CN109141033A - 一种中频电炉捞渣机 - Google Patents

Abstract

本发明属于高温冶金设备技术领域，具体涉及一种中频电炉捞渣机。包括竖直的支撑座，连接在支撑座顶端的横臂，以及连接在横臂前端的捞渣***，捞渣***包括可沿竖直方向升降的捞渣臂，捞渣臂下端连接捞渣笼，捞渣笼包括控制座、捞渣爪齿和拢渣搅拌器；控制座包括上下两个部分，第一控制座和第二控制座分别通过四组伸缩气缸连接四个捞渣爪齿，拢渣搅拌器可以进行升降，拢渣搅拌器的搅拌棒下方设有拢渣梳，拢渣梳通过梳齿将炉体边缘处的浮渣聚拢到炉体中央。该型捞渣机的除渣效率高，工作无死角，而且不存在飞渣、落渣的安全隐患，非常安全高效。

Description

一种中频电炉捞渣机

技术领域

本发明属于高温冶金设备技术领域，具体涉及一种中频电炉捞渣机。

背景技术

中频电炉是一种新型高温熔炉，这种熔炉利用交变电流磁场的涡流效应进行金属熔炼或热处理。中频电炉可以将工频50HZ交流电转变为中频(300HZ以上至20K HZ)的电源装置，把三相工频交流电，整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流，供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流，在感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流。这种涡流同样具有中频电流的一些性质，即，金属自身的自由电子在有电阻的金属体里流动要产生热量；从而实现对金属体的加热。

中频电炉在冶金领域有着广泛的应用，在合金熔液的冶炼过程中，经常需要对熔液进行除渣和净化，合金熔液的除渣工作早期由人工进行，通过较长的捞爪深入到熔液中将表面的浮渣捞出，这种工作需要承受合金熔液的超高温环境，还要承担熔液飞溅的风险，工作环境恶劣，危险性较大。后来人们研发出了自动化的中频电炉捞渣机，这种捞渣机通过动臂将捞渣爪伸入到中频电炉中进行捞渣，操作人员只需操作捞渣机，无需近距离接触中频电炉，因此劳动强度降低，安全性也提升了很多。

但是常规的捞渣机的捞渣***均采用了捞渣爪结构，这种结构通过剪式抓手对浮渣进行夹持，并从电炉中取出。但是剪式抓手的形状特殊，尺寸也相对较大，在工作时会存在工作死角，面对电炉圆柱型的炉体时，只能对炉体中央的浮渣进行抓取，对于靠近炉壁的浮渣，往往难以清除。另外，抓手在抓取小型浮渣时，动臂对捞渣***进行移动过程中，会有少量浮渣和合金熔液从抓手上部飞出，这也会带来一定得安全隐患。

发明专利公开号CN107916318A公开了一种扒捞渣机，这种捞渣机将传统捞渣***的捞渣抓手替换为通过转动轴连接了两块捞渣爪，通过捞渣爪的转动将炉渣聚拢并加紧捞出，这种捞渣方法对圆形炉体的中频电炉非常适用，可以减少工作死角，但是这种捞渣爪对浮渣的夹持效果很差，容易掉渣，存在很大的安全风险，除渣也不充分。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种中频电炉捞渣机，该型捞渣机的除渣效率高，工作无死角，而且不存在飞渣、落渣的安全隐患，非常安全高效。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种中频电炉捞渣机，包括竖直的支撑座，连接在支撑座顶端的横臂，以及连接在横臂前端的捞渣***，捞渣***包括可沿竖直方向升降的捞渣臂，捞渣臂下端连接捞渣笼，捞渣笼包括控制座、捞渣爪齿和拢渣搅拌器。

控制座位于水平方向上，呈方型；包括上方的第一控制座和下方的第二控制座，第一控制座内设置第一伸缩气缸和第二伸缩气缸，第一伸缩气缸和第二伸缩气缸分别对于第一控制座的其中一组对边的位置上，第一控制气缸和第二控制气缸分别连接第一捞渣爪齿和第二捞渣爪齿；第二控制座内设置第三伸缩气缸和第四伸缩气缸，二者位于第二控制座上的另外一组对边上，第三伸缩气缸和第四伸缩气缸分别连接第三捞渣爪齿和第四捞渣爪齿。

第一捞渣爪齿包括侧板，侧板上端与第一伸缩气缸固定连接，侧板下端设置沿水平方向的拼接部，第一捞渣爪齿的拼接部与水平面之间设有倾斜向下的倾角，拼接部呈等边直角三角形；第二捞渣爪齿、第三捞渣爪齿和第四捞渣爪齿与第一捞渣爪齿的结构相同。

拢渣搅拌器连接在控制座沿水平面的中央位置，包括第五伸缩气缸，第五伸缩气缸尾端设有控制电机，控制电机的转轴与竖直方向上的搅拌棒连接，搅拌棒底端的搅拌头呈无底边的框型，搅拌头底部两端设置水平外伸的拢渣梳，拢渣梳上均匀设置沿竖直方向的梳齿。

其中，第一伸缩气缸、第二伸缩气缸、第三伸缩气缸和第四伸缩气缸的运动方向沿水平方向，四者均伸长时，捞渣笼打开，四者均收缩时，捞渣笼闭合；第五伸缩气缸的运动方向沿竖直方向，控制拢渣搅拌器的高度调节。

拢渣搅拌器收缩至原点高度时，搅拌棒和拢渣梳位于捞渣笼中，拢渣梳的长度大于闭合后的捞渣笼宽度，第一捞渣爪齿和第二捞渣爪齿侧板的对应位置设有用于拢渣梳伸出的开口；拢渣搅拌器伸至捞渣笼外时，拢渣搅拌器处于拢渣工作状态，搅拌棒位于捞渣爪齿的下方。

本发明的捞渣机的工作流程如下：

横臂和支撑座通过伸缩和转动将捞渣***移动至中频电炉的炉体上方，捞渣臂通过升降运动将捞渣笼伸入到炉体的合金熔液上表面，捞渣笼在捞渣时处于打开状态，此时第一伸缩气缸、第二伸缩气缸、第三伸缩气缸和第四伸缩气缸伸长，将四个捞渣爪齿扩张，然后通过第五伸缩气缸的伸长，将搅拌棒降至合金熔液表面，接着控制电机驱动搅拌棒转动，搅拌棒转动时，两端的拢渣梳将电炉中侧壁处的浮渣进行聚拢，将浮渣统一收集至炉体的中央位置，拢渣完成，第五伸缩气缸将搅拌棒收缩，然后由捞渣臂将捞渣笼继续降低至合金熔液的液面以下，然后通过第一伸缩气缸、第二伸缩气缸、第三伸缩气缸和第四伸缩气缸的收缩，将捞渣笼闭合，捞渣笼闭合时，拢渣梳位于第一捞渣爪齿和第二捞渣爪齿侧板上的开口处。浮渣被收纳进捞渣笼之后，捞渣臂将捞渣笼升高，离开合金熔液液面，然后再通过横臂和支撑座的驱动将捞渣笼移动到炉渣收集箱上方，然后将捞渣笼打开，浮渣自然落下；捞渣过程重复上述流程。

优选地，拼接部表面设有镂空的漏液槽，漏液槽呈相互平行的栅栏状；所述侧板表面也设置镂空的通孔。

本发明中，拼接部上的漏液槽可以将捞渣笼捞渣时收纳的合金熔液，在捞渣笼升高位置时排出，避免对合金熔液造成损失，也避免合金熔液在移渣或排渣过程溅出，造成安全隐患。

优选地，捞渣臂包括滑动轨和套接在滑动轨上的滑动臂，滑动轨的轨道两侧设置直齿条，滑动臂的内部设置控制齿轮组，控制齿轮组卡合在直齿条两侧。

本发明中，为了便于对捞渣臂的高度进行调整，本发明采用齿轮齿条的控制方式进行调节，这种控制方式适合用于升降调节，调节幅度大，安全性较高，稳定性较好。

优选地，支撑座顶部与横臂连接端设有旋转关节轴，旋转关节轴内设置用于驱动的伺服电机、减速器和同步带轮。

本发明中，支撑座调节横臂的方向通过上方的旋转关节轴完成，旋转关节轴的的调节更加精确，调节的效率更高。

优选地，横臂为可伸缩臂。伸缩臂可以扩大捞渣机的控制范围，使得一个捞渣机可以完成多个中频电炉的捞渣除渣工作，而且捞渣机横臂的臂长越长，操作人员离电炉的距离越远，工作的安全性也就更高。

优选地，捞渣机还包括用于控制捞渣机运动的电气控制***，以及用于捞渣机工作状态监测的影像采集***，所述影像采集***使用的摄像头位于第二控制座下部，摄像头外部设有耐火防护罩。

优选地，电气控制***中还包括远程控制模块，远程控制模块支持通过遥控装置对捞渣机进行控制。

本发明中，影像采集***可以便于操作人员观察捞渣笼的位置和炉体中的浮渣位置，从而更有利于提高除渣的精准度和除渣效率，影像采集***和远程控制模块配合使用后，操作人员可以在电炉现场以外的区域进行除渣操作控制，进一步提高了操作人员的安全性和舒适度。甚至还可以利用智能化设备结合影像进行自动除渣处理，无需操作人员手动处理。

本发明具有如下的有益效果：

该型捞渣机将传统捞渣***上的剪式捞渣爪替换为重新设计捞渣笼结构，该结构可以对浮渣进行收纳，捞渣笼的捞渣容量更大，四周的封闭性也更好，可以避免在移渣过程中发生落渣和合金熔液飞溅的状况，提高了除渣工作的安全性。此外在捞渣笼中，还设计了一种特殊的拢渣搅拌器，拢渣搅拌器上的拢渣梳可以将炉体边缘处的浮渣聚拢到炉体中央，便于捞渣笼进行浮渣拾取和收纳，提高捞渣的工作效率，并且消除了传统捞渣机存在工作死角的缺点，使得捞渣后的合金熔液更加纯净。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本实施例中捞渣机的结构示意图；

图2是本实施例中捞渣笼的平面结构示意图(第三捞渣爪齿和第四捞渣爪齿未示出)；

图3是实施例中捞渣笼的立面结构示意图(第二捞渣爪齿、第四捞渣爪齿和拢渣搅拌器未示出)；

图4是本实施例中拢渣搅拌器的结构示意图；

图中标记为：1、支撑座；2、横臂；3、捞渣***；4、电气控制***；31、捞渣臂；32、捞渣笼；321、控制座；322、捞渣爪齿；323、拢渣搅拌器；3201、第一伸缩气缸；3202、第二伸缩气缸；3204、第四伸缩气缸；3211、第一控制座；3212、第二控制座；3221、第一捞渣爪齿；3222、第二捞渣爪齿；3223、第三捞渣爪齿；3231、第五伸缩气缸；3232、控制电机；3233、搅拌棒；32211、侧板；32212、拼接部；32331、拢渣梳。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电路连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，一种中频电炉捞渣机，包括竖直的支撑座1，连接在支撑座1顶端的横臂2，以及连接在横臂2前端的捞渣***3，捞渣***3包括可沿竖直方向升降的捞渣臂31，捞渣臂31下端连接捞渣笼32，捞渣笼32包括控制座321、捞渣爪齿322和拢渣搅拌器323。

如图2和图3所示，控制座321位于水平方向上，呈方型；包括上方的第一控制座3211和下方的第二控制座3212，第一控制座3211内设置第一伸缩气缸3201和第二伸缩气缸3202，第一伸缩气缸3201和第二伸缩气缸3202分别对于第一控制座3211的其中一组对边的位置上，第一控制气缸3201和第二控制气缸3202分别连接第一捞渣爪齿3221和第二捞渣爪齿3222；第二控制座3212内设置第三伸缩气缸和第四伸缩气缸3204，二者位于第二控制座3211上的另外一组对边上，第三伸缩气缸和第四伸缩气缸3204分别连接第三捞渣爪齿3223和第四捞渣爪齿。

第一捞渣爪齿3221包括侧板32211，侧板32211上端与第一伸缩气缸3201固定连接，侧板32211下端设置沿水平方向的拼接部32212，第一捞渣爪齿3221的拼接部32212与水平面之间设有倾斜向下的倾角，拼接部32212呈等边直角三角形；第二捞渣爪齿3222、第三捞渣爪齿3223和第四捞渣爪齿与第一捞渣爪齿3221的结构相同。

如图2和图4所示，拢渣搅拌器323连接在控制座321沿水平面的中央位置，包括第五伸缩气缸3231，第五伸缩气缸3231尾端设有控制电机3232，控制电机3232的转轴与竖直方向上的搅拌棒3233连接，搅拌棒3233底端的搅拌头呈无底边的框型，搅拌头底部两端设置水平外伸的拢渣梳32331，拢渣梳32331上均匀设置沿竖直方向的梳齿。

其中，第一伸缩气缸3201、第二伸缩气缸3202、第三伸缩气缸和第四伸缩气缸3204的运动方向沿水平方向，四者均伸长时，捞渣笼32打开，四者均收缩时，捞渣笼32闭合；第五伸缩气缸3231的运动方向沿竖直方向，控制拢渣搅拌器323的高度调节。

拢渣搅拌器323收缩至原点高度时，搅拌棒3233和拢渣梳32331位于捞渣笼32中，拢渣梳32331的长度大于闭合后的捞渣笼32宽度，第一捞渣爪齿3221和第二捞渣爪齿3222侧板32211的对应位置设有用于拢渣梳32331伸出的开口；拢渣搅拌器323伸至捞渣笼32外时，拢渣搅拌器323处于拢渣工作状态，搅拌棒3233位于捞渣爪齿322的下方。

本发明的捞渣机的工作流程如下：

横臂2和支撑座1通过伸缩和转动将捞渣***3移动至中频电炉的炉体上方，捞渣臂31通过升降运动将捞渣笼32伸入到炉体的合金熔液上表面，捞渣笼32在捞渣时处于打开状态，此时第一伸缩气缸3201、第二伸缩气缸3202、第三伸缩气缸和第四伸缩气缸3204伸长，将四个捞渣爪齿322扩张，然后通过第五伸缩气缸3231的伸长，将搅拌棒3233降至合金熔液表面，接着控制电机3232驱动搅拌棒3233转动，搅拌棒3233转动时，两端的拢渣梳32331将电炉中侧壁处的浮渣进行聚拢，将浮渣统一收集至炉体的中央位置，拢渣完成，第五伸缩气缸3231将搅拌棒3233收缩，然后由捞渣臂31将捞渣笼32继续降低至合金熔液的液面以下，然后通过第一伸缩气缸3201、第二伸缩气缸3202、第三伸缩气缸和第四伸缩气缸3204的收缩，将捞渣笼32闭合，捞渣笼32闭合时，拢渣梳32331位于第一捞渣爪齿3221和第二捞渣爪齿3222侧板32211上的开口处。浮渣被收纳进捞渣笼32之后，捞渣臂31将捞渣笼32升高，离开合金熔液液面，然后再通过横臂2和支撑座1的驱动将捞渣笼32移动到炉渣收集箱上方，然后将捞渣笼32打开，浮渣自然落下；捞渣过程重复上述流程。

优选地，拼接部32212表面设有镂空的漏液槽，漏液槽呈相互平行的栅栏状；所述侧板表面也设置镂空的通孔。

本发明中，拼接部32212上的漏液槽可以将捞渣笼32捞渣时收纳的合金熔液，在捞渣笼32升高位置时排出，避免对合金熔液造成损失，也避免合金熔液在移渣或排渣过程溅出，造成安全隐患。

优选地，捞渣臂31包括滑动轨和套接在滑动轨上的滑动臂，滑动轨的轨道两侧设置直齿条，滑动臂的内部设置控制齿轮组，控制齿轮组卡合在直齿条两侧。

本发明中，为了便于对捞渣臂31的高度进行调整，本发明采用齿轮齿条的控制方式进行调节，这种控制方式适合用于升降调节，调节幅度大，安全性较高，稳定性较好。

优选地，支撑座1顶部与横臂2连接端设有旋转关节轴，旋转关节轴内设置用于驱动的伺服电机、减速器和同步带轮。

本发明中，支撑座1调节横臂2的方向通过上方的旋转关节轴完成，旋转关节轴的的调节更加精确，调节的效率更高。

优选地，横臂2为可伸缩臂。伸缩臂可以扩大捞渣机的控制范围，使得一个捞渣机可以完成多个中频电炉的捞渣除渣工作，而且捞渣机横臂2的臂长越长，操作人员离电炉的距离越远，工作的安全性也就更高。

优选地，捞渣机还包括用于控制捞渣机运动的电气控制***4，以及用于捞渣机工作状态监测的影像采集***，所述影像采集***使用的摄像头位于第二控制座3212下部，摄像头外部设有耐火防护罩。

优选地，电气控制***4中还包括远程控制模块，远程控制模块支持通过遥控装置对捞渣机进行控制。

本发明中，影像采集***可以便于操作人员观察捞渣笼32的位置和炉体中的浮渣位置，从而更有利于提高除渣的精准度和除渣效率，影像采集***和远程控制模块配合使用后，操作人员可以在电炉现场以外的区域进行除渣操作控制，进一步提高了操作人员的安全性和舒适度。甚至还可以利用智能化设备结合影像进行自动除渣处理，无需操作人员手动处理。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种中频电炉捞渣机，包括竖直的支撑座，连接在支撑座顶端的横臂，以及连接在横臂前端的捞渣***，其特征在于：所述捞渣***包括可沿竖直方向升降的捞渣臂，捞渣臂下端连接捞渣笼，捞渣笼包括控制座、捞渣爪齿和拢渣搅拌器；

控制座位于水平方向上，呈方型；包括上方的第一控制座和下方的第二控制座，第一控制座内设置第一伸缩气缸和第二伸缩气缸，第一伸缩气缸和第二伸缩气缸分别对于第一控制座的其中一组对边的位置上，第一控制气缸和第二控制气缸分别连接第一捞渣爪齿和第二捞渣爪齿；第二控制座内设置第三伸缩气缸和第四伸缩气缸，二者位于第二控制座上的另外一组对边上，第三伸缩气缸和第四伸缩气缸分别连接第三捞渣爪齿和第四捞渣爪齿；

所述第一捞渣爪齿包括侧板，侧板上端与第一伸缩气缸固定连接，侧板下端设置沿水平方向的拼接部，第一捞渣爪齿的拼接部与水平面之间设有倾斜向下的倾角，拼接部呈等边直角三角形；第二捞渣爪齿、第三捞渣爪齿和第四捞渣爪齿与第一捞渣爪齿的结构相同；

所述拢渣搅拌器连接在控制座沿水平面的中央位置，包括第五伸缩气缸，第五伸缩气缸尾端设有控制电机，控制电机的转轴与竖直方向上的搅拌棒连接，搅拌棒底端的搅拌头呈无底边的框型，搅拌头底部两端设置水平外伸的拢渣梳，拢渣梳上均匀设置沿竖直方向的梳齿。

2.根据权利要求1所述的一种中频电炉捞渣机，其特征在于：所述第一伸缩气缸、第二伸缩气缸、第三伸缩气缸和第四伸缩气缸的运动方向沿水平方向，四者均伸长时，捞渣笼打开，四者均收缩时，捞渣笼闭合；第五伸缩气缸的运动方向沿竖直方向，控制拢渣搅拌器的高度调节。

3.根据权利要求1或2所述的一种中频电炉捞渣机，其特征在于：所述拢渣搅拌器收缩至原点高度时，搅拌棒和拢渣梳位于捞渣笼中，拢渣梳的长度大于闭合后的捞渣笼宽度，第一捞渣爪齿和第二捞渣爪齿表面的对应位置设有用于拢渣梳伸出的开口；拢渣搅拌器伸至捞渣笼外时，拢渣搅拌器处于拢渣工作状态，搅拌棒位于捞渣爪齿的下方。

4.根据权利要求1所述的一种中频电炉捞渣机，其特征在于：所述拼接部表面设有镂空的漏液槽，漏液槽呈相互平行的栅栏状；所述侧板表面也设置镂空的通孔。

5.根据权利要求1所述的一种中频电炉捞渣机，其特征在于：所述捞渣臂包括滑动轨和套接在滑动轨上的滑动臂，滑动轨的轨道两侧设置直齿条，滑动臂的内部设置控制齿轮组，控制齿轮组卡合在直齿条两侧。

6.根据权利要求1所述的一种中频电炉捞渣机，其特征在于：所述支撑座顶部与横臂连接端设有旋转关节轴，旋转关节轴内设置用于驱动的伺服电机、减速器和同步带轮。

7.根据权利要求1所述的一种中频电炉捞渣机，其特征在于：所述横臂为可伸缩臂。

8.根据权利要求1所述的一种中频电炉捞渣机，其特征在于：所述捞渣机还包括用于控制捞渣机运动的电气控制***，以及用于捞渣机工作状态监测的影像采集***，所述影像采集***使用的摄像头位于第二控制座下部，摄像头外部设有耐火防护罩。

9.根据权利要求8所述的一种中频电炉捞渣机，其特征在于：所述电气控制***中还包括远程控制模块，远程控制模块支持通过遥控装置对捞渣机进行控制。