铁水车加揭盖用大行程变弹性系数辅助顶升装置及方法与流程

本发明涉及金属铸造领域，尤其一种铁水车加揭盖用大行程变弹性系数辅助顶升装置及方法。

背景技术：

1、目前在钢铁企业由于环保节能的要求不断提高，各钢铁企业在铁水运输方面均陆续加装了铁水罐加盖装置，以达到铁水运输全程带盖实现环保节能的效果。而无动力铁水罐加盖装置是近年来新出现的一种加盖结构形式，其主要特点是完全由机械连杆借助于轨道旁的地面装置实现转动，进而带动罐盖动作实现开关盖的功能，如公开号为cn115722660b、专利名称为一种定点坡道驱动式铁水罐加揭盖装置及方法的发明公开的技术方案，实际实施中发现，在无动力铁水罐加盖装置使用过程中尤其是关盖时需要较大的顶升力才能将罐盖顶起关上，增大了机构的受力不利于设备的长期使用。

2、现有技术中为了解决上述问题，在左右旋转支臂增加液压式缓冲装置，即在加盖装置的左右旋转支臂各增加一个液压油缸，油缸的活塞杆端铰接在支臂上，油缸底端铰接在铁水车架上，两油缸旁分别设置一套液压蓄能系统，通过手动设置液压系统的工作蓄能压力来给油缸提供反向顶升力，从而减小罐盖下落时的重力矩，以减小传动机构的顶升力，提高使用安全性，减少故障率。

3、上述技术方案存在以下技术缺陷：①油缸的两端铰接在罐盖的支臂上，当油缸或液压系统出现卡阻时会直接影响旋转支臂的动作，导致开关盖出现卡阻从而使得传动机构出现卡阻发生安全问题。②由于液压系统是蓄能式工作原理，且此蓄能器压力必须保证在要求范围内才能起到缓冲作用，但是由于液压系统的液压油会随外界温度变化而引起压力的变化，因此会出现压力突然变大导致缓冲阻力过大起到反向阻力的现象，和压力突然变小导致边冲阻力太小失去缓冲作用的现象。③不利于用户的操作使用和安全使用，并且由于液压油泄漏引起的环境污染同样不利于企业发展。

技术实现思路

1、针对上述存在的问题，本发明提出一种铁水车加揭盖用大行程变弹性系数辅助顶升装置及方法,依靠机械结构对旋转支臂提供顶升力，从而减小罐盖下落时的重力矩，以减小传动机构的顶升力，提高使用安全性，减少故障率，无需附加电气、液压等附件，随车行走，不会干涉罐盖的开闭动作。

2、为实现上述目的，本发明是根据以下技术方案实现的：

3、本发明第一方面提供一种铁水车加揭盖用大行程变弹性系数辅助顶升装置，包括导向弧形板、导向辊轴、套筒、至少两级缓冲弹簧以及固定底箱，所述导向弧形板连接在加揭盖装置的旋转支臂的下侧，导向辊轴铰接在套筒的顶端，当导向弧形板与导向辊轴接触时，接触点位于导向辊轴偏向旋转支臂的旋转中心点一侧；固定底箱固定安装在铁水车架上，套筒与固定底箱竖向滑动配合，套筒与固定底箱之间连接有至少两级缓冲弹簧，各级缓冲弹簧逐级嵌套，且各级缓冲弹簧高度、行程及直径逐级减小。

4、一种可能的技术方案中，所述套筒套设于所述固定底箱的内侧，所述套筒内侧顶部至固定底箱的底部之间连接有一级缓冲弹簧，二级缓冲弹簧嵌装在一级缓冲弹簧内部且与固定底箱的底部连接，二级缓冲弹簧的高度、行程及直径均小于一级缓冲弹簧。

5、一种可能的技术方案中，所述套筒的两侧对称连接有竖向导向轨道，所述固定底箱对应竖向导向轨道的两侧设置有滚轮，滚轮与竖向导向轨道匹配滑动。

6、一种可能的技术方案中，所述套筒和所述固定底箱的外部均呈方形，所述竖向导向轨道为“凹”字型，所述滚轮为复合滚轮轴承。

7、一种可能的技术方案中，所述竖向导向轨道与套筒的接触面的宽度小于其接触的套筒的接触面的宽度，固定底箱的顶端位于竖向导向轨道的对侧分别设置有限位螺杆；套筒的底部对应竖向导向轨道的对侧分别连接有限位板。

8、一种可能的技术方案中，所述固定底箱通过连接座固定安装在铁水车架上，连接座的一侧焊接在固定底箱的外侧，另一侧焊接在铁水车架的侧面。

9、一种可能的技术方案中，所述固定底箱的底部对应一级缓冲弹簧和二级缓冲弹簧的位置开设有螺纹孔，预紧调节螺栓安装在螺纹孔处，用于对一级缓冲弹簧和二级缓冲弹簧施加预紧力。

10、本发明第一方面提供一种铁水车加揭盖辅助顶升方法，是根据任一项上述铁水车加揭盖用大行程变弹性系数辅助顶升装置实现的，其分为两种方式：

11、方式一：加揭盖装置在开盖时传动机构带动旋转支臂下落，导向弧形板与导向辊轴接触，然后旋转支臂在重力的作用下继续下落同时带动导向弧形板沿导向辊轴向斜下方滑动，整个过程中导向辊轴处于滚动状态；在旋转支臂下落的过程中套筒向下压缩，压缩过程中套筒首先压缩一级缓冲弹簧，当压缩到一定行程后再开始压缩二级缓冲弹簧，直至旋转支臂完全下落到机械限位后停止动作，此时整个辅助顶升装置的顶升力达到最大且辅助顶升装置的顶升力是竖直向上的，能够直接有效减小传动机构对旋转支臂的顶升力；

12、方式二：当在罐盖打开状态下进行关盖时，旋转支臂在传动机构的顶升力作用下开始向上运动进行关盖动作，此时辅助顶升装置开始释放，首先旋转支臂的导向弧形板沿导向辊轴开始向斜上方滑动，然后一级缓冲弹簧和二级缓冲弹簧由压缩状态开始向上伸展，整个过程给旋转支臂以向上的辅助顶升力，并随关盖的角度变小而变小，当一级缓冲弹簧释放至自由长度后，套筒和导向辊轴到达最高点，旋转支臂在传动机构的顶升力作用下继续向上运动而带动导向弧形板脱离导向辊轴。

13、本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

14、本发明的铁水车加揭盖用大行程变弹性系数辅助顶升装置无需人员操作，随车行走不增加工艺时间，依靠纯机械结构实现辅助顶升目的，无需附加电气、液压等附件，不会出现跑冒滴漏现象不会影响环境；通过多级缓冲弹簧变弹性系数设计能更好适应重力矩的变化，达到减小传动机构给予旋转支臂的顶升力的作用效果；装置整体与旋转支臂无铰接等任何连接形式，不会干涉罐盖的开闭动作，具有设计合理、巧妙，充分利用空间，易于使用和维护等特点。

技术特征：

1.铁水车加揭盖用大行程变弹性系数辅助顶升装置，其特征在于，包括导向弧形板（1）、导向辊轴（2）、套筒（6）、至少两级缓冲弹簧以及固定底箱（9），所述导向弧形板（1）连接在加揭盖装置的旋转支臂（13）的下侧，导向辊轴（2）铰接在套筒（6）的顶端，当导向弧形板（1）与导向辊轴（2）接触时，接触点位于所述导向辊轴（2）偏向所述旋转支臂（13）的旋转中心点（14）一侧；固定底箱（9）固定安装在铁水车架上，所述套筒（6）与所述固定底箱（9）竖向滑动配合，所述套筒（6）与所述固定底箱（9）之间连接有至少两级缓冲弹簧，各级缓冲弹簧逐级嵌套，且各级缓冲弹簧高度、行程及直径逐级减小。

2.根据权利要求1所述的铁水车加揭盖用大行程变弹性系数辅助顶升装置，其特征在于，所述套筒（6）套设于所述固定底箱（9）的内侧，所述套筒（6）内侧顶部至所述固定底箱（9）的底部之间连接有一级缓冲弹簧（7），二级缓冲弹簧（8）嵌装在所述一级缓冲弹簧（7）内部且与所述固定底箱（9）的底部连接，所述二级缓冲弹簧（8）的高度、行程及直径均小于所述一级缓冲弹簧（7）。

3.根据权利要求2所述的铁水车加揭盖用大行程变弹性系数辅助顶升装置，其特征在于，所述套筒（6）的两侧对称连接有竖向导向轨道（3），所述固定底箱（9）对应竖向导向轨道（3）的两侧设置有滚轮（4），所述滚轮（4）与所述竖向导向轨道（3）匹配滑动。

4.根据权利要求3所述的铁水车加揭盖用大行程变弹性系数辅助顶升装置，其特征在于，所述套筒（6）和所述固定底箱（9）的外部均呈方形，所述竖向导向轨道（3）为“凹”字型，所述滚轮（4）为复合滚轮轴承。

5.根据权利要求4所述的铁水车加揭盖用大行程变弹性系数辅助顶升装置，其特征在于，所述竖向导向轨道（3）与所述套筒（6）的接触面的宽度小于其接触的套筒（6）的接触面的宽度，所述固定底箱（9）的顶端位于所述竖向导向轨道（3）的对侧分别设置有限位螺杆（11）；所述套筒（6）的底部对应竖向导向轨道（3）的对侧分别连接有限位板（12）。

6.根据权利要求5所述的铁水车加揭盖用大行程变弹性系数辅助顶升装置，其特征在于，所述固定底箱（9）通过连接座（5）固定安装在铁水车架上，连接座（5）的一侧焊接在所述固定底箱（9）的外侧，另一侧焊接在铁水车架的侧面。

7.根据权利要求6所述的铁水车加揭盖用大行程变弹性系数辅助顶升装置，其特征在于，所述固定底箱（9）的底部对应所述一级缓冲弹簧（7）和所述二级缓冲弹簧（8）的位置开设有螺纹孔，预紧调节螺栓（10）安装在螺纹孔处，用于对一级缓冲弹簧（7）和二级缓冲弹簧（8）施加预紧力。

8.铁水车加揭盖辅助顶升方法，其特征在于，是根据权利要求1-7任一项所述铁水车加揭盖用大行程变弹性系数辅助顶升装置实现的，其分为两种方式：

技术总结本发明涉及金属铸造领域，公开了一种铁水车加揭盖用大行程变弹性系数辅助顶升装置及方法，包括导向弧形板、导向辊轴、套筒、至少两级缓冲弹簧以及固定底箱，导向弧形板连接在加揭盖装置的旋转支臂的下侧，导向辊轴铰接在套筒的顶端，当导向弧形板与导向辊轴接触时，接触点位于导向辊轴偏向旋转支臂的旋转中心点一侧；固定底箱固定安装在铁水车架上，套筒与固定底箱竖向滑动配合，套筒与固定底箱之间连接有至少两级缓冲弹簧，各级缓冲弹簧逐级嵌套，且各级缓冲弹簧高度、行程及直径逐级减小，依靠机械结构对旋转支臂提供顶升力，从而减小罐盖下落时的重力矩，以减小传动机构的顶升力，提高使用安全性，减少故障率。技术研发人员：项克舜,冯亮,孙木亮,蒋秋林,任峰,魏远征,邬胜来,马福强,张开宏,邓武受保护的技术使用者：秦皇岛泰科科技开发有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2