炼钢摇转炉多方位并联倾动机构的制作方法

本发明属于机器人领域，特别涉及一种炼钢摇转炉的倾动机构。

背景技术：

炼钢转炉与氧枪吹炼结合是目前国内外炼钢的主要设备之一。目前国内外现有炼钢转炉多采用一自由度倾动机械设备通过托圈驱动转炉倾动。倾动机械设备采用多台交流变频电动机驱动，多台电动机采用多点啮合全悬挂形式，通过扭力杆装置进行力矩平衡。由于这类倾动机械设备只有一自由度倾动，换向倾动冲击力矩很大，炉内铁水与合金材料混匀性能较差，脱(氢、磷、碳、硫、气)和去除杂质能力较差，长期受单自由度倾动钢水冲刷，转炉炉衬寿命较短。

在炼钢转炉倾动机构方面，1994，1995年奥地利钢铁联合企业阿尔帕工业设备制造公司申请两项中国发明专利，分别为倾动式转炉CN1084569和炼钢用转炉CN1100145。2001，2002年德国SMS迪马格股份公司申请两项中国发明专利，分别为转炉设备CN1282379和转炉传动装置CN1553965。2000年冶金工业部武汉钢铁设计研究院申请中国发明专利CN1259580，自动平衡转炉倾动转矩的系统。1996年周冠五申请中国发明专利CN1125256，可换式转炉，一般都是采用一自由度倾动机械设备通过托圈驱动转炉转动。2003年国家发明专利CN2542678公开基于3RPS型自由度并联平台的电弧炉水冷碳氧枪机构，实现碳氧枪在电炉中喷吹位置的变化。传统炼钢转炉一自由度倾动机构换向倾动冲击力矩大，炉内铁水与合金材料混匀性能较差，脱(氢、磷、碳、硫、气)和去除杂质能力较差，转炉炉衬寿命较短。

本

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种结构简单、承载力大、刚度高，摇转炉具有工作空间大和灵活性好的炼钢炉多方位并联摇转机构。

本发明主要包括机座、动台、摇转炉、两个结构相同的平面双驱动分支和两个结构相同的平衡重装置，其中摇转炉的出钢口位于炉体中部，摇转炉与动台固定连接，其轴心线垂直动台，两个平面双驱动分支左右平行对称分布在摇转炉的两侧，两个平衡重装置左右共面对称分布在两个平面双驱动分支的外侧；所述平面双驱动分支包括上横轴、下横轴，两个RPR(转动副-移动副-转动副)型直线驱动分支和四个销轴，其中上、下横轴两端都设有相互平行且正交横轴轴线的通孔，RPR型直线驱动分支中间为常规的液压驱动缸，其两端设有相互平行且正交液压驱动缸轴线的通孔，上、下横轴的中部分别与动台和机座转动副联接，两个RPR型直线驱动分支的两端的通孔分别与上、下横轴两端的通孔通过四个相互平行的销轴转动副联接，构成一个平面闭环双移动驱动支链；所述平衡重装置包括支架、配重、两个滑轮和钢丝绳，支架下端固定在两个RPR型直线驱动分支之间的机座上，支架上端与两个滑轮转动联接，两条钢丝绳分别绕过两个滑轮，其一端连接动台，另一端连接配重，该平衡重装置可有效减少摇转炉自重对四个RPR型直线驱动分支的作用力。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、有四个自由度，摇转炉的工作空间大和摇转灵活性好，以多方位摇转动方式混匀炉内钢水与合金材料，既能减小倾动换向冲击力矩又可精炼优质钢和提高炉衬寿命。

2、左、右平衡重装置呈共面对称性布置，既能有效减少摇转炉自重对四个RPR型直线驱动分支的作用力，又能在保证转炉安全运行中不妨碍填送料过程。

3、机构中的运动副都是转动副，具有承载力大、运动精度高、刚度高的优点。

4、液压缸驱动，结构紧凑，承载力大。

5、摇转炉的出钢口位于炉体中部，需要的出钢倾角较小。

6、出钢后，利用平衡重装置和摇转炉自重，摇转炉带动炼钢炉多方位并联摇转机构复位。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2是本发明的侧视图。

图中：1-机座、2-动台、3-摇转炉、4-RPR型直线驱动分支、5-下横轴、6-上横轴、7–销轴、8-钢丝绳、9-滑轮、10-支架、11-配重。

具体实施方式

在图1和图2所示的炼钢炉多方位并联摇转机构示意图中，摇转炉3的出钢口位于炉体中部，摇转炉与动台2固定连接，其轴心线垂直动台，两个结构相同的平面双驱动分支左右平行对称分布在摇转炉的两侧，两个结构相同的平衡重装置左右共面对称分布在两个平面双驱动分支的外侧；所述平面双驱动分支包括上横轴、下横轴，两个RPR(转动副-移动副-转动副)型直线驱动分支和四个销轴，其中上横轴6、下横轴5两端都设有相互平行且正交横轴轴线的通孔，RPR型直线驱动分支4中间为常规的液压驱动缸，其两端设有相互平行且正交液压驱动缸轴线的通孔，上、下横轴的中部分别与动台和机座转动副联接，两个RPR型直线驱动分支的两端的通孔分别与上、下横轴两端的通孔通过四个相互平行的销轴转动副联接，构成一个平面闭环双移动驱动支链；所述平衡重装置包括支架、配重、两个滑轮和钢丝绳，支架10下端固定在两个RPR型直线驱动分支之间的机座上，支架上端与两个滑轮9转动联接，两条钢丝绳8分别绕过两个滑轮，其一端连接动台，另一端连接配重11，该平衡重装置可有效减少摇转炉自重对四个RPR型直线驱动分支的作用力。图2中的虚线表示炼钢炉出钢时动台与两个RPR型直线驱动分支的位置。出钢后，利用平衡重装置和摇转炉自重，摇转炉带动炼钢炉多方位并联摇转机构复位。