更新时间:2022-12-10 00:41
开口机是高炉出铁时打开铁口的重要机械,开口机实质上就是以悬臂吊挂的可以旋转和前进后退的长杆电钻。国内外采用的开口机主要有悬挂式电动开口机、全气动开口机、气一液复合传动式开口机、全电动开口机和全液压开口机五种。
开口机是高炉出铁时打开铁口的重要机械,为了能够按要求及时打开铁口,开口机必须满足以下要求:
(1)开孔钻头在出铁口中开出具有一定倾斜角度的直线孔道,孔径小于100 mm;
(2)开出铁口不应破坏铁口内的泥包;
(3)打开出铁口的一切工作程序应机械化,并能远距离操作,保证工人的安全;
(4)开铁口机本体体积尽量小,打开出铁口后能迅速远离工作地点。
国内外采用的开口机主要有悬挂式电动开口机、全气动开口机、气一液复合传动式开口机、全电动开口机和全液压开口机五种。
开口机的结构特点为:机床由机身、工作台、导轨、减速机、磨头电机及电气控制部件组成,各部件之间结构紧凑,外形美观合理,磨头平台为齿轮齿条传动,其走刀匀速平稳,该机具有体积适中、重量大、易操作等特点,适用于各种直刃刀具的加工和磨刃使用。
开铁口时,首先启动回转机构的电动机,电动机转动后通过涡轮涡杆减速器减速并带动卷筒转动,卷筒转动后通过牵引钢绳带动行走横粱绕固定轴转动,当行走横梁对准铁口中心线(水平中心线)寸,回转机构停止工作。
有的高炉回转机构为半自动的,卷筒转动后牵引钢绳松弛,人工把开口机推送到铁口前,使行走横梁对准铁口中心线。然后启动推进机构的电动机,电动机转动后通过减速机减速并带动卷筒转动,卷筒转动后经由牵引钢绳带动滑动小车沿行走横梁向前或向后作直线运动,滑动小车带动钻孔机构向前或向后,待钻孔机构向前推进至钻头接触铁口泥套后停止推进柳构的工作。
操作人员将钻头伸进铁口泥套并对准铁口中心线以后,再启动钻孔机构的电动机。电动机转动后通过齿轮减速机减速并带动钻杆转动,钻头开始向铁口里钻进。此时应间断地使推进机构工作,使钻孔机构不断地向前推进(即给钻头钻进的推力),钻头逐渐向铁口里钻进。待钻到红点后,通过推进机构的反转开关,改变电动机的旋转方向,使滑动小车带动钻孔机构的钻头退出铁口。在退钻的过程中,为防止钻头卡塞,待钻头退出铁口泥套时再停止转动。最后启动回转机构的电动机,使其反转,通过牵引钢绳把开口机退回原停放位置。
我国还有一些中小型高炉使用悬挂式电动开口机。这种电动开口机由回转、推进和钻孔三个机构组成,结构如图1所示。
回转机构由电动机、减速机、卷筒、牵引钢绳和横梁组成,横梁的一端用旋转轴固定在热风围管上。开铁口前以铁口为圆心旋转到铁口位置并对准铁口中心线,待钻到红点后退回钻杆回转到铁口的一侧。
推进机构是由电动机、减速机、卷筒牵引钢绳及滑动小车组成。主要作用是使钻杆前后往复运动。
钻孔机构由电动机、减速机、钻头及钻杆组成。主要是在开铁口时使钻头旋转。
电动开口机的钻杆悬挂在简易钢梁上,一般靠人工对位,钻机的进退由电动卷扬机通过钢绳牵引,钻出的铁口孔道是一条弓形的倾斜孔道。电动开口机悬挂电缆容易被烧坏,整体结构强度和刚度均较差,还不能适应无水高强度炮泥。
全气动开口机以压缩空气为动力源,由钻孔机构、导向轨梁和送进机构、提升机构、安全钩装置及旋转机构等五部分组成。我国宝钢1号高炉,从日本引进了这种悬挂式全气动开口机,如图2所示。
宝钢全气动开口机工作程序是钻杆钻进一段距离之后,开动打击机构,钻杆边打边钻,直至钻头到达指定位置之后,拔出钻杆,换上钎杆,开动打击机构,将钎杆打到预定深度。出铁时,再通过开铁口机反打,将钎杆拔出,铁水随即流出。
气一液复合传动的开口机以德国DI)S公司的开口机为代表,用于鞍钢11号高炉;另外,上钢一厂引进的英国DAVY公司的开口机,邯钢2000 高炉所用的开口机,均属此种类型。国产的气一液复合传动开口机用于武钢、唐钢等厂的高炉上。
鞍钢11号高炉于1990年大修改造时,安装了DDS公司的30HHI-KR型开口机,开口机和泥炮布置在铁口的同一侧,开口机是落地式的,为了不影响下方泥炮的转动,开口机设有固定臂和固定立柱,开口机的转臂绕固定臂端部的旋转轴旋转。
DDS型开口机由钻冲机构、送进机构、倾动机构和旋转机构组成,如图3所示。
钻冲机构的机械部分有套筒、钻杆、钻头,传动部分有旋转风动马达及连接装置。
送进机构的机械部分有轮架、小车,传动部分有风动马达及连接件等。
倾动机构的机械部分主要是倾动架,传动部分主要是液压油缸。
旋转机构的机械部分有立柱、悬臂和四连杆机构,传动部分主要是回转液压油缸。
DDS型开口机的主要特征是:①开口机只有正打机构,无逆打机构,故不能采用铁棒埋入法;②钻孔的冲击和回转动作都是风动,钻杆的冲击与回转各自独立,不能自锁;③摆动臂的摆动和支架的提升都是液压传动。
武钢3200 高炉使用的全电动开口机是从前苏联引进的。它和泥炮分别布置在铁口两侧风口平台的下面。这种开口机主要由钻削机构、送进机构和旋转机构组成,没有冲打机构,其主要技术特性如图4所示。
首钢1号、2号、3号、4号高炉全部采用自行设计制造的SGK全液压开口机,2号、4号高炉用开口机性能指标如图5所示。SGK型全液压开口机还应用于本钢5号高炉(2000 )、太钢4号高炉(1650 )、邯钢4号高炉(917 )和唐钢2560 高炉。
SGK型全液压开口机是新一代多功能开121机,其结构紧凑、体积小、工作可靠,可应用在300~3000 范围的高炉上。
SGK-IV型全液压开口机实现矮式刚性结构,可置于风口平台之下,其特点是能力强、功率大、效率高,开铁口用时一般不超过2 min。全部工作通过三个手柄完成,操作安全、可靠、简单易掌握。该设备应用了航空工业先进技术,以钢铰输油管路系统取代传统的软管输油管路系统,确保高炉生产的安全。
SGK型全液压开口机分为开口机设备本体和开VI机液压驱动装置两大部分。设备本体由斜基础、回转机构、钻进机构三部分及回转油缸、液压马达、液压凿岩机、三四路铰、钎杆、钻头等组成。液压驱动装置由驱动泵组、油箱、阀台、操作控制台等组成。
SGK型全液压开口机的工作程序:开口机通过液压控制系统实现远距离人工操纵。开口机回转机构的回转油缸驱动大臂回转,使开口机钻进机构从停放位置回转到工作位置,钎杆对准出铁口,然后由液压马达通过链传动机构驱动钻进小车行走,推动液压凿岩机及钎杆按调定的轨迹冲击钻通铁口。铁口钻通后,钻进机构的钻进小车退回,带动钎杆迅速退出铁口,回转机构回转,使钻进机构迅速退离铁沟,返回停放位置。
以如图6所示的开口机为例,该开口机由本体、吊杆、吊挂小车、送进卷扬机、直轨、摆动小车、弧形轨组成。
开口机本体包括7.5kW电动机、二级圆柱齿轮减速箱、钻杆等部件.检修拆装工序及技术要求如下:
(1)将开口机本体与吊杆分离,放置在适于检修的地面上;
(2)清除机身上的残渣铁,卸下钻杆;
(3)拆除电动机联轴器及减速箱盖,顺序取下减速箱一轴、二轴、三轴。连同轴上的齿轮、球轴承一起取下;
(4)清洗、检查各个零部件,损坏严重者需更换;
(5)将合格的三轴、二轴、一轴分别装上齿轮、轴零等零部件,顺序装入减速箱壳内,齿轮啮合应正常,各轴轴向间隙不得大于0.15 mm;
(6)注入机械油,用尼龙密胶封装减速箱盖,减速箱不得漏油;
(7)装好电动机联轴器,用人盘动联轴器应无卡阻现象;
(8)将开口机本体与吊杆连接,装上钻杆,交付试车。
摆动小车包括2.2kW电动机、一级圆柱齿轮减速箱、小车架及车轮等零部件,检修拆装工序及技术要求如下:
(1)开动摆动小车至主铁水沟上方停下,小车断电;
(2)将泥炮开到临近堵铁口处停下,作为开口机摆动小车“检修平台”;
(3)用炉前起重机吊住开口机直轨;
(4)若只需检修减速箱,则只需卸下减速箱,拆卸、清洗其中的齿轮、球轴承等零部件,更换磨损严重的零部件,将减速箱组装好,装在小车连接板上即可;
(5)若需整体更换摆动小车.则需拆除电动机电线,卸下小车与开口机直轨连接轴,并拆去弧形轨端头挡板。将旧小车拖至弧形轨端头.用手拉葫芦吊放到地面,装入新小车,穿上连接轴.用人盘车检查应无卡阻现象;
(6)接上电动机电线,拆下吊装工具即可交付试车。