一种用于铁合金自动浇铸机的钢包快速定位及倾翻方法与流程

1.本发明属于浇注技术领域，尤其是涉及一种用于铁合金自动浇铸机的钢包快速定位及倾翻方法。


背景技术：

2.钢包是冶炼浇注的重要设备，是从炉子出料到浇注过程中，运载和盛放物料的容器。钢包的作用主要是盛接从初炼炉子出口流出来的物料和部分炉渣，进行部分脱氧与合金化操作，可以使物料在其中镇静一段时间，以调整物料温度，均匀成分，并使物料中非金属夹杂物上浮，同时，在浇注过程中，通过控制物料流速，使浇注顺利进行。
3.在钢包盛接完成物料之后，起重设备通过吊钩勾住两个耳轴，转运至指定位置。人工钩动钢包，对钢包的位置姿态进行调整，调整过程中可以有定位块或者定心夹块作为辅助定位，调整结束钢包就位后，钢包出料口对准正确方向，通过另一起重设备向上提拉吊环，使物料从钢包出料口注入对应模具中。
4.在上述过程中，人工调整钢包姿态时距离钢包很近，存在很大的安全风险，且钢包定位的效率较低。即使有传统的定位块或者定心夹块来辅助定位，也不能提供较为准确的定位。另外，由于不同的钢包在高温工况下使用，会产生钢包外形的改变，即使有辅助定位块，也难以定位准确。
5.并且，钢包在长时间使用后，钢包的外形变得不规则，为钢包的定位带来了困难，使得钢包出料口难以对准指定的位置，而对钢包的外形进行校正是非常困难的事情。这种变形，使得传统的定位块或者定心夹块也难以起到辅助定位的作用。
6.基于上述技术问题，亟需提出一种用于铁合金自动浇铸机的钢包快速定位及倾翻方法，以满足快速的安全的完成铁水浇注准备作业工作的需求。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本发明针对目前冶炼行业钢包定位难，效率低，存在安全隐患等难点，提供了一种安全、高效，并且能准确定位及翻转的方法，使得钢包的出料口能够准确地达到指定位置，完成物料的倾倒浇注。
8.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
9.一种用于铁合金自动浇铸机的钢包快速定位及倾翻方法，具体包括以下步骤，在钢包出料口的相对侧设有定位柱，且定位柱的轴线位于钢包出料口的对称面上；
10.步骤一、通过起重装置吊装装有熔融铁合金的钢包至钢包台车的正上方，且距离钢包台车一段距离，使得定位柱位于设置在钢包台车正后方的对中装置能够夹持的区域，此时钢包台车位于后位；
11.步骤二、启动对中装置的左夹持机构和右夹持机构相向运动，夹持定位柱使钢包旋转，待左夹持机构和右夹持机构之间的距离接近定位柱的直径尺寸但未夹紧定位柱时，钢包的出料口到达所需的位置；
12.步骤三、对中装置的左、右夹持机构背向分开运动，同时，钢包下落至钢包台车上；然后起重装置与钢包脱离；
13.步骤四、钢包台车带动钢包向前运动至前位，使得钢包耳轴进入到钢包耳轴卡口内；
14.步骤五、启动钢包倾翻装置的液压缸推动钢包倾翻装置绕着钢包倾翻装置的转轴旋转，钢包倾翻装置带动钢包完成倾翻动作，实现铁合金缓慢稳定地浇铸过程；
15.步骤六、待钢包内熔融铁合金全部或者部分倾倒完成之后，驱动钢包倾翻装置反向回转，将钢包放回钢包台车上；
16.步骤七、钢包台车向后运动至后位，由起重装置将钢包吊运离开，进行下一轮工序。
17.进一步的，所述对中装置还包括机架、防撞护罩和驱动机构，所述的防撞护罩包括对称固设在机架相对两侧的左防撞护罩和右防撞护罩，所述的驱动机构安装在机架上，所述左夹持机构和右夹持机构均安装在驱动机构的链条上，且所述的驱动机构驱动左夹持机构和右夹持机构同步靠近或远离来夹紧或松开位于钢包尾部正中位置的定位柱使钢包朝向设备中心线旋转，从而使钢包嘴正对浇注池开口；未工作时，所述左夹持机构和右夹持机构退至相应侧的防撞护罩内。
18.进一步的，所述驱动机构还包括导轨组件、主动链轮、从动链轮和电机组件，所述导轨组件为导轨框架，在导轨框架的两端分别安装有主动轴和从动轴，在主动轴上安装主动链轮，在从动轴上安装从动链轮，所述链条配合在主动链轮和从动链轮上，所述电机组件安装在导轨框架上，所述电机组件带动主动轴转动，导轨框架的两个相对布置的侧板的外表面分别开设有一个导轨，所述左夹持机构和右夹持机构分别通过运行滚轮机构和防冲击滚轮机构配合在导轨框架的导轨内，通过链条的运转带动左夹持机构和右夹持机构在导轨上实现直线同步往复运动。
19.进一步的，所述左夹持机构和右夹持机构的结构相同，均为箱状结构，所述导轨框架穿过箱状的左夹持机构和右夹持机构。
20.进一步的，所述链条包括第一链条和第二链条，第一链条的一端与右夹持机构的中部固定连接，第一链条的另一端穿过左夹持机构的中部并与从动链轮啮合后与左夹持机构的下部固定连接，第二链条的一端与右夹持机构的中部固定连接，第二链条的另一端与主动链轮啮合后穿过右夹持机构的下部并与左夹持机构的下部固定连接。
21.进一步的，在箱状的左夹持机构和右夹持机构的与导轨对应的侧面上分别设置多组运行滚轮机构和多组防冲击滚轮机构。
22.进一步的，在每个所述夹持机构上对称布置两组运行滚轮机构和对称布置两组防冲击滚轮机构，且两组防冲击滚轮机构设置在两组运行滚轮机构之间。
23.进一步的，所述运行滚轮机构包括安装轴和运行滚轮，所述安装轴安装在相应的夹持机构上，所述运行滚轮配合在轨道内。
24.进一步的，所述防冲击滚轮机构包括防冲击轮和轮座，所述防冲击轮安装在轮座上，所述轮座安装在相应的夹持机构上，所述防冲击轮的轮面抵在轨道内。
25.进一步的，所述对中装置配合安装在台车支架上。
26.相对于现有技术，本发明所述的一种用于铁合金自动浇铸机的钢包快速定位及倾
翻方法具有以下优势：
27.1、通过在钢包后方焊接定位柱的方法，使定位柱的轴线与钢包出料口对称面平行或共面。然后通过夹紧装置夹紧定位柱，夹紧后，无论定位柱与水平方向的夹角是多少，钢包出料所对准的方向即为正确的方向；该方法过程时间短、作业效率高，定位精确，而且不存在人员安全问题。
28.2、定位过程结束后，通过起重装置将钢包下落至钢包台车后，由对中装置完成对定位柱的夹持后，起重装置撤离，钢包台车带动钢包移动至钢包翻转装置，该装置带动钢包翻转，翻转中心若位于钢包底面的正上方就会出现钢包不能实现翻转的情况，因此本技术设置其翻转中心应位于比钢包底面更靠前的位置来实现钢包的顺利翻转。该翻转装置具有带动钢包翻转的功能，翻转的速度可以控制。将物料全部倾倒完成后，翻转装置带动钢包返回至钢包小车，小车带动钢包运动至指定位置，有起重装置将钢包调运至其他位置，进行下一次的物料承接；该方法具有节省工人数量，无人员安全问题，省去起重装置，工作效率高，出料口位置准确，物料流程速度均匀，稳定性高等优点。
29.3、本发明的对中装置整个快速定位过程由程序控制，机、电系统配合工作，通过电机运行实现加持机构同步开合动作，从而实现钢包中线与设备中心线快速定位功能，具有结构巧妙的特点，同时具有机械化程度高的优点；
30.4、本发明巧妙地通过直线运动实现钢包的圆周旋转、定位运动，完成钢包快速定位目的，节约人力劳动的同时也保障了钢包浇注时铁水流方向的正确性，从而提高了浇注作业准备工作的效率；
31.5、本发明的结构设计合理，安装、拆卸方便，操作者进行简单的培训即可使用，适于推广使用。
附图说明
32.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
33.图1为用于铁合金自动浇铸机的钢包快速定位及倾翻过程示意图；
34.图2为本发明实施例所述的对中装置的主视图；
35.图3为本发明实施例所述的对中装置的俯视图；
36.图4为本发明实施例所述的去掉防撞护罩及机架后的对中装置的主视图；
37.图5为本发明实施例所述的去掉防撞护罩及机架后的对中装置的俯视图；
38.图6为左夹持机构与右夹持机构与链条连接的示意图；
39.图7为通过本发明的对中装置矫正钢包姿态过程图；
40.图8为另一角度下通过本发明的对中装置矫正钢包姿态过程示意图。
41.附图标记说明：
42.a、钢包台车；b、对中装置；c、钢包倾翻装置；d、钢包耳轴卡口；e、液压缸；f、转轴；
43.1、机架；2、左防撞护罩；3、左夹持机构；4、右夹持机构；5、驱动机构；6、右防撞护罩；7、主动链轮；8、从动链轮；9、电机组件；10、主动轴；11、从动轴；12、运行滚轮机构；13、防冲击滚轮机构；14、第一链条；15、第二链条；16、安装轴；17、运行滚轮；18、防冲击轮；19、轮座；20、钢包；21、定位柱；23、导轨组件；24、链条。
具体实施方式
44.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
45.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
46.如图1所示，一种用于铁合金自动浇铸机的钢包快速定位及倾翻方法，具体包括以下步骤，
47.钢包侧壁和底面是多层结构，侧壁上部两端各有一个伸出耳轴，侧壁下部有两个吊环，侧壁上沿有一个出料口；
48.在钢包出料口的相对侧设有定位柱21，且定位柱21的轴线位于钢包出料口的对称面上，定位柱21的外径为80mm，长度为500-600mm；
49.步骤一、由于起重装置无法固定钢包的回转角度，此时的钢包定位柱与前后方向存在一定的夹角，此夹角一般不超过
±
15度，通过起重装置吊装装有熔融铁合金的钢包20至钢包台车a的正上方，且距离钢包台车a 150mm的距离，使得定位柱位于设置在钢包台车a正后方的对中装置b能够夹持的区域，左夹持机构和右夹持机构之间的初始距离满足能够夹持定位柱21，此时钢包台车a位于后位；所述的起重装置，采用一般天车配两个吊钩即可；
50.步骤二、左夹持机构3和右夹持机构4初始距离为1300mm，启动对中装置b的左夹持机构3和右夹持机构4相向运动夹持定位柱21使钢包在下落的过程中转动，待左夹持机构3和右夹持机构4之间的距离为85mm时，此时钢包的出料口到达所需的位置；
51.步骤三、对中装置b的左、右夹持机构背向分开运动，分别收回至左、右防撞护罩内，防止下次吊装钢包时钢包20撞击左、右夹持机构；同时，钢包20下落至钢包台车a上；然后起重装置与钢包20脱离；
52.步骤四、钢包台车a带动钢包20向前运动至前位，使得钢包耳轴进入到钢包耳轴卡口d内；
53.步骤五、启动钢包倾翻装置c的液压缸e推动钢包倾翻装置c绕着钢包倾翻装置的转轴f旋转，钢包倾翻装置c带动钢包20完成倾翻动作，可以通过控制液压缸的伸出速度来控制熔融铁合金从钢包出料口流出的速度，实现铁合金缓慢稳定地浇铸过程；
54.步骤六、待钢包内熔融铁合金全部或者部分倾倒完成之后，驱动钢包倾翻装置c反向回转，将钢包20放回钢包台车a上；
55.步骤七、钢包台车a向后运动至后位，由起重装置将钢包20吊运离开，进行下一轮工序。
56.钢包被起重装置吊装至台车的正上方，在钢包下落至台车上之前，对中装置对定位柱进行对中夹持的动作，使得出料口的对称面位于所要求的平面上。在对中装置夹持的过程中，由于钢包未完全下落到台车上，所以对中装置不能将定位柱夹紧，然后起重装置将钢包下落至台车上表面。此时对中装置可以分开，取消对定位柱的夹持。此时，出料口的对称面即位于所要求的竖直平面上。为了达到这个要求，台车的对称面即为所要求的对称面，即为对中装置的对称面。
57.为了保证定位柱的轴线与出料口对称面共面或平行，针对使用一段时间变形量增大的钢包，应重新配做定位柱，以保证钢包定位的准确性。
58.如图2-图8所示，所述对中装置b还包括机架1、防撞护罩和驱动机构5，所述的防撞
护罩包括对称固设在机架1相对两侧的左防撞护罩2和右防撞护罩6，所述的驱动机构5安装在机架1上，所述的左夹持机构3和右夹持机构4均安装在驱动机构5的链条24上，且所述的驱动机构5驱动左夹持机构3和右夹持机构4同步靠近或远离来夹紧或松开位于钢包20尾部正中位置的定位柱21使钢包20朝向设备中心线旋转，从而使钢包20嘴正对浇注池开口；未工作时，所述左夹持机构3和右夹持机构4退至相应侧的防撞护罩内；防撞护罩防止天车不稳的时候，钢包晃动撞坏左夹持机构3和右夹持机构4，所述对中装置b配合安装在台车支架上。
59.所述驱动机构5还包括导轨组件23、主动链轮7、从动链轮8和电机组件9，所述导轨组件23为导轨框架，在导轨框架的两端分别安装有主动轴10和从动轴11，在主动轴10上安装主动链轮7，在从动轴11上安装从动链轮8，所述链条配合在主动链轮7和从动链轮8上，所述电机组件9安装在导轨框架上，所述电机组件9带动主动轴10转动，导轨框架的两个相对布置的侧板的外表面分别开设有一个导轨，所述左夹持机构3和右夹持机构4分别通过运行滚轮机构12和防冲击滚轮机构13配合在导轨框架的导轨内，通过链条的运转带动左夹持机构3和右夹持机构4在导轨上实现直线同步往复运动。
60.所述左夹持机构3和右夹持机构4的结构相同，均为箱状结构，所述导轨框架穿过箱状的左夹持机构3和右夹持机构4。
61.所述链条24包括第一链条14和第二链条15，第一链条14的一端与右夹持机构4的中部固定连接，第一链条14的另一端穿过左夹持机构3的中部并与从动链轮8啮合后与左夹持机构3的下部固定连接，第二链条15的一端与右夹持机构4的中部固定连接，第二链条15的另一端与主动链轮7啮合后穿过右夹持机构4的下部并与左夹持机构3的下部固定连接。
62.在箱状的左夹持机构3和右夹持机构4的与导轨对应的侧面上分别设置多组运行滚轮机构12和多组防冲击滚轮机构13。具体可以为：在每个所述夹持机构上对称布置两组运行滚轮机构12和对称布置两组防冲击滚轮机构13，且两组防冲击滚轮机构13设置在两组运行滚轮机构12之间。所述运行滚轮机构12包括安装轴16和运行滚轮17，所述安装轴16安装在相应的夹持机构上，所述运行滚轮17配合在轨道内。所述防冲击滚轮机构13包括防冲击轮18和轮座19，所述防冲击轮18安装在轮座19上，所述轮座19安装在相应的夹持机构上，所述防冲击轮18的轮面抵在轨道内。运行滚轮机构12用于夹持机构的移动，防冲击滚轮机构用于对钢包碰撞夹持机构时，抵御冲击。
63.本技术的左、右夹持机构通过运行滚轮机构、防冲击滚轮机构安装至导轨组件上，链条分别安装在左、右夹持机构上，通过电机组件、链轮驱动链条以带动左、右夹持机构沿导轨组件实现同步异向运行，实现夹持动作，从而完成钢包快速定位功能；具体为，电机组件9带动主动轴10转动，主动轴10带动主动链轮7转动，主动链轮7上的链条24运动，从而带动左夹持机构3和右夹持机构4沿导轨实现同步靠近或远离，从而实现夹持定位柱21或松开定位柱21。由于整个下落钢包过程是通过行车进行，行车的吊索属柔性机构，难以避免出现由于钢包晃动而对本装置造成的冲击，冲击力主要由防冲击滚轮机构承受，由导轨组件传递到设备机架。
64.在天车吊索悬吊钢包时，钢包嘴与中心线呈夹角θ，本装置的左夹持机构和右夹持机构在电机组件及链条的作用下同步向内运动，左右夹持机构夹住钢包尾部定位柱21，使钢包尾部定位柱向设备中心线旋转，消除夹角θ，从而钢包下落到钢包台车上后，钢包中线
与设备中心线重合，保证浇注时铁水流方向正确。
65.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

技术特征：
1.一种用于铁合金自动浇铸机的钢包快速定位及倾翻方法，其特征在于：具体包括以下步骤，在钢包出料口的相对侧设有定位柱，且定位柱的轴线位于钢包出料口的对称面上；步骤一、通过起重装置吊装装有熔融铁合金的钢包至钢包台车的正上方，且距离钢包台车一段距离，使得定位柱位于设置在钢包台车正后方的对中装置能够夹持的区域，此时钢包台车位于后位；步骤二、启动对中装置的左夹持机构和右夹持机构相向运动，夹持定位柱使钢包旋转，待左夹持机构和右夹持机构之间的距离接近定位柱的直径尺寸但未夹紧定位柱时，钢包的出料口到达所需的位置；步骤三、对中装置的左、右夹持机构背向分开运动，同时，钢包下落至钢包台车上；然后起重装置与钢包脱离；步骤四、钢包台车带动钢包向前运动至前位，使得钢包耳轴进入到钢包耳轴卡口内；步骤五、启动钢包倾翻装置的液压缸推动钢包倾翻装置绕着钢包倾翻装置的转轴旋转，钢包倾翻装置带动钢包完成倾翻动作，实现铁合金缓慢稳定地浇铸过程；步骤六、待钢包内熔融铁合金全部或者部分倾倒完成之后，驱动钢包倾翻装置反向回转，将钢包放回钢包台车上；步骤七、钢包台车向后运动至后位，由起重装置将钢包吊运离开，进行下一轮工序。2.根据权利要求1所述的一种用于铁合金自动浇铸机的钢包快速定位及倾翻方法，其特征在于：所述对中装置还包括机架(1)、防撞护罩和驱动机构(5)，所述的防撞护罩包括对称固设在机架(1)相对两侧的左防撞护罩(2)和右防撞护罩(6)，所述的驱动机构(5)安装在机架(1)上，所述的左夹持机构(3)和右夹持机构(4)均安装在驱动机构(5)的链条(24)上，且所述的驱动机构(5)驱动左夹持机构(3)和右夹持机构(4)同步靠近或远离来夹紧或松开位于钢包(20)尾部正中位置的定位柱(21)使钢包(20)朝向设备中心线旋转，从而使钢包(20)嘴正对浇注池开口，未工作时，所述左夹持机构(3)和右夹持机构(4)退至相应侧的防撞护罩内。3.根据权利要求2所述的一种用于铁合金自动浇铸机的钢包快速定位及倾翻方法，其特征在于：所述驱动机构(5)还包括导轨组件(23)、主动链轮(7)、从动链轮(8)和电机组件(9)，所述导轨组件(23)为导轨框架，在导轨框架的两端分别安装有主动轴(10)和从动轴(11)，在主动轴(10)上安装主动链轮(7)，在从动轴(11)上安装从动链轮(8)，所述链条配合在主动链轮(7)和从动链轮(8)上，所述电机组件(9)安装在导轨框架上，所述电机组件(9)带动主动轴(10)转动，导轨框架的两个相对布置的侧板的外表面分别开设有一个导轨，所述左夹持机构(3)和右夹持机构(4)分别通过运行滚轮机构(12)和防冲击滚轮机构(13)配合在导轨框架的导轨内，通过链条的运转带动左夹持机构(3)和右夹持机构(4)在导轨上实现直线同步往复运动。4.根据权利要求3所述的一种用于铁合金自动浇铸机的钢包快速定位及倾翻方法，其特征在于：所述左夹持机构(3)和右夹持机构(4)的结构相同，均为箱状结构，所述导轨框架穿过箱状的左夹持机构(3)和右夹持机构(4)。5.根据权利要求3所述的一种用于铁合金自动浇铸机的钢包快速定位及倾翻方法，其特征在于：所述链条(24)包括第一链条(14)和第二链条(15)，第一链条(14)的一端与右夹
持机构(4)的中部固定连接，第一链条(14)的另一端穿过左夹持机构(3)的中部并与从动链轮(8)啮合后与左夹持机构(3)的下部固定连接，第二链条(15)的一端与右夹持机构(4)的中部固定连接，第二链条(15)的另一端与主动链轮(7)啮合后穿过右夹持机构(4)的下部并与左夹持机构(3)的下部固定连接。6.根据权利要求5所述的一种用于铁合金自动浇铸机的钢包快速定位及倾翻方法，其特征在于：在箱状的左夹持机构(3)和右夹持机构(4)的与导轨对应的侧面上分别设置多组运行滚轮机构(12)和多组防冲击滚轮机构(13)。7.根据权利要求6所述的一种用于铁合金自动浇铸机的钢包快速定位及倾翻方法，其特征在于：在每个所述夹持机构上对称布置两组运行滚轮机构(12)和对称布置两组防冲击滚轮机构(13)，且两组防冲击滚轮机构(13)设置在两组运行滚轮机构(12)之间。8.根据权利要求6所述的一种用于铁合金自动浇铸机的钢包快速定位及倾翻方法，其特征在于：所述运行滚轮机构(12)包括安装轴(16)和运行滚轮(17)，所述安装轴(16)安装在相应的夹持机构上，所述运行滚轮(17)配合在轨道内。9.根据权利要求6所述的一种用于铁合金自动浇铸机的钢包快速定位及倾翻方法，其特征在于：所述防冲击滚轮机构(13)包括防冲击轮(18)和轮座(19)，所述防冲击轮(18)安装在轮座(19)上，所述轮座(19)安装在相应的夹持机构上，所述防冲击轮(18)的轮面抵在轨道内。10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种用于铁合金自动浇铸机的钢包快速定位及倾翻方法，其特征在于：所述对中装置(b)配合安装在台车支架上。

技术总结
本发明提供了一种用于铁合金自动浇铸机的钢包快速定位及倾翻方法，解决现有钢包浇铸前包嘴定位困难、自动性差导致浇铸效率低下问题。它包括在钢包出料口的相对侧设有定位柱，且定位柱的轴线位于钢包出料口的对称面上；步骤一、通过起重装置吊装装有熔融铁合金的钢包至钢包台车的正上方，且距离钢包台车一段距离，使得定位柱位于设置在钢包台车正后方的对中装置能够夹持的区域；步骤二、启动对中装置的左夹持机构和右夹持机构相向运动，夹持定位柱使钢包旋转，待两夹持机构之间的距离接近定位柱的直径尺寸时，钢包的出料口也到达位于正确所需的位置；步骤三、钢包完全下落及倾翻。本发明通过夹持机构同步开合，实现钢包中线与设备中心线快速定位。备中心线快速定位。备中心线快速定位。


技术研发人员：王录 刘相元 吴明月 奚泉 毕磊 王义 张立新
受保护的技术使用者：哈尔滨博实自动化股份有限公司
技术研发日：2022.03.18
技术公布日：2023/9/22