专利名称：卧式火焰喷补机的制作方法
技术领域：
本发明属于冶金工业炉耐火内衬修补用的设备，特别是一种卧式火焰 喷补机。
背景技术：
目前热修补卧式工业炉耐火内衬使用的是单流喷补设备。其工作原理 为气力输送的补炉料由喷砂软管输送到喷砂钢管内，在喷砂钢管后部加 湿，钢管通过炉口插入炉膛内，并左右、上下f动喷砂钢管，使加湿后由 气力输送出的补炉料喷到工业炉需要喷补的内衬表面，达到补炉的目的。 该方法机械化程度低，操作人员处于较强的热辐射环境下工作，劳动强度 大。加湿后的补炉料容易粘附钢管内壁，使钢管内径减小，导致喷补料受 阻，加湿后的补炉料对热的耐火内衬附着率非常低，造成喷补料大量浪费 现象，同时加湿后的补炉料对热的耐火内衬容易造成急冷炸裂现象，使原 耐火内衬表面脱落、受到损伤。
发明内容
为解决上述技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种新型的卧式 火焰喷补机，以利于提高喷补的附着率，改善喷补操作环境，提高生产的 安全性。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是提供一种卧式火焰 喷补机，其中该机结构包括有双层喷砂套管，与该套管连接有同轴旋转 合成器，在所述同轴旋转合成器内设有旋转装置，在所述同轴旋转合成器 的上部连接有输氧软管，所述同轴旋转合成器的尾端连接有喷砂软管；同 时，所述旋转装置通过旋转驱动齿轮与旋转摆线针轮减速机相连；在所述同轴旋转合成器的两侧设有立板，连同压板和闷盖组成支撑架，并与所述 同轴旋转合成器连为一体，在所述旋转驱动装置的上部设有支撑座，并与 竖直摆动液压缸的活塞杆固定连接，竖直摆动液压缸的通过下锁定销铰接 在车架板上；与在所述同轴旋转合成器连为一体的支撑架下端连接有固定 在车架板上的水平摆动液压缸；所述竖直摆动液压缸和水平摆动液压缸与 固定在车架板上的液压站相连；所述车架板固定在车架上，车架的下部设 有被动车轮组和主动车轮组，主动车轮组连接有行走驱动装置；在双层喷 砂套管和同轴旋转合成器之间设有挡火板，挡火板的下部固定在车架板上。 本发明的效果是使用该火焰喷补机与干法喷补、湿法喷补相比优点 明显不损伤原耐火内衬、喷补料附着率高、目，间烧结，与原耐火内衬形 成陶瓷结合，发育成新的耐火内衬表层。可以克服传统喷补法的缺点，广 泛用于热喷补、也可以用于常温下喷补，加厚各种卧式放置的工业炉、罐 耐火材料内墙衬的有效设备，如水平放置的炼钢转炉、盛钢桶、铁水包等 工业炉耐火材料内衬。该卧式火焰喷补机工作自成体系，可以实现全自动 化控制，机械化程度高，不额外占用生产设备和场地，有良好的遥控性能， 能对卧式放置的工业炉内衬进行全方位热喷补，同时还能对损坏比较严重 处的内衬进行定点火焰喷补，修复损坏处。该卧式火焰喷补机工作时无喷 补料，即是火焰喷补枪，可以用来清除工业炉内衬上的残渣、残钢。该卧 式火焰喷补机能够确保喷补料对工业炉内衬表面有较高附着率，双层喷砂 套管在多个方位的摆动，保证喷嘴到内衬壁距离适合喷补料散开，内衬壁 表面被火焰加热到适合的高温。该卧式火焰喷补机具有较强的抗高温性能， 进行热喷补时进入炉膛腹部高温区域的双层喷砂套管外套有高速氧气自动 冷却，不会出现热变形，喷补机小车前部装有挡火板，隔绝热辐射对设备 和人体造成损伤。
图1是本发明的卧式火焰喷补机主视图2是图1的A-A剖视图3是本发明的卧式火焰喷补机俯视图4是本发明的同轴旋转合成器结构剖面示意图5是本发明的主动车轮组结构剖面示意图6是本发明的双层喷砂套管结构示意图7是图6的B-B剖视图8是本发明的支撑架结构示意图。
图中
1、双层喷砂套管 2、被动车轮组 3、定位螺杆 5、旋转驱动齿轮6、压板 7、立板
9、旋转摆线针轮减速机 10、竖直摆动液压缸 12、液压站 13、下锁定销14、车架板
16、行走摆线针轮减速机17、链条18、主动车轮组19、旋转支撑板 20、支撑外圈 21、推力球轴承22、定位内圈 23、水平旋转中轴 24、深沟球轴承 25、轴承外套 26、下固定板 27、支撑架 28、前锁定销 29、竖直摆动支撑轴承 30、闷盖 31、同轴旋 转合成器 32、输氧管接头 33、水平摆动液压缸34、短套管 35、后锁定销 36、支撑座37、长套管 38、锁定轴 39、接头 40、驱动链轮 41、内弯管 42、变径管 43、锁紧扁螺母 44、旋转被动齿轮45、压盖46、轴承47、外套 48、外旋转套管 49、内旋转套管50、压紧端盖 51、中间套52、输氧弯管
53、聚四氟乙烯填料 54、压紧弹簧 55、定位块 56、定位盖 57、后端盖 58、喷砂输送管 59、车轮支撑座 60、车轮 61、车轮支撑轴承62、短花键轴63、通盖 64、花键套
4、挡火板 8、输氧软管 11、喷砂软管 15、车架
65、花键轴66、长花键轴67、被动链轮68、外闷盖
69、外支撑管70、内支撑管71、外弯管72、外套管
73、接管74、衬筋板75、外喷管76、锁紧螺母
77、内喷管78、底板 79、侧定位板 80、减速机底座板
81、中轴82、侧支撑板
具体实施例方式
结合附图及实施例对本发明的卧式火焰喷补机结构或动作过程加 以说明。
本发明的卧式火焰喷补机的结构原理是由外部提供氧气和混有被流 化固体粉状喷补料的燃气，分别通过两根管道输送至卧式火焰喷补机的部 件同轴旋转合成器，在同轴旋转合成器内转变成可以旋转同轴套管输送至 双层喷砂套管内，燃气输送被流化固体粉状喷补料在双层喷砂套管内层， 氧气在外层。具有适当长度的双层喷砂套管通过卧式火焰喷补机的小车行 走运动，被插入卧式放置工业炉炉膛内，喷砂套管的长度是根据所喷补工 业炉炉膛内深度确定，喷砂套管的前端弯有一定角度，角度大小取决于喷 补工业炉内衬的部位，同时考虑尽可能减少喷补到内衬表面喷补料反弹粘 附喷砂套管的前端，以喷嘴基本垂直于所喷补的内衬表面确定角度。携带 喷补料的燃气和氧气在喷砂套管出口处高速喷出混合燃烧，猛烈燃烧产生
近280(TC高温加热正在喷补处的耐火内衬墙，而燃气中携带粉状喷补料接 触到过热的高温耐火内衬表面，由于喷补料中配有一定比例的热塑性材料， 固体粉状喷补料会变成半熔融状态粘附在耐火内衬表面，形成新的耐火内 衬表层，达到火焰喷补加厚在生产使用过程中不断被侵蚀变薄或损坏的耐 火内衬，从而大幅度提高工业炉耐火内衬寿命的目的。
该卧式火焰喷补机的旋转驱动装置使双层喷砂套管作正、反向低速旋 转喷补、或停止旋转作定点喷补。卧式火焰喷补机的小车行走运动、即双
层喷砂套管的轴向运动，喷砂套管旋转运动和小车行走运动使卧式火焰喷 补机能对卧式放置的工业炉耐火材料内衬作全方位的喷补，也能对内衬损 坏较严重处作定点喷补，修复损坏的内衬处。卧式火焰喷补机装有竖直和 水平摆动液压缸，两个液压缸分别调整喷砂套管的竖直和水平方向角度， 两个液压缸协调配合使用主要作用是1〉使喷砂套管的喷嘴出口处到所喷 补的墙体之间距离调整到适合喷补状态。2〉调整喷砂套管的在各个方向角 度， 一方面满足喷补时对角度要求、另一方面便于喷砂套管进出炉体腹腔。 3〉在喷补机闲置时，便于使较长的喷砂套管寻找最佳放置位置。卧式火焰 喷补机前部装有挡火板，在进行热喷补工作时挡住炉膛内高温辐射热防止 辐射对设备损伤。根据实际使用情况改为水冷挡火板，可以挡住更强的高 温辐射。
本发明的卧式火焰喷补机结构该机结构包括有双层喷砂套管1 ，与该 套管1连接有同轴旋转合成器，在所述同轴旋转合成器内设有旋转装置，
在所述同轴旋转合成器的上部连接有输氧软管8，所述同轴旋转合成器的尾
端连接有喷砂软管11。由燃气输送被流化的喷补料依次通过固定通道是喷
砂软管ll、喷砂输送管58、后端盖57向旋转部件输送转换。
同时，所述旋转装置通过旋转驱动齿轮5与旋转摆线针轮减速机9相 连-，在所述同轴旋转合成器的两侧设有立板7，连同压板6和闷盖30组成 支撑架，并与所述同轴旋转合成器连为一体，在所述旋转驱动装置的上部 设有支撑座，并与竖直摆动液压缸10的活塞杆固定连接，竖直摆动液压缸 10的通过下锁定销13铰接在车架板14上；与在所述同轴旋转合成器连为 一体的支撑架下端连接有固定在车架板14上的水平摆动液压缸23;所述竖 直摆动液压缸10和水平摆动液压缸23与固定在车架板14上的液压站12 相连；所述车架板14固定在车架15上，车架15的下部设有被动车轮组2 和主动车轮组18，主动车轮组18连接有行走驱动装置；在双层喷砂套管l 和同轴旋转合成器之间设有挡火板4，挡火板4的下部固定在车架板14上。
所述同轴旋转合成器31内设的旋转装置包括有通过接头39与喷砂软 管11连为一体的喷砂输送管58,与喷砂输送管58固定连接有后端盖57， 后端盖57通过螺栓固定在外套47的端头，后端盖57的中心管插入内旋转 套管49的端孔内，在后端盖57与内旋转套管49之间设有密封圈密封，后 端盖57与内旋转套管49的连接相对旋转，其之间有密封圈密封，燃气再 依次通过旋转部件是内旋转套管49、内弯管41、内支撑管70、内喷管77 喷出。
氧气的输送的固定通道是输氧软管8通过输氧管接头32接输氧弯管52 上。输氧弯管52连通由外套47、中间套51和外旋转套管48组成的环形腔， 外套47、中间套51是固定部件，外旋转套管48是旋转部件，在所述中间 套51和外旋转套管48之间设有聚四氟乙烯密封填料53，防止氧气渗泄。 在所述环形腔的两侧设有压紧端盖50和压紧弹簧54组成的恒力压紧装置， 在外旋转套管48的管壁上设有多个氧气进入的通孔，氧气进入外旋转套管 48与内旋转套管49之间通道，最后在外喷管75与内喷管77之间高速喷出。 在外旋转套管48内设有同轴心的内旋转套管49，在外旋转套管48的末端 通过变径管42与内旋转套管49连为一体，与内旋转套管49固定连接有内 弯管41。
所述双层喷砂套管1包括有与旋转装置的内旋转套管49衔接的内弯管 41外包裹有外套管72，在外套管72的一端外周通过衬筋板74包裹有接管 73，在外套管72的另一端外周包裹有外弯管71;在所述双层喷砂套管1的 端部设有与内弯管41连接的内支撑管70，内支撑管70连接有内喷管77， 内支撑管70外侧设有外支撑管69，通过锁紧螺母76将外支撑管69与外喷 管75连接锁紧。
本发明的卧式火焰喷补机功能是这样实现的
如图1、 3、 4所示，由外部输送来混有被流化喷补料的燃气，通过喷
砂软管11引入，喷砂输送管58通过接头39与喷砂软管11连为一体，喷 砂输送管58与后端盖57焊接连接，后端盖57通过螺栓固定在外套47端 头，后端盖57的中心管插入内旋转套管49的端孔内，在此燃气由不旋转 管道输送进入旋转管道输送。为了防止燃气从不旋转管道输送进入旋转输 送在接缝处出现泄漏现象，采取措施有在后端盖57与内旋转套管49之 间采用曲折路径配合和橡胶0型密封圈密封，内旋转套管49与内弯管41 通过焊接连为一体，燃气进入内弯管41、内支撑管70输送，从内喷管77 喷出。而外部输送来的氧气通过输氧软管8引入，输氧弯管52通过输氧管 接头32与输氧软管8连为一体，氧气通过输氧弯管52进入环形腔，环形 腔是由中间套51和外旋转套管48组成，中间套51是不旋转部件，外旋转 套管48是旋转部件，为了防止氧气从两者之间接缝处泄漏，采用聚四氟乙 烯填料53密封，压紧端盖50、压紧弹簧54是聚四氟乙烯填料53的恒力压 紧装置，确保聚四氟乙烯填料53对氧气的密封，氧气通过外旋转套管48 的多个孔进入外旋转套管48与内旋转套管49之间，如图4、 6、 7所示， 外套管72通过变径管42与外旋转套管48连为一体，然后氧气进入内弯管 41与外套管72、接管73、外弯管71之间输送，从内支撑管70、内喷管77 与外支撑管69、内喷管75之间喷出。衬筋板74是接管73与内弯管41之 间定位作用，锁紧螺母76是外喷管75与外支撑管69连接锁紧装置。
本发明的卧式火焰喷补机的旋转驱动装置使喷砂套管作正、反方向低 速旋转或停止旋转的工作原理为如图1、 4、 8所示，带有电机的旋转摆 线针轮减速机9输出轴安装有旋转驱动齿轮5，旋转被动齿轮44被旋转驱 动齿轮5驱动，旋转被动齿轮44通过键与外旋转套管48安装一体，轴承 46内圈安装外旋转套管48，外圈安装在外套47内，锁紧扁螺母43轴向压 紧旋转被动齿轮44，而旋转被动齿轮44轴向压紧轴承46内圈，压盖轴向压紧轴承46外圈，定位块55是两边轴承46内侧轴向定位，同时安装有 内、外圈0型密封圈，密封轴承46的润滑油，定位盖56和后端盖57是另 一侧轴承46外侧内、外圈的定位，外旋转套管48与内旋转套管49之间连 为一体，保证同步旋转。外套47安装在支撑架的上层底板78上，压扳6 压紧外套47，侧定位板79是外套47的轴向定位，支撑架的下层减速机底 座板80上安装旋转摆线针轮减速机9。双层喷砂套管与同轴旋转合成器的 旋转部分是连为一体，两套轴承46支撑双层喷砂套管悬臂力矩。
本发明的卧式火焰喷补机的双层喷砂套管竖直摆动工作原理为如图1、 8所示，旋转支撑扳19后部焊有支撑座，下锁紧销13将竖直摆动液压 缸10下部与支撑座铰接连接，锁定轴38将上部，支撑架的侧支撑扳82铰 接连接，短套管34、长套管37将竖直摆动液压缸10上部轴向锁定，竖直 摆动旋转支点在中轴81上，竖直摆动支撑轴承29内圈套在中轴81上，外 圈安装立板7上，闷盖30是立板7上的轴承的密封盖，定位螺杆3是两块 立板7之间的定位作用，压板6将同轴旋转合成器与支撑架锁紧为一体。 竖直摆动液压缸10活塞杆伸縮，则双层喷砂套管竖直摆动。
本发明的卧式火焰喷补机的双层喷砂套管水平摆动工作原理为如图
2、 3所示，水平摆动液压缸23是双层喷砂套管水平摆动旋转中轴线，推力 球轴承21承载着需要水平旋转全部装置的重量，推力球轴承21下面通过 支撑外圈20座在车架15上，上面支撑着旋转支撑扳19，深沟球轴承24是 水平摆动液压缸23的径向定位，深沟球轴承24的外圈安在轴承外套25内， 轴承外套25通过下固定扳26与车架15连为一体。支撑座36与车架扳14 焊为一体，水平摆动液压缸23的后部通过后锁定销35同支撑座36铰接连 接，前部通过前锁定销同旋转支撑扳19铰接连接，旋转支撑扳19通过螺 栓与立板7连为一体。水平摆动液压缸23活塞杆伸縮，则双层喷砂套管水 平摆动。液压站12是竖直和水平摆动液压缸的动力源。
本发明的卧式火焰喷补机的小车行走工作原理为如图l、 3、 5所示， 车架15前面安装被动车轮组2，后面安装主动车轮组18,行走摆线针轮减
速机16通过螺栓与车架板14连为一体，其出轴上安装着驱动链轮40通过 链条17驱动着被动链轮67转动。被动链轮67通过键与长花键轴66连为 一体，车轮60通过键与长花键轴66或短花键轴62连为一体，车轮支撑轴 承61使长花键轴66或短花键轴62固定在车轮支撑座59内，长花键轴66 与短花键轴62之间是通过花键轴65、花键套64连接传递扭矩，通盖63、 外闷盖68给车轮支撑轴承61轴向定位。通过带有电机的行走摆线针轮减 速机16驱动，卧式火焰喷补机小车可以在轨道上运行。挡火板4的下部与 旋转支撑扳19连接成一体，在热喷补工作时挡住工业炉炉膛的高温辐射对 设备和人体造成损伤。
权利要求
1、一种卧式火焰喷补机，其特征是该机结构包括有双层喷砂套管(1)，与该套管(1)连接有同轴旋转合成器(31)，在所述同轴旋转合成器内设有旋转装置，在所述同轴旋转合成器的上部连接有输氧软管(8)，所述同轴旋转合成器的尾端连接有喷砂软管(11)；同时，所述旋转装置通过旋转驱动齿轮(5)与旋转摆线针轮减速机(9)相连；在所述同轴旋转合成器的两侧设有立板(7)，连同压板(6)和闷盖(30)组成支撑架，并与所述同轴旋转合成器连为一体，在所述旋转驱动装置的上部设有支撑座，并与竖直摆动液压缸(10)的活塞杆固定连接，竖直摆动液压缸(10)的通过下锁定销(13)铰接在车架板(14)上；与在所述同轴旋转合成器连为一体的支撑架下端连接有固定在车架板(14)上的水平摆动液压缸(23)；所述竖直摆动液压缸(10)和水平摆动液压缸(23)与固定在车架板(14)上的液压站(12)相连；所述车架板(14)固定在车架(15)上，车架(15)的下部设有被动车轮组(2)和主动车轮组(18)，主动车轮组(18)连接有行走驱动装置；在双层喷砂套管(1)和同轴旋转合成器之间设有挡火板(4)，挡火板(4)的下部固定在车架板(14)上。
2、 根据权利要求1所述的卧式火焰喷补机，其特征是所述同轴旋转合成器内设的旋转装置包括有通过接头(39)与喷砂软管(11)连为一体 的喷砂输送管(58)，与喷砂输送管(58)固定连接有后端盖(57)，后 端盖(57)通过螺栓固定在外套(47)的端头，后端盖57的中心管插入内 旋转套管(49)的端孔内，在后端盖(57)与内旋转套管(49)之间设有 密封圈密封，与内旋转套管(49)固定连接有内弯管(41);所述输氧软 管(8)通过输氧管接头(32)与输氧弯管(52)连为一体，输氧弯管(52) 连通由外套(47)、中间套(51)和外旋转套管(48)组成的环形腔，在 所述中间套(51)和外旋转套管(48)之间设有密封填料(53)，在所述 环形腔的两侧设有压紧端盖(50)和压紧弹簧(54)组成的恒力压紧装置， 在外旋转套管(48)的管壁上设有多个氧气进入的通孔，在外旋转套管(48) 内设有同轴心的内旋转套管(49)，在外旋转套管(48)的末端通过变径 管(42)与外旋转套管(48)连为一体。
3、根据权利要求l所述的卧式火焰喷补机，其特征是所述双层喷砂 套管(1)包括有与旋转装置的内旋转套管(49)衔接的内弯管(41)外包 裹有外套管(72)，在外套管(72)的一端外周通过衬筋板(74)包裹有 接管(73)，在外套管(72)的另一端外周包裹有外弯管(71);在所述 双层喷砂套管(1)的端部设有与内弯管(41)连接的内支撑管(70)，内 支撑管(70)连接有内喷管(77)，内支撑管(70)外侧设有外支撑管(69)， 通过锁紧螺母(76)将外支撑管(69)与外喷管(75)连接锁紧。
全文摘要
本发明提供一种卧式火焰喷补机，该机结构包括有双层喷砂套管，与该套管连接有同轴旋转合成器，在同轴旋转合成器上部连接有输氧软管，其尾端连接有喷砂软管，内设有旋转装置，通过旋转驱动齿轮与旋转摆线针轮减速机相连；在所述旋转驱动装置的上部固定连接有竖直摆动液压缸的活塞杆；在同轴旋转合成器支撑架下端连接有固定在车架板上的水平摆动液压缸；车架的下部设有被动车轮组和主动车轮组；在双层喷砂套管和同轴旋转合成器之间设有挡火板。本发明的效果是使用该火焰喷补机不损伤原耐火内衬、喷补料附着率高、瞬间烧结，与原耐火内衬形成陶瓷结合，发育成新的耐火内衬表层。可广泛用于热喷补、也可以用于常温下喷补，隔绝热辐射对设备和人体造成损伤。
文档编号F27D1/16GK101196371SQ20071015103
公开日2008年6月11日 申请日期2007年12月14日 优先权日2007年12月14日
发明者王世松 申请人:天津钢管集团股份有限公司