述往復(fù)運動而安裝在支承夾頭的滑座后面的第一液壓柱塞缸的長度。
本發(fā)明穿孔機的另一個優(yōu)點是減小了高度。鏈條十分容易即可裝入機架，而盧森堡專利申請LU-88029號中的液壓缸，由于體積的原因，則必須安裝在機架之上。
在一推薦實施例中，本發(fā)明的穿孔機可以改變?yōu)椴迦氪┛讞U而在機架前部所作往復(fù)運動的行程。考慮下述因素，可自由選擇上述行程(1)所使用的穿孔桿的彎曲特性;(2)插入穿孔桿所需要的力。例如，如果使用直徑較大的穿孔桿(如用50mm直徑穿孔桿替代40mm直徑穿孔桿)，則可以加大上述行程。同樣，如果已經(jīng)知道堵口泥由于某些原因變得硬于一般情況，則可以減小上述行程。另外，增加上述往復(fù)運動的行程顯然可減小插入穿孔桿所需時間。因此，最好不要選擇太短的行程，而要使行程適應(yīng)于穿孔桿和堵口泥的特性。
現(xiàn)對照以下附圖詳細描述本發(fā)明的推薦實施例


圖1和1a分別是按照本發(fā)明的穿孔機的正視圖和平面圖，穿孔機正處于準備將穿孔桿插入堵口泥的位置;
圖2和圖2a是相似的視圖，穿孔機正處于第一次插入穿孔桿運動之前;
圖3和圖3a是相似的視圖，穿孔機正處于第一次插入穿孔桿運動之后;
圖4和圖4a是相似的視圖，穿孔機裝備了一鉆頭，用于進行普通的鉆孔作業(yè)。
在所有附圖中，相同的件號代表相同的零件。
現(xiàn)對照圖1和1a描述本發(fā)明穿孔機的結(jié)構(gòu)。穿孔機具有機架20，該機架例如可以用普通的和已知的方式支承在一條撐臂(未畫出)的端部。該撐臂可繞一托架擺動，以便使穿孔機在停機位置和工作位置之間移動。
機架20例如可以由兩條連接在一起的平行桿20a和20b組成。圖1中只畫出了在機架20前部的桿20a，為了表示細節(jié)而未畫桿20b。兩條桿在其內(nèi)表面上面對面設(shè)有兩條軌道22和24，在圖1中只畫出了軌道22。
標號26代表穿孔桿，穿孔桿源于上述“失桿法”也稱為“失桿”。穿孔桿由一支承件載于穿孔機的前部，該支承件，例如，可以是英國專利GB2216827號中所描述那種滑動支承件。
然而，也可使用歐洲專利申請EP0064644號中所描述的那種固定支承件，該支承件具有安裝于機架20前部的兩塊鉸鏈板，這兩塊鉸鏈板可以在便于接合和夾緊穿孔桿26以便抽出穿孔桿的一個打開位置和在其間限定一個開口以便穿過及支承穿孔桿的一個位置之間擺動。因此，這兩塊鉸鏈板構(gòu)成一支承件，同時也構(gòu)成一護罩，擋住來自出鐵口的噴射流的噴濺。
穿孔桿26在后部由第二支承件支承，第二支承件可以跟隨穿孔桿的運動。例如，這是一個牢固連接于一工作件的連接件30。工作件32由一滑座支承，滑座可借助滾柱33沿機架20自由滑動，滾柱33沿機架20的兩條平行桿20a和20b的外緣移動(見圖1a)。
工作件32以普通的方式具有一鉆孔裝置和一氣錘，但是工作件32不再用于失桿法。之所以設(shè)置工作件32是為了在需要時能用普通的鉆頭鉆出一個出鐵口。如果普通的鉆孔是非必要的，或者，如果鉆孔可以通過另一種方式進行，那么，原則上可不必設(shè)置工作件32。這樣，工作件即可由一簡單的滑動支承件代替，該滑動支承件跟隨穿孔桿的運動，因而將穿孔桿支承于后部。
件號34是一個夾頭，例如，可以是盧森堡專利申請LU-87915號或其附加證書申請LU-88020號中所描述的那種雙向夾頭。夾頭的打開和閉合是由氣動回路(未畫出)來控制的?；?6例如可裝在由機架20的導(dǎo)軌22，24導(dǎo)向的動子37上，用作夾頭34的支承件。
在兩條平行桿20a和20b之間平行地安裝有至少一條環(huán)形鏈條44。鏈條44在機架前部的從動齒輪45和機架20后部的主動齒輪46之間張緊。主動齒輪46由至少一臺裝在機架20上的馬達42驅(qū)動。
馬達42最好是可以通過控制組件47變換轉(zhuǎn)向的液壓馬達。
支承夾頭34的滑座36固定在環(huán)形鏈條上，在機架20前部安裝的止動件50和機架后部安裝的止動件51之間由環(huán)形鏈條驅(qū)動。
現(xiàn)在描述穿孔機將穿孔桿26插入和抽出出口鐵口的操作。最好當穿孔機位于停機位置且夾頭34位于機架后部(如圖1所示)時，將穿孔桿安裝在穿孔機中。安裝時，將穿孔桿26通過打開的夾頭34穿入牢固地連接于工作件32的支承-連接件30，與穿孔桿后端的支承-連接件30接好。
當穿孔桿20安裝好時(見圖1)，由控制組件47驅(qū)動馬達42，以便以第一方向轉(zhuǎn)動鏈條，并將完全打開的夾頭34送進到位置A(見圖2)。由于夾頭34未被啟動，它可以相對于固定在工作件32的連接件30上的穿孔桿26自由滑動。
原則上可以將夾頭34在安裝穿孔桿26之前送進到圖2所示的工作位置A，但是，當夾頭34處于圖1所示的機架后部位置時更容易接合穿孔桿。
將穿孔桿26插入堵口泥的過程可以從圖2所示位置開始。這項操作原則上與盧森堡專利申請LU-87915號所述方法相同。為此目的，同時驅(qū)動馬達42和夾頭34，產(chǎn)生如下效果(1)使夾頭34閉合，(2)將夾頭34從圖2所示位置A移至圖3所示位置B，從而驅(qū)動穿孔桿26和與穿孔桿牢固連接的工作件32。當?shù)竭_位置B時，供給馬達的液壓油反向，使馬達42反向轉(zhuǎn)動，從而退回夾頭。同時，氣動回路控制夾頭34的打開。在上述返回運動過程中，雖然夾頭34已打開，因而能沿穿孔桿26滑動，但是，穿孔桿26仍是不可移動的。
當滑座36又一次到達位置A時，液壓油反向，也就是說，馬達42變換轉(zhuǎn)向以便將夾頭34移向圖3所示的位置B。同時，氣動回路控制夾頭34的閉合。然而按照需要反復(fù)進行多次夾頭34在位置A和位置B之間的往復(fù)運動，以便將穿孔桿26插入出鐵口需要的長度。
馬達42轉(zhuǎn)動的換向的觸發(fā)，以及夾頭在位置A和B的開、閉的觸發(fā)都是借助例如兩個行程端部開關(guān)進行的，第一個行程端部開關(guān)與止動件50配合工作，而第二個行程端部開關(guān)則在止動件50和止動件51之間固定在機架上。所述第二個行程端部開關(guān)在圖2和3中示意畫出，其標號為53。在前部止動件50(相當于位置B)和位置A之間的距離L，可以通過在固定第二個行程端部開關(guān)時調(diào)整其距止動件50的遠近來改變。
一種可以不設(shè)置第二個行程端部開關(guān)的技術(shù)方案是利用來自安裝在馬達42上的換向計數(shù)器53的信號在運算器55(見圖1a)中隨時測定滑座36在機架上的精確位置，并當滑座到達預(yù)定地點時通過控制組件47控制馬達42轉(zhuǎn)向的變換。使用這種運算器55，最好利用來自內(nèi)裝在止動件50和51中的行程端部開關(guān)的信號，以便在每次通過時自動校準所述運算器;也就是說，使運算器回到零位并重新計算夾頭34相應(yīng)于馬達42一整轉(zhuǎn)的線性位移。當用來驅(qū)動鏈條44的馬達42是液壓馬達時，當然也可以測量供給馬達的液壓油的流動速率，以便確定必須變換馬達轉(zhuǎn)向以及夾頭34分別必須被打開和關(guān)閉的精確時刻。
為了從出鐵口抽出穿孔桿，將機架20移向出鐵口。通過馬達42，將夾頭34移至機架前部抵住止動件50。當機架正確定位時，穿孔桿26的自由端接合穿入打開的夾頭34。然后夾頭34的氣動回路控制夾頭34的閉合。這時，馬達42可借助鏈條44將支承夾頭34的滑座36往回拉向后部，從而將穿孔桿從出鐵口中抽出。
應(yīng)該指出的是，此時移向圖2所示位置A的滑座36事實上并不引起夾頭的松釋和馬達轉(zhuǎn)向的變換，抽出動作是一次實施的，原則上進行至滑座36觸及止動件51為止，這使馬達能夠自動停止。
值得注意的是，在抽出作業(yè)中，可以使用裝在工作件32上的連接件30。連接件30是一種為抽出穿孔桿而設(shè)計的一種夾頭，例如盧森堡專利LU-87546號中描述的那種夾頭，而夾頭34可以是單向夾頭，用于插入穿孔桿26，夾頭34例如可以是盧森堡專利LU-87427號中描述的那種夾頭。上述情況下，夾頭34仍然打開，穿孔桿26的自由端從中穿過以便被夾頭/連接件30夾緊。在向后的返回行程過程中，夾頭34直接抵往連接件30和其前方的工作件，這樣，工作件不必向穿孔桿傳送任何抽出力。
上述變化的實施例首先提供了一種結(jié)構(gòu)上的優(yōu)點，使夾頭34的結(jié)構(gòu)得以簡化。另外，夾頭34只需連接于一個氣動控制回路。
可以看出，也可(例如)借助兩個位于工作件兩側(cè)的，能夠自動或手動地與位于所述滑座36上的掣子61和61'接合的鉤形件60和60'來牢固地連接支承夾頭34的滑座36和所述工作件32。
因此，工作件32不需要設(shè)置在機架20上的專門的驅(qū)動系統(tǒng)來進行使用普通鉆頭27(見圖4和4a)的鉆孔作業(yè)。
顯然可以看出，本發(fā)明所提供的穿孔機，由于具有超過現(xiàn)有技術(shù)的諸多優(yōu)點，給所述失桿法的實際應(yīng)用帶來了顯著的技術(shù)進步，并且由于其幾乎無聲的工作，也特別有助于更好地保護環(huán)境。
權(quán)利要求
1.一種高爐出鐵口穿孔機，用于實施失桿法作業(yè)，用堵口泥堵住出鐵口之后，在堵口泥完全硬化之前將一根金屬桿驅(qū)入堵口泥中，在需要打開出鐵口時，將金屬桿抽出，所述穿孔機具有一機架(20)，在機架上裝有支承件，以便在機架(20)的前部支承穿孔桿(26)，一個后部支承件可在機架上移動并設(shè)有與穿孔桿(26)后端連接的裝置，一夾頭(34)以滑動的方式安裝在機架上，用來在所述前部支承件(52)和所述后部支承件(30)之間的任意位置夾緊穿孔桿(26)，其特征在于一大功率旋轉(zhuǎn)馬達(42)安裝在機架(20)的后部，至少一環(huán)形鏈條(44)軸向地安裝在機架(20)的前端和后端之間并可由旋轉(zhuǎn)馬達(42)驅(qū)動，將夾頭(34)連接于環(huán)形鏈條(44)的裝置使夾頭(34)可由鏈條(44)在機架(20)的前端和后端之間驅(qū)動，控制旋轉(zhuǎn)馬達(42)的裝置，在將穿孔桿插入堵口泥的過程中通過使馬達(42)的轉(zhuǎn)向變換的方式，使夾頭(34)在機架(20)前部的位置(B)和離開位置(B)一個距離L的位置(A)之間作往復(fù)運動，所述距離L小于穿孔桿(26)的長度。
2.按照權(quán)利要求1所述的穿孔機，其特征在于所述夾頭(34)是氣動的，設(shè)有控制氣動夾頭(34)的控制組件，用于在返回所述位置(A)之前，在所述位置(B)自動地打開氣動夾頭(34)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的穿孔機，其特征在于所述距離L可自由地調(diào)整。
4.按照權(quán)利要求1所述的穿孔機，其特征在于在所述機架(20)上設(shè)有行程端部開關(guān)，當所述夾頭處于離開所述位置(B)的距離為L時，所述開關(guān)由牢固地連接于環(huán)形鏈條(44)上的一零件啟動。
5.按照權(quán)利要求1所述的穿孔機，其特征在于夾頭(34)的位置隨時由一運算器測定，所述運算器接受來自安裝在馬達(42)上的反向計數(shù)器的輸出信號作為輸入信號，所述距離L可輸入作為所述運算器的基準值。
6.按照權(quán)利要求1所述的穿孔機，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)馬達(42)是液壓馬達。
7.按照權(quán)利要求6所述的穿孔機，其特征在于所述控制旋轉(zhuǎn)馬達(42)的裝置包括預(yù)先調(diào)整供送液壓馬達(42)液壓油流動速率的裝置。
8.按照權(quán)利要求1所述的穿孔機，其特征在于一工作件以滑動方式安裝在機架(20)上并具有一連接件(30)，以便連接穿孔桿(26)的后端。
9.按照權(quán)利要求8所述的穿孔機，其特征在于所述工作件(32)具有一鉆孔裝置和一氣錘。
10.按照權(quán)利要求9所述的穿孔機，其特征在于所述夾頭(34)可牢固地連接于所述工件件(32)，而工作件(32)則由連接于鏈條(44)的夾頭(34)驅(qū)動。
11.按照權(quán)利要求9所述的穿孔機，其特征在于所述夾頭(34)是單向式夾頭，在插入穿孔桿(26)的操作中用來夾緊穿孔桿，牢固地連接于所述工作件(32)的所述連接件(30)是一單向式夾頭，可用于夾緊穿孔桿并向其傳遞抽出力，夾頭(34)設(shè)有在抽出穿孔桿(26)的操作中直接抵住連接件(30)的裝置。
12.按照權(quán)利要求1-11中任意一項所述的穿孔機，其特征在于所述夾頭(34)是雙向式夾頭，用來夾緊穿孔桿(26)，以便向穿孔桿傳遞抽出力和插入力。
全文摘要
高爐出鐵口穿孔機具有一機架(20)，其上裝有支承件(52)在機架前部支承穿孔桿(26)，后部支承件(30)可在機架上移動并設(shè)有連接桿(26)后端的裝置，夾頭(34)可滑動地裝在機架上，用于在前部支承件和后部支承件之間的任意位置夾緊桿(26)。大功率旋轉(zhuǎn)馬達(42)裝于機架后部，驅(qū)動軸向裝在機架中的環(huán)形鏈(44)。通過馬達(42)的轉(zhuǎn)向變換，連接于鏈(44)的夾頭(34)在機架前部位置(B)和離位置(B)距離L的位置(A)間往復(fù)運動，將桿(26)插入堵口泥。
文檔編號F27D3/15GK1074942SQ9310077
公開日1993年8月4日 申請日期1993年1月21日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月24日
發(fā)明者朗阿迪·埃米爾, 梅茨·瓊, 梅利埃特·皮埃爾, 蒂倫·蓋伊, 安多諾夫·拉多米爾, 馬利沃伊爾·菲利普 申請人:保羅·伍爾思公司