技术领域
[0001] 本
发明属于钢
铁冶炼处理过程技术领域，涉及一种全自动
钢水测温取样装置。
背景技术
[0002] 在炼钢工艺过程中测温取样是一个非常重要的工艺环节，测温取样的
精度直接关系到钢水成分控制的精准性，具有广泛的应用场合。
[0003] 目前主流的测温取样方法是用人工进行手动测温取样，这种方法测温取样的
位置具有很大的随机性，误差比较大，同时操作环境高温多尘非常恶劣，工人工作时对身体也会有损害。中国
专利CN103499467A公开了一种自动测温取样装置，该装置在测温取样过程由机械操作代替人工操作，在一定程度上改善作业环境以及提高了测温取样精度，但是仍旧存在以下问题：1）需要人工进行
探头的拆卸和安装，操作过程在主控室和现场不断切换，自动化程度不高，劳动环境恶劣，容易出危险，效率低；2）探头插入位置需要操作者通过目测液面位置来确定，测量精度有限。因此，发明一种能够自动进行探头拆卸和安装，能精确控制插入深度而不需要人工干预的全自动测温取样装置具有很强的现实意义。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种全自动钢水测温取样装置，该装置能够自动进行探头拆卸和安装，能精确控制插入深度，该装置自动化程度高，精度高，操作安全，工人劳动环境好。
[0005] 本发明的技术方案是：
[0006] 一种全自动钢水测温取样装置，包括旋转底座、枪架、小车、枪体、第一
电机、第二电机、激光测距仪、存放仓、回收仓和控制台；所述小车设在枪架上并与枪架上的
导轨配合，第一电机通过传动机构与小车连接，枪架通过摆动机构与旋转底座连接，第二电机与旋转底座连接；所述枪体固定在小车上，枪体上设有可伸缩的枪头，枪头可与探头配合，激光测距仪固定在枪体上并与枪体指向相同；所述存放仓和回收仓上分别设有多个用于存放新探头的存放位和回收旧探头的回收位，存放位和回收位排列在旋转底座的附近；所述的第一电机、第二电机和激光测距仪分别与控制台电连接。
[0007] 作为本发明的进一步改进，所述的摆动机构包括摆动
支架和第一
气缸，摆动支架和第一气缸均固定在旋转底座上，枪架分别与摆动支架和第一气缸的
推杆铰接，第一气缸与控制台电连接。
[0008] 作为本发明的进一步改进，所述的传动机构为链传动机构，链传动机构包括主动
链轮、从动链轮、导向链轮、链条和
固定板，主动链轮与第一电机的
输出轴固定，从动链轮分别固定在枪架的两端，导向链轮固定在枪架导轨沿线以及第一电机的附近，主动链轮、从动链轮以及导向链轮通过链条连接，固定板固定在链条上，小车固定在固定板上。
[0009] 作为本发明的进一步改进，所述的枪体包括枪杆、拉杆、枪头和第二气缸，第二气缸固定在枪杆的一端，拉杆和枪头均设在枪杆的中空腔内，拉杆的两端分别与第二气缸的推杆和枪头连接，第二气缸与控制台电连接。
[0010] 作为本发明的进一步改进，所述的第二气缸为单作用气缸，所述的枪杆由依次连接的第一枪杆、第二枪杆和第三枪杆组成，第二枪杆内设有
弹簧，弹簧套在拉杆上，枪头的一端设有凸缘，弹簧的两端始终与第一枪杆的端面和凸缘的端面
接触，凸缘的直径大于第三枪杆的入口处的内径。
[0011] 本发明的有益效果是：
[0012] 1）本发明可以自动安装和拆卸探头，实现了测温取样的全自动化操作，避免了人工介入，改善了劳动环境。
[0013] 2）激光测距仪收集枪体到钢水液面的距离，根据液面高度实时控制探头插入位置，避免人工目测导致的误差，提高了测温取样精度。
[0014] 3）操作过程连贯快捷，节约了操作时间，提高了测温取样的效率。
附图说明
[0015] 图1是本发明的工作示意图。
[0016] 图2是本发明的主视图。
[0017] 图3是本发明的俯视图。
[0018] 图4是本发明的枪体结构图。
[0019] 图5是本发明的第二枪杆分别与第一枪杆和第三枪杆的连接示意图。
[0020] 图6是本发明安装探头过程示意图。
[0021] 图7是本发明拆卸探头过程示意图。
[0023] 图中：1-钢包；2-全自动测温取样装置；3-小车；4-枪体；5-枪架；6-第一电机；7-摆动支架；8-第一气缸；9-旋转底座；10-旧探头；11-回收仓；12-存放仓；13-第二气缸；14-销轴；15-第一枪杆；16-拉杆；17-第二枪杆；18-弹簧；19-枪头；20-第三枪杆；21-新探头；22-激光测距仪；23-第二电机。
具体实施方式
[0024] 下面结合附图和
实施例对本发明作进一步的说明。
[0025] 如图1所示，全自动测温取样装置2设置在钢包1一侧的平台支架上，工作时，枪体4倾斜并伸出安装有探头的枪头19，探头插入钢液中进行测温取样。
[0026] 如图2和图3所示，所述的全自动钢水测温取样装置包括旋转底座9、枪架5、小车3、枪体4、第一电机6、第二电机23、激光测距仪22、存放仓12、回收仓11和控制台；所述小车3设在枪架5上并与枪架5上的导轨配合，第一电机6通过传动机构与小车3连接（第一电机6设在枪架5上，第一电机6通过传动机构带动小车3沿导轨移动），枪架5通过摆动机构与旋转底座9连接，第二电机23与旋转底座9连接（旋转底座包括固定底座和旋转台，固定底座固定在地面上，旋转台设在固定底座上，旋转台上设有旋
转轴并通过
旋转轴与固定底座配合，第二电机23的输出轴和旋转轴连接，第二电机23带动旋转底座9上的旋转台旋转，旋转底座9上的旋转台带动摆动机构旋转，摆动机构带动枪架5倾斜）；所述枪体4固定在小车3上，枪体4上设有可伸缩的枪头19，枪头19可与探头（新探头21、旧探头10）配合（探头的内腔与枪头19的前端相配合，当枪头19完全伸入探头的内腔时，枪头19和探头通过
摩擦力固定），激光测距仪22固定在枪体4上并与枪体4指向相同（激光测距仪22可以测量到钢水液面的距离）；所述存放仓12和回收仓11上分别设有多个用于存放新探头21的存放位和回收旧探头10的回收位（存放位和回收位的内腔与探头的外部轮廓相配合），存放位和回收位呈圆弧形排列在旋转底座9的附近（为了便于区分和管理，存放位和回收位分别位于旋转底座9的两侧）；所述的第一电机6、第二电机23和激光测距仪22分别与控制台电连接（控制台设在主控室内，控制台通过通过第一电机6控制枪体4与枪架5的相对位置，通过第二电机23控制旋转底座9的旋转
角度，通过激光测距仪22收集枪体4到钢水液面的距离）。
[0027] 本发明通过旋转底座9将枪体4旋转至所需的存放位或回收位，然后通过可伸缩的枪头19安装新探头21或拆卸旧探头10，不需要人工装卸探头，实现了测温取样的全自动化操作，改善了劳动环境；激光测距仪22收集枪体4到钢水液面的距离，根据液面高度实时控制探头插入位置，避免人工目测导致的误差，提高了测温取样精度；本发明操作过程连贯快捷，节约了操作时间，提高了测温取样的效率。
[0028] 如图1和图2所示，在本实施例中，所述的摆动机构包括摆动支架7和第一气缸8，摆动支架7和第一气缸8均固定在旋转底座9上，枪架5分别与摆动支架7和第一气缸8的推杆铰接，第一气缸8与控制台电连接（控制台控制第一气缸8推动枪架5绕摆动支架7的铰接点摆动）。
[0029] 在本实施例中，所述的传动机构为链传动机构，链传动机构包括主动链轮、从动链轮、导向链轮、链条和固定板，主动链轮与第一电机6的输出轴固定，从动链轮分别固定在枪架5的两端（即上下端），导向链轮固定在枪架5导轨沿线以及第一电机6的附近，主动链轮、从动链轮以及导向链轮通过链条连接，固定板固定在链条上，小车3固定在固定板上（即小车3上下移动，带着枪体4上下移动）。上述机构均为行业中常用技术方案，属于
现有技术。
[0030] 如图4和图5所示，在本实施例中，所述的枪体4包括枪杆、拉杆16、枪头19和第二气缸13，第二气缸13固定在枪杆的一端，拉杆16和枪头19均设在枪杆的中空腔内，拉杆16的两端分别与第二气缸13的推杆和枪头19连接，在本实施例中，所述的第二气缸13为单作用气缸，所述的枪杆由依次连接的第一枪杆15、第二枪杆17和第三枪杆20组成，第二枪杆17内设有弹簧18，弹簧18套在拉杆16上，枪头19的一端设有凸缘，弹簧18的两端始终与第一枪杆15的端面和枪头19的凸缘的端面接触，凸缘的直径大于第三枪杆20的入口处的内径，第二气缸13与控制台电连接（控制台通过第二气缸13控制拉杆16上枪头19的伸缩）。弹簧18卡在第二枪杆17内始终对枪头19有向外的推力，凸缘卡在第三枪杆20的入口处可以起到限位的作用，第二气缸13通气时，拉杆16带动枪头19收缩回枪杆内，此时弹簧18被进一步压缩，第二气缸13排气时，弹簧18被释放，在弹簧18的推动下，枪头19伸出枪杆外。
[0031] 在本发明中，只给出了第二气缸13为单作用气缸这一种实施例，实际上，第二气缸13还可以是双作用气缸，此时就不需要设置三段枪杆，枪杆内也不需要设置弹簧18，因为没有弹簧18的回复力，双作用气缸也可以自动回复将枪头19推出。
[0032] 如图4和图5所示，在本实施例中，所述拉杆16通过销轴14与第二气缸13的推杆连接，拉杆16与枪头19、第一枪杆15与第二枪杆17以及第二枪杆17与第三枪杆20之间均通过
螺纹连接。
[0033] 如图6所示，安装新探头21的步骤如下：1）旋转底座9带动枪体4旋转到存放仓12的上方某
指定存放位；2）小车3下降带动枪体4下降到枪头19刚刚插入新探头21的位置；3）第二气缸13排气，弹簧18推动枪头19插入到新探头21内腔中，摩擦使得枪头19和新探头21连接在一起；4）提起枪体4，完成新探头21安装。
[0034] 如图7所示，拆卸旧探头10的步骤如下：1）旋转底座9带动枪体4旋转到回收仓11的上方某指定回收位；2）小车3下降带动枪体4及旧探头10下降并插入某一回收位中；3）第二气缸13通气并带动拉杆16收缩，拉杆16带动枪头19缩回枪杆内，使得枪头19和旧探头10脱开，同时弹簧18被压紧；4）提起枪体4，完成旧探头10拆卸。
[0035] 如图8所示，本发明的工作流程是（以1#探头开始为例）：首先将枪体4旋转到1#存放位，然后安装1#探头，然后旋转到待机位，然后调整枪体4倾斜角度到工作位，之后枪体4下降，下降过程实时监测枪体4与液面的相对位置，当达到设定距离时停止（因此，下枪位置由实时液面高度决定），测温取样之后，将枪体4提升到上极限位，然后调整枪体4倾斜角度到待机位，然后旋转到回收位，然后拆卸1#探头，拆卸完后再原地等待下一次测温取样。
[0036] 应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附
权利要求的保护范围。
