專利名稱：高效低耗環(huán)保型液壓開口機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于高爐開鐵口的新型高效低耗環(huán)保型液壓開口機。 背條技術(shù)
高爐開鐵口機是目前在煉鐵時使用的用于打開鐵口的設(shè)備，環(huán)保型開口機一般主要由 霧化動力系統(tǒng)、開口機、纖具等設(shè)備構(gòu)成。由于爐前作業(yè)高溫粉塵多，爐前開鐵口時進行 水霧吹掃可以壓制粉塵、冷卻釬具，從而保護鐵口，延長高爐壽命，降低釬具消耗，節(jié)省 資金。目前高爐鐵口趨向深度更深，鐵口更硬，熱量更大，要求水霧吹掃的壓力更高，流 量更大，操作更簡便。目前各高爐的開口機霧化吹掃使用的是低壓工業(yè)水。以往的解決辦 法是簡單地將水管和氣管并聯(lián)，在接入點自然混合。該種方法存在諸多缺陷水霧化不充 分，水霧濃度時大時小，達不到效果；停止吹掃后，因管路余水持續(xù)流淌，無法控制而直 接進入開口機和鐵溝，存在嚴重的安全隱患。同時再次啟動吹掃時供水滯后。實踐中，如 果氣壓太低，吹掃時達不到吹掃效果，氣壓高一些時，低壓水流又無法進入吹掃管道，不 能產(chǎn)生理想的水霧。造成開口時吹掃不暢，碎屑無法排出；釬具在高溫鐵口中運行壽命短 暫，效率低下，成本較高。操作中全憑人員經(jīng)驗手動開關(guān)、調(diào)節(jié)，十分繁瑣；容易誤操作； 只通水，未通氣，水流灌進鐵口和鐵水溝易產(chǎn)生安全事故。
目前國內(nèi)生產(chǎn)的開口機鉆桿與振打桿連接結(jié)構(gòu)不具備振動時的密封能力。開口機在采 用高壓含水的吹掃時，水分從鉆桿與振打桿的連接處大量泄漏入鐵溝，無法到達鉆頭。水 大量流進紅熱的鐵溝，存在嚴重的安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種具有穩(wěn)定可靠的水霧化系統(tǒng)，鉆頭深入鐵口能夠得到及 時的冷卻，開口效率高的高效低耗環(huán)保型液壓開口機。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的 一種高效低耗環(huán)保型液壓開口機，包括連接管線22， 水霧化動力系統(tǒng)21通過連接管線22與高壓霧化器23連接，高壓霧化器23與液壓開口機 24連接，液壓開口機24與釬具25連接。
水霧化動力系統(tǒng)21包括主氣路、動力水路及與動力水路相通的卸荷水路、電氣控制 回路，主氣路上設(shè)有進氣口 16和出氣口 20，主氣路的管線上設(shè)有流量計1B,截止閥2A, 減壓閥3，電磁閥4A,單向閥5，比例流量閥6A;動力水路上設(shè)有上水口 17和出水口 19， 動力水路的管線上設(shè)有流量計1A ,截止閥2D ，止回閥11A,過濾器IO,泵機組9，電磁 閥4B，蓄能器8，截止閥2C,接頭12，表管13，壓力表14，比例流量閥6B;與動力水路相
通的卸荷水路管線上設(shè)有下水口 18，電磁閥4C,止回閥11B;電氣控制回路中的電氣控箱 15中設(shè)有可編程控制器，通過連接線路與流量計1A、 1B，電磁閥4A、 4B、 4C,比例流量 閥6A、 6B，泵機組9連接。
高壓霧化器23中的三通體26與單向接頭27連接，單向接頭27的流水通道29內(nèi)設(shè) 有鋼球30，鋼球30與彈簧31連接，流水通道29另一端為水嘴28,水嘴28位于高壓空 氣流道32中，水嘴28上設(shè)有噴射孔33。
液壓開口機24的殼體35內(nèi)設(shè)有振打桿36和沖擊墊37，振打桿36與齒輪組件38連 接，支承套39與振打桿36之間設(shè)有動密封組件40，支承套39與端蓋41之間設(shè)有吸振墊 42，殼體35上的接頭43通過孔道44與振打桿36相通。
水霧化釬具25具有雙重密封連接結(jié)構(gòu)，錐孔鉆桿45和振打桿36置于螺紋連接套46 內(nèi)，與螺紋連接套46通過螺紋48連接，螺紋連接套46兩端設(shè)有密封件47,錐孔鉆桿48 端部內(nèi)錐面與振打桿36端部的外球面之間為球錐剛性密封。
動力水路上還設(shè)有檢修旁路，檢修旁路包括軟管7和截止闊2B。
本實用新型所提供的高效低耗環(huán)保型液壓開口機，水霧化動力系統(tǒng)，通過主氣路提供 霧化水所需要的高壓空氣；通過動力水路提供高壓水，在動力水路上設(shè)置的卸荷水路保證 了動力水路的安全運行；通過電氣控制回路中的PLC控制相應(yīng)的截止閥、電磁閥、泵機組 等設(shè)備，保證了泵機組泵的安全運行，并實現(xiàn)自動檢測、控制流量，輸出氣、水的壓力可 任意調(diào)節(jié)；霧化器，通過高壓空氣流道、單向接頭、鋼球、彈簧、水嘴等相互配合的設(shè)備， 可保持水的均勻霧化，控制水霧濃度，達到不同的霧化效果，并能夠防止管路的余水流淌， 提高開口機的安全性，再次吹掃時也不會產(chǎn)生供水滯后的現(xiàn)象；釬具雙重密封連接結(jié)構(gòu)， 通過在螺紋連接套兩端設(shè)置密封件以及錐孔鉆桿端部內(nèi)錐面與球頭振打桿端部的外球面 之間的球錐剛性密封兩種密封形式，通過在錐孔鉆桿和球頭振打桿之間形成球環(huán)密封帶， 使泄漏基本消除，球錐密封處微量的泄漏也可被密封件止住，使釬具具有了耐高壓、耐振 動的密封能力。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。


圖1是本實用新型的工作原理圖。
圖2是本實用新型水霧化動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實用新型高壓霧化器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本實用新型液壓開口機結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本實用新型纖具結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型的工作原理是由水霧化動力系統(tǒng)21提供高壓出水和高壓出氣，經(jīng)管線
22送入高壓霧化器23，進入液壓開口機24，通過液壓開口機24的釬具25完成開口作業(yè)。 水霧化動力系統(tǒng)21部分的工作原理是動力水路的作用是將低壓的工業(yè)水加壓，并
調(diào)壓、穩(wěn)壓、測壓、測流量、控制流量，包括流量計1A ,截止閥2D ,止回閥IIA，過 濾器IO，泵機組9，電磁閥4B，蓄能器8，截止閥2C，接頭12，表管13，壓力表14,比例 流量閥6B;卸荷水路保證當出水被關(guān)閉而電機仍在運行的時候?qū)⒈幂敵龅乃蛳滤?，?止泵憋壓。包括電磁閥4C，止回閩11B。
主氣路的氣源來自用戶的壓縮空氣供氣管網(wǎng)，該回路可以調(diào)壓、測壓、測流量、控制 流量。包括流量計1B,截止閥2A,減壓闊3，電磁閥4A，單向閥5，比例流量閥6A。 電氣控制回路實現(xiàn)電源接入，控制電機啟停、電磁閥啟閉、流量檢測、流量控制等各個功 能；滿足各項邏輯關(guān)系、流量要求；滿足人員操作和用電安全。包括流量計1A、 1B,電 磁閥4A、 4B、 4C，比例流量閥6A、 6B，泵機組9 ,電氣控箱15，連接線路。
本系統(tǒng)的進氣口 16是從管網(wǎng)接入壓縮空氣，上水口 17是從管網(wǎng)接入工業(yè)自來水，下 水口18是通往下水管網(wǎng)，出水口 19和出氣口 20總是通向霧化器。電磁閥4A、 4B、 4C均 為常閉，非工作時段均不得電，將相應(yīng)回路關(guān)閉。
需要霧化吹掃時，操作者通過控制開關(guān)啟動設(shè)備，PLC指令開始工作循環(huán)；首先電磁 閥4A，電磁閥4C，泵機組9動作；此時主氣路開啟，卸荷水路開啟，動力水路仍關(guān)閉。 系統(tǒng)保持該狀態(tài)數(shù)秒，即延時，使得氣路充氣等待，避免出現(xiàn)水流不經(jīng)霧化直接流入鐵口 發(fā)生危險。延時結(jié)束，電磁閥4C失電關(guān)閉，電磁閥4B得電開啟，電磁閥4A保持得電； 系統(tǒng)進入正常工作狀態(tài)，其間電磁閥4A、 4B、 4C，泵機組9工作，系統(tǒng)照此運行，等待操 作人員進一步操作。其間PLC接受流量計1A、 1B的信號，控制比例流量閥6A、 6B的開度， 調(diào)節(jié)流量值和配比，操作人員也可通過旋鈕手動控制。
當操作者按動斷電停泵時，PLC指令開始停機循環(huán)；首先電磁閥4B失電，動力水路關(guān) 閉；泵機組9停機，不再供水；電磁閥4C得電，釋放管路水壓；電磁閥4A延時后關(guān)閉， 吹凈鐵口水分；延時完畢，閥門、電機均停止，各回路關(guān)閉。
需要進行干空氣吹掃時，電磁閥4A得電并保持直到人員進一步操作；水路上電機、 電磁閥均不會得電。在系統(tǒng)工作過程中用戶也可以扳動轉(zhuǎn)換開關(guān)，PLC指令控制在兩工作 狀態(tài)間切換。
由本系統(tǒng)提供的高壓水和氣可經(jīng)出氣口 20和出水口 19通過高壓霧化器進入水霧化吹 掃裝置為高爐開口機提供霧化水。
動力水路上還設(shè)有檢修旁路，包括軟管7和截止閥2B等，主要作用是當高壓回路上 的泵組出現(xiàn)故障時，向系統(tǒng)臨時供水。
高壓霧化器23的工作原理是高壓水注入單向接頭27，流經(jīng)單向接頭27的流水通道 29,通過克服彈簧31的作用力和空氣壓力，經(jīng)過鋼球30和水嘴28從水嘴節(jié)流小孔33噴 射到霧化區(qū)。高壓空氣流道32輸送來的高壓空氣氣流在霧化區(qū)周圍急劇擾動，將水流均 勻混合成為水霧。停止注水后，彈簧31將鋼球30推向水管一端，從而封住流水通道29 中的余水。高壓水再次開啟起時，水流及時注入霧化區(qū)，縮短霧化反應(yīng)時間。水嘴28與
單向接頭27之間設(shè)有封水墊34?？商岣呙芊庑Ч?br> 開口機上的吹掃裝置在使用時安裝于沖擊器的前部，振打桿36的旋轉(zhuǎn)動力通過齒輪 組件38得到，沖擊動力來自沖擊器，水霧從殼體35側(cè)面的接頭43通入本裝置，經(jīng)過斜 向的孔道44進入振打桿36。由于高壓動密封組件40阻止了泄漏，即使在沖擊和旋轉(zhuǎn)同時 動作時高壓水霧也只能夠從振打桿36的孔道44輸往鐵口。水霧穿行于各個零件，帶走了 工作時產(chǎn)生的大部分熱量，降低了動密封組件40的工作溫度，使其工作壽命延長。同時 本裝置限制了水霧的擴散，使得開口機的其他零件不會產(chǎn)生銹蝕。
釬具25具有雙重密封連接結(jié)構(gòu)，其工作原理是錐孔鉆桿45端部的內(nèi)錐面與球頭振 打桿36端部的外球面在螺紋連接時相互靠緊，自由定心。球錐密封在開口機工作時越轉(zhuǎn) 越緊，逐漸形成球環(huán)帶密封，使泄漏基本消除。球錐密封處的微量泄漏被密封件47在螺 紋連接套46的口部完全止住。兩密封形式一硬一軟互不干擾，共同作用；軟質(zhì)密封件有 效緩解振動，防止松托。
權(quán)利要求1、一種高效低耗環(huán)保型液壓開口機，包括連接管線(22)，其特征在于水霧化動力系統(tǒng)(21)通過連接管線(22)與高壓霧化器(23)連接，高壓霧化器(23)與液壓開口機(24)連接，液壓開口機(24)與釬具(25)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效低耗環(huán)保型液壓開口機，其特征在于水霧化動力系 統(tǒng)(21)包括主氣路、動力水路及與動力水路相通的卸荷水路、電氣控制回路，主氣路上 設(shè)有進氣口 (16)和出氣口 (20)，主氣路的管線上設(shè)有流量計(1B),截止閥(2A),減壓閥 (3)，電磁閥(4A)，單向閥(5)，比例流量閥(6A);動力水路上設(shè)有上水口 (17)和出水 口 (19)，動力水路的管線上設(shè)有流量計(1A)，截止閥(2D),止回閥(11A),過濾器(IO), 泵機組(9),電磁閥(4B),蓄能器(8)，截止閥(2C)，接頭(12),表管(13)，壓力表(14),比 例流量閥(6B);與動力水路相通的卸荷水路管線上設(shè)有下水口 (18)，電磁閥(4C),止回 閥(11B);電氣控制回路中的電氣控箱(15)中設(shè)有可編程控制器，通過連接線路與流量計 (IA、 1B)，電磁閥(4A、 4B、 4C)，比例流量閥(6A、 6B),泵機組(9)連接。
3、 權(quán)利要求要求1所述的高效低耗環(huán)保型液壓開口機，其特征在于高壓霧化器(23) 中的三通體(26)與單向接頭(27)連接，單向接頭(27)的流水通道(29)內(nèi)設(shè)有鋼球(30)， 鋼球(30)與彈簧(31)連接，流水通道(29)另一端為水嘴(28)，水嘴(28)位于高 壓空氣流道(32)中，水嘴(28)上設(shè)有噴射孔(33)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效低耗環(huán)保型液壓開口機，其特征在于液壓開口機(24) 的殼體(35)內(nèi)設(shè)有振打桿(36)和沖擊墊(37)，振打桿(36)與齒輪組件(38)連接， 支承套(39)與振打桿(36)之間設(shè)有動密封組件(40)，支承套(39)與端蓋(41)之 間設(shè)有吸振墊(42)，殼體(35)上的接頭(43)通過孔道(44)與振打桿(36)相通。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效低耗環(huán)保型液壓開口機，其特征在于水霧化釬具(25) 具有雙重密封連接結(jié)構(gòu)，錐孔鉆桿(45)和振打桿(36)置于螺紋連接套(46)內(nèi)，與螺 紋連接套(46)通過螺紋(48)連接，螺紋連接套(46)兩端設(shè)有密封件(47)，錐孔鉆 桿(48)端部內(nèi)錐面與振打桿(36)端部的外球面之間為球錐剛性密封。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效低耗環(huán)保型液壓開口機，其特征在于動力水路上還 設(shè)有檢修旁路，檢修旁路包括軟管(7)和截止閥(2B)。
專利摘要一種高效低耗環(huán)保型液壓開口機，屬于爐前開口設(shè)備。其主要由水霧化動力系統(tǒng)、高壓霧化器，液壓開口機及釬具等構(gòu)成。本實用新型工作時產(chǎn)生的水霧細膩均勻、壓力高、流量大、使用方便、安全可靠，適應(yīng)各種爐況的爐前水霧化吹掃作業(yè)，在鉆進過程中給予鉆頭良好的冷卻，可確保一個鉆頭完成開口，無須中途更換；顯著提高鉆進效率，降低爐前消耗；使排渣順暢，有良好的除塵效果；有助于形成規(guī)則的細長孔道，維護鐵口的正常使用，使用安全可靠，開口效率高。
文檔編號C21B7/12GK201056573SQ200720084758
公開日2008年5月7日 申請日期2007年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月14日
發(fā)明者于君成, 唐善杰, 唐盛虎, 偉 張, 駿 楊, 汪振東, 燕相彪, 王基榮, 胡華平, 范揚波, 謝德勝 申請人:宜昌市燕獅科技開發(fā)有限責任公司