自动调节塞棒的制作方法

本发明涉及塞棒技术领域，具体地说是一种自动调节塞棒。

背景技术：

塞棒是装在中间包内靠升降位移控制水口开闭的耐火材料棒，又称陶塞杆，它由棒芯、袖砖和塞头砖组成。如图8所示，现有的棒芯通常由直径为30-60mm的普碳钢圆钢加工而成，上端靠螺栓和两个定位螺母与升降机构的支架联结，两个定位螺母的上下两侧夹紧升降机构的支架，下端靠螺纹或销钉与塞头砖连接。在塞棒安装时，先将塞棒由上而下插入中间包底部的水口内，塞棒下端准确位于水口内后，再分别旋紧位于升降机构的支架上侧和下侧的两个定位螺母，通过两个定位螺母夹紧支架以实现塞棒与升降机构之间的连接固定。但是，由于螺栓和两个定位螺母的位置均位于塞棒上端，并且塞棒整体较长，因此，在对位于支架上下两侧的定位螺母依次进行旋紧紧固的过程中，通常会使塞棒整体相对升降机构的支架偏移，有时是塞棒相对支架平移，有时是塞棒相对支架以其中一个定位螺母为支点发生偏转，有时塞棒同时发生上述两种偏移，总之其结果是塞棒下端无法准确地与水口配合，不能实现有效封堵水口，进而影响整体炼钢作业。由于塞棒较长，并且其大部分位于中间包内，仅留上端一小部分及塞棒上端的螺栓露出中间包外，因此，在旋紧上下两侧的定位螺母时，既使塞棒的下端已经相对水口发生了明显偏移，在塞棒上端的螺栓和两个定位螺母处也只会产生很小的位移，难以被人察觉。一旦发生塞棒与水口的偏移，在塞棒与水口配合时，水口与塞棒之间必然受力不均，即塞棒对水口的一侧压力大密封好，而对相反的一侧压力小密封差。此时，为避免水口处泄漏，操作者只能操控升降机构加大塞棒插入水口的深度，使塞棒发生部分形变或弯折的方式才能将地水口封堵，但这必然会使塞棒对水口的一侧造成较大的磨损，反复操作几次后便会使原本圆形的水口变成椭圆形或不规则的条形的开口。此时，塞棒更难以封堵水口，操作人员则需要进一步加大塞棒插入水口的深度，从而对水口的一侧造成更大的磨损，如此恶性循环，很快使水口彻底变成条形口，此时，塞棒已无法封堵水口。上述过程就是目前塞棒和水口使用寿命远低于设计寿命的主要原因。当上述情况发生时，车间只得将该中间包暂停使用，更换塞棒和水口，如此不仅影响生产，而且大幅增加了塞棒和水口的更换费用和人力成本。综上，如何确保塞棒在安装固定于升降机构的支架的过程中尽可能不发生偏移是目前亟待解决的问题。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种自动调节塞棒，通过紧固调节装置安装在升降机构的支架上，能在塞棒安装固定或调节的过程中始终使其对准水口，并且在紧固过程中不发生偏移，保证对水口的正常封堵控制，使塞棒与水口的环形接触面受力均匀，避免对水口一侧过度磨损，能大幅延长塞棒和水口的使用寿命，节省大量人力物力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种自动调节塞棒，包括塞棒体，还包括紧固调节装置和连接件，所述塞棒体通过连接件与紧固调节装置连接；紧固调节装置包括第一安装座和第二安装座，第一安装座内配合安装有第一半球体，第二安装座内配合安装有第二半球体，第一半球体和第二半球体构成球体，第一半球体内部安装第一柱体，第二半球体内部安装第二柱体，第一柱体与第二柱体固定连接，所述第二柱体的直径小于第一柱体的直径，第一柱体和第二柱体连接的位置处形成凸台，所述第二半球体底部与凸台配合，在第二半球体内部开设有第一通孔，第一通孔内配合安装顶杆，顶杆的底端与第一半球体相接触，顶杆的顶端设有第一压板，所述第一压板套装在第二柱体上，在第一压板上部安装有轴向压紧机构，轴向压紧机构能推动顶杆和第一半球体相对第一柱体下移；所述第一柱体的底部通过连接件与塞棒体固定连接。

所述轴向压紧机构包括楔形销，第二柱体的上端水平开设有与楔形销相配合的条形孔，楔形销位于第一压板的上部位置，楔形销从小端到大端逐渐插入条形孔时能带动第一压板下移。

所述轴向压紧机构还包括碟簧、第二压板，其中碟簧套装在第二柱体外周并位于第一压板上部，第二压板套装在第二柱体外周并位于碟簧上部，楔形销位于第二压板上部位置，楔形销能压动第二压板、碟簧以及第一压板下移。所述轴向压紧机构包括拧紧螺母，拧紧螺母位于第一压板上部位置，第二柱体上端的外周设有外螺纹，拧紧螺母与外螺纹相配合，转动拧紧螺母能带动第一压板下移。所述连接件包括第一连接板、第二连接板和连接柱，其中第一连接板和第二连接板水平设置，第一连接板固定连接在第一柱体的底端，连接柱固定安装在第一连接板和第二连接板之间，所述连接柱位于第二连接板的一侧位置，在第二连接板上还开设有第三通孔，塞棒体的顶端安装有螺杆，螺杆位于第三通孔内，在螺杆上还配合安装有紧固螺母，紧固螺母能将塞棒体固定安装在第二连接板上。

本发明的积极效果在于：本发明所述的一种自动调节塞棒，其塞棒体通过紧固调节装置安装在支架上。相比于传统通过螺母来进行紧固连接的方式，本发明在塞棒安装过程中，可确保塞棒下端与水口准确配合的状态不变，保证塞棒和水口按设定要求配合密封，而不会仅对水口一侧过度磨损造成水口快速损坏。本发明将塞棒固定在支架的方式是，通过第一压板及顶杆下移带动第一半球体与第二半球体分离，从而使第一半球体与第二半球体涨紧在安装座内，以实现塞棒体与支架的相对紧固作业。本发明所述方案在紧固塞棒过程中，通过加大第一半球体与第二半球之间的距离将塞棒上端瞬时涨紧固定，整个动作过程和幅度都很小，可杜绝塞棒偏移的可能性，确保塞保与水口按保持精准配合的位置关系不变，能提高塞棒体的使用寿命，进而保证整体炼钢作业的正常进行。而且，整个操作更为简便快速，操作省时省力。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中i的局部放大视图；

图3是本发明在锁紧时的状态示意图；

图4是图2中a-a向剖视图的放大视图；

图5是轴向压紧机构第二种实施例的结构示意图；

图6是轴向压紧机构第一种实施例的结构示意图；

图7是图5中b-b向剖视图的放大视图；

图8是现有技术中塞棒的安装示意图。

图中1塞棒体2支架3第一安装座4第二安装座5第一半球体6第二半球体7第一柱体8第二柱体9凸台10第一通孔11顶杆12第一压板13第二通孔14碟簧15第二压板16连接柱17第三通孔18螺杆19紧固螺母20拧紧螺母21外螺纹22楔形销23条形孔24第一连接板25第二连接板。

具体实施方式

本发明所述的一种自动调节塞棒，如图1所示，包括塞棒体1和支架2，所述塞棒体1通过紧固调节装置安装在支架2上。支架2的一端与升降机构相连，升降机构可以是现有的油缸或电动推杆。升降机构在移动的过程中能带动支架2及塞棒体1升降，进而完成塞棒体1对水口的封堵启闭。

如图2所示，紧固调节装置包括固定在安装在支架2上侧的第一安装座3和第二安装座4，其中第二安装座4位于第一安装座3上侧，第一安装座3和第二安装座4可通过紧固螺栓固定安装在支架2上。在第一安装座3内配合安装有第一半球体5，第二安装座4内配合安装有第二半球体6，所述第一半球体5和第二半球体6可以是半球轴承。第一半球体5和第二半球体6构成的球体能在第一安装座3和第二安装座4构成的球形腔内转动。第二半球体6的上部可以是平面。

在所述第一半球体5内部安装第一柱体7，第二半球体6内部安装第二柱体8。第一柱体7与第二柱体8同轴固定连接，两者也可制成一体。所述第二柱体8的直径小于第一柱体7的直径，第一柱体7和第二柱体8连接的位置处形成凸台9。所述第二半球体6底部与凸台9配合，第二半球体6位于凸台9上。在第二半球体6内部开设有第一通孔10，第一通孔10竖直设置，在第一通孔10内配合安装顶杆11，顶杆11的底端与第一半球体5相接触。顶杆11的顶端设有第一压板12，所述第一压板12套装在第二柱体8上，在第一压板12上部安装有轴向压紧机构。所述轴向压紧机构能推动顶杆11和第一半球体5沿第一柱体7下移，进而使第一半球体5与第二半球体6相对分离，使得第一半球体5与第二半球体6构成的球体在两个安装座构成的球形腔内涨紧固定。第一半球体5与第二半球体6与两个安装座固定的同时，也实现了第一柱体7和第二柱体8相对支架2固定，从而将塞棒固定在支架2上。

所述支架2与塞棒体1安装的位置处开设第二通孔13，第一柱体7经由第二通孔13穿出支架2，所述第一柱体7的底部通过连接件与塞棒体1固定连接，其中连接件可以是现有的螺纹连接件或销钉连接件，以保证塞棒体1与第一柱体7之间连接的稳固性及连接的可拆卸性能。

如图2所示，所述轴向压紧机构包括楔形销(22)。第二柱体(8)的上端水平开设有与楔形销(22)相配合的条形孔(23)。楔形销(22)位于第一压板(12)的上部位置，楔形销(22)从小端到大端逐渐插入条形孔(23)时能带动第一压板(12)下移。即，推动楔形销(22)可带动第一压板(12)下移，从而通过顶杆(11)推动第一半球体(5)相对第一柱体(7)下移，如图3所示，使第一半球体5与第二半球体6分离。

进一步地，所述轴向压紧机构还可包括碟簧14和第二压板15，其中碟簧14套装在第二柱体8外周并位于第一压板12上部，第二压板15套装在第二柱体8外周并位于碟簧14上部。所述第二柱体8的上端开设有与楔形销22相配合的条形孔23，楔形销22位于第一压板12的上部位置，楔形销22从小端到大端逐渐进入条形孔23时能带动第一压板12下移，进而使顶杆11推动第一半球体5在第一安装座3内下移，使第一半球体5与第二半球体6在安装座内涨紧，完成对塞棒体1的紧固定位作业，在楔形销22逐渐进入条形孔23的过程中，塞棒体1不会产生偏移。如图2所示，楔形销22的小端位于条形孔23内，对其底部的第二压板15、碟簧14和第一压板12没有施加压力，顶杆11不产生竖向移动，第一半球体5和第二半球体6在安装座内不会受到其余外来力的作用，能够在安装座内相对自由转动，其内部的第一柱体7能带动塞棒体1发生摆动，这是塞棒体1未紧固时的状态。

当需要对塞棒体1进行紧固时，如图3所示，敲击或推动楔形销22使其大端位于条形孔23内，楔形销22在移动的过程中会逐渐下压第二压板15，第二压板15依次带动碟簧14、第一压板12及顶杆11下移一小段距离，由于第一通孔10及凸台9的存在，顶杆11在下移过程中只会推动第一半球体5在第一安装座3内下移，第二半球体6始终位于凸台9上，这样第一半球体5与第二半球体6在安装座内涨紧，不能再发生相对转动，其内部的第一柱体7及第二柱体8得以固定，完成对塞棒体1的紧固定位。相比于传统的双螺母紧固操作，本发明具有紧固操作简便，能有效避免塞棒产生偏移而带来的损坏，提高其使用寿命以及水口的使用寿命。

优选的，如图5所示，所述轴向压紧机构还可包括拧紧螺母20，拧紧螺母20位于第一压板12上部位置，第二柱体8上端的外周设有外螺纹21，拧紧螺母20与外螺纹21相配合，转动拧紧螺母20能带动第一压板12下移，进而使顶杆11推动第一半球体5在第一安装座3内下移，使第一半球体5与第二半球体6在安装座内涨紧，完成对塞棒体1的紧固定位作业，且此结构中转动拧紧螺母20的操作不会使塞棒体1产生弯折。

进一步地，所述塞棒体1与第一柱体7之间的连接件包括第一连接板24、第二连接板25和连接柱16，其中第一连接板24和第二连接板25水平设置，第一连接板24固定连接在第一柱体7的底端，连接柱16固定安装在第一连接板24和第二连接板25之间。如图7所示，所述连接柱16位于第二连接板25的一侧位置，在第二连接板25上还开设有第三通孔17，塞棒体1的顶端安装有螺杆18，螺杆18位于第三通孔17内，在螺杆18上还配合安装有紧固螺母19，转动紧固螺母19能将塞棒体1固定安装在第二连接板25上。位于一侧的连接柱16给用于安装拆卸紧固螺母19的扳手等工具提供了作业空间，能保证塞棒体1与第二连接板25之间进行顺利的拆装作业。

传统双螺母紧固的塞棒如果在安装紧固的过程中发生了偏移，当其在使用的过程中出现水口漏钢现象时，为了完全封堵水口，则塞棒要在升降机构的带动下继续下移，偏移的塞棒在移动的过程中会仅严重磨损水口的一侧，而且，无法调整。而本发明所述的一种自动调节塞棒，不仅在安装时可防止塞棒相对水口发生偏移，而且能在使用过程中发现水口出现微小的漏钢迹象时，只需适当撤销第一压板(12)的压力，使安装座内的第一半球体5与第二半球体6闭合解除锁定，使可使塞棒体1在重力作用下重新对准水口位置，之后重新涨紧固定。在升降机构的带动下塞棒体1下移能将水口重新进行封堵，在保证水口密封的前提下还不会使塞棒体1和水口发生一侧过度磨损的情况，提高了塞棒的使用寿命，进而确保了整体炼钢作业。

本发明的技术方案并不限制于本发明所述的实施例的范围内。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。