Манипулятор для замера параметров жидкого металла и шлака

 

Использование: черная металлургия, механизация работ кислородно-конвертерного производства, Сущность изобретения: устройство содержит направляющую неподвижную полую колонну 1, плечо 2, несущее два параллельных рычага с индивидуальными приводами, с размещенными на их концах механизмами фиксации и токосъемными кольцами разного диаметра, расположенными вокруг зонда, механизмом аварийного возврата плеча в крайнее верхнее положение. Плечо с рычагами установлено на колонне с возможностью вертикального перемещения вдоль оси и поворота в плоскости, перпендикулярной ее оси. Рычаги выполнены складывающимися в противоположных друг от друга направлениях . Механизм фиксации выполнен в виде быстроразъемного соединения. Механизм аварийного возврата плеча в крайнее верхнее положение выполнен в виде противовеса , установленного внутри колонны с возможностью свободного перемещения и соединенного с плечом посредством цепи через звездочку, закрепленную на верхнем торце колонны. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s F 27 D 21/00, С 21 С 5/30

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

l Ю ! () К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4855965/02 (22) 31.07.90 (46) 15.01.93, Бюл. N 2 (71) Научно-производственное объединение по механизации, роботизации труда и совершенствованию ремонтного обеспечения на предприятиях черной металлургии "Черметмеханизация" (72) И.Я,Корниенко, Н,А.Нейбергер, А.С,Софронов, С.В.Селезнев, Ю.К,Невзоров, В.А.Литвиненко и В.А.Гогенко (56) Авторское свидетельство СССР

N 1491890, кл, С 21 С 5/46, 1986.

Патен г ФРГ N 3540946, кл, F 27 D 21/00, 1987. (54) МАНИПУЛЯТОР ДЛЯ ЗАМЕРА ПАРАМЕТРОВ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА И ШЛАКА (57) Использование: черная металлургия, механизация работ кислородно-конвертерного производства, Сущность изобретения: устройство содержит направляющую неИзобретение относится к металлургии, в частности к механизации работ в кислородно-кон вертерных цехах металлургического производства для замера параметров жидкого металла и шлака в ковше.

Известен автоматизированный манипулятор для измерения температуры и окисления металла в ковше, состоящий из четырехзвенного параллелограмма, перемещающегося в вертикальной плоскости на подвижном конце которого закреплен измерительный зонд и механизм его сброса, срабатывающий на обратном ходу без остановки привода.

„„ Ы„„1788423 А1 подвижную полую колонну 1, плечо 2, несущее два параллельных рычага с индивидуальными приводами, с размещенными на их концах механизмами фиксации и токосъемными кольцами разного диаметра, расположенными вокруг зонда, механизмом аварийного возврата плеча в крайнее верхнее положение. Плечо с рычагами установлено на колонне с возможностью вертикального перемещения вдоль оси и поворота в плоскости, перпендикулярной ее оси. Рычаги выполнены складывающимися в противоположных друг от друга направлениях. Механизм фиксации выполнен в виде быстроразъемного соединения, Механизм аварийного возврата плеча в крайнее верхнее положение выполнен в виде противовеса, установленного внутри колонны с возможностью свободного перемещения и соединенного с плечом посредством цепи через звездочку, закрепленную на верхнем торце колонны. 1 з,п.ф-лы, 3 ил.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для манипулирования, содержащее несущую раму (направляющую колонну) с двумя консолями (плечо и приводную поворотную руку), на одной из которых расположена тележка с закрепленной цангой для установки зонда (механизм фиксации измерительного зонда).

Недостатками данного устройства является сложность конструкции вследствие применения направляющей воронки, цанговых зажимов, разделительного органа и узла цанги для взятия пробы, расположенных вблизи расплавленного металла. К недо1788423 статкам следует отнести также невозможность замера одновременно нескольких параметров металла. Кроме того, конструкция устройства не позволяет удалить механизмы манипулятора из зоны расплавленного металла в аварийных ситуациях, например, при внезапном отключении электропитания, что снижает надежность устройства.

Целью изобретения является повышение надежности и улучшение конструкции 10 путем обеспечения раздельного ввода датчиков.

Поставленная цель достигается тем, что манипулятор для замера параметров жидкого металла и шлака, содержащий направляющую колонну, плечо, несущее приводной, поворотный рычаг с механизмом фиксации измерительного зонда, снаб>кен установленными на плече двумя параллельными рычагами с индивидуальными приводами, с размещенными на их концах механизмами фиксации и токосъемными кольцами разного диаметра, расположенными вокруг зонда и механизмом аварийного возврата плеча в крайнее верхнее положение, который расположен внутри направляющей колонны, выполненной полой и неподвижной, при этом плечо с рычагами установлено на колонне с возможностью вертикального перемещения вдоль ее оси и поворота в плоскости, перпендикулярной ее Оси, а рычаги выполнены складывающимися в противоположных друг от друга направлениях, кроме того, механизм фиксации выполнен в виде быстроразъемного соединения. Механизм возврата плеча в крайнее верхнее положение выполнен в виде противовеса, установленного внутри колонны с возможностью свободного перемещения и соединенного с плечом посредством цепи через звездочку, закрепленную на верхнем торце колонны, На фиг. 1 изобра>кен общий вид манипулятора; на фиг, 2 — то же, вид сверху; на фиг, 3 — блок соединения измерительных

ЗОНДОВ.

Манипулятор для замера параметров жидкого металла и шлака состоит из установленной неподвижно полой направляющей колонны 1. На колонне 1 установлено плечо 2. Плечо 2 состоит из неповоротной части (гильзы), обеспечивающей вертикальное перемещение плеча 2 вдоль направляющей колонны 1 и поворотной части плеча

2. Поворотная часть плеча 2 насажена на гильзу, расположенную на направляющей колонне 1. Гильза и поворотная часть плеча

2 сопряжены между собой роликами в горизонтальной плоскости, а также приводом 3 поворота плеча в этой же плоскости.

Гильза 2 перемещается вдоль оси направляющей колонны 1 по роликам посредством привода 4 вертикального перемещения, в состав которого входят зубчатая рейка, установленная на направляющей колонне 1 и ведущая шестерня, соединенная электромагнитной муфтой с червячным самотормозящимся редуктором и электродвигателем. Привод 4 состоит из электродвигателя червячного самотормозящегося редуктора, электромагнитной муфты, ведущей шестерни и зубчатой рейки. В состав привода 3 входят венцовая шестерня, установленная на поворотной части плеча, ведущая шестерня, червячный самотормозящийся редуктор и электродвигатель.

Приводы 3 и 4 установлены на неповоротной части плеча 2 (гильзе), На конце плеча 2 установлены рычаг 5 с приводом 6 его поворота в горизонтальной плоскости и рычаг 7 с приводом 8 его поворота в горизонтальной плоскости, рычаги 5 и 7 выполнены складывающимися в противоположных друг от друга направлениях.

На свободных концах каждого из рычагов 5 и 7 установлено по два унифицированных разъема 9. В каждый из унифицированных разъемов 9 вставлена удлинительная штанга 10, на которой установлен измерительный зонд 11.

Унифицированный разъем 9 представляет собой быстроразъемное соединение и состоит из цилиндра 12, в нижней части которого нарезана многозаходная резьба, в средней части установлен набор диэлектрических колец 13, на которых расположены контакты 14 и фасонный фланец 15, а также установленный на удлинительной штанге 10 набор токосъемных колец 16, фиксаторов

17 и пружины 18.

Внутри полой направляющей колонны 1 установлен с возможностью свободного перемещения вдоль ее оси противовес 19, связанный с гильзой плеча 2 посредством цепи

20 через звездочку 21, установленную на верхнем торце направляющей колонны 1.

Противовес 19, цепь 20 и звездочка 21 представляют собой механизм аварийного возврата плеча 2 в крайнее верхнее положение.

Манипулятор приводится в движение с пульта управления (на рис, условно не показан) по заданной программе.

Манипулятор для замера параметров жидкого металла и шлака работает следующим образом, В исходном состоянии плечо 2 находится и крайнем верхнем положении и повернуто от ковша по часовой стреле на 90

1788423

Рычаги 5 и 7 расположены вдоль плеча 2 свободными кольцами к направляющей колоннее.

Установка измерительных зондов 11 производится в исходном состоянии в следующей последовательности. Удлинител ьную штангу 10 вставляют в унифицированный разъем 9, расположенный на рычагах 5 или 7. При этом штангу 10 поворачивают по резьбе, вводя токосъемные кольца 16 в зацепление с контактами

14, расположенными на диэлектрических кольцах 13. При этом фиксаторы 17, входя в отверстие фасонного фланца 15,снимают пружину 18. При полном закручивании удлинительной штанги 10 в унифицированный разьем 9 фиксаторы 17 под действием пружины 18 защелкиваются в верхнем торце фасонного фланца 15, Это свидетельствует о полном и надежность контакте между токосьемными кольцами 16 и контактами 14.

Манипулятор может работать по заданной программе в одном из трех режимов: работа рычагом 5, работа рычагом 7, работа рычагом 5 и 7 одновременно.

В режиме работы рычагом 5 после задания программы с пульта управления включают привод 6 ее поворота в горизонтальной плоскости и рычаг 5 поворачивают на 180 по часовой стрелке. Далее включением привода 3 поворота плеча 2, плечо 2 поворачивают против часовой стрелки на 90 к ковшу. В кл юча ют при вод 4 вертикального перемещения плеча 2 и плечо 2 опускает измерительный зонд 11 посредством удлинительной штанги 10 в расплавленный шлак и металл. Результаты замеров фиксируются автоматически прибором (на рис. условно не показан) и манипулятор в программном режиме в обратной последовательности возвращается в исходное положение.

В режиме работы рычага 7 после задания программы включают привод 3 поворота плеча 2 в горизонтальной плоскости и плечо 2 из исходного состояния поворачивают на 90 против часовой стрелки к ковшу, Далее включают привод 8 поворота рычага

7 в горизонтальной плоскости и рычаг 7 поворачивают против часовой стрелки на 180О

После этого включают привод 4 вертикального перемещения плеча 2 и плечо 2 опускают, вводя измерительный зонд 11 в расплавленный шлак и металл. Происходит замер паоаметров. Возврат в исходное состояние происходит в обратной последовательности, В режиме работы одновременно рычаги

5 и 7 после задания программы включают привод 6 поворота рычага 5 и рычаг 5 пово10

55 рачивают из исходного состояния на 180 по часовой стрелке. Далее включают привод 3 поворота плеча 2 и плечо 2 поворачивают против часовой стрелки на 90 к ковшу.

Включением привода 8 поворота рычага 7 рычаг 7 поворачивают на 180 против часовой стрелки, Далее включают привод 4 вертикального перемещения плеча 2 и плечо 2 опускают, вводя измерительный зонд 11 в расплавленный металл. Далее происходит замер параметров и в программном режиме манипулятор возвращают в исходное состояние в последовательности, обратной описанной выше.

Работа механизма аварийного возврата измерительного зонда 11 заключается в следующем. При внезапном отключении электропитания в случае нахождения измерительного зонда 11 в расплавленном металле электромагнитная муфта растормаживает ведущую шестерню привода 4 плеча

2 и под действием противовеса 19 посредством цепи 20 и звездочки 21 плечо 2 поднимают вверх, выводя измерительный зонд

11 из расплавленного металла.

Таким образом, предлагаемый манипулятор для замера параметров жидкого металла и шлака в совокупности признаков, приведенных в формуле изобретения, позволяет повысить его надежность и упростить конструкцию.

Формула изобретения

1. Манипулятор для замера параметров жидкого металла и шлака, содержащий направляющую колонну, плечо, несущее приводной поворотный рычаг с механизмом фиксации измерительного зонда, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции путем обеспечения раздельного ввода датчиков, он снабжен установленным на плече двумя параллельными рычагами с индивидуальными приводами, с размещенными на их концах механизмами фиксации и токосьемными кольцами разного диаметра, расположенными вокруг зонда, и механизмом аварийного возврата плеча в крайнее верхнее положение, который расположен внутри направляющей колонны, выполненной полой и неподвижной, при этом плечо с рычагами установлено на колонне с возможностью вертикального перемещения вдоль ее оси и поворота в плоскости, перпендикулярной ее оси, а рычаги выполнены складывающимися в противоположных друг от друга направлениях, кроме того, механизм фиксации выполнен в виде быстроразьемного соединения.

2. Манипулятор по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что механизм аварийного

1788423 возврата плеча в крайнее верхнее положение выполнен в виде противовеса, установленного внутри колонны с возможностью свободного перемещения и соединенного с плечом посредством цепи через звездочку, закрепленную на верхнем торце колонны.

1788423

Редактор

Заказ 69 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям --ри ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Составитель И.Корниенко

Техред M,Ìîðãåíòàë Кор ре кто р А. Коза риз

/, г