CN1602364A - 带旋转滑槽的进料装置 - Google Patents

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Abstract

一散装物料的进料装置，包括具有基本上垂直的转动轴(20′)的转子(22)，使所述转子(22)转动的第一传动装置(32)和由所述转子(22)支持并因此与其一起转动的滑槽(38)。所述滑槽(38)可绕其纵向轴(42′)转动。其下凹弯曲滑动表面(52)具有从所述滑槽(38)的顶端到底端逐渐变窄的宽度，因此，通过使所述滑槽(38)绕其纵向轴(42′)转动，能够改变滑下所述滑槽通道(50)的散装物料离开该滑槽通道(50)的位置。

Description

带旋转滑槽的进料装置
技术领域
本发明涉及一个带滑槽的进料装置。
背景技术
带旋转滑槽的进料装置特别使用在竖炉(例如现代的鼓风炉)中，用于在炉内的一个加料表面上或多或少地均匀散布散装物料。所述滑槽为添加的物料限定一个带下凹弯曲滑动表面的滑槽通道。其以悬臂方式悬置在一个具有一基本上垂直的转动轴的转子上并且能够在所述转子上绕一个基本水平的悬置轴枢转以改变所述滑槽的倾斜度。通过转子绕其垂直转动轴转动并且同时通过一个转动枢轴装置改变所述滑槽的倾斜度，因此其能够在所述炉的进料表面上沿一大致螺旋路径散布所述散装物料。
在WO95/21272、US-A-5,022,806、US-A-4,941,792、US-A-4,368,813、US-A-3,814,403和US-A-3,766,868中示例地描述了带有旋转枢轴滑槽的进料装置。在这些已有技术的装置中，所述转动枢轴机构包括：一个辅助转子，其具有与支持所述滑槽的主转子基本同轴的转动轴，当所述主转子绕一垂直轴转动时，所述辅助转子与所述转动滑槽相互作用使其大致绕一个水平悬置轴枢转，因此改变所述滑槽的倾斜角。为此，所述辅助转子通过一个例如改变两个转子之间的角位移而改变所述滑槽的倾斜角度的转换机构与所述滑槽连接。
应该明白在已有技术的带转动枢轴滑槽的进料装置中，所述用于改变所述滑槽通道的倾斜度的枢轴机构必须向所述旋转滑槽传递大的枢转力矩。确实地，所述滑槽具有达几米长度的悬臂，并且由于沉重的磨损和热防护，其一般为非常沉重的结构。这导致所述旋转滑槽的枢轴机构必须要考虑到向所述旋转滑槽传递大的枢转力矩，因此产生许多技术问题并且使进料装置非常昂贵。
发明内容
本发明的基本的技术问题在于提供一个进料装置，其能够在一个表面上沿一大致螺旋路径散布散装物料而不必向旋转滑槽传递大的枢转力矩。
通过如权利要求1所述的进料装置解决该问题。
根据本发明的用于散装物料的进料装置包括：一由支承结构支持的转子，因此其具有一大致垂直的转动轴；一第一传动装置，用于使所述转子绕其大致垂直的轴转动；及由所述转子支持并因此与该转子一起转动的滑槽。该滑槽具有一顶端和一底端并且为所述散装物料限定一带有从所述滑槽的顶端到底端向下滑动的下凹弯曲滑动表面的通道。根据本发明，所述滑槽由所述转子支持因此可绕其纵向轴转动，并且其下凹弯曲滑动表面具有一宽度，该宽度从所述滑槽顶端到底端逐渐变窄。简单地通过使所述滑槽绕其纵向轴转动，使其能够改变从所述滑槽滑下的散装物料离开该滑槽的位置。通过使所述转子绕其旋转轴转动并且同时通过转动所述滑槽绕其纵向轴转动来改变所述变窄的滑动表面的角度取向，因此其能够在一表面上沿螺旋路径散布散装物料。应该明白，与枢转一个悬臂滑槽绕一个悬置的水平轴的转动相反，由于所述绕其纵向轴转动的滑槽的重心的垂直位置不变(或至少基本不变)，转动一个悬臂滑槽绕其纵向轴转动不要求向所述滑槽上传送大的力矩。
在所述进料装置的优选实施例中，所述滑槽可在第一角度端点位置和第二角度端点位置之间绕其纵向轴转动，其中所述滑槽在其两个端点位置之间的转动范围为小于180°并且优选地大约90°。应该明白，由于转动范围小，其能够具有一为使所述滑槽绕其纵向轴转动的相对简单的传动装置。
一前端边缘界定在所述滑槽底端的滑动表面，并且第一侧面边缘界定沿从所述滑槽底端到顶端的一侧的滑动表面。在所述滑槽的优选实施例中，所述第一侧面边缘被这样设计：
如果所述滑槽在其第一角度端点位置，则从所述滑槽向下滑落的散装物料越过所述前端边缘离开所述滑槽；及
如果所述滑槽在其第二角度端点位置，则从所述滑槽向下滑落的散装物料在靠近所述滑槽的顶端越过所述侧面边缘离开所述滑槽。
所述下凹弯曲滑动表面优选地为一大致筒形的表面。这可以保证在所述滑槽中从所述滑槽下滑的散装物料总是遇到基本相同的滑动条件，而与所述滑动表面的角度取向无关。
进一步应该明白，同样提供了将所述滑槽支持在所述转子上的简单的有效解决方案。根据该解决方案，所述转子包括：一带有一转动轴的可转动的支持环，该转动轴与所述转子的垂直转动轴成锐角(α)。所述滑槽具有一管顶端，该管顶端轴向地***所述可转动的转子环并且与之固定，其中所述滑槽的纵向轴基本与所述可转动的支持环的转动轴同轴。在该实施例中，互补卡口(complementary bayonet)连接装置将所述管顶端和所述可转动支持环的连接以轴向地将所述滑槽的管顶端支持在所述可转动支持环上。应该明白该卡口型连接可以容易地安装并且拆装所述滑槽。
所述进料装置通常包括一个液压或电力的第二传动装置，用于使所述滑槽绕其纵向轴转动。该第二传动装置优选地被安装在所述转子上并且可以是一个转动的或线性的传动装置。在具有液压传动装置的第一实施例中，所述进料装置包括一个用于连接所述转子上的所述液压传动装置到在支承结构上的静态液压回路中的转动液压连接。在具有液压传动装置的第二实施例中，液压动力发生设备位于所述转子自身。根据该解决方案，所述进料装置包括一个液压泵，带有在所述转子上的小齿轮传动装置，及安装在所述支承结构上的齿环。所述小齿轮传动装置与所述齿环啮合并且当所述转子绕其垂直转动轴转动时由齿环来驱动。在具有电力传动装置的第一实施例中，所述进料装置包括用于将所述电力传动装置与一个固定的电路连接的滑动环。在具有电力传动装置的第二实施例中，发电设备位于所述转子自身之上。根据该解决方案，所述进料装置包括布置在所述转子上的带小齿轮传动装置的发电机及安装在所述支承结构上的齿环。所述小齿轮传动装置与所述齿环啮合并且当所述转子绕其垂直转动轴转动时由齿环驱动。必须要指出的是所述第二传动装置同样可以被安装在所述支承结构上。在该情况下，所述进料装置包括，例如一个辅助转子，该辅助转子由所述第二传动装置来驱动绕一个基本垂直的转动轴转动，及一个在所述辅助转子和所述滑槽之间连接的机构，因此，所述辅助转子和所述支持所述滑槽的转子之间的角度的位移被转换为所述滑槽绕其纵向轴的转动。
为了将散装物料输送到所述旋转的滑槽中，所述转子优选地包括一个与其一起转动的垂直物料供应管。该物料供应管具有接收所述散装物料的顶部和与所述滑槽的管顶端啮合的底部以便引导所述散装物料进入所述滑槽顶端的下凹弯曲滑动表面。应该注意该解决方案可以通过一个完全封闭的通道将散装物料输送到所述滑槽内。在该实施例中所述支承结构优选地形成一个腔室，包括带有顶端开口的顶端和带有底端开口的底端。然后所述垂直物料供应管同轴地布置在所述腔室顶部开口的下面，并且所述转子形成一种转动屏蔽，该屏蔽除了在所述转子和所述腔室之间具有一小的环形间隙外封闭住所述腔室的底部开口。
附图说明
下面将参考附图，以示例的方式对本发明进行说明，附图中：
图1为根据本发明的进料装置的垂直剖面示意图；
图2-4为装有根据本发明的进料装置的一竖炉的顶端的剖面图，其表示所述进料装置的操作；
图5为根据本发明的进料装置中的滑槽的三维视图；及
图6-7为装有根据本发明的进料装置的一竖炉的顶端的剖面图，其表示所述滑槽的替换例。
具体实施方式
在图1中，附图标记10表示一竖炉，例如一鼓风炉，其装有根据本发明的进料装置12。该进料装置12包括设计成为一腔室14的支承结构，使其开口的底端与所述竖炉10的顶部法兰15连接。所述腔室14顶端由顶板16封闭，该顶板带有一所述竖炉10的中心轴同心的开口。
附图标号22表示一个转子。所述转子通过大直径滚子轴承装置24被悬吊在所述腔室14的内侧。该轴承连接所述转子22的顶端和顶板16的支撑法兰26，使所述转子22具有一个转动轴20’，该轴基本上与所述竖炉10的垂直中心轴同轴。所述转子22的顶端进一步设置一个齿轮环28。被安装在腔室14的外部的顶板16上的马达32的小齿轮30与所述齿轮环28啮合以使转子22绕其垂直转动轴20’转动。一个管体34由所述转子22向下延伸，在其底部端处形成用于滑槽38的支撑平台36。
为了支撑所述滑槽38，所述转子22的支撑平台36包括一个可转动的支持环40，其具有一个转动轴42，该轴限定了一个相对所述转子22的垂直转动轴20的锐角(α)。所述滑槽38的管顶端44被轴向地***到所述可转动支持环40内并固定在该处，使所述可转动的支持环40的转动轴42基本上与所述滑槽38的通过所述滑槽38的重心的纵向轴42’同轴。简而言之，所述滑槽38由所述转子22支持以使其能够绕自己的纵向轴40’转动而基本上不改变所述滑槽38的重心位置。
附图标号46表示垂直物料供应管。该物料供应管46被安装到所述转子22上，使其与所述转子一起转动。该管包括布置在所述顶板16的开口18下面的开口顶部和与所述滑槽38的管顶端44接合的底部。一个固定的入口漏斗48被固定在所述顶板16上用于将所述散装物料加到所述转动物料供应管46内。要进一步注意的是考虑所述转子22的支持平台36为一种围绕所述可转动支持环40的转动环形罩并且除了在所述转子22和所述腔室14之间的一个小的环形槽47外将所述腔室14的底部封闭。该环形槽47使所述转子22可在所述腔室14内转动，但是可以通过适当的密封装置(未显示)容易地密封。适当的密封装置(未显示)也可以设置在所述物料供应管46的底部和所述滑槽38的管顶端44之间，及所述固定入口漏斗48和所述物料供应管46的顶部之间。因此应该明白在所述腔室14内部可以获得很好的保护以防止来自所述炉10的热和腐蚀性气体侵入。
现在同时参考图1和图5，应该注意所述滑槽38以一个从所述滑槽38的顶端到底端向下滑动的下凹的筒形滑动表面52限定用于所述散装物料的通道50。所述物料供应管46输送所述散装物料进入滑槽38的所述管顶端44的滑动表面52。在所述滑槽38的底端，所述滑动表面52由一个前端边缘54来界定。对于其左侧，所述滑动表面52由第一侧面边缘56界定，并且对于其右侧，由第二侧面边缘58界定。应该注意，所述第一侧面边缘56被设计成从所述滑槽38的顶端到底端的所述下凹弯曲滑动表面的宽度逐渐变窄。
下面参考图2、图3和图4，其中附图标号60表示在所述竖炉10内的进料表面，所述进料装置12的操作将容易理解。如果所述滑槽位于如图2所示的位置，从所述滑槽通道向下滑动的散装物料62在所述滑槽38的底端离开该通道，在该处物料流动越过所述前端边缘54落入所述进料表面60的外部区域。所述滑槽38以箭头64的方向绕其中心轴40’转动进入图3所示的位置。如果所述滑动表面52具有图3所示的角度取向，其第一侧面边缘56与从滑槽通道50下滑的散装物料在所述靠近所述滑槽38的底端的流动路径相交。现在通过越过所述第一侧面边缘56滑动，导致所述散装物料62而离开靠近所述滑槽38的底端的下滑滑槽通道50。结果，现在所述散装物料62较靠近所述进料表面60的中心而落下。然后所述滑槽38进一步绕其中心轴40’以箭头64所示方向枢转而进入图4中的角度位置。如果所述滑动表面52具有如图3所示的角度取向，其第一侧面边缘56与在滑槽通道中下滑的散装物料在已经非常靠近所述滑槽38的顶端的流动路径相交。现在通过滑落越过所述第一侧面边缘56导致所述散装物料62离开靠近所述滑槽38的顶端的滑槽通道50。结果，现在所述散装物料62在靠近进料表面60的中心处下落。在图2、图3和图4中所述转子22总是表现出在相同的位置。应该了解通过转动转子22绕其转动轴22’转动并且同时如上所述地改变所述滑槽38的角度位置，能够沿一个大致螺旋线在所述进料表面60上散布所述散装物料62。应该注意，在图2所示的端点位置和图4所示的端点位置之间所述滑槽38的角度的范围非常小(在此大致为90°)。
下面将参考图1继续描述该进料装置12。所述滑槽38的可转动的支持环40由安装在所述转子22上的第二传动装置来驱动。在图1所示实施例中，该第二传动装置为电力或液压转动传动装置，其通过一个齿轮组件72而被连接到所述可转动的支持环40上，该齿轮组件与在所述可转动的支持环40上的一个齿轮环74啮合。一个感兴趣的齿轮组件的替代为例如一链条传动的装置。应该进一步清楚的是，由于所述可转动支持环40的小的角度范围，不排除使用电力或液压的线传动装置作为该第二传动装置70的考虑，该线传动装置通过例如一杆机构与所述可转动支持环40连接。
在图1的实施例中，用于传动装置70的电力设备位于所述转子22上。如果该传动装置70为例如一液压传动装置，那么附图标号76导标代表布置在所述转子22的液压泵并被设置一小齿轮传动装置78。所述小齿轮传动装置78与由所述腔室14支持的齿环80啮合，使当所述转子22绕其垂直转动轴22’转动时通过所述齿环80驱动所述液压泵76。由液压泵76产生的压力被积累在布置在所述转子22上的液压积累器82内。液压控制回路84，在所述液压积累器82和所述液压传动装置70之间连接，可以控制所述滑槽38的转动作为从中心控制单元(未显示)接收的控制信号的函数。但是如果所述传动装置70是一个电力传动装置，那么附图标号76代表一被布置在所述转子22上的发电机并且设置一小齿轮传动装置78。所述小循环论转动装置78与由腔室14支持的齿环80啮合，使当所述转子22绕其垂直转动轴22’转动时所述发电机76由所述齿环80来驱动。由所述发电机76产生的电力被积累在布置在所述转子22上的电力积累器82内。电控制电路84，在所述积累器82和所述电力传动装置70之间设置，可以控制所述滑槽38的转动作为从中心控制单元(未显示)接收的控制信号的函数。应该明白，这些“在所述转子上的能量供应”解决方案具有不需要使用例如电滑动环触点或转动液压连接件类型的转动动力传输***而将所述传动装置70连接到固定动力源的优点。
所述进料装置的进一步的好处是所述滑槽38可以容易地安装和卸下。再次参考图1，应该注意，所述滑槽38的管顶端44实际上设计为一个筒形管，其被轴向地***所述可转动支持环40的筒形开口内。附加的卡口连接装置90帮助将所述管顶端40和所述可转动支持环40连接，用于轴向地在所述可转动支持环40上支持所述滑槽38的管顶端44。这导致所述滑槽38可容易地通过转动所述可转动支持环40绕其中心轴42’转动而被固定在(或不固定)其支持环40内。附带的楔块或螺栓(未显示)将通常用于固定所述卡口型的连接，因此，避免当所述滑槽38在所述进料装置操作中绕其纵向轴42转动时松动。
与安装相对，在图6和图7表示通过在竖炉10的顶部圆顶94上的维护开口92利用一个特殊滑槽机械手96卸下所述滑槽38。应该注意，当所述卡口连接装置90通过所述可转动支持环40绕其中心轴42转动被锁定或不被锁定时，该滑槽机械手96也同样能够阻止所述滑槽38绕其纵向轴42’转动。

Claims (14)

1.一散装物料的进料装置，包括：
支承结构(14)；
一转子(22)，由所述支承结构(14)支持，以具有一基本上垂直的转动轴(20’)；
第一传动装置(32)，用于使所述转子(22)绕其基本上垂直的转动轴(20’)转动；及
滑槽(38)，由所述转子(22)支持，使其与所述转子(22)一起转动，所述滑槽具有顶端和底端并且以从所述滑槽(38)的顶端到底端向下倾斜的下凹弯曲滑动表面(52)来限定所述散装物料的通道(50)；
其特征在于：
所述滑槽(38)由所述转子(22)支持，使其可绕所述滑槽(38)的纵向轴(42’)转动；且
所述下凹弯曲滑动表面(52)具有从所述滑槽(38)的顶端到底端逐渐变窄的宽度，这样通过使所述滑槽(38)绕其纵向轴(42’)转动，能够改变所述滑下所述滑槽通道(50)的散装物料离开该滑槽通道(50)的位置。
2.如权利要求1所述进料装置，其中：
所述滑槽(38)可在第一角度端点位置和第二角度端点位置之间绕其纵向轴(42’)转动，其中在所述第一角度端点位置和所述第二角度端点位置之间的转动的范围小于180°。
3.如权利要求2所述进料装置，其中：
所述滑动表面(52)具有在所述滑槽(38)的底端界定所述滑动表面(52)的前端边缘(54)和沿一侧从所述滑槽(38)的底端到顶端界定所述滑动表面(52)的第一侧面边缘(56)；及
所述第一侧面边缘(56)被如下地设计：
如果所述滑槽(38)在其第一角度端点位置，则从所述滑槽通道(50)向下滑落的散装物料越过所述前端边缘(54)离开所述滑槽通道(50)；及
如果所述滑槽(38)在其第二角度端点位置，则从所述滑槽通道(50)向下滑落的散装物料在靠近所述滑槽(38)的顶端越过所述侧面边缘离开所述滑槽通道(50)。
4.如权利要求1至3中任一项所述的进料装置，其中所述下凹弯曲滑动表面(52)为一大致筒形的表面。
5.如权利要求1至4中任一项所述的进料装置，其中：
所述转子(22)包括：带有一转动轴(42)的可转动的支持环(40)，该转动轴(42)与所述转子(22)的垂直转动轴成锐角(α)；及
所述滑槽(38)具有管顶端(44)，所述管顶端(44)轴向地***所述可转动的支持环(40)并且与之固定，其中所述滑槽(38)的纵向轴(42’)基本与所述可转动的支持环(40)的转动轴(42’)同轴。
6.如权利要求5所述进料装置，其中：
所述滑槽(38)的管顶端(44)被设计为筒形管，其轴向地***到所述可转动支持环(40)的筒形开口内；及
互补卡口连接装置将所述管顶端(44)和所述可转动支持环(40)连接在一起，用于在所述可转动支持环(40)内轴向地支持所述管顶端(44)。
7.如权利要求1至6中任一项所述的进料装置，其中包括第二传动装置(70)，其被安装在所述转子(22)上用于使所述滑槽(38)绕其纵向轴(42’)转动。
8.如权利要求7所述进料装置，其中所述第二传动装置(70)为液压传动装置，并且所述进料装置进一步包括一个将在所述转子(22)上的所述液压传动装置连接到在所述支承结构(14)上的固定液压回路上的转动液压连接件。
9.如权利要求7所述进料装置，其中所述第二传动装置(70)为液压传动装置，并且所述进料装置进一步包括：
液压泵(76)，被布置在所述转子(22)上，所述液压泵(76)包括小齿轮传动装置(78)；
固定在所述支承结构(14)上的齿环(80)，所述小齿轮传动装置(78)与所述齿环(80)啮合且当所述转子(22)绕垂直转动轴转动时所述小齿轮传动装置(78)由所述齿环(80)来驱动；
液压积累器(82)，被布置在所述转子(22)上并与所述液压泵(76)连接；及
连接在所述液压积累器(82)和所述液压传动装置(70)之间的液压控制回路(84)。
10.如权利要求7所述进料装置，其中所述第二传动装置(70)为电力传动装置，并且所述进料装置进一步包括一个用于连接所述电力传动装置和一固定的电路的滑动环触点。
11.如权利要求7所述进料装置，其中所述第二传动装置(70)为电力传动装置并且所述进料装置进一步包括：
发电机(76)，被布置在所述转子(22)上，所述发电机(76)包括小齿轮传动装置(78)；
固定在所述支承结构(14)上的齿环(80)，所述小齿轮传动装置(78)与所述齿环(80)啮合且当所述转子(22)绕垂直转动轴转动时所述小齿轮传动装置(78)由所述齿环(80)来驱动；
电能积累器(82)，被布置在所述转子(22)上并与所述发电机(76)连接；及
连接在所述电能积累器(82)和所述电力传动装置之间的电控制回路(84)。
12.如权利要求1至6中任一项所述的进料装置，其中还包括：
安装在所述支承结构上的第二传动装置；
具有基本垂直转动轴的辅助转子，所述辅助转子由所述第二传动装置驱动；并且
在所述辅助转子和所述滑槽(38)之间连接的一个机构，使所述辅助转子和支持所述滑槽(38)的转子(22)之间的角度的变化转换为使所述滑槽(38)绕其纵向轴(42’)的转动。
13.如权利要求1至12中任一项所述的进料装置，其中：
所述转子(22)包括与所述转子(22)一起转动的垂直物料供应管(46)；及
所述物料供应管(46)包括用于接纳所述散装物料的顶端和与所述滑槽(38)的顶端接合的底端，以将所述散装物料引导进入在所述滑槽(38)的顶端的所述下凹弯曲滑动表面(52)中。
14.如权利要求13所述的进料装置，其中：
所述支承结构(14)形成为一腔室，该腔室包括带有顶部开口(18)的顶端和带有底部开口的底端；
所述垂直物料供应管(46)轴向地位于所述腔室(14)的所述顶部开口的下面；及
除了在所述转子(22)和所述腔室之间的小环形槽(47)外，所述转子(22)封闭所述腔室(14)的底部开口。
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