CN109632376A - 冶金用高炉铁水取样设备 - Google Patents

Abstract

公开一种冶金用高炉铁水取样设备，包括：支架；齿轮盘，固定于支架上；主动齿轮，可转动支撑于齿轮盘上，其外周边处***孔；第一从动齿轮，经其转轴可转动支撑于齿轮盘上，并与主动齿轮啮合传动；摇把，******孔中驱动主动齿轮转动；取样组件，设于第一从动齿轮转轴上，包括安装杆、取样器和复位弹簧，安装杆的第一端固定连接于第一从动齿轮的转轴上，第二端与取样器的第一端可转动连接，复位弹簧的两端分别连接于安装杆和取样器上，并且取样器的第一端的端头上设有限位块，限位块朝向安装杆的第二端伸出并在复位弹簧的作用下卡于安装杆的第二端的端头上；档杆，连接于齿轮盘上，其上设有用于卡挡取样组件的卡爪。该设备大大提高了取样效率。

Description

冶金用高炉铁水取样设备

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，更具体地，涉及一种冶金用高炉铁水取样设备。

背景技术

钢铁行业是一个国家工业的基础行业，也是衡量一个国家工业水平的重要标志。在冶金行业中，铁水的质量对后续钢铁的冶炼以及加工具有重要影响。在高炉冶炼过程中，为了随时掌握铁水的质量是否达标，需要随时采集铁水沟中的铁水对铁水进行取样检测。

现有铁水取样设备，铁水在取样器中冷却形成取样成品的过程中，由于凝结力的作用，和/或，取样器内壁的小毛刺的作用，使得取样成品粘附于取样器中而不易脱离，给取样过程造成较大的麻烦，影响了取样效率。

鉴于此，亟待一种具有较高取样效率的取样设备来解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够大大提高取样效率的冶金用高炉铁水取样设备，以解决现有技术中存在的问题。

根据本发明提供一种冶金用高炉铁水取样设备，包括：

支架；

齿轮盘，固定于所述支架上；

主动齿轮，可转动支撑于所述齿轮盘上，该主动齿轮的外周边处环绕设置有多个***孔；

第一从动齿轮，经其转轴可转动支撑于所述齿轮盘上，该第一从动齿轮与所述主动齿轮啮合传动；

摇把，用于***所述多个***孔的其中之一内，来驱动所述主动齿轮转动；

取样组件，设于所述第一从动齿轮的转轴上，该取样组件包括安装杆、取样器和复位弹簧，所述安装杆的第一端固定连接于所述第一从动齿轮的转轴上，所述安装杆的第二端与所述取样器的第一端可转动连接，所述复位弹簧的两端分别连接于所述安装杆和取样器上，并且所述取样器的第一端的端头上设有限位块，所述限位块朝向所述安装杆的第二端伸出并在所述复位弹簧的作用下卡于所述安装杆的第二端的端头上，所述取样器的第二端上设有取样勺；

档杆，连接于所述齿轮盘上，该档杆上设有卡爪，所述卡爪用于卡挡所述取样组件。

优选地，所述支架包括第一支架和第二支架，所述第一支架和第二支架彼此平行且间隔预设距离设置。

优选地，所述齿轮盘固定于所述第一支架上，所述第二支架上设有支撑盘，所述支撑盘和齿轮盘对应设置，

所述第一从动齿轮的转轴的两端分别可转动支撑于所述齿轮盘和支撑盘上，所述取样组件位于所述齿轮盘和支撑盘之间，

所述档杆的两端分别连接于所述齿轮盘和支撑盘上。

优选地，还包括第二从动齿轮以及敲打组件，

所述第二从动齿轮经其转轴可转动支撑于所述齿轮盘上，所述第二从动齿轮与所述主动齿轮啮合传动，

所述敲打组件设于所述第二从动齿轮的转轴上，用于对卡挡于卡爪上的取样组件的取样勺进行敲打，以使得所述取样勺内的取样成品脱离所述取样勺。

优选地，所述主动齿轮与所述齿轮盘同轴设置，所述第二从动齿轮、第一从动齿轮和档杆沿着圆盘的周向依次分布，

其中，所述第二从动齿轮位于第一从动齿轮的下方。

优选地，所述主动齿轮的外周上设有齿牙区和非齿牙区，所述齿牙区所占的圆心角度小于第一从动齿轮和第二从动齿轮之间的圆心角度。

优选地，所述敲打组件包括摆动杆、惯性圆盘和敲打锤，所述摆动杆的第一端固定连接于所述第二从动齿轮的转轴上，所述惯性圆盘设于所述摆动杆的第二端，所述敲打锤插接于所述惯性圆盘上，

其中，所述敲打锤的活动方向与所述第二从动齿轮的转轴平行。

优选地，所述摆动杆自其第一端到第二端包括依次连接的第一直杆部、弯杆部和第二直杆部，

其中，所述弯杆部用于该摆动杆翻转时避开与所述第一从动齿轮的转轴之间的干涉。

优选地，所述敲打组件和取样组件之间错开设置，

其中，所述敲打组件靠近所述齿轮盘设置。

优选地，所述第一支架上设有支撑杆，用于对所述敲打组件进行支撑限位。

本发明提供的冶金用高炉铁水取样设备，设计精巧，大大提高了取样器中的取样成品干脆利落的脱离取样勺的成功率，并准确的下扣至取样容器中，从而大大提高了取样效率。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1-2从不同视角示出了根据本发明实施例的冶金用高炉铁水取样设备的立体结构示意图(取样组件卡接于卡爪状态)。

图3示出了图1中的A部放大图。

图4示出了根据本发明实施例的冶金用高炉铁水取样设备的主视图(此图为取样组件卡接于卡爪状态的示意图，其中，虚线部分示出了取样组件下摆至极限位置的状态)。

图5示出了根据本发明实施例的冶金用高炉铁水取样设备的左视图(取样组件卡接于卡爪状态)。

图6示出了根据本发明实施例的冶金用高炉铁水取样设备的主视图(取样组件下摆至极限位置状态)。

图7示出了根据本发明实施例的冶金用高炉铁水取样设备的安装杆的立体结构示意图。

图8-9从不同视角示出了根据本发明实施例的冶金用高炉铁水取样设备的取样勺的立体结构示意图。

图10-11从不同视角示出了根据本发明实施例的冶金用高炉铁水取样设备的摆动杆的立体结构示意图。

图12示出了根据本发明实施例的冶金用高炉铁水取样设备的敲打锤的立体结构示意图。

图13示出了根据本发明实施例的冶金用高炉铁水取样设备的卡爪的立体结构示意图。

图14示出了根据本发明实施例的冶金用高炉铁水取样设备的主动齿轮的立体结构示意图。

图15示出了根据本发明实施例的冶金用高炉铁水取样设备的主动齿轮的主视图。

图16示出了根据本发明实施例的冶金用高炉铁水取样设备的摇把的立体结构示意图。

图中：第一支架11、第二支架12、齿轮盘2、支撑盘3、主动齿轮4、凸环41、***孔42、第一从动齿轮51、第二从动齿轮52、摇把6、取样组件7、安装杆71、取样器72、限位块721、取样勺722、复位弹簧73、档杆8、敲打组件9、摆动杆91、惯性圆盘92、敲打锤93、卡爪10。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

说明：如图4所示，本申请中，将该冶金用高炉铁水取样设备处于其主动齿轮4的转轴垂直于纸面设置，并且主动齿轮4朝向纸面外部的状态时，来定义各个齿轮和转轴的顺时针方向或者逆时针方向，以及左、右、上、下方向，其中，将设有敲打组件9的一侧成为左侧，相对的另一侧成为右侧，地面的方向称为下方，相对的方向称为上方。

如图1至图16所示，本发明提供一种冶金用高炉铁水取样设备，该冶金用高炉铁水取样设备包括支架、齿轮盘2、主动齿轮4、第一从动齿轮51、摇把6、取样组件7和档杆8。

所述支架包括第一支架11和第二支架12，所述第一支架11和第二支架12彼此平行且间隔预设距离设置。支架的主体部分由方钢管焊接而成，并在各根方钢管的端头部用钢板封堵，以防止雾气和灰尘杂质进入方钢管内腐蚀支架。第一支架11和第二支架12的底部分别设有两个万向轮，各个万向轮均具有锁定功能，能够在使用时根据需要进行锁定，以增加使用时的稳定性。

齿轮盘2，经螺栓固定于第一支架11外侧的上端，所述第二支架12的外侧上端设有支撑盘3，所述支撑盘3和齿轮盘2对应设置。

主动齿轮4，可转动支撑于所述齿轮盘2上，该主动齿轮4的外周边处环绕设置有多个***孔42。具体地，主动齿轮4远离齿轮盘2的面上设有凸环41，凸环41与主动齿轮4同轴设置，凸环41上开设有多个***孔42，多个***孔42沿着凸环41的周向分布。该实施例中，***孔42的数目为六个，相邻的两个***孔42之间间隔60°分布。所述第一从动齿轮51的转轴的两端分别可转动支撑于所述齿轮盘2和支撑盘3上，第一从动齿轮51位于齿轮盘2的外侧面上并与所述主动齿轮4啮合传动。

摇把6大致为L形，用于***所述多个***孔42的其中之一内，来驱动所述主动齿轮4转动。如此，可使得现场取样操作人员远离铁水沟，延伸了操作人员的操作距离，加强操作过程中的安全性，并使得操作人员尽量减少铁水的烘烤。

取样组件7设于，例如焊接于或者经固定销固定于第一从动齿轮51的转轴上，并位于所述齿轮盘2和支撑盘3之间。该取样组件7包括安装杆71、取样器72和复位弹簧73，所述安装杆71的第一端固定连接于所述第一从动齿轮51的转轴上，所述安装杆71的第二端与所述取样器72的第一端可转动连接，所述复位弹簧73的两端分别连接于所述安装杆71和取样器72上，并且所述取样器72的第一端的端头上设有限位块721，限位块721相对安装杆71的轴线与复位弹簧73位于同一侧，即复位弹簧73相对安装杆71的轴线位于限位块721的外侧，所述限位块721朝向所述安装杆71的第二端伸出并在所述复位弹簧73的作用下卡于所述安装杆71的第二端的端头上，所述取样器72的第二端上设有取样勺722。

档杆8，所述档杆8的两端分别连接于，例如焊接于或者经螺栓固定于所述齿轮盘2和支撑盘3上，该档杆8上设有卡爪10，所述卡爪10用于卡挡所述取样组件7。卡爪10由弹性材料，例如弹性钢片或者弹簧片制成。

进一步地，该冶金用高炉铁水取样设备还包括第二从动齿轮52以及敲打组件9，所述第二从动齿轮52的转轴的两端分别可转动支撑于齿轮盘2和支撑盘3上。该第二从动齿轮52位于齿轮盘2朝向外部的侧面上，即位于齿轮盘2远离支撑盘3的侧面上，所述第二从动齿轮52与所述主动齿轮4啮合传动。所述敲打组件9设于所述第二从动齿轮52的转轴上，用于对卡挡于卡爪10上的取样组件7的取样勺722进行敲打，以使得所述取样勺722内的取样成品脱离所述取样勺722。

所述敲打组件9包括摆动杆91、惯性圆盘92和敲打锤93，所述摆动杆91的第一端固定连接于所述第二从动齿轮52的转轴上，所述惯性圆盘92设于所述摆动杆91的第二端，所述敲打锤93插接于所述惯性圆盘92上。其中，所述敲打锤93的活动方向，即插拔方向与所述第二从动齿轮52的转轴平行。敲打锤93包括锤头部以及连接于该锤头部上的锤杆，锤头部为圆柱形，锤杆部为四边柱形杆，该敲打锤93的锤杆插设于惯性圆盘92上，锤杆部的端头部上设有限位螺栓，防止敲打锤93脱离惯性圆盘92。并且，锤杆的延伸方向平行于第二从动齿轮52的转轴。所述摆动杆91自其第一端到第二端包括依次连接的第一直杆部、弯杆部和第二直杆部，其中，所述弯杆部用于该摆动杆91翻转时避开与所述第一从动齿轮51的转轴之间的干涉。所述第一支架11上设有支撑杆，支撑杆自第一支架11朝向第二支架12的方向伸出，用于对所述敲打组件9进行支撑限位，防止敲打组件9朝向下方转动至接触地面甚至铁水沟。

所述主动齿轮4与所述齿轮盘2同轴设置，所述第二从动齿轮52、第一从动齿轮51和档杆8沿着齿轮盘2的的周向沿着顺时针依次分布。其中，所述第二从动齿轮52位于第一从动齿轮51的下方。该实施例中，主动齿轮4、第一从动齿轮51的转轴、第二从动齿轮52的转轴和档杆8之间彼此平行，并各自沿着水平方向延伸。第一从动齿轮51、第二从动齿轮52和档杆8环绕于主动齿轮4的外周边，并且位于同一圆周上，即位于以主动齿轮4的转轴轴线为轴心的同一圆周上；并且，第一从动齿轮51的转轴、第二从动齿轮52的转轴和档杆8之间依次间隔90°设置，其中，第一从动齿轮51转轴轴线与第二从动齿轮52的转轴轴线位于同一竖直面上，第二从动齿轮52的转轴轴线与档杆8的轴线位于同一水平面上。

所述敲打组件9和取样组件7之间错开设置，其中，取样组件7位于齿轮盘2和支撑盘3的中间位置处，所述敲打组件9相对取样组件7更加靠近所述齿轮盘2设置。当取样组件7在撞击并卡接于爪上后，仍然不能使得取样成品脱离取样勺722时，可通过敲打组件9反复敲打取样勺722来再次提供脱离力。需要用敲打锤93敲打取样器72的取样成品时，将敲打锤93朝向取样组件7的方向推出，反之，将敲打锤93朝向远离取样组件7的方向回拉。

该实施例中，卡爪10位于齿轮盘2和支撑盘3的中间位置处，与取样组件7对应设置。并且，卡爪10朝向第一从动齿轮51的转轴的上方倾斜设置，卡爪10的杆部与水平方向之间的夹角为45°-70°，例如选为45°、50°或者60°，该处选为60°。当取样组件7的安装杆71卡合于卡爪10上时，取样组件7与竖直方向之间倾斜预设角度，该预设角度为45°-60°。

进一步地，所述主动齿轮4的外周上设有齿牙区和非齿牙区，所述齿牙区所占的圆心角度α小于第一从动齿轮51和第二从动齿轮52之间的圆心角度β，圆心角度β具体为自第二从动齿轮52的转轴轴线沿着顺时针方向到第一从动齿轮51的转轴轴线之间的圆心角度，以保证主动齿轮4与第一从动齿轮51和第二从动齿轮52之间仅能够择一啮合传动，即主动齿轮4不能同时与第一从动齿轮51和第二从动齿轮52啮合传动。另外，如图4所示，假设取样组件7自下摆至极限位置时(此时取样勺722处于铁水沟中对铁水进行取样)，至顺时针翻转并卡接于卡爪10上时所沿着顺时针方向转过的角度为γ，则主动齿轮4齿牙区所占的圆心角度α等于或者稍大于dγ/D，其中，D为主动齿轮4的直径，d为第一从动齿轮51的直径，d/D＝1/3，以保证主动齿轮4能够恰好将取样组件7自其下摆至极限位置后，沿着顺时针翻转至卡接于卡爪10上，并在瞬间实现主动齿轮4的齿牙区与第一从动齿轮51的脱离，以避免继续为取样组件7提供翻转力使得主动齿轮4的转动卡止。

齿牙区的大小，即齿牙区所对应的圆心角α大小一方面要能保证取样组件7能够自下摆至极限位置后，沿着顺时针方向翻转至卡接于卡爪10上，并在此后实现主动齿轮4与第一从动齿轮51的啮合解除；另一方面要保证主动齿轮4不能同时与第一从动齿轮51和第二从动齿轮52啮合。该实施例中，α、β和γ的角度分别选为，α＝75°，β＝90°，γ＝225°，当然，也可根据需要选为其他数值。

另外，该实施例中，通过直径较大的主动齿轮4来分别驱动直径较小的两个从动齿轮，从而获得取样组件7以及敲打组件9较大的翻转速度。

该实施例中的冶金用高炉铁水取样设备在使用时，可参考如下步骤：

1、首先将该第一支架11和第二支架12分别跨于铁水沟的两侧，并使得该取样设备具有齿轮盘2的一侧朝向取样操作人员，同时放置好取样容器，取样容器位于该取样设备的右侧；

2、取样操作人员站立于距离铁水沟一定距离处，将摇把6***主动齿轮4的***孔42中，并调节主动齿轮4上齿牙区的位置，使得齿牙区在逆时针方向上的初始端与第一从动齿轮51啮合，然后顺时针转动主动齿轮4，使得主动齿轮4仅带动第一从动齿轮51逆时针翻转并下摆至极限位置，从而将取样组件7的取样勺722翻转至铁水沟内实现取样；

3、完成取样后，逆时针转动主动齿轮4，使得第一从动齿轮51带动取样组件7作顺时针翻转至水平位置并停留一段时间，使得取样勺722中的铁水冷却形成取样成品；

4、取样勺722中的铁水冷却形成取样成品后，逆时针快速转动主动齿轮4，使得主动齿轮4带动第一从动齿轮51快速顺时针翻转并使得取样组件7的安装杆71撞击并卡接于卡爪10上，从而为取样成品提供脱离取样勺722的第一次脱离力，此时，主动齿轮4的齿轮区脱离第一从动齿轮51，取样组件7的取样器72在惯性力作用下，继续朝向取样容器的方向翻转下扣，从而为取样成品提供脱离取样勺722的第二次脱离力，通过提供二次脱离力，使得取样成品脱离取样勺722的成功率大大提高，并且最终能够准确的下扣至取样容器内；

5、当取样成品在步骤4的两次脱离力的作用下，仍然不能成功脱离取样勺722时，可将敲打锤93朝向取样组件7的方向推出，然后对卡接于卡爪10上的取样组件7的取样勺722进行敲打，具体敲打过程为，继续逆时针转动主动齿轮4，直至主动齿轮4与第二从动齿轮52啮合，然后，逆时针快速转动主动齿轮4，使得主动齿轮4带动第二从动齿轮52沿着顺时针方向快速转动，从而使得敲打组件9顺时针翻转，敲打锤93以较高转速和力度敲打取样勺722，使得取样勺722再次朝向取样容器的方向下扣，为取样成品提供脱离取样勺722的第三次脱离力，敲打的次数可根据需要选定，直至取样成品脱离取样器72。

本申请中的冶金用高炉铁水取样设备，设计精巧，大大提高了取样器72中的取样成品干脆利落的脱离取样勺722的成功率，并准确的下扣至取样容器中，从而大大提高了取样效率。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种冶金用高炉铁水取样设备，其特征在于，包括：

支架；

齿轮盘，固定于所述支架上；

主动齿轮，可转动支撑于所述齿轮盘上，该主动齿轮的外周边处环绕设置有多个***孔；

第一从动齿轮，经其转轴可转动支撑于所述齿轮盘上，该第一从动齿轮与所述主动齿轮啮合传动；

摇把，用于***所述多个***孔的其中之一内，来驱动所述主动齿轮转动；

取样组件，设于所述第一从动齿轮的转轴上，该取样组件包括安装杆、取样器和复位弹簧，所述安装杆的第一端固定连接于所述第一从动齿轮的转轴上，所述安装杆的第二端与所述取样器的第一端可转动连接，所述复位弹簧的两端分别连接于所述安装杆和取样器上，并且所述取样器的第一端的端头上设有限位块，所述限位块朝向所述安装杆的第二端伸出并在所述复位弹簧的作用下卡于所述安装杆的第二端的端头上，所述取样器的第二端上设有取样勺；

档杆，连接于所述齿轮盘上，该档杆上设有卡爪，所述卡爪用于卡挡所述取样组件。

2.根据权利要求1所述的冶金用高炉铁水取样设备，其特征在于，所述支架包括第一支架和第二支架，所述第一支架和第二支架彼此平行且间隔预设距离设置。

3.根据权利要求2所述的冶金用高炉铁水取样设备，其特征在于，所述齿轮盘固定于所述第一支架上，所述第二支架上设有支撑盘，所述支撑盘和齿轮盘对应设置，

所述第一从动齿轮的转轴的两端分别可转动支撑于所述齿轮盘和支撑盘上，所述取样组件位于所述齿轮盘和支撑盘之间，

所述档杆的两端分别连接于所述齿轮盘和支撑盘上。

4.根据权利要求1所述的冶金用高炉铁水取样设备，其特征在于，还包括第二从动齿轮以及敲打组件，

所述第二从动齿轮经其转轴可转动支撑于所述齿轮盘上，所述第二从动齿轮与所述主动齿轮啮合传动，

所述敲打组件设于所述第二从动齿轮的转轴上，用于对卡挡于卡爪上的取样组件的取样勺进行敲打，以使得所述取样勺内的取样成品脱离所述取样勺。

5.根据权利要求4所述的冶金用高炉铁水取样设备，其特征在于，所述主动齿轮与所述齿轮盘同轴设置，所述第二从动齿轮、第一从动齿轮和档杆沿着圆盘的周向依次分布，

其中，所述第二从动齿轮位于第一从动齿轮的下方。

6.根据权利要求4或5所述的冶金用高炉铁水取样设备，其特征在于，所述主动齿轮的外周上设有齿牙区和非齿牙区，所述齿牙区所占的圆心角度小于第一从动齿轮和第二从动齿轮之间的圆心角度。

7.根据权利要求4所述的冶金用高炉铁水取样设备，其特征在于，所述敲打组件包括摆动杆、惯性圆盘和敲打锤，所述摆动杆的第一端固定连接于所述第二从动齿轮的转轴上，所述惯性圆盘设于所述摆动杆的第二端，所述敲打锤插接于所述惯性圆盘上，

其中，所述敲打锤的活动方向与所述第二从动齿轮的转轴平行。

8.根据权利要求7所述的冶金用高炉铁水取样设备，其特征在于，所述摆动杆自其第一端到第二端包括依次连接的第一直杆部、弯杆部和第二直杆部，

其中，所述弯杆部用于该摆动杆翻转时避开与所述第一从动齿轮的转轴之间的干涉。

9.根据权利要求4所述的冶金用高炉铁水取样设备，其特征在于，所述敲打组件和取样组件之间错开设置，

其中，所述敲打组件靠近所述齿轮盘设置。

10.根据权利要求4所述的冶金用高炉铁水取样设备，其特征在于，所述第一支架上设有支撑杆，用于对所述敲打组件进行支撑限位。