[发明专利]步进炉用步进装置

说明书

技术领域

本发明涉及工业炉技术领域，具体涉及一种步进炉用步进装置。

背景技术

步进炉是钢铁行业大量采用的炉型，例如钢铁厂轧钢车间的轧前加热炉、无缝钢管厂热轧管生产线的荒管再加热炉、钢管热处理线的淬火炉和回火炉等，其数量庞大。

步进炉依靠步进装置不断重复的矩形步进运动来移动料坯，将料坯从装料端连续不断地输送到出料端。在这一过程中料坯逐步完成预热、加热和均热，达到工艺所需要的温度。

现有步进炉的步进装置的运行方式为：

第一步：上升运动。升降装置(连同其所承载的平移框架、步进梁和料坯等)在升降驱动系统的驱动下作上升运动，将电能转换为升降装置(连同其所承载的荷载)的重力势能的增量和摩擦耗能。

第二步：高位平移前进运动。平移框架(连同其所承载的步进梁和料坯等)在平移驱动系统的驱动下在升降装置上作平移前进运动。

第三步：下降运动。升降装置(连同其所承载的平移框架、步进梁和料坯等)在升降驱动装置的驱动下作下降运动，电能用于克服升降装置(连同其所承载的荷载)的重力冲击和克服摩擦。

第四步：低位平移后退运动。平移框架(连同其所承载的步进梁和料坯等)在平移驱动系统的驱动下一起在升降装置上作平移后退运动，回到初始位置。

步进装置每做一次“上升—前进—下降—后退”的矩形步进运动便可以将料坯前送一步，不断地重复这一矩形步进运动，料坯就会一步一步往前走，最终完成将料坯从装料口送到出料口的目的。

根据现有工程的运用情况，现有步进装置主要存在以下问题：

1)上升过程中，升降驱动系统需要克服升降装置(连同其所承载的荷载)的重力做功。由于这一重量非常大，通常都有一千多吨，所以驱动系统的功率非常大，通常装机容量会达到几百千瓦。一方面造成工程投资较高；另一方面电能消耗巨大，生产运行成本高。

2)在下降过程中，由于重力的作用，步进装置有加速下冲的趋势，升降驱动系统需要继续工作，抵消步进装置的巨大重力势能，避免造成快速下冲事故。巨大的重力势能不但不能回收利用，同时还被迫消耗电能。

因此，有必要研发出一种节能型步进装置，简单有效地回收利用下降过程中巨大的重力势能，大幅度降低驱动系统的功率，避免造成下冲事故，有效降低运行能耗，并降低工程投资。

发明内容

本发明的目的是提供一种步进炉用步进装置，克服现有步进装置存在的装机功率大、投资高、运行能耗高的缺点，提高步进装置运行的平稳性。

为了实现上述目的，本发明提出一种步进炉用步进装置，包括：

升降框架，所述升降框架能够作升降运动；

平移框架，所述平移框架设置于所述升降框架上，能够沿水平方向移动；

储能部件，所述储能部件连接至所述升降框架，用于储存所述升降框架及其载荷的重力势能。

优选地，所述储能部件包括配重块和滑轮，所述配重块通过绕过所述滑轮的连接件连接至所述升降框架，从而所述配重块的运动方向与所述升降框架的运动方向相反。

优选地，所述步进炉用步进装置还包括导向装置，所述导向装置设于所述配重块外部，用于限制所述配重块的运动方向。

优选地，所述滑轮设置于所述导向装置上。

优选地，所述步进炉用步进装置还包括分别设置于所述升降框架的上表面和下表面的上轮组和下轮组。

优选地，所述步进炉用步进装置还包括斜轨，所述下轮组能够在所述斜轨上滚动。

优选地，所述斜轨的下端设有挡块。

优选地，所述步进炉用步进装置还包括升降驱动装置，所述升降驱动装置用于辅助驱动所述升降框架上升或下降。

优选地，所述升降驱动装置是液压驱动装置或电驱动装置。

优选地，所述步进炉用步进装置还包括平移驱动装置，所述平移驱动装置用于驱动所述平移框架沿水平方向移动。

本发明提供的步进炉用步进装置的有益效果在于：

1、升降框架上升运动，储能部件释放其所储存的势能用于驱动升降框架及其上方载荷上升；升降框架下降运动，储能部件将升降框架及其上方载荷减少的重力势能转化为储能部件势能加以储存；平移框架及其上方载荷可沿水平方向往复运动；从而可实现“上升-前进-下降-后退”的矩形步进运动，可有效降低运行能耗和工程设备的投资。