一种凝固模用导向轴快速连接装置的制作方法

本实用新型涉及液态炉渣凝固模处理装置，特别涉及一种凝固模用导向轴快速连接装置。

背景技术：

高温液态炉渣是金属冶炼过程中产生的一种副产品，产量大、温度高、热焓值高，属于高品质的余热资源。在回收热量时，首先将炉渣注入余热回收凝固模的换热组件中，进行冷却、降温，在模壁即冷却壁上生成固态渣壳，并逐渐增厚，直至完全凝固，放出的热量通过冷却壁被介质水带走以被利用。

在液渣凝固过程中，组成立方体形凝固模换热组件的其中两块被定义为活动侧壁组合的侧面冷却壁，可在外力作用下作前后直线运动，对模内的炉渣进行挤压，以促使固态渣壳与冷却壁脱离接触，提高凝固效率。对活动侧壁组合实施挤压操作的动力，来自外部的动力设施，如液压缸、电动缸、电机等，外部动力传递到活动侧壁组合上，需要一个中间连接环节，若采用螺栓等进行连接，则存在一定不足，装卸操作繁琐，安装精度不高，也极易对其他组件造成损坏。

技术实现要素：

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构紧凑、连接分离操作简化的凝固模用导向轴快速连接装置。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种凝固模用导向轴快速连接装置，包括连接活动侧壁组合的导向轴和连接外部动力装置的动力轴，其特征在于：所述导向轴上固定有受力侧组合件，动力轴上固定有施力侧组合件；受力侧组合件和施力侧组合件结构相同且对称安装，两者相对位置设置有连接件安装槽并在连接件安装槽内设置有将其组成一个整体的连接件；连接件为哑铃型结构，包括两端的工作头和中间的工作头连接块。

本实用新型对凝固模用导向轴连接安装方式进行改进，采用一种简单的连接件进行快速连接及拆卸，开发专用连接装置，对活动侧壁组合的导向轴与动力装置进行连接，简化操作，保证精度，减少组装时间。

所述连接件安装槽为一个立方体箱式结构，内部为相互连通的两个空腔，其中，靠近导向轴/动力轴的空腔为弹簧座放置腔，另一空腔为工作头放置腔，工作头放置腔内在靠近导向轴/动力轴一侧安装有传动块。

所述导向轴上焊接有导向轴连接板，动力轴上焊接有动力轴连接板，连接件安装槽在靠近导向轴一侧连接封闭有凝固模侧连接板，在靠近动力轴一侧连接封闭有动力侧连接板；凝固模侧连接板与导向轴连接板固定连接，动力侧连接板与动力轴连接板固定连接；上述连接板为通用结构，只是根据位置不同而进行了相应的命名，实现了主要部件之间的连接。

所述弹簧座放置腔内安装有弹簧座，弹簧座为一端朝向导向轴/动力轴敞口、另一端用弹簧顶板封闭的弹簧圆筒；弹簧圆筒内放置有弹簧，对弹簧的位置进行约束，使之处于理想位置。

所述工作头放置腔的上顶面敞开，远离导向轴/动力轴一端留有连通外部的槽口，该槽口用于放置连接件的工作头连接块；工作头放置腔内部在两侧及底部均向空腔内凸出，在两端分别形成垂直于工作运行线的三段短墙，且两组三段短墙构成两个相互平行的平面，均垂直于工作运行线。

所述连接件的工作头两端头为圆弧形结构，工作头外侧面的边缘设置有倒角，使连接件装入连接件安装槽时顺利，且避免相邻部件产生磕碰损伤；工作头连接块对两个工作头进行刚性连接，工作头连接块上设置有连接件把手且中间位置设置有对称的长圆型柱销孔。

所述长圆型柱销孔的横截面为长圆型，其横截面在工作运行线方向上的尺寸大于在与之垂直的方向上的尺寸；连接件安装槽上设置中心线与长圆型柱销孔的中心线重合的普通柱销圆孔，柱销贯穿长圆型柱销孔和普通柱销圆孔，防止在工作时连接件发生较大的串动，且柱销的自由端上插设有开口销，防止柱销脱落。

所述传动块为板状结构，其一侧面为贴近工作头放置腔接近导向轴一侧内侧面的传动块外侧面，另一侧面为贴近连接件的工作头外侧面的传动块内侧面。传动块内侧面的形状尺寸与工作头外侧面的形状尺寸一致。传动块采用硬度稍低、强度稍小、塑性稍大的材料制作，耐磨性、抗冲击性、抗变形性亦稍低，这样，在遭受非正常状态的外力时，其首先遭受破坏，从而避免其他部件的损坏。

所述两连接件安装槽的开口部位覆盖有防尘盖组合，防止大颗粒灰尘进入；防尘盖组合包括两侧分别设置有防尘盖导槽的防尘盖，防尘盖沿防尘盖导槽的间隙插入，对开口部位进行完全覆盖；防尘盖后端设置有垂直于本体且向上高出的盖体端板，用于对防尘盖进行定位，防止插入过量而导致抽出时困难，同时可减轻盖体变形；盖体端板上端中部设置有盖体把手，用于手握操作。

所述防尘盖导槽对称布置于防尘盖两侧，其截面为l型结构，该l型结构的短边部分靠外并朝下放置，垂直于连接件安装槽的上顶面，另一长边平行于连接件安装槽的上顶面，形成的空隙用于插入并约束防尘盖，使之处于工作位置，且操作方便。

本实用新型结构紧凑、操作方便，有效降低劳动强度，节省工时，提高有效作业时间，挤压操作时的工作推力，通过传动块防损环节，传动块选用耐磨性、抗冲击性、抗变形性稍逊于其他相邻部件的材质，当遭受非正常状态的外力时，该件首先受损，避免相邻较贵重的部件遭受损坏，降低生产成本。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1所示b-b面结构示意图；

图3为图2所示a-a面结构示意图；

图4为连接件的结构示意图；

图5为连接件安装槽的主视结构示意图；

图6为连接件安装槽的立体结构示意图；

图7为传动块的结构示意图；

图8为弹簧座的结构示意图；

图9为防尘盖组合的结构示意图；

图10为本实用新型挤压操作的状态示意图；

图11为本实用新型拉回操作的状态示意图。

图中，1连接件，2传动块，3连接件安装槽，4弹簧座，5缓冲弹簧，6凝固模侧连接板，7导向轴连接板，8螺栓固定套件，9导向轴，10防尘盖组合，11动力侧连接板，12动力轴连接板，13动力轴，14开口销，15柱销，16工作头，17连接件把手，18工作头连接块，19倒角，20工作头内侧面，21长圆型柱销孔，22工作头外侧面，23弹簧座放置腔，24传动块配合面，25工作头内侧配合面，26工作头放置腔，27传动块外侧面，28传动块内侧面，29弹簧圆筒，30弹簧顶板，31防尘盖导槽，32防尘盖，33普通柱销圆孔，34螺栓圆孔，35短墙，36盖体端板，37盖体把手。

具体实施方式

为了方便本领域技术人员对本实用新型的理解，现通过具体实施例对本实用新型做进一步详细解释。

（一）基本情况

图1、图2、图3示出了本实用新型处于工作位置时的状况。图中描述了一典型的实施例，左边通过导向轴9与活动侧壁组合连接，右边通过动力轴13与外部动力装置连接；导向轴连接板7焊接在导向轴9上，动力轴连接板12焊接在动力轴13上。

按工艺功能划分，本实用新型导向轴快速连接装置包括三大部分，相对长期固定安装在导向轴9上的受力侧组合件（图1、图2所示的左侧部分）、相对长期固定安装在动力轴13上的施力侧组合件（图1、图2所示的右侧部分），以及在设备工作时将二者组合在一起的连接件部分。在原理、形状、尺寸、材质及加工制造上，受力侧组合件与施力侧组合件完全相同，工作时只需进行对称安装即可，从而使得设备制作简化、备件减少。工作时，受力侧组合件随着凝固模的活动侧壁组合及导向轴9置于工作位置，施力侧组合件随着动力装置及动力轴13置于工作位置，在两个组合件的相应空腔中装入连接件1，即可将两部分组合成一个整体，实现工艺功能。为防止连接件1产生大的移位，插入柱销15进行约束，并在柱销15上加开口销防止串动。为防止大颗粒灰尘进入，再在设备上加设防尘盖组合10以进行阻挡防护。

图4所示的连接件1是动力传递中间环节，对活动侧壁组合施加挤压时，施力侧组合件通过连接件1推动受力侧组合件前行，通过导向轴9实施挤压操作；挤压完毕后，施力侧组合件通过连接件1拉回受力侧组合件，使之回位。实施挤压或拉回操作时，设备运行所经过的水平线，称为工作运行线。

（二）连接件安装槽3及与各组合件的之间的相对位置关系

受力侧组合件及施力侧组合件结构完全相同，工作时只需进行对称安装即可，故在不引起歧义的情况下，此处仅以其中之一（如受力侧组合件）为例进行结构描述、说明，图5、图6示出了连接件安装槽3的主视图及立体示意图。

连接件安装槽3是一个立方体箱式结构，组成受力侧组合件的外围部分，具有相互连通的两个空腔，在位置上靠近导向轴9的空腔是弹簧座放置腔23，靠近快速连接装置中心垂直对称线的空腔是工作头放置腔26。为描述方便，将连接件安装槽3靠近导向轴9的一端定义为安装槽左端，另一端定义为安装槽右端；同理，根据安装位置，弹簧座放置腔23的两端及工作头放置腔26的两端亦分别称作相应部件的左端及右端。

受力侧组合件中，弹簧座放置腔23的左端，与凝固模侧连接板6连接在一起而封闭，右端与工作头放置腔26相连通；上顶面、下底面及两个侧面均封闭。工作头放置腔26上顶面敞开，左端与弹簧座放置腔23相连通，右端留有槽口与外部连通，其槽口用于放置连接件1的工作头连接块18；槽口由下文中所描述的短墙构成。

工作头放置腔26内部，在左端及右端部位的两侧及底部，均向空腔内侧凸出一定尺寸，在两端分别形成垂直于工作运行线的三段短墙35；处于工作头放置腔26内部的由这两组三段短墙35构成的两个相互平行的平面，均垂直于工作运行线。

处于工作头放置腔26内部的左右两端的平面，对受力侧组合件来说，左端的平面为传动块配合面24，作为挤压操作时与传动块2配合的平面，连接件1的左侧工作头外侧面22对此处的传动块2的传动块内侧面28施加推力，推力通过传动块外侧面27传递给左端的传动块配合面24，从而推动受力侧组合件、导向轴9、活动侧壁组合向凝固模中心运动；右端的平面为工作头内侧配合面25，作为拉回操作时与左侧的工作头内侧面20配合的平面，拉动受力侧组合件、导向轴9、活动侧壁组合向远离凝固模中心的方向运动。

本实用新型中，受力侧组合件与施力侧组合件完全相同，只是安装位置上与受力侧组合件对称，即受力侧组合件旋转180度后则得施力侧组合件，这样，施力侧组合件的左侧及右侧，即为受力侧组合件的右侧及左侧；下面将按施力侧组合件的实际位置进行描述。处于工作头放置腔26内部的左右两端的平面，对施力侧组合件来说，右端的平面为传动块配合面24，作为挤压操作时与传动块2的传动块外侧面27配合的平面，传动块2的传动块内侧面28与连接件1右侧的工作头外侧面22配合，传递挤压操作时来自动力装置的推力；左端的平面为工作头内侧配合面25，作为拉回操作时与连接件1右侧的工作头内侧面20配合的平面，拉回受力侧组件，使活动侧壁组合向远离凝固模中心的方向运动。

（三）连接件1（见图4）

为亚铃型结构，包括两个端头为弧形的工作头16和中间的工作头连接块18。两个工作头16分别放置在受力侧组合件及施力侧组合件的连接件安装槽3的工作头放置腔26内，挤压操作或拉回操作过程中传递动力。

两端的工作头16与传动块2配合的接触面即工作头外侧面22设计成圆弧形结构，受力面积大，磨损小，运行平稳。相应地，与之配合的传动块2的传动块内侧面28亦设计成圆弧形结构。工作头外侧面22的边缘，设计有倒角19，使连接件1装入连接件安装槽3时顺利，且避免对相邻部件产生磕碰损伤。

工作头连接块18用于对两个工作头16进行刚性连接；其上面设置连接件把手17，便于连接件1的装卸操作；中间部位设置长圆型柱销孔21，与连接件安装槽3上设置的普通柱销圆孔33相匹配，二者中心线重合；柱销孔中插入贯穿连接件安装槽3及工作头连接块18的柱销15，防止在工作时连接件1发生较大的串动；长圆型柱销孔21的横截面为长圆型，其横截面在工作运行线方向上的尺寸大于在与之垂直的方向上的尺寸（即横截面基本直径尺寸），必要时可允许连接件1在工作运行线方向上进行小距离串动，以减小工作中施力开始的瞬间对柱销15施加过大的瞬时剪应力而造成破坏；柱销15从连接件安装槽3的一个侧面插入，贯穿工作头连接块18后从另一个侧面穿出；柱销15的自由端附近设置一圆孔，用于插入开口销14，防止柱销15脱落。

工作头16与工作头连接块18连接的平面，即工作头内侧面20，与连接件安装槽3的工作头内侧配合面25配合，工作时传递动力；工作头内侧面20垂直于工作运行线。

连接件1的另一个实施例是工作头外侧面22设计成平面形，此时，与之相配合的传动块2的传动块内侧面28亦设计为平面形，以使二者合理配合。

（四）传动块2（见图7）

传动块2安装在连接件安装槽3的工作头放置腔26内，其传动块外侧面27一侧贴近工作头放置腔26的传动块配合面24，其圆弧形的传动块内侧面28一侧贴近连接件1的弧形的工作头外侧面22；实施挤压操作时，传动块2作为中间环节传递动力。与相邻部件相比，传动块2采用硬度稍低些、强度稍小些、塑性稍大些的材料制作，耐磨性、抗冲击性、抗变形性亦稍低，这样，在遭受非正常状态的外力时，该件首先遭受破坏，从而避免相邻较大、较精密、较贵重的其他部件的损坏；传动块2尺寸较小，形状简单，造价低，易更换。

传动块2的另一个实施例是传动块内侧面28设计成平面形，此时，与之相配合的连接件1的工作头外侧面22亦设计为平面形，以使二者合理配合。

较简洁的实施例是不需要传动块2，操作时连接件1的工作头16直接与连接件安装槽3上的工作头放置腔26的传动块配合面24接触传递动力。

（五）缓冲弹簧5及弹簧座4

缓冲弹簧5用于对传动块2在工作运行线方向上施加一个较小的压力，在非工作状态时，使连接件安装槽3内各部件保持微挤压状态，使各相邻部件之间在工作运行线方向上没有间隙，以减轻实施挤压或拉回操作时的瞬时冲击，使设备运行稳定，并避免损伤。图8所示的弹簧座4为一端敞口、一端用弹簧顶板30封闭的弹簧圆筒29，用于放置弹簧，对弹簧的位置进行约束，使之处于理想位置。

相对简洁的实施例是，仅设置弹簧圆筒29来容纳弹簧，直接用传动块2来封闭其中一端，省去专门的弹簧顶板30；弹簧座4的封闭端可以与传动块2的传动块外侧面27固定连接在一起，也可以两件分开设置。

（六）连接板

如图1所示，本实用新型所含的连接板，一套四件，尺寸、材质可完全相同，可通用，在描述中只是根据位置不同而分别相应称为凝固模侧连接板6、导向轴连接板7、动力侧连接板11、动力轴连接板12；连接板上设置螺栓圆孔34，用于放置螺栓固定套件8以对两个相邻的连接板进行固定连接；螺栓固定套件8由普通连接用标准件组成，包括螺栓、螺母、垫圈等。导向轴连接板7固定在导向轴9上，动力轴连接板12固定在动力轴13上，凝固模侧连接板6及动力侧连接板11分别固定在相应的连接件安装槽3上。

（七）防尘盖组合

图9所示的防尘盖组合用于覆盖连接件安装槽3的上面开口部位，防止大颗粒灰尘进入；包括防尘盖32，以及两侧的防尘盖导槽31。防尘盖32为主体部分，本实用新型的受力侧组合件及施力侧组合件连接在一起后，即可装入防尘盖32，沿两侧防尘盖导槽31的间隙插入，对开口部位进行完全覆盖；防尘盖32的后端设置一垂直于本体且向上高出一定尺寸的的盖体端板36，用于对防尘盖32进行定位，防止插入过量而导致抽出时困难，同时可减轻盖体变形；盖体端板36上端中部设置盖体把手37，用于手握操作。当受力侧组合件及施力侧组合件分离时，首先抽出防尘盖32。

防尘盖导槽31用于固定、约束防尘盖32，使之处于工作位置，且在插入、抽出时操作方便；截面为l型结构，分左右两件对称布置，固定安装在连接件安装槽3的上顶面的适当位置；此不等边的l型结构的一个短边部分靠外并朝下放置，垂直于连接件安装槽3的上顶面，另一长边平行于这个上顶面，形成的空隙用于插入并约束防尘盖32。

（八）受力侧组合件及施力侧组合件其他简洁实施例说明

1.较简洁的另一个实施例是不需要弹簧座4、缓冲弹簧5及相应的弹簧座放置腔23，而将构成传动块配合面24的短墙直接与凝固模侧连接板6或动力侧连接板11接触并封闭，传动块配合面24一侧放置传动块2；在些基础上更简洁的实施例是，进一步省去传动块2，操作时连接件1的工作头16直接与传动块配合面24接触传递动力。

2.在此基础上最简洁的实施例是，在连接件安装槽3上只设置工作头放置腔26，且工作头放置腔26仅在靠近快速连接装置中心垂直对称线的一端设置三段短墙以构成工作头内侧配合面25，另一端直接与凝固模侧连接板6连接并封闭。挤压操作时，受力侧组合件与施力侧组合件接触在一起，靠接触面传递动力；此时，工作头内侧面20与工作头内侧配合面25之间不接触，左右两侧各存在一个自由空隙，或即使有一组面相接触，接触面之间也不产生相互作用力，见图10。拉回操作时，两个工作头内侧面20分别与受力侧组合件及施力侧组合件内的工作头内侧配合面25接触并传递动力，受力侧组合件及施力侧组合件之间产生一个空隙，见图11。此实施例也不需要柱销15、开口销14、长圆型柱销孔21、普通柱销圆孔33。

本实用新型的主要技术效果如下：

（1）所包含的两个完全一样的受力侧组合件及施力侧组合件在线外分别事先安装在相应设备上，工作时通过哑铃型连接件1快速连接在一起，完成工艺功能，操作方便，节省工时，提高有效作业时间；

（2）挤压推力通过传动块2防损环节进行传递，传动块2选用比其他相邻部件性能低些的材质，即耐磨性、抗冲击性、抗变形性稍低，当遭受非正常状态的外力时，该件首先遭受破坏，避免相邻较贵重的部件的损坏；

（3）缓冲弹簧5可使各部件保持微挤压状态，各相邻部件间在工作运行线方向上没有间隙，以减轻实施挤压或拉回操作时的瞬时冲击造成的设备损伤，并使设备运行稳定；

（4）设置抽插式的防尘盖组合10，防止大颗粒灰尘进入连接件安装槽3；

（5）弹簧座放置腔23采用全封闭模式，保证腔内干净，工作稳定；封闭后可实现四个面向连接板1传递动力，连接板1及安装槽3受力相对均衡，设备变形轻微；

（6）工作头16及传动块2采用弧面连接，受力面积大，磨损小，运行平稳；

（7）采用柱销15对连接件1进行相对定位，防止产生较大串动，保证工作稳定；

（8）工作头连接块18上的柱销孔21采用长圆型截面，可允许连接件产生小距离串动，避免对柱销15产生过大的瞬间剪应力。