高炉成像设备自动旋转装置的制作方法

本实用新型属于高炉红外成像技术领域，特别是涉及一种高炉成像设备自动旋转装置。

背景技术：

在高炉生产过程中，为了实时监视炉内的工作状况及生产情况，需要为高炉安装工业监视系统，一般采用安装在炉顶的红外成像镜头，对炉内情况进行实时连续监控。

高炉成像设备过预留孔直接安装在高炉炉顶上，对炉内生产情况进行实时连续监测，在控制室的监视器上就可以对炉内摆动溜槽的运动情况、料面的分布情况，内部炉料的坐料、塌料等情况进行实时观察，这对高炉炉况的控制、节约能源、提高铁水质量具有指导意义。

由于高炉内是高温、高粉尘、高湿度的环境，同时炉内还有约0.2MPa的压力及很强的上升气流，所以镜头很容易被污染。在连续生产的情况下，只有保持镜头清洁不结灰，才能保证系统的图像清晰稳定，达到炉内工况实时监控的目的。因此对于成像设备的防护和出现异常情况(超温、停气、停水等)的保护以及在高炉连续生产过程中的在线维护尤为重要。

目前高温成像防护装置及保护系统有以下两种形式:

1.插入式——此结构是将成像设备防护套经过球阀插入高炉炉内进行监控。这种结构没有自动退出保护装置，需要维修人员手动将防护套拔出进行维修，当系统出现异常或出现超温报警时，往往维修人员来不及到现场及时拔出摄像机防护套，因此在这种情况下摄像机或其他监控设备及镜头很容易被烧毁。另外当需要在线维护时，由于高炉炉内的压力为正压(约0.2MPa压力)在维修人员拔出防护套关闭球阀的过程中，要克服炉内的压力同时还要防止高炉煤气有可能外漏，因此存在着很大的安全隐患。

2.闸板阀式——此结构是将气动闸板阀安装在成像设备防护套前端，当系统出现异常情况或超温报警时，闸板阀自动关闭以保护摄像机(或其他监控设备)不被损坏。但这种结构存在着一定的局限性，因为整个防护装置是装在高炉炉壁外面，摄像机探头没有插入到炉内，因此视野比较小，炉壁开孔较大。再有这种结构也没有自动退出保护系统，虽然摄像机防护套前面安装了气动闸板阀，当系统出现异常情况或超温报警时，闸板阀可以自动关闭保护摄像机和镜头，但是闸板阀的密封效果远远不如球阀密封效果好，当需要在线维护时同样存在前面插入式所述的安全隐患问题。

为了解决上述问题，中国专利申请第201410557357.X号中公开了一种由本申请人提交的“高炉成像设备退出防护装置”，图1为该高炉成像设备退出防护装置结构示意图。如图1所示，所述的高炉成像设备退出防护装置包括连接的壳体1、炉门2、球阀3和气缸4，其中：

所述气缸4包括缸体41、活塞42和活塞杆43，所述活塞杆43为空心结构且左端开口，所述活塞杆43的右端连接至所述活塞42，在所述活塞杆43内设置有连杆44，所述连杆44的一端连接至所述活塞杆43的右端、另一端用于安装红外成像设备5，所述缸体41上设置有冷却气体入口411，所述活塞42上设置有气孔421，所述活塞杆43上与所述气孔421对应的位置开孔使所述气孔421与所述活塞杆43内空间连通；

所述壳体1、所述炉门2、所述球阀3和所述气缸4由左至右依次设置并依次固定连接，所述壳体1的左端开口，所述活塞杆43完全缩回时能够缩至所述球阀3的右侧，所述活塞43杆完全伸出时伸入所述壳体1内使所述红外成像设备5位于所述壳体1的最左端的工作位并使所述气孔421对准所述冷却气体入口411。

所述的高炉成像设备退出防护装置还包括控制器。

但在实际使用中发现该高炉成像设备退出防护装置存在下列问题:

红外成像设备5是固定安装在连杆44上的，因此只能拍摄到高炉内部分区域的工作状况及生产情况，特别是摆动溜槽的运动情况和料面的分布情况不能同时兼顾，若想观察整个高炉内的全貌，至少需要对面安装两台具有不同成像角度的高炉成像设备退出防护装置，显然这样会大幅度提高生产成本，而且常常会因所需操作空间过大而无法实施。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种高炉成像设备自动旋转装置。

为了达到上述目的，本实用新型提供的高炉成像设备自动旋转装置设置在高炉成像设备退出防护装置中,所述的高炉成像设备退出防护装置包括由左至右依次连接的壳体、炉门、球阀、气缸和控制器，其中气缸包括缸体、活塞和活塞杆，所述活塞杆为空心结构且左端开口，右端与活塞相连接；所述的高炉成像设备自动旋转装置位于活塞杆内部，包括支撑杆、被动齿轮、主动齿轮、电机和支架；其中支撑杆为空心结构，右端贯穿活塞杆的右端面后与活塞相连接；被动齿轮的中心孔套在支撑杆的左侧外部；主动齿轮设置在被动齿轮的一侧且与被动齿轮相啮合；电机固定在支架右端外部且输出轴插入在主动齿轮的中心孔内；支架的左端安装红外成像设备；并且电机与控制器电连接。

所述的高炉成像设备自动旋转装置还包括一个安装在支撑杆左端且与控制器电连接的光电开关，用于限制红外成像设备的转动角度。

本实用新型提供的高炉成像设备自动旋转装置具有如下有益效果：

本自动旋转装置可使红外成像设备在接近360度的范围进行周向转动，因此能够观察到整个高炉内的全貌，并且每台高炉只需安装一台本装置即可，所以能够大幅度降低生产成本，且便于实施。另外，只需将支撑杆连接在活塞上即可，无需对原有高炉成像设备退出防护装置的结构进行大的改动。

附图说明

图1是一种已有技术的高炉成像设备退出防护装置结构示意图。

图2为本实用新型提供的高炉成像设备自动旋转装置结构放大图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。与已有技术相同的部件采用相同的附图标号。

如图2所示，本实用新型提供的高炉成像设备自动旋转装置设置在高炉成像设备退出防护装置中,所述的高炉成像设备退出防护装置包括由左至右依次连接的壳体1、炉门2、球阀3、气缸4和控制器，其中气缸4包括缸体41、活塞42和活塞杆43，所述活塞杆43为空心结构且左端开口，右端与活塞42相连接；所述的高炉成像设备自动旋转装置位于活塞杆43内部，包括支撑杆13、被动齿轮14、主动齿轮15、电机16和支架18；其中支撑杆13为空心结构，右端贯穿活塞杆43的右端面后与活塞42相连接；被动齿轮14的中心孔套在支撑杆13的左侧外部；主动齿轮15设置在被动齿轮14的一侧且与被动齿轮14相啮合；电机16固定在支架18右端外部且输出轴插入在主动齿轮15的中心孔内；支架18的左端安装红外成像设备5；并且电机16与控制器电连接。

所述的高炉成像设备自动旋转装置还包括一个安装在支撑杆13左端且与控制器电连接的光电开关17，用于限制红外成像设备5的转动角度。

现将本实用新型提供的高炉成像设备自动旋转装置工作原理阐述如下：

在高炉生产过程中，在控制器的控制下利用红外成像设备5进行拍照，然后将视频图像传送给控制器，工作人员可通过控制器上的显示器实时观察高炉内的工作状况及生产情况；若想观察整个高炉内的全貌时，在控制器12的控制下启动电机16，由此驱动主动齿轮15旋转，由于被动齿轮14是固定不动的，所以主动齿轮15将带动电机16、支架18以及红外成像设备5一起进行周向旋转，由此可利用红外成像设备5从不同角度拍摄高炉内的工作状况及生产情况，当电机16接触到光电开关17时，光电开关17将发送信号给控制器，由控制器控制电机16停止转动，以防止因支架18及其上的部件旋转角度超过360度时造成电气部件间的连接导线出现缠绕的问题。