技术领域
[0001] 本
发明涉及一种
铸造起重机智能化钢包,可以广泛应用于
冶金和铸造行业。
背景技术
[0002] 铸造起重机在冶金和铸造领域应用十分广泛。目前,广泛采用四主梁、双小车的结构形式。该结构
形式要求桥架具有四根相对独立的主梁,主副小车可以在各自独立的轨道上运行,互不干涉,两个吊钩的左右极限尺寸小,工作
覆盖面积大的优点。但是该结构形式自重特别大,
车轮轮压也比较大,制造和维护较为复杂,造成制造成本高,厂房承轨梁成本高,且由于起重机总高及总宽尺寸大,造成厂房长度及高度的建设成本高。
[0003] 目前,由于起重机行业的发展是相当迅速的。许多公司厂家和设计研究院为了减轻铸造起重机的自重,节省制造成本,进行了大量的设计和研究,双梁子母小车式的铸造起重小车应运而生。对于这种双主梁、子母小车铸造小车在主小车架上铺设的轨道上运行,使得主小车架的结构尺寸较大,同时又想考虑到主钩和副钩之间的距离达到最小,又要照顾到主钩和副钩左右极限尺寸和各部件维修的方便性,将会造成小车轮压不均衡等问题。为了解决上述铸造起重机的问题,本发明从钢包着手,提出了一种新的钢包设计方法,可以省去铸造起重机副起升小车的设计制造,大大节省了铸造起重机的设计难度和制造成本。
发明内容
[0004] 本发明的目的,就是为了克服现有铸造起重机的不足,改进了铸造起重机钢包的设计方案,提出了一种铸造起重机智能化钢包的结构形式,从而达到降低成本,减少能耗和简单实用的目的。
[0005] 为了降低成本和减少能耗,本发明的一种铸造起重机智能化钢包的设计方案如下。
[0006] 本发明涉及一类有圆弧槽绳和钢液温度反演芯片的易浇注钢包1,包括锥形钢包11、
耳轴以下的
钢丝绳或板链槽15、钢丝绳或板链12、倾倒副钩连接板轴13和温度
传感器16、温度数据无线传输器17、钢液温度场反演芯片18等。根据钢包尺寸确定钢包圆弧槽半径,并用
支架14将绳的槽
焊接在钢包外壁,倾倒钢液时,副钩将槽中钢丝绳12逐渐和槽分离实现钢液浇注;温度传感器16固定在锥形钢包外壁11,并仅
感知钢包1内部温度而与空气隔绝避免外界温度影响,温度数据无线传输器17把温度数据适时发送给钢液温度场反演芯片
18且显示在显示屏4上,钢液适时温度场作为钢包转运和浇注自动控制的依据。本发明与现有的产品相比较有显著的优点,首先通过铸造起重机副钩提升吊点倾倒钢包1,由于钢丝绳
12在钢丝绳槽板15内,钢丝绳槽板15又是根据吊点运行轨迹设计,因此,副钩2始终与吊点运行轨迹垂直,副钩2垂直起吊就可完成倾倒任务,不需要进行
水平运动,减少了副小车的设计与制造;其次固定副起升的设计,对于大吨位的铸造起重机而言,不需要四梁六轨庞大的布置方案,双梁双轨就可以完成工作任务,节省了主梁的根数,从根本上降低了铸造起重机的自重,大大减少了制造成本;只需要一个主小车不需要副小车就可以完成工作,并且不需要在主小车上铺设轨道,可以降低小车架的结构尺寸.因此整机高度和宽度降低,减少了起重机的制造成本和厂房的建设成本,降低了能耗,节约了成本;温度传感器16仅感知钢包内部温度而与空气隔绝避免外界温度影响,温度数据无线传输器17把温度数据适时发送给钢液温度场反演芯片18且显示在显示屏4上,钢液适时温度场作为钢包转运和浇注自动控制的依据。该方案工作过程如下,首先通过大车和主小车的运行,主起升机构的主钩3将钢包1吊起,同时副钩2也进入钢包吊点,使钢包1离开地面,并且大车运行,当钢包1到达某一高度和某一
位置时,令钢包1悬空停留,根据显示器得到的温度信息,在最适宜的钢液温度时,副钩2提着钢包1的吊点开始上升,钢丝绳12始终在钢丝绳槽板15内,副钩2与钢丝绳12垂直,钢包1发生倾斜,
钢水从钢包1中倾倒而出,完成钢包倾倒作业。
[0007] 如图3所示在钢包1外壁和底部固定了若干个温度传感器16,仅感知钢包内部温度而与空气隔绝避免外界温度影响,温度数据无线传输器17把温度数据适时发送给钢液温度场反演芯片18,温度场反演芯片18将这些数据进行反演计算得到钢液温度,并去掉最高值和最低值,进行平均计算,即为最后钢液的温度值,如果出现0的情况,这组数据废弃不用,并提醒工作人员检查温度传感器16。控制室根据得到的钢液温度信息,可以进行智能化生产。
[0008] 温度场反演芯片18反演计算过程如下。
[0009] 钢包壁上的热量反演公式为Q=(T-T壁)/(1/(2πλ1)ln(d2/d1)+ 1/(2πλ2)ln(d3/d2))
根据热传导公式
k▽2T=Q
T= T壁/(1- k▽2(1/(2πλ1)ln(d2/d1)+ 1/(2πλ2)ln(d3/d2))
式中,T为钢液温度,T壁为钢包外壁温度传感器测得温度,k为材料热传导系数,d1为钢包衬料内表面直径,d2为钢包衬料外表面直径,d3为钢包外壁直径,δ2为钢包
外壳底部厚度,λ1为衬料热传导系数,λ2为钢包外壳热传导系数,Q为热量。
[0010] 钢包底部的热量反演公式Q=(T-T底)/(δ1/(A1λ1)+(δ2/(A2λ2))
根据热传导公式
k▽2T=Q
T= T底/(1- k▽2(δ1/(A1λ1)+(δ2/(A2λ2)))
式中,T为钢液温度,T底为钢包底部温度传感器测得温度,k为材料热传导系数,A1为钢包衬料底部面积,A2为钢包外壳底部面积,δ1为钢包衬料底部厚度,δ2为钢包外壳底部厚度,λ1为衬料热传导系数,λ2为钢包外壳热传导系数,Q为热量。
[0011] 如图4所示,即为钢包1在倾倒钢液的过程中45度和90度的情况,副钩2提着吊点垂直上升,与吊点通过倾倒副钩连接板轴13固定的钢丝绳12也随之上升,与在钢丝绳槽板15内的钢丝绳12相切。因此可知,在钢包1开始倾倒到钢液倾倒完毕过程中,该钢包1可直接通过副钩2提升吊点上升即可完成工作任务,不需要进行副钩的水平移动,利用该钢包的铸造起重机,可减少副小车的设计制造,节约了制造成本。为了方便清渣,该钢包可以在A点和A’点之间,近乎钢包外壁继续制作钢丝绳槽板,加大钢包倾
倒角度,完成清渣任务。
附图说明
[0012] 图1为一种铸造起重机智能化钢包的三维模型图。
[0013] 图2为一种铸造起重机智能化钢包工作状态正视图。
[0014] 图3为一种铸造起重机智能化钢包工作状态侧视图。
[0015] 图4为一种铸造起重机智能化钢包工作过程图。
[0016] 图中,1为一类有圆弧槽绳和钢液温度反演芯片的易浇注钢包,11为锥形钢包,12为钢丝绳或板链,13为倾倒副钩连接板轴,14为支架,15为钢丝绳或板链槽,16温度传感器,17温度数据无线传输器,18为钢液温度场反演芯片,2为铸造起重机副钩,3为铸造起重机主钩,4为显示屏。
具体实施方式
[0017] 为了能更清楚地了解本发明的技术内容,特以具体实施方式进行详细说明。
[0018] 一类有圆弧槽绳和钢液温度反演芯片的易浇注钢包1,包括锥形钢包11、耳轴以下的钢丝绳或板链槽15、钢丝绳或板链12、倾倒副钩连接板轴13和温度传感器16、温度数据无线传输器17、钢液温度场反演芯片18等。根据钢包尺寸确定钢包圆弧槽半径,并用支架14将绳的槽焊接在钢包外壁,倾倒钢液时,副钩将槽中钢丝绳12逐渐和槽分离实现钢液浇注;温度传感器16固定在锥形钢包外壁11,并仅感知钢包1内部温度而与空气隔绝避免外界温度影响,温度数据无线传输器17把温度数据适时发送给钢液温度场反演芯片18且显示在显示屏4上,钢液适时温度场作为钢包转运和浇注自动控制的依据。
[0019] 以上实施实例仅对说明本发明之用,而非对本发明的限制,有关技术领域的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以作出各种变换或变型,因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴。