CN103771151B - 翻斗式高位自动上料装置及布料方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种翻斗式高位自动上料装置及布料方法，上料装置包括倾斜导轨、设置在倾斜导轨上的升降车、设置在升降车上的装料斗及用于控制升降车运行的牵引装置，所述装料斗为上方开口的翻斗，所述翻斗与升降车铰接，所述升降车上还设有控制翻斗倾翻的倾翻机构，所述倾翻机构与翻斗铰接；布料方法是通过将翻斗及水平送料斗均横向布置，装料设备将物料转移至水平送料斗内，水平送料斗通过水平行走车将物料转运至翻斗内，升降车再将此次物料输送至高处的长形高位受料设备内，保证物料在向高位上料过程中即形成长堆形，该装置上料及布料方便、***整体自动化程度高、可靠性好，提高了工作效率，满足了某些废钢连续加料的均布要求，市场竞争力强。

Description

翻斗式高位自动上料装置及布料方法

技术领域

本发明属于输送或贮存装置领域，涉及一种翻斗式高位自动上料装置及布料方法。

背景技术

在电炉炼钢中，节能、降耗、环保一直是全球电炉炼钢技术发展的核心技术之一。二十年来国内外有过多种设计方案，其典型代表如竖炉废钢预热技术，可以节省大量电能。竖炉废钢预热技术中，其主原料废钢需要提升到竖井的顶部开孔加料。在实际工程中实现物料提升的方法非常多，如吊车（+料槽、料篮、料罐等）、皮带机连续输送、斜轨上料技术、各种提升机构等。由于废钢的几何形状复杂，对绝大多数设备来说物流难以通畅，并且其锐边容易造成卡料、损坏输送设备，所以适于实际使用的、可靠的装料方法是很有限的，比较典型的有料槽、料篮、料斗等装料方法；而对不规则废钢进行高度提升的可靠装备也是非常有限，需要考虑装备本身的可靠性和卡料应急处理能力，目前比较典型的是吊车+料槽（料篮）提升加料模式，但这种加料方式吊车占有率高、操作难度大、自动化水平低，不适合电弧炉冶炼连续加料的操作频度要求。

为满足某些废钢连续加料的均布要求，在高位上料时，要求废钢料堆要呈现出长条形布置的功能，这种功能对上料***可靠性带来了较大的挑战，申请号为201320082102.3的中国专利中提出了一种斜开门料斗方案，该方案经过试验样机验证，在废钢堆料横向布料条件下，斜开门将承受到巨大的冲击力，在数十吨废钢瞬间冲击下，斜开门会发生变形，且因连接锁定机构承受了巨大的冲击力，可靠性大大降低，尤其是当斜开门宽度加大（当采用横向布料时，宽度尺寸达6m以上），其结构的可靠性会大大降低，目前的解决方案只有加大锁紧机构和斜开门厚度尺寸，但这会使得整个升降***变得非常庞大，升降牵引装置动力加大，不仅加大了设备的日常维护量，同时提高了维护成本，使***缺乏市场竞争力。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种便于放料及布料、抗冲击性强的翻斗式高位自动上料装置及布料方法。

为达到上述目的，本发明提供一种翻斗式高位自动上料装置：包括倾斜导轨、设置在倾斜导轨上的升降车、设置在升降车上的装料斗及用于控制升降车运行的牵引装置，所述装料斗为上方开口的翻斗，所述翻斗与升降车铰接，所述升降车上还设有控制翻斗倾翻的倾翻机 构，所述倾翻机构与翻斗铰接。

进一步，所述翻斗的出料口底面与水平面间夹角为5°～55°，位于翻斗后部上方的受料口宽度大于出料口宽度，所述翻斗的出料口宽度大于翻斗长度。

进一步，所述翻斗的底部至少还设有一个同升降车相配合的缓冲支撑座。

进一步，所述翻斗上设有两个与升降车相铰接的回转铰支点，翻斗绕回转铰支点旋转的倾翻角度为20°～90°。

进一步，所述升降车上还设有用于遮挡翻斗出料口的挡板。

进一步，还包括装料设备、水平导轨及设置在水平导轨上的水平行走车，所述水平行走车上设有水平送料斗，所述水平导轨的一端位于倾斜导轨的下端上方。

进一步，所述水平导轨上设有1～4组水平行走车及水平送料斗。

本发明还提供一种利用翻斗式高位自动上料装置的布料方法：

（1）将翻斗及水平送料斗横向布置，使得从翻斗中倾倒出的物料呈长堆形分布；

（2）装料设备向水平送料斗内装料；

（3）载满物料的水平行走车运行至与升降车配合的交接区域，水平送料斗向翻斗放料；

（4）牵引装置将载满物料的升降车牵拉至长形高位受料设备处，升降车上的倾翻机构将翻斗推翻放料，翻斗向长形高位受料设备布料；

（5）牵引装置将放料后升降车下放至交接区域，等待水平送料斗的下一次放料。

进一步，水平轨道上有多组水平行走车及水平送料斗，前组水平送料斗放料后，后组装满物料的水平送料斗继续向翻斗放料，直至达到重量要求。

本发明的有益效果在于：

（1）本上料装置不占用吊车，节约场地，操作便利、可实现无人工自动化操作、可靠性高、安全性高；上料频率高，可满足中、大型电弧炉冶炼连续加料的操作频度要求；采用新型的便于布料的翻斗，通过对翻斗结构形状的改进轻松实现了长堆形的布料。

（2）与现有的高位自动上料装置相比：

a)由于翻斗截面的几何形状拱曲特征，翻斗的刚度比斜开门式的料斗高1～2个数量级，因此在同等质量的物料冲击作用下，本申请中的翻斗结构抗物料落砸能力比斜开门式料斗有巨大提高，翻斗横向长度可做得更长，在放料过程中物料自然被堆放成长堆形，大大加强了料斗的布料功能，同时提高了设备整体的可靠性及安全性；

b)翻斗底部的落料点处增设有缓冲支撑结构，可承受物料下落过程中的冲击力，起到缓冲作用，改善了翻斗与升降车及倾翻机构铰接处的受力性能，大大提高了倾翻机构的可靠性；

c)该翻斗的结构形状便于将回转铰支点设置在靠近载料后的翻斗重心处，可减小倾翻机构的推力,所需驱动力小；

d)由倾翻机构推动翻斗放料，物料倾倒过程可控，便于减小落料对翻斗的瞬时冲击力；

e)倒料过程中物料不接触任何传动机构，不会产生卡料，特别适用于废钢等缠绕性物料的转运输送；

f）翻斗制作尺寸要求较低，在使用过程中即使发生少量变形，仍不影响物料的装运和卸载，容错能力高，显著提升了***的可靠性；

g）装置整体重量较现有设备降低了20%左右，降低了设备的初期资金投入及牵引装置的能源消耗，长期经济效益明显。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明的结构示意图(水平送料斗为斜开门式料斗)；

图2为翻斗的断面结构示意图(小倾角翻斗)；

图3为翻斗的断面结构示意图(大倾角翻斗)；

图4为翻斗的俯视图；

图5为本发明的结构示意图(水平送料斗为翻斗)；

图6为本发明的结构示意图(倾斜导轨竖直布置)。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图1、图5、图6所示，本实施例的翻斗式高位自动上料装置：包括倾斜导轨1、设置在倾斜导轨1上的升降车2、设置在升降车2上的装料斗及用于控制升降车2运行的牵引装置3，所述装料斗为上方开口的翻斗4，所述翻斗4与升降车2铰接，所述升降车2上还设有控制翻斗4倾翻的倾翻机构5，所述倾翻机构5与翻斗4铰接。

在本实施例中，翻斗4底部设有两个与升降车2相铰接的回转铰支点41，两个回转铰支点41均设在翻斗4堆料以后的回转重心附近，以减小卸料时倾翻机构5的推力；倾翻机构5通过设置在回转铰支点41后方的推力支点42与翻斗4铰接，本实施例中设有一个推力支点42，在翻斗4承重量较大的情况下，可通过增设推力支点42的数量提高倾翻机构5对翻斗4的推拉控制能力。

如图2、图3、图4所示，在本实施例中，因长形高位受料设备6设置在倾斜导轨1的后方，故翻斗4的出料口43朝向倾斜导轨1的导轨面，便于翻斗4向长形高位受料设备6中倾倒物料，翻斗4出料口底面431与水平面间夹角为5°～55°，位于翻斗4后部上方的受料口44宽度大于出料口43宽度，防止受料过程中发生物料飞溅散落，所述翻斗4的出料口43宽度大于翻斗4长度，便于翻斗4在放料过程中布料，即翻斗4倾倒出的物料直接形成长堆形，布料均匀、方便快捷，翻斗4绕回转铰支点41旋转的倾翻角度为20°～90°，根据不同的翻斗4类型进行设定。

出料口底面431的倾斜角度可根据实际使用需求进行选择（如图2、图3示），需较大承重量的情况下，可选用较小的倾角以减小倒料过程中翻斗4产生的倾动角度（如图2示），此时底部局部刚度得到加强，物料落差减小了，也就降低了物料对翻斗4、升降车2等受料设备的冲击力；为避免因倾角较小引起的出料口43飞溅出物料问题，可对上述方案做进一步的改进，在升降车2上设有一个用于遮挡翻斗4出料口43的挡板7，卸料时翻斗4翻转，翻斗4的出料口43与挡板7脱离，不仅能增大翻斗4的几何容积，提升了生产效率，同时能防止装料时物料从出料口43处飞溅出去，提高装置整体安全性；若翻斗4出料口底面431的倾斜角度较小，则可不在升降车2上设置挡板7（如图3、图5示）。

本实施例中的翻斗4底部设有两个同升降车2相配合的缓冲支撑座45，翻斗4在接受物料时，倾翻机构5拉紧，翻斗4压定在两个回转铰支点41及两个缓冲支撑座45上，确保在受到物料冲击时翻斗4的稳定性。

在本实施例中，还包括装料设备8、水平导轨9及设置在水平导轨9上的水平行走车10，所述水平行走车10上设有水平送料斗11，所述水平导轨9的一端位于倾斜导轨1的下端上方；装料时，水平导轨9上方的装料设备8（磁盘吊、抓斗等）将物料转移至水平送料斗11内，逐步装满后，水平行走车10将物料转运至升降车2上的翻斗4内，升降车2再将此次物料输送至高处的长形高位受料设备6内，完成一次转运及高位上料过程；由于装料设备8（如磁盘吊）对水平送料斗11每次装料量较小，一般为水平送料斗11总装料量的1/5～1/10，物料对料斗斜门的冲击力较小，故此处水平送料斗11采用的是斜开门式料斗（如图1示），当然，也可采用翻斗4，并配合设置倾翻机构5（如图5、图6示）。

在空间受到限制时，可将倾斜导轨1与翻斗4宽度方向垂直布置，即升降车2沿倾斜导轨1垂直升降（如图6示）。

在本实施例中，所述水平导轨9上设有2组水平行走车10及水平送料斗11，可轮流对升降车2上的翻斗4进行放料，以提升工作效率。

利用翻斗式高位自动上料装置的布料方法包括如下步骤：

（1）将翻斗4及水平送料斗11横向布置，使得从翻斗4中倾倒出的物料呈长堆形分布；

（2）装料设备8向水平送料斗11内装料，具体的装料量由设置在水平送料斗11上的称量传感器控制；

（3）载满物料的水平行走车10运行至与升降车2配合的交接区域，水平送料斗11向翻斗4放料；

（4）牵引装置3将载满物料的升降车2牵拉至长形高位受料设备6处，升降车2上的倾翻机构5将翻斗4推翻向长形高位受料设备6布料；由于翻斗4的结构特性，物料在长形的翻斗4内自然形成长形的料堆，进入长形高位受料设备6后仍旧为长堆形料堆；

（5）牵引装置3将放料后升降车2下放至交接区域，等待水平送料斗11的下一次放料。

为提升升降车2的输送能力，减少水平送料斗11备料时间，水平导轨9上布置多组水平行走车10及水平送料斗11，前放后装，前组水平送料斗11放料后，后组已装满物料的水平送料斗11继续向翻斗4放料，直至达到重量要求，在升降车2带着翻斗4向高位上料过程中，装料设备8继续向水平送料斗11内装料。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (5)

1.一种翻斗式高位自动上料装置，包括倾斜导轨、设置在倾斜导轨上的升降车、设置在升降车上的装料斗及用于控制升降车运行的牵引装置，其特征在于：所述装料斗为上方开口的翻斗，所述翻斗与升降车铰接，所述升降车上还设有控制翻斗倾翻的倾翻机构，所述倾翻机构与翻斗铰接，所述翻斗的出料口底面与水平面间夹角为5°～55°，位于翻斗后部上方的受料口宽度大于出料口宽度，所述翻斗的出料口宽度大于翻斗长度,所述翻斗上设有两个与升降车相铰接的回转铰支点，翻斗绕回转铰支点旋转的倾翻角度为20°～90°，所述翻斗的底部至少还设有一个同升降车相配合的缓冲支撑座，所述升降车上还设有用于遮挡翻斗出料口的挡板。

2.根据权利要求1所述的翻斗式高位自动上料装置，其特征在于：还包括装料设备、水平导轨及设置在水平导轨上的水平行走车，所述水平行走车上设有水平送料斗，所述水平导轨的一端位于倾斜导轨的下端上方。

3.根据权利要求2所述的翻斗式高位自动上料装置，其特征在于：所述水平导轨上设有1～4组水平行走车及水平送料斗。

4.一种利用权利要求1-3任一所述的翻斗式高位自动上料装置的布料方法，其特征在于主要包括以下步骤：

（1）将翻斗及水平送料斗横向布置，使得从翻斗中倾倒出的物料呈长堆形分布；

（2）装料设备向水平送料斗内装料；

（3）载满物料的水平行走车运行至与升降车配合的交接区域，水平送料斗向翻斗放料；

（4）牵引装置将载满物料的升降车牵拉至长形高位受料设备处，升降车上的倾翻机构将翻斗推翻放料，翻斗向长形高位受料设备布料；

（5）牵引装置将放料后升降车下放至交接区域，等待水平送料斗的下一次放料。

5.根据权利要求4所述的利用翻斗式高位自动上料装置的布料方法，其特征在于：水平轨道上有多组水平行走车及水平送料斗，前组水平送料斗放料后，后组装满物料的水平送料斗继续向翻斗放料，直至达到重量要求。