一种步进式加热炉提升轮支撑式更换装置的制作方法

1.本实用新型属于大型冶炼设备安装维修领域，具体涉及一种步进式加热炉提升轮支撑式更换装置。


背景技术：

2.轧钢生产线加热炉主要以步进梁式为主，工作原理是通过在提升框架下方设置提升轮，提升轮在提升滑板倾斜的导轨面上上下滑动，以平移和升降动作形成一个矩形动作循环，完成钢坯的不断向前移位。目前，加热炉在提升框架下方安装有24个提升轮，提升轮本身承受较大的载重，由于长期使用，必然会加剧提升轮的磨损，从而影响整个升降系统的精度。当提升轮的所有工作面都磨损后，需更换提升轮，关键步骤是将提升框架抬起，使提升轮与导轨面不接触，再拆除更换提升轮。
3.提升框架上方有支撑梁、平移轮、密封水箱等重型部件甚至还有钢坯，整个载重非常大。传统的提升框架的检修作业方式，就是在提升框架下方放置大型支架工装，然后利用普通立式100吨千斤顶进行提升。但是，加热炉底部作业空间原本就非常有限，加之工装重量很大，来回搬运更加不便利，需要8个检修人员工作8小时才能完成作业，工作效率较低，同时加热炉底部属于高温煤气作业环境，长时间炉底作业也存在较大安全风险。另外提升轮吨位也较大，并且安装运行空间有限，因为需要将提升轮与提升滑板脱离即需要提升轮保持悬空状态进行更换，缺少吊装设备，更换难度大，安全风险大，因此需要设计一种装置，提高更换的效率。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种步进式加热炉提升轮支撑式更换装置，本实用新型通过在u型支架两侧臂上方设置顶升平台，支撑起提升框架，使提升轮与提升滑板的导轨面脱离不再受力，从而有利于提升轮的拆装，由于u型支架呈扁平状，利用移动小车移动更换装置的位置使顶升平台移动到提升框架正下方，适用于在狭小空间内对提升框架进行固定；本实用新型利用夹持卡爪固定提升轮的同时在u型支架两侧臂之间设置卡爪移动机构用于移动夹持卡爪的位置，从而实现对提升轮的托运，有效解决了操作空间小并且提升轮重量大的问题，更加安全，显著提高了提升轮的更换效率。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种步进式加热炉提升轮支撑式更换装置，包括移动小车、提升框架支撑机构和提升轮夹持机构；
6.所述移动小车包括u型支架；
7.所述提升框架支撑机构包括设置在u型支架上的第一升降机构和顶升平台，所述顶升平台可上下活动的设置在u型支架侧臂上方，所述第一升降机构用于控制顶升平台的升降；
8.所述提升轮夹持机构包括卡爪移动机构和夹持卡爪，所述夹持卡爪用于夹持固定提升轮，所述卡爪移动机构可前后左右滑动的设置在u型支架两侧臂之间，所述卡爪移动机
构用于移动夹持卡爪的位置。由于u型支架整体呈扁平状，可自由活动在狭窄空间内，本实用新型通过将u型支架移动到需要更换提升轮的提升框架下方，利用上方的顶升平台对提升框架进行顶升固定，防止更换提升轮时提升框架下落造成危险；通过夹持卡爪将提升轮固定后，通过卡爪移动机构移动加持卡爪的位置，能够将提升轮与提升框架分离，完成提升轮的拆卸。
9.本实用新型的技术方案还有：所述第一升降机构包括平移底座、第一升降丝杠和第一驱动设备，所述顶升平台设置在第一升降丝杠上端，所述第一升降丝杠可上下活动的设置在平移底座上，所述第一驱动设备用于驱动第一升降丝杠升降。利用丝杠结构驱动顶升平台升降，由于丝杠为螺纹结构，能够精确控制顶升平台的位移量，保证顶升平台完全与提升框架接触，并且螺纹具有较大的承重力，更加安全可靠。
10.本实用新型的技术方案还有：所述第一驱动设备包括第一t型伞齿轮转向箱、第一横向传动轴、第一直角伞齿轮转向箱和第一纵向传动轴，所述第一t型伞齿轮转向箱和第一直角伞齿轮转向箱固定设置在u型支架上，第一t型伞齿轮转向箱输出轴通过第一横向传动轴与第一直角伞齿轮转向箱输入端相连，所述第一直角伞齿轮转向箱输出端与第一纵向传动轴相连，所述第一纵向传动轴与第一升降丝杠连接，所述第一纵向传动轴转动时能够驱动第一升降丝杠升降，所述第一t型伞齿轮转向箱输入端设置有第一转动控制部件。由于t型伞齿轮转向箱和直角伞齿轮转向箱能够根据啮合齿轮的齿数比调节旋转速度和扭矩大小，使操作人员更加省力，并且由于提升轮拆卸空间有限，通过轴齿传动传递动力以及改变力的传动方向，保证第一转动控制部件的位置远离提升轮更换位置，方便人员操作。
11.本实用新型的技术方案还有：还包括第一平移机构，所述平移底座可左右滑动的设置在u型支架侧臂上，所述纵向传动轴包括滑键杆和滑动套杆，所述滑动套杆套设在滑键杆外侧；
12.所述第一平移机构用于控制平移底座左右滑动。为实现平移底座能够沿u型支架侧臂左右滑动，将纵向传动轴设置成可伸缩结构，将滑动套杆套设在滑键杆外侧，由于第一纵向传动轴转动时能够驱动第一升降丝杠升降，所以滑动套杆和滑键杆需要保持同步旋转，所述滑动套杆和滑键杆采用滑键形式连接，能够实现第一纵向传动轴的长度调节的同时保证不影响扭矩的传递。
13.本实用新型的技术方案还有：所述第一平移机构包括第二t型伞齿轮转向箱、第二横向传动轴、第二直角伞齿轮转向箱和第二纵向传动轴，所述第二t型伞齿轮转向箱和第二直角伞齿轮转向箱固定设置在u型支架上，第二t型伞齿轮转向箱输出轴通过第二横向传动轴与第二直角伞齿轮转向箱输入端相连，所述第二直角伞齿轮转向箱输出端与第二纵向传动轴相连，所述第二纵向传动轴与平移底座螺纹连接，所述第二t型伞齿轮转向箱输入端设置有第二转动控制部件。由于t型伞齿轮转向箱和直角伞齿轮转向箱能够根据啮合齿轮的齿数比调节旋转速度和扭矩大小，使操作人员更加省力，并且由于提升轮拆卸空间有限，通过轴齿传动传递动力以及改变力的传动方向，保证第二转动控制部件的位置远离提升轮更换位置，方便人员操作。
14.本实用新型的技术方案还有：还包括设置在u型支架上方的操作台；
15.所述第一转动控制部件包括水平摇杆和第三直角伞齿轮转向箱，所述第三直角伞齿轮转向箱设置在操作台上方，所述第三直角伞齿轮转向箱输出轴与第一t型伞齿轮转向
箱输入轴相连，所述第三直角伞齿轮转向箱输入轴与水平摇杆相连；
16.所述第二转动控制部件包括竖向摇杆和第四直角伞齿轮转向箱，所述第四直角伞齿轮转向箱设置在u型支架上，所述第四直角伞齿轮转向箱输出轴与第二t型伞齿轮转向箱输入轴相连，所述第四直角伞齿轮转向箱输入轴与竖向摇杆相连，所述竖向摇杆可转动的设置在操作台上。第一转动控制部件利用三直角伞齿轮转向箱将第一t型伞齿轮转向箱的控制部件水平摇杆设置到操作台上，而第二转动控制部件利用第四直角伞齿轮转向箱将第二t型伞齿轮转向箱的控制部件竖向摇杆同样设置到操作台上，保证操作人员能够在同一工位实现对顶升平台升降和左右移动的控制，更加方便。
17.本实用新型的技术方案还有：还包括移动滑杆，所述移动滑杆可左右滑动的设置在u型支架两侧臂之间；
18.所述卡爪移动机构包括滑动底座、第二升降丝杠、升降杆和操作杆，所述滑动底座可前后滑动的设置在移动滑杆上，所述第二升降丝杠可上下活动的设置在滑动底座上，所述升降杆可转动的设置在滑动底座上，所述升降杆与第二升降丝杠连接，所述升降杆转动时能够驱动第二升降丝杠升降；
19.所述操作杆设置在第二升降丝杠上端，所述夹持卡爪枢接在操作杆端部。为实现对夹持卡爪的精确控制，将第二升降丝杠可上下活动的设置在滑动底座上，通过转动升降杆驱动第二升降丝杠升降，从而微调夹持卡爪的上下运动量，保证夹持卡爪有效控制提升轮与提升框架分离。为方便夹持卡爪固定提升轮，将夹持卡爪枢接在操作杆端部，方便将夹持卡爪伸到空间狭小的提升轮附近，并能够调整夹持卡爪的角度完成对提升轮的夹持固定，给人工拆卸提升轮的紧固部件提供更多的操作空间。
20.本实用新型的技术方案还有：所述操作杆包括固定杆和活动杆，所述固定杆固定设置在第二升降丝杠上端，所述固定杆设置有滑动槽，所述活动杆可左右滑动的设置在滑动槽内，所述夹持卡爪枢接在活动杆端部。为实现对夹持卡爪左右移动的微调，将操作杆设置成可伸缩结构，将活动杆可左右滑动的设置在固定杆的滑动槽内，通过左右移动活动杆，能够微调夹持卡爪的左右位置。
21.本实用新型的技术方案还有：所述夹持卡爪包括夹持底座、固定爪、活动爪和夹持丝杠，所述固定爪固定设置在夹持底座上，所述活动爪可相对于固定爪的方向往复滑动的设置在夹持底座上，所述夹持丝杠可转动的设置在夹持底座上并与所述活动爪螺纹连接。所述夹持卡爪利用夹持丝杠控制固定爪和活动爪之间的距离，从而完成对提升轮的夹持固定。
22.本实用新型的技术方案还有：所述移动小车还包括移动轮，所述移动轮设置在u型支架底部。通过在u型支架底部设置移动轮，从而方便对更换装置进行移动，能够将更换装置更快速的移动到待更换提升轮的下方，提高更换效率。
23.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在u型支架两侧臂上方设置顶升平台，支撑起提升框架，使提升轮与提升滑板的导轨面脱离不再受力，从而有利于提升轮的拆装，由于u型支架呈扁平状，利用移动小车移动更换装置的位置使顶升平台移动到提升框架正下方，适用于在狭小空间内对提升框架进行固定；本实用新型利用夹持卡爪固定提升轮同时在u型支架两侧臂之间设置卡爪移动机构用于移动夹持卡爪的位置，从而实现对提升轮的托运，有效解决了更换提升轮操作空间小并且提升轮重量大的问题，更
加安全，节省了人力并且显著提高了提升轮的更换效率。
附图说明
24.图1为本实用新型所述步进式加热炉提升轮支撑式更换装置的结构示意图；
25.图2为本实用新型所述步进式加热炉提升轮支撑式更换装置的俯视图；
26.图3为本实用新型所述卡爪移动机构的结构示意图；
27.图4为本实用新型所述夹持卡爪的结构示意图；
28.图5为本实用新型所述活动杆的结构示意图；
29.图6为本实用新型所述移动滑杆的结构示意图；
30.图7为本实用新型所述步进式加热炉提升轮支撑式更换装置的使用状态参考图；
31.图中：100提升框架、200提升滑板、300提升轮；
32.1u型支架、101导轨；
33.2顶升平台、3夹持卡爪、30夹持底座、301销轴孔、31固定爪、32活动爪、33夹持丝杠；
34.4平移底座、5第一升降丝杠、6第一t型伞齿轮转向箱、7第一横向传动轴、8第一直角伞齿轮转向箱、9第一纵向传动轴、91滑键杆、92滑动套杆；
35.10第二t型伞齿轮转向箱、11第二横向传动轴、12第二直角伞齿轮转向箱、13第二纵向传动轴、14操作台、15水平摇杆、16第三直角伞齿轮转向箱、17竖向摇杆、18第四直角伞齿轮转向箱；
36.19移动滑杆、191导轨槽、192滚轮；
37.20滑动底座、21第二升降丝杠、22升降杆、23操作杆、231固定杆、232活动杆、233滑动槽、2331滑轨；
38.2321把手、2322u形转动槽、2323旋转孔、2324滑块；
39.24移动轮、25轴承、26销轴。
具体实施方式
40.下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。
41.如图1和图2所示，一种步进式加热炉提升轮支撑式更换装置，包括移动小车、提升框架支撑机构和提升轮夹持机构。
42.所述移动小车包括u型支架1。
43.所述提升框架支撑机构包括设置在u型支架1上的第一升降机构和顶升平台2，所述顶升平台2可上下活动的设置在u型支架1侧臂上方，在u型支架1侧臂上方对称设置有两个顶升平台2，由于u型支架1侧壁之间保持一定的距离，提高了顶升平台2对提升框架支撑的稳定性，所述第一升降机构用于控制顶升平台2的升降。
44.所述提升轮夹持机构包括卡爪移动机构和夹持卡爪3，所述夹持卡爪3用于夹持固定提升轮，所述卡爪移动机构可前后左右滑动的设置在u型支架1两侧臂之间，所述卡爪移动机构用于移动夹持卡爪3的位置。
45.如图1所示，所述u型支架1底部设置有移动轮24。所述移动轮24为万向轮，从而方便将更换装置移动到需要更换的提升轮的下方。
46.具体的，如图4所示，所述夹持卡爪3包括夹持底座30、固定爪31、活动爪32和夹持丝杠33，所述固定爪31固定设置在夹持底座30上，所述活动爪32可相对于固定爪31的方向往复滑动的设置在夹持底座30上，所述夹持丝杠33可转动的设置在夹持底座30上并与所述活动爪32螺纹连接。
47.如图3所示，所述第一升降机构包括平移底座4、第一升降丝杠5和第一驱动设备，所述顶升平台2设置在第一升降丝杠5上端，所述第一升降丝杠5可上下活动的设置在平移底座4上，所述第一驱动设备用于驱动第一升降丝杠5升降。
48.如图1和图2所示，所述第一驱动设备包括第一t型伞齿轮转向箱6、第一横向传动轴7、第一直角伞齿轮转向箱8和第一纵向传动轴9，所述第一t型伞齿轮转向箱6和第一直角伞齿轮转向箱8固定设置在u型支架1上，所述第一直角伞齿轮转向箱8设置在u型支架1的拐角处，第一t型伞齿轮转向箱6输出轴通过第一横向传动轴7与第一直角伞齿轮转向箱8输入端相连，所述第一直角伞齿轮转向箱8输出端与第一纵向传动轴9相连，所述第一纵向传动轴9与第一升降丝杠5连接，所述第一纵向传动轴9转动时能够驱动第一升降丝杠5升降，所述第一t型伞齿轮转向箱6输入端设置有第一转动控制部件。第一t型伞齿轮转向箱6和第一直角伞齿轮转向箱8相互配合对u型支架1两侧臂上方的第一升降丝杠5的升降实现同步控制。具体的，所述第一纵向传动轴9与第一升降丝杠5之间采用涡轮减速机相连，涡轮减速机是蜗杆传动，利用蜗杆带动蜗轮实现减速。蜗轮中间是内螺纹结构，相当于第一升降丝杠5的螺母，和第一升降丝杠5相匹配。
49.所述的步进式加热炉提升轮支撑式更换装置还包括第一平移机构，所述平移底座4可左右滑动的设置在u型支架1侧臂上，所述纵向传动轴9包括滑键杆91和滑动套杆92，所述滑动套杆92套设在滑键杆91外侧。
50.所述第一平移机构用于控制平移底座4左右滑动。
51.所述第一平移机构包括第二t型伞齿轮转向箱10、第二横向传动轴11、第二直角伞齿轮转向箱12和第二纵向传动轴13，所述第二t型伞齿轮转向箱10和第二直角伞齿轮转向箱12固定设置在u型支架1上，所述第二直角伞齿轮转向箱12设置在u型支架1的拐角处，第二t型伞齿轮转向箱10输出轴通过第二横向传动轴11与第二直角伞齿轮转向箱12输入端相连，所述第二直角伞齿轮转向箱12输出端与第二纵向传动轴13相连，所述第二纵向传动轴13与平移底座4螺纹连接，所述第二t型伞齿轮转向箱10输入端设置有第二转动控制部件。第二t型伞齿轮转向箱10和第二直角伞齿轮转向箱12相互配合对u型支架1两侧臂上方的平移底座4的左右滑动实现同步控制。
52.如图1和图2所示，所述的步进式加热炉提升轮支撑式更换装置还包括设置在u型支架1上方的操作台14。
53.所述第一转动控制部件包括水平摇杆15和第三直角伞齿轮转向箱16，所述第三直角伞齿轮转向箱16设置在操作台14上方，所述第三直角伞齿轮转向箱16输出轴与第一t型伞齿轮转向箱6输入轴相连，所述第三直角伞齿轮转向箱16输入轴与水平摇杆15相连。
54.所述第二转动控制部件包括竖向摇杆17和第四直角伞齿轮转向箱18，所述第四直角伞齿轮转向箱18设置在u型支架1上，所述第四直角伞齿轮转向箱18输出轴与第二t型伞齿轮转向箱10输入轴相连，所述第四直角伞齿轮转向箱18输入轴与竖向摇杆17相连，所述竖向摇杆17可转动的设置在操作台14上。
55.如图1所示，所述的步进式加热炉提升轮支撑式更换装置还包括移动滑杆19，所述移动滑杆19可左右滑动的设置在u型支架1两侧臂之间。具体的，如图1和图6所示，所述移动滑杆19两端设置有导轨槽191，所述u型支架1两侧臂上设置有与导轨槽191匹配的导轨101，所述导轨槽191卡设在导轨101上，所述导轨槽191槽壁上设置有滚轮192。
56.所述卡爪移动机构包括滑动底座20、第二升降丝杠21、升降杆22和操作杆23，所述滑动底座20可前后滑动的设置在移动滑杆19上，所述第二升降丝杠21可上下活动的设置在滑动底座20上，所述升降杆22可转动的设置在滑动底座20上，所述升降杆22与第二升降丝杠21连接，所述升降杆22转动时能够驱动第二升降丝杠21升降。具体的，所述升降杆22与第二升降丝杠21之间采用涡轮减速机相连，涡轮减速机是蜗杆传动，利用蜗杆带动蜗轮实现减速。蜗轮中间是内螺纹结构，相当于第二升降丝杠21的螺母，和第二升降丝杠21相匹配。
57.所述操作杆23设置在第二升降丝杠21上端，所述夹持卡爪3枢接在操作杆23端部。
58.如图3所示，所述操作杆23包括固定杆231和活动杆232，所述固定杆231固定设置在第二升降丝杠21上端，所述固定杆231设置有滑动槽233，所述活动杆232可左右滑动的设置在滑动槽233内，所述夹持卡爪3枢接在活动杆232端部。如图3、图4和图5所示，所述活动杆232上端设置有把手2321，所述滑动槽233上方设置有滑轨2331，所述把手2321设置有与滑轨匹配的滑块2324，所述活动杆232左端设置有u形转动槽2322，u形转动槽2322槽壁上设置有旋转孔2323，所述旋转孔2323内设置有轴承25，所述夹持底座30上设置有销轴孔301，所述夹持底座30设置在u形转动槽2322内，并通过将销轴26穿过旋转孔2323和销轴孔301，实现夹持卡爪3与活动杆232的连接，从而能够转动夹持卡爪3适用于对不同角度提升轮的夹持。
59.如图7所示，工作时更换装置按照要求组装完成后，利用移动小车将更换装置推至所需更换提升轮处，使u型支架1位于提升框架100下方，通过第一升降机构控制顶升平台2的升降，使顶升平台2处于加热炉提升框架100正下方并位于提升轮300两侧，然后利用第一升降机构控制顶升平台2将提升框架100顶起，使提升轮300与提升滑板200脱离，不再受力。
60.利用卡爪移动机构移动夹持卡爪3的位置，使夹持卡爪3对准提升轮300，使夹持卡爪3夹持卡紧提升轮300，再拆卸提升轮300固定螺栓，对提升轮300进行拆卸更换。