專利名稱：平衡型活動煙罩柔性裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是有關于一種煉鋼轉爐設備的煤氣回收的汽化冷卻系統中的連 接裝置，特別是關于一種平衡型活動煙罩柔性裝置。
背景技術：
轉爐汽化冷卻系統中，其活動煙罩是用來收集從爐口噴出的爐氣及其燃燒 產物，回收煤氣，減少煙氣外泄，因此其要頻繁地完成升降動作，而活動煙罩 的冷卻循環水管道和外部的固定管道之間的連接裝置是保證活動煙罩完成升降 動作的關鍵。
目前現有的轉爐汽化冷卻活動煙罩的冷卻循環水管道和固定的外部管道之 間的連接有金屬軟管連接，金屬波紋補償器等連接方式。但這兩種都存在耐壓 低、耐溫低、易折、易漏等現象，嚴重的還易引起爆管等傷人事件；且更換周 期短，影響生產。
公告號為2609938Y的中國實用新型專利公開了一種轉爐活動煙罩的連接 裝置，所述裝置由l-2組三個球體轉動接頭、管道和彎頭組成柔性管道，并放 置于一個由帶檢修門的外罩組成的箱體內，所述柔性管道一端固定在箱體的框 架上而與汽水循環管道連接，柔性管道另一端與活動煙罩上的連接管連接并隨 活動煙罩在外罩上開設的管道活動槽內作上下運動，三個球體轉動接頭的中心 線在一個平面上。所述裝置雖然能實現活動煙罩的柔性連接，但是其活動煙罩 在運行時，運動阻力較大，且無法保證其動作平穩。
因此，有必要提供一種新型的活動煙罩的連接裝置，以克服上述缺陷。
以引入方式將上述技術內容合并于本申請
實用新型內容
本實用新型的目的是，提供一種平衡型活動煙罩柔性裝置，其能保證活動 部的前后端處于水平位置，運動阻力最小，且運行平穩。
本實用新型的上述目的可采用下列技術方案來實現， 一種平衡型活動煙罩 柔性裝置，其包括一個S型旋轉回路機構，所述S型旋轉回路機構的一端為固 定部，另一端為活動部，其中，所述裝置還包括一個能使活動部的前后端保持 在水平位置的平衡機構，所述平衡機構的一端與所述活動部的前端連接，另一 端與活動部的后端連接。
在優選的實施方式中，所述平衡機構為鏈輪鏈條機構，所述鏈輪鏈條機構 包括鏈輪機構和鏈條，所述鏈條的一端與上述活動部的前端連接，另一端通過 鏈輪機構而與活動部的后端連接。
在優選的實施方式中，所述鏈條的一端與上述活動部的前端下方或上方連 接，另一端與活動部的后端上方或下方連接。
在優選的實施方式中，所述s型旋轉回路機構包括三組球形接頭，第一組
球形接頭位于上述活動部上，第三組球形接頭位于上述固定部上，第二組球形
接頭位于第一、三組球形接頭之間；所述三組球形接頭之間通過彎管連接在一 起。
在優選的實施方式中，每組球形接頭由相互套接的內球體和外球殼組成， 二者之間能進行360度旋轉，所述內球體和外球殼同軸設置，且內球體的軸線 與外球殼的軸線能進行相對擺動設置。
在優選的實施方式中，所述第三組球形接頭的內球體上固定連接有固定設 置的固定部限位元件。
在優選的實施方式中，所述第三組球形接頭的尾部連接有固定托架，第三 組球形接頭的外球殼借助該固定托架和固定部限位元件而與內球體同軸轉動。
在優選的實施方式中，所述固定托架包括一個支撐架和一個固定設置的固 定座，所述支撐架的一端與第三組球形接頭的尾部固定相連，另一端凸伸有一 個支撐軸，所述支撐軸與第三組球形接頭的內球體同軸設置，所述支撐軸能轉動地連接在固定座內。
在優選的實施方式中，所述活動部的徑向兩側分別設置有活動部限位組件， 以限制上述活動部的運動軌跡。
在優選的實施方式中，每個所述活動部限位組件包括一個支撐件和一個導
軌，所述支撐件的一端與上述活動部固定連接，另一端固定連接一個限位塊；
所述導軌固定設置并呈u型，并位于限位塊相對于支撐件的一側，導軌開口的
一側面向限向塊，所述限位塊部分容置在導軌內，且限位塊與導軌之間具有間 隙。
在優選的實施方式中，所述限位塊靠近導軌的一側縱向設置一個固定軸， 橫向設置一個滑輪，所述滑輪能以固定軸為軸心進行旋轉，且滑輪的一側突出 于限位塊的端面。
在優選的實施方式中，所述第一、二組球形接頭上分別設置了一個隨動托 架，以使第一、二組球形接頭的內球體和外球殼同軸轉動。
在優選的實施方式中，所述隨動托架包括一個前支撐板、 一個后支撐板以 及固定連接在前、后支撐板之間的連接架，所述后支撐板固定連接在外球殼上， 所述內球體能轉動地連接在前支撐板上。
在優選的實施方式中，所述裝置安裝在一個箱體內部，所述固定部和活動 部分別從箱體中凸伸出來。
在優選的實施方式中，所述箱體上具有一個便于上述活動部上下運動的長 形孔，活動部上設置了用于遮擋該長形孔的隨動密封組件。
在優選的實施方式中，所述裝置還包括一個恒力彈簧組件，該恒力彈簧組 件的一端固定在箱體上，另一端連接在上述第二組球形接頭的尾部的彎管上， 且該另一端與第二組球形接頭的內球體同軸設置。
本實用新型的特點及優點是-
1、本實用新型在活動端球形接頭的前后管段上設置了平衡型鏈輪鏈條結 構，保證活動部的第一組球形接頭的前后管段在上下運動的過程中保持水平以使其運動靈活、阻力最小；
2、 本實用新型在活動部的前段(箱體內部)設置了活動部限位組件，該組 件由導向滑輪、導軌等組成，設置在活動部的兩側，以限制活動部只能在設計 軌跡范圍內上下運動；
3、 本實用新型對活動部和中間的球形接頭上(第一、二組球形接頭)設置 了隨動托架，使球形接頭的球體與球殼旋轉時同軸，保證球形接頭旋轉方向和 外部連接管道的運動軌跡符合設計要求，從而使得工作扭矩最小，即最省力；
4、 本實用新型在固定部的第三組球形接頭的中間法蘭處設置了高強度的固 定部限位元件，以保證外部循環水管道不受內部件的作用力干擾，第三組球形 接頭的尾部設置了固定托架，固定部限位元件和固定托架兩者共同作用使此球 形接頭的球體與球殼旋轉時同軸；
5、 本實用新型是由一組三個球形接頭、彎頭、管道組成旋轉回路；
6、 本實用新型的三個球形接頭的中心線可以不在一個平面內；
7、 本實用新型在活動部設置了隨動密封組件，隨動密封組件將箱體內需要 防護的運動部件完全與高溫區隔離；
8、 本實用新型的處于中間位置的球形接頭允許自由運動，不會導致卡死現
象；
9、 本實用新型通過法蘭與外部管道直接相連，成本更低。
以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新 型的范圍。其中，
圖1是本實用新型的平衡型活動煙罩柔性裝置運動及結構在主視方向的示 意圖，其中活動部沿著圖1中的箭頭方向上下運動；
圖2是本實用新型的平平衡型活動煙罩柔性裝置的活動端高點位置側視示 意圖，其中活動部沿著圖2中的箭頭方向上下運動，且沒有恒力彈簧組件沒有
8繪制，僅指出恒力彈簧組件的安裝中心線61;
圖3是本實用新型的平衡型活動煙罩柔性裝置的俯視示意圖，其中活動部 以垂直于紙面的方向上下運動；
圖4是本實用新型的鏈輪鏈條機構與活動部的前后端連接的簡圖5A是本實用新型的內球體與外球殼同軸狀態的示意圖5B是本實用新型的內球體相對于外球殼擺動輻度最大的示意圖6是本實用新型的固定托架的示意圖7是本實用新型的活動部限位組件的示意圖8是本實用新型的隨動托架的示意圖9是本實用新型的隨動密封組件的示意圖。
具體實施方式
為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附 圖說明本實用新型的具體實施方式
。
本實用新型提出的平衡型活動煙罩柔性裝置，如圖卜圖3所示，其包括一 個S型旋轉回路機構和一個平衡機構1， S型旋轉回路機構的一端為固定部2， 另一端為活動部3;平衡機構1的一端與活動部3的前端31連接，另一端與活 動部3的后端32連接，以使活動部3的前后端保持在水平位置，從而保證活動 部3在上下運動時的阻力最小，動作靈活。其中，S型旋轉回路機構的固定部2 固定不動，該固定部2通過法蘭與外部循環水管道直接相連；活動部3通過法 蘭連接活動煙罩的循環水管道，并隨著活動煙罩作上下運動。
本裝置可以安裝在一個箱體K的內部，上述固定部2和活動部3均從箱體 K內伸出，以便于分別與外部循環水管道和活動煙罩的循環水管道連接。
在較佳的實施方式中，配合圖4所示，平衡機構1為鏈輪鏈條機構，鏈輪 鏈條機構包括鏈輪機構和鏈條11，鏈條11的一端與活動部3的前端31連接， 另一端通過鏈輪機構與活動部3的后端32連接，當活動部3的前端上下移動時，可以將提升力通過鏈條11傳遞到后端，保證活動部3的后端與前端隨動。在此
處，鏈條11的一端連接于活動部3前端31的下方，另一端連接于活動部3后 端32的上方；鏈輪機構包括三個鏈輪12，鏈輪12固定在箱體K上；當然，鏈 條11的一端也可連接于活動部3前端31的上方，另一端連接于活動部3后端 32的下方。另外，除上述鏈輪鏈條機構之外，平衡機構還可為其它能使活動部 3的前后端保持水平的機構，例如由皮帶和皮帶輪組成的機構。
其中，鏈條ll還可包括設置在其尾部的鏈條預緊元件(圖中未示)，以對 鏈條11進行預拉緊，進一步確保活動部3的前后端處于水平位置。
S型旋轉回路機構包括三組球形接頭，第一組球形接頭4位于活動部3上， 第三組球形接頭4位于固定部2上，第二組球形接頭4位于第一、三組球形接 頭之間，三組球形接頭4之間通過彎管41連接在一起。如圖5A、 5B所示，每 組球形接頭4由相互套接的內球體42和外球殼43組成，內球體42和外球殼 43同軸設置，二者之間能進行360度旋轉，且內球體42的軸線與外球殼43的 軸線能相對擺動，此處限定二者在12。范圍內進行擺動。S型旋轉回路機構借 助上述三組球形接頭4而能運用自身的旋轉運動來實現活動部2的上下直線運 動，進而帶動活動煙罩上下運動。
第三組球形接頭4的內球體42上固定連接有固定部限位元件44，該固定 部限位元件44為固定設置，例如固定在箱體K上，以將固定部2固定，如此固 定部2與外部循環水管道連接后，沒有附加的外力作用在外部循環水管道上， 保證固定部2與外部循環水管道實現靜連接。在第三組球形接頭4的尾部，即 位于其外球殼43的一側連接有固定托架45，配合圖6所示，固定部限位元件 44和固定托架45共同作用使第三組球形接頭的內球體42與外球殼43同軸轉 動。具體是，固定托架45包括一個支撐架451和一個固定座453，支撐架451 的一端與第三組球形接頭4的尾部固定相連，另一端凸伸有一個支撐軸452， 支撐軸452與第三組球形接頭4的內球體42和外球殼43同軸設置，固定座453 固定設置，例如固定在箱體K上，支撐軸452可轉動地連接在固定座453內；在此處，支撐軸452與固定座453之間通過軸承454連接，固定座453則為軸 承座。
在較佳的實施方式中，S型旋轉回路機構上還設置有兩個活動部限位組件 46，兩個活動部限位組件46分別設置在活動部2的徑向方向上的兩側，以使活 動部2只能沿著設計的軌跡上下運動。具體是，如圖3、 7所示，每個活動部限 位組件46包括一個支撐件461、 一個限位塊462和一個導軌463，支撐件461 的一端與活動部3固定連接，另一端固定連接限位塊462;導軌463固定設置 且呈U型，并位于限位塊462相對于支撐件461的一側，導軌463開口的一側 4631面向限位塊462，使限位塊462部分容置在導軌463內，且限位塊462與 導軌463之間具有間隙，以使活動部3能順利地上下運動，而不會被卡死。當 活動部3運動時，其固定連接的限位塊462由于受導軌463的阻擋，只能沿著 導軌463運動(即垂直于圖7的紙面運動)。在進一步的實施方式中，該限位塊 462靠近導軌463的一側縱向(圖7所示的上下方向)設置一固定軸464，在橫 向設有一個滑輪465，滑輪465可以固定軸464為軸心進行旋轉，滑輪465的 一側突出于限位塊462的端面，如此，當活動部3上下運動時，如果稍微發生 偏移，滑輪465則可在導軌463上滾動，以避免限位塊462與導軌463之間發 生碰撞或產生過大的磨擦。
另外，第一、二組球形接頭4上分別設置了一個隨動托架47，通過該隨動 托架47，使第一、二組球形接頭4的內球體42和外球殼43同軸轉動。其中， 第一、二組球形接頭4上的隨動托架47的結構相同，為了描述的方便，下面以 第一組球形接頭4上的隨動托架47進行說明-
配合圖8所示，隨動托架47包括一個前支撐板471、 一個后支撐板472以 及固定連接在前、后支撐板471、 472之間的連接架473，后支撐板472固定連 接在第一組球形接頭4的外球殼43上，內球體42可轉動地連接在前支撐板471 上。進一步而言，內球體42遠離外球殼43的一側同軸設置有一個連接軸474， 連接軸474可轉動地連接在前支撐板471上，其中，連接軸474與前支撐板471
ii之間可通過例如軸承475之類的連接件連接。
在較佳的實施方式中，由于本實用新型的裝置安裝在箱體K內，在箱體K 上對應活動部3的位置上設有一個長形孔(圖中未示)，活動部3在此長形孔內 上下運動，為使箱體內需要防護的運動部件與高溫區隔離，在活動部3上還設 置有隨動密封組件5，隨著活動部3的上下運動，隨動密封組件5能遮擋長形 孔。配合圖9所示，該隨動密封組件5包括分別設置在活動部3左右兩側的軌 道53，以及從上向下依次設置的第一、二密封板51、 52和第三、四密封板(第 三、四密封板在圖中沒有顯示，其與第一、二密封板51、 52相對于活動部3 對稱)，第一、二、三、四密封板均能沿著軌道53上下運動。兩個軌道53分別 固定在長形孔兩側的箱體K位置上；第二密封板52和第三密封板分別固定在活 動部3的上、下兩側；第二密封板52位于第一密封板51的外側，而能與第一 密封板51重合或分離設置；第三密封板位于第四密封板的外側，而能與第四密 封板重合或分離設置。由于隨動密封組件5已被本領域技術人員所熟知，故不 再詳細說明。
如圖1和2所示，本實用新型裝置還可包括一個恒力彈簧組件6，該恒力 彈簧組件6的一端固定在箱體K上，另一端連接在第二組球形接頭4的尾部的 彎管41上，且該另一端與第二組球形接頭4的內球體42同軸設置，其用于克 服箱體K內可移動部件及其內部循環水的重量對外部連接管道上下運動可能形 成的阻力。
以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式
，并非用以限定本實用新 型的范圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提 下所作的等同變化與修改，均應屬于本實用新型保護的范圍。
權利要求1、一種平衡型活動煙罩柔性裝置，其包括一個S型旋轉回路機構，所述S型旋轉回路機構的一端為固定部(2)，另一端為活動部(3)，其特征在于，所述裝置還包括一個能使活動部的前后端保持在水平位置的平衡機構(1)，所述平衡機構(1)的一端與所述活動部(3)的前端(31)連接，另一端與活動部的后端(32)連接。
2、 如權利要求l所述的平衡型活動煙罩柔性裝置，其特征在于，所述平衡 機構為鏈輪鏈條機構，所述鏈輪鏈條機構包括鏈輪機構和鏈條(11)，所述鏈條 的一端與上述活動部(3)的前端(31)連接，另一端通過鏈輪機構而與活動部 的后端(32)連接。
3、 如權利要求2所述的平衡型活動煙罩柔性裝置，其特征在于，所述鏈條 (11)的一端與上述活動部(3)的前端(31)下方或上方連接，另一端與活動部的后端(32)上方或下方連接。
4、 如權利要求l、 2或3所述的平衡型活動煙罩柔性裝置，其特征在于， 所述S型旋轉回路機構包括三組球形接頭(4)，第一組球形接頭位于上述活動 部(3)上，第三組球形接頭位于上述固定部(2)上，第二組球形接頭位于第 一、三組球形接頭之間；所述三組球形接頭之間通過彎管(41)連接在一起。
5、 如權利要求4所述的平衡型活動煙罩柔性裝置，其特征在于，每組球形 接頭由相互套接的內球體(42)和外球殼(43)組成，二者之間能進行360度 旋轉，所述內球體和外球殼同軸設置，且內球體的軸線與外球殼的軸線能進行 相對擺動設置。
6、 如權利要求5所述的平衡型活動煙罩柔性裝置，其特征在于，所述第三 組球形接頭的內球體(42)上固定連接有固定設置的固定部限位元件(44)。
7、 如權利要求6所述的平衡型活動煙罩柔性裝置，其特征在于，所述第三 組球形接頭的尾部連接有固定托架(45)，第三組球形接頭的外球殼借助該固定 托架(45)和固定部限位元件(44)而與內球體同軸轉動。
8、 如權利要求7所述的平衡型活動煙罩柔性裝置，其特征在于，所述固定 托架(45)包括一個支撐架(451)和一個固定設置的固定座(453)，所述支撐 架的一端與第三組球形接頭的尾部固定相連，另一端凸伸有一個支撐軸(452)， 所述支撐軸與第三組球形接頭的內球體同軸設置，所述支撐軸能轉動地連接在 固定座(453)內。
9、 如權利要求5所述的平衡型活動煙罩柔性裝置，其特征在于，所述活動 部(3)的徑向兩側分別設置有以限制上述活動部的運動軌跡的活動部限位組件(46)。
10、 如權利要求9所述的平衡型活動煙罩柔性裝置，其特征在于，每個所 述活動部限位組件(46)包括一個支撐件(461)和一個導軌(463)，所述支撐 件的一端與上述活動部固定連接，另一端固定連接一個限位塊(462);所述導 軌(463)固定設置并呈U型，并位于限位塊(462)相對于支撐件(461)的一 側，導軌(463)開口的一側(4631)面向限向塊(462)，所述限位塊(462) 部分容置在導軌內，且限位塊與導軌之間具有間隙。
11、 如權利要求10所述的平衡型活動煙罩柔性裝置，其特征在于，所述限 位塊靠近導軌的一側縱向設置一個固定軸(464)，橫向設置一個滑輪(465)， 所述滑輪能以固定軸為軸心進行旋轉，且滑輪的一側突出于限位塊的端面。
12、 如權利要求5所述的平衡型活動煙罩柔性裝置，其特征在于，所述第 一、二組球形接頭上分別設置了一個隨動托架(47)，所述第一、二組球形接頭 的內球體和外球殼借助該隨動托架而同軸轉動。
13、 如權利要求12所述的平衡型活動煙罩柔性裝置，其特征在于，所述隨 動托架(47)包括一個前支撐板(471)、 一個后支撐板(472)以及固定連接在 前、后支撐板之間的連接架(473)，所述后支撐板(472)固定連接在外球殼上， 所述內球體能轉動地連接在前支撐板(471)上。
14、 如權利要求l、 2或3所述的平衡型活動煙罩柔性裝置，其特征在于， 所述裝置安裝在一個箱體(K)內部，所述固定部(2)和活動部(3)分別從箱體中凸伸出來。
15、 如權利要求14所述的平衡型活動煙罩柔性裝置，其特征在于，所述箱體(K)上具有一個便于上述活動部(3)上下運動的長形孔，活動部(3)上設 置了用于遮擋該長形孔的隨動密封組件(5)。
16、 如權利要求14所述的平衡型活動煙罩柔性裝置，其特征在于，所述裝 置還包括一個恒力彈簧組件(6)，該恒力彈簧組件(6)的一端固定在箱體(K) 上，另一端連接在上述第二組球形接頭的尾部的彎管(41)上，且該另一端與 第二組球形接頭的內球體(42)同軸設置。
專利摘要本實用新型公開了一種平衡型活動煙罩柔性裝置，其包括一個S型旋轉回路機構，所述S型旋轉回路機構的一端為固定部，另一端為活動部，其特征在于，所述裝置還包括一個能使活動部的前后端保持在水平位置的平衡機構，所述平衡機構的一端與所述活動部的前端連接，另一端與活動部的后端連接。本實用新型在活動端球形接頭的前后管段上設置了平衡型鏈輪鏈條結構，保證活動部的第一組球形接頭的前后管段在上下運動的過程中保持水平，以使其運動靈活、阻力最小。
文檔編號C21C5/46GK201309946SQ20082012409
公開日2009年9月16日 申請日期2008年12月4日 優先權日2008年12月4日
發明者井小海, 楊源滿, 王元新 申請人:中冶京誠工程技術有限公司