[实用新型]用于铁水脱硫水模实验的搅拌头升降装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种铁水脱硫水模实验装置，特别是指一种用于铁水脱硫水模实验的搅拌头升降装置。

背景技术

铁水脱硫是现代钢铁工业生产流程中的一道必备工序。铁水脱硫预处理技术因其良好的实用性和经济性受到众多钢铁企业的青睐。机械搅拌脱硫作为常见的铁水脱硫预处理方法在钢铁冶金行业中得到广泛应用。

为降低工业试验的经济成本，缩短试验周期，解决现场试验工艺稳定控制困难的问题。不少学者采用了水力学物理模拟实验装置对铁水机械搅拌脱硫过程进行模拟研究。为对铁水罐内多相流场及熔池内搅拌混匀过程进行准确测定分析研究，需实验搅拌头在水模试验内不同潜入深度下的流场状态。因此，实验装置中需要实现搅拌头精确升降的功能。

搅拌头在高速旋转过程中，因与水的相互作用会产生一定的振动，导致搅拌头偏心晃动，会影响实验中对搅拌头潜入深度与搅拌偏心等对流场状态的准确研究结果。因而合理的搅拌升降机构对水模脱硫实验研究较为重要。现有的水模升降机构有采用卷扬或其他的机构，存在结构不稳固，刚性连接性差，升降控制精度不高，易振动从而影响实验分析结果的缺点。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于铁水脱硫水模实验的搅拌头升降装置，该装置能够实现搅拌头精确、稳定的升降。

为实现上述目的，本实用新型所设计的用于铁水脱硫水模实验的搅拌头升降装置，包括台架、驱动机构、升降机构和控制箱；所述台架的顶部设置有用于安装驱动机构的台架平台，所述台架的中部设置有将台架分成上下两层的隔板，其中上层为后述升降平台的移动区域，下层为水模铁水罐放置区；所述升降机构包括升降平台、两根丝杆和两根光杆；所述升降平台用于安装搅拌头；两根丝杠分别套入固定于升降平台两个相对角孔内且与其螺纹相匹配的丝杠螺母中(声明：在升降平台相对角孔内直接车出螺纹视为丝杆螺母的等同特征)，所述丝杠下端通过第一轴承组件与隔板相连，所述丝杆上端穿过固定于台架平台上的第二轴承组件后与驱动机构相连；两根光杠分别套入固定于升降平台另外两个相对角孔内的滑套中，所述光杠的上下端分别与台架平台、升降平台固定连接；所述升降平台在光杆套入的位置处设置有电磁抱闸，所述电磁抱闸在断电时抱住光杆对其制动。

上述装置的工作过程简述如下：1)升降平台移动时，电磁抱闸通电松开，由控制箱控制驱动机构带动丝杠旋转，升降平台上的丝杠螺母把丝杠旋转转换为升降平台的垂直上下运动。2)移动停止时，驱动机构断电，电磁抱闸断电抱死，升降平台通过丝杠的自锁以及抱闸而固定。

优选的，所述台架的侧面沿升降平台移动方向设置有电子尺，所述电子尺的读数头与升降平台联接并同步移动。升降平台移动时，带动电子尺的读数头上下移动，从而指示安装在升降平台上的搅拌头的上下移动距离。

优选的，所述台架的侧面与升降平台上下移动限高度一致的位置处分别设置有上极限和下极限，所述上极限和下极限与所述电子尺的读数头位于同一竖直面上并可通过读数头触发。

可选的，所述台架的侧面与升降平台上下移动限高度一致的位置处分别设置有上极限和下极限，所述升降平台的侧边设置有用于触发上极限和下极限的极限挡片。

优选的，所述驱动机构包括伺服电机、减速器、两个第一齿形带轮、一个第二齿形带轮、两个导向带轮、一个张紧带轮和一条齿形同步带；所述第一齿形带轮设置在丝杠的顶端，所述第二齿形带轮设置在减速器的输出轴上；所述齿形同步带套在第二齿形带轮和两个第一齿形带轮上；所述导向带轮设置在第二齿形带轮的两侧，用于调整齿形同步带方向以增大第二齿形带轮包角；所述张紧带轮设置在齿形同步带的侧面，用于调整齿形同步带的张紧度。

优选的，所述控制箱的信号输入端与上极限、下极限的信号输出端相连，所述控制箱的控制信号输出端与伺服电机、电磁抱闸的控制信号输入端相连。

本实用新型的有益效果是：该装置通过两根丝杠的同步转动以及两根光杠的导向定位作用，使升降平台的刚性更好，结构更加稳固；可实现铁水脱硫水模实验搅拌头潜入深度的精确移动控制，避免因搅拌头高速搅拌时出现晃动导致对水模实验流场状态准确分析的不利影响。

附图说明

图1为本实用新型所设计的搅拌头升降装置的前视图

图2为图1中搅拌头升降装置的侧视图

图3为图1中搅拌头升降装置的俯视图

图4为图1中搅拌头升降装置的右前视立体图

图5为图1中搅拌头升降装置的左前视立体图

图6为图1中搅拌头升降装置的电气控制示意图