本實(shí)用新型屬于冶金行業(yè)煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于煉鋼廠鋼水罐底吹氬氣的自動(dòng)連接的設(shè)施，特別涉及一種氣體耦合裝置。

背景技術(shù)：

目前，國內(nèi)冶金行業(yè)鋼鐵企業(yè)，在現(xiàn)有技術(shù)中采用吹氬導(dǎo)向裝置用于煉鋼廠鋼水罐底吹氬氣的自動(dòng)連接作用，改變傳統(tǒng)手工連接既危險(xiǎn)又耗時(shí)的狀況。當(dāng)鋼水罐徐徐落下座到鋼水罐車上的同時(shí)，吹氬裝置會(huì)沿著導(dǎo)向裝置的導(dǎo)向段慢慢地與導(dǎo)向裝置接合，直至鋼水罐完全坐到鋼水罐車上后實(shí)現(xiàn)吹氬裝置與導(dǎo)向裝置完全的接合，達(dá)到工作狀態(tài)。在此期間，吹氬裝置會(huì)產(chǎn)生小角度的擺動(dòng)和壓縮位移。當(dāng)鋼水罐吊離鋼水罐車后，吹氬裝置靠彈簧回彈和球面墊實(shí)現(xiàn)自動(dòng)恢復(fù)原位置。導(dǎo)向裝置通過焊接的方法與鋼水罐形成固定連接。吹氬裝置下支座預(yù)先焊接到鋼水罐車體上，再通過螺栓將吹氬裝置固定。吹氬裝置為柔性結(jié)構(gòu)，由主桿、上蓋、彈簧、底座、球面墊、鎖緊螺母和防護(hù)套組成。工作時(shí)，彈簧整體會(huì)產(chǎn)生一定角度的擺動(dòng)，還會(huì)有一定量的軸向壓縮。彈簧下端套在底座上使其上端可以隨主桿的擺動(dòng)而擺動(dòng)，以補(bǔ)償鋼水罐變形帶來的導(dǎo)向裝置水平方向的位置誤差；彈簧被軸向壓縮，一是可以補(bǔ)償鋼水罐變形帶來的導(dǎo)向裝置垂直方向的位置誤差，二是可以滿足氣體耦合時(shí)結(jié)合面處密封的需要。通過鎖緊螺母將球面墊與底座連接，一是起到彈簧預(yù)緊作用；二是保證吹氬裝置不工作時(shí)能夠可靠回位；三是在導(dǎo)向裝置與吹氬裝置剛剛接觸時(shí)，允許吹氬裝置產(chǎn)生小幅擺動(dòng)。防護(hù)套為石棉制品，防止高溫鋼渣等異物進(jìn)入吹氬裝置內(nèi)部將彈簧卡死，從而喪失工作能力。

吹氬導(dǎo)向裝置工作環(huán)境惡劣，容易被上方落下或飛濺出的鋼渣砸壞、燒壞或埋沒?，F(xiàn)有的吹氬裝置雖然有防護(hù)套作保護(hù)，但防護(hù)能力有限，經(jīng)常損壞而使彈簧暴露在惡劣環(huán)境中被鋼渣卡死無法工作，或受高溫烘烤等原因很快失去彈性無法工作。彈簧受壓縮的同時(shí)還受到傾翻力矩的作用，降低了使用壽命。尤其在受到?jīng)_擊載荷時(shí)，更加劇了使用壽命短的狀況，甚至出現(xiàn)彈簧鋼絲斷裂現(xiàn)象。

吹氬導(dǎo)向裝置分為單線型和雙線型。所謂的雙線型，其實(shí)就是在單套吹氬導(dǎo)向裝置不能滿足大型鋼水罐底吹氣供氣時(shí)，采用兩套吹氬導(dǎo)向裝置并聯(lián)的方式滿足鋼水罐底吹氣供氣需求，投資費(fèi)用增加近1倍。

由于上述原因，既造成生產(chǎn)維護(hù)不方便、運(yùn)行故障率高和壽命較短，又造成雙線型投資近乎翻倍等缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服上述存在的缺陷，提供一種氣體耦合裝置，解決鋼水罐底吹氬氣自動(dòng)連接問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種氣體耦合裝置,包括氣體耦合輸入裝置和氣體耦合輸出裝置，氣體耦合輸入裝置包括主桿，主桿外套設(shè)主彈簧和主彈簧上蓋，并由主桿上的凸沿限位，主彈簧上蓋與主彈簧底座內(nèi)外徑配合形成滑動(dòng)密封，并由鎖緊螺母緊固在主桿上，主彈簧底座通過對稱設(shè)置的銷軸一與支撐板一連接，主彈簧底座與支撐板一之間對稱設(shè)置副彈簧機(jī)構(gòu)一，支撐板一通過對稱設(shè)置的銷軸二與支撐板二連接，支撐板一與支撐板二之間對稱設(shè)置副彈簧機(jī)構(gòu)二，銷軸一與副彈簧機(jī)構(gòu)一相位差90°，銷軸二與副彈簧機(jī)構(gòu)二相位差90°。

副彈簧機(jī)構(gòu)一與副彈簧機(jī)構(gòu)二相位差90°，成十字交叉分布，氣體耦合輸出裝置包括導(dǎo)向錐套，導(dǎo)向錐套通過懸掛軸及套設(shè)在懸掛軸上的關(guān)節(jié)軸承與上座連接，導(dǎo)向錐套內(nèi)孔上設(shè)有導(dǎo)向鍵，氣體耦合輸入裝置的主桿通過導(dǎo)向鍵導(dǎo)向插裝在導(dǎo)向錐套內(nèi)孔里。

所述的主桿與外部氣源連接，其內(nèi)部設(shè)有1～2個(gè)通氣孔。

所述的導(dǎo)向錐套內(nèi)設(shè)有與主桿的通氣孔相通的出氣孔，出氣孔連接到鋼水罐底部。

所述的副彈簧機(jī)構(gòu)一和副彈簧機(jī)構(gòu)二結(jié)構(gòu)相同，副彈簧機(jī)構(gòu)一和副彈簧機(jī)構(gòu)二均包括副彈簧桿，副彈簧桿上安裝球面墊、副彈簧座及副彈簧。

所述的支撐板二固定在鋼水罐車上。

所述的上座固定在鋼水罐上。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

1.主彈簧上蓋內(nèi)徑與主彈簧底座外徑配合，形成滑動(dòng)密封，取代原石棉防塵套作業(yè)，即長壽又可靠。

2.副彈簧機(jī)構(gòu)一、二形成的萬向十字軸節(jié)使主桿在水平方向上可以做適度的擺動(dòng)，使自由狀態(tài)下的主桿始終保持垂直態(tài)。

3.上座通過關(guān)節(jié)軸承和懸掛軸與導(dǎo)向錐套配合，形成的萬向軸節(jié)使通過關(guān)節(jié)軸承懸掛在鋼水罐上的導(dǎo)向錐套依靠自重始終保持垂直態(tài)。

4.鋼水罐座入鋼水罐車時(shí)，氣體耦合輸出裝置與氣體耦合輸入裝置自動(dòng)連接到一起，主桿內(nèi)孔與導(dǎo)向錐套內(nèi)孔形成耦合，實(shí)現(xiàn)底吹氣的自由輸送。

5.本實(shí)用新型設(shè)計(jì)為剛性萬向節(jié)結(jié)構(gòu)，主彈簧不再承受傾翻力矩的作用；通過剛性滑動(dòng)密封結(jié)構(gòu)取代柔性石棉防護(hù)套，主彈簧工作環(huán)境安全、可靠，可大幅提高主彈簧運(yùn)行壽命；由于主桿雙內(nèi)孔設(shè)計(jì)形式，單套氣體耦合裝置就可以滿足原雙套吹氬導(dǎo)向裝置的作用，可節(jié)省投資近50％；具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)維護(hù)方便和運(yùn)行壽命高等特點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中B-B剖視圖。

圖中：主桿1、主彈簧上蓋101、主彈簧102、主彈簧底座103、鎖緊螺母104、支撐板一109、軸二110、支撐板二111、銷軸一112；

副彈簧機(jī)構(gòu)一12、銷副彈簧機(jī)構(gòu)二13、副彈簧桿120、球面墊123、副彈簧座122、副彈簧121；

導(dǎo)向錐套2、懸掛軸203、關(guān)節(jié)軸承202、上座204。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)一步說明：

如圖1-圖2，一種氣體耦合裝置,包括氣體耦合輸入裝置和氣體耦合輸出裝置，氣體耦合輸入裝置包括主桿1，主桿1外套設(shè)主彈簧102和主彈簧上蓋101，并由主桿上的凸沿限位，主彈簧上蓋101與主彈簧底座103內(nèi)外徑配合形成滑動(dòng)密封，并由鎖緊螺母104緊固在主桿1上，主彈簧底座103通過對稱設(shè)置的銷軸一112與支撐板一109連接，主彈簧底座103與支撐板一109之間對稱設(shè)置副彈簧機(jī)構(gòu)一12，銷軸一112與副彈簧機(jī)構(gòu)一12相位差90°。支撐板一109通過對稱設(shè)置的銷軸二110與支撐板二111連接，支撐板二固定在鋼水罐車上。支撐板一110與支撐板二111之間對稱設(shè)置副彈簧機(jī)構(gòu)二13，銷軸二110與副彈簧機(jī)構(gòu)二13相位差90°。副彈簧機(jī)構(gòu)一12與副彈簧機(jī)構(gòu)二13之間相位差90°，成十字交叉分布。副彈簧機(jī)構(gòu)一12和副彈簧機(jī)構(gòu)二13結(jié)構(gòu)相同，副彈簧機(jī)構(gòu)一12和副彈簧機(jī)構(gòu)二13均包括副彈簧桿120，副彈簧桿120上安裝球面墊123、副彈簧座122及副彈簧121。主桿1與外部氣源連接，其內(nèi)部設(shè)有1～2個(gè)通氣孔。

氣體耦合輸出裝置包括導(dǎo)向錐套2，導(dǎo)向錐套2通過懸掛軸203及套設(shè)在懸掛軸203上的關(guān)節(jié)軸承202與上座204連接，上座固定在鋼水罐上。導(dǎo)向錐套2內(nèi)孔設(shè)有導(dǎo)向鍵201，氣體耦合輸入裝置的主桿1通過導(dǎo)向鍵201導(dǎo)向插裝在導(dǎo)向錐套2內(nèi)孔里。導(dǎo)向錐套內(nèi)設(shè)有與主桿的通氣孔相通的出氣孔，出氣孔連接到鋼水罐底部。

氣體耦合輸出裝置座入氣體耦合輸入裝置過程中，導(dǎo)向錐套下端面與主桿上端面接觸，并壓迫主桿向下移動(dòng)；主桿向下移動(dòng)時(shí)通過主彈簧上蓋使主彈簧壓縮，坐在主彈簧底座上的主彈簧產(chǎn)生反作用力為確保導(dǎo)向錐套下端面與主桿上端面之間形成可靠密封提供了必要的正壓力；導(dǎo)向錐套下端面與主桿上端面之間形成的密封面為平面，密封性大為提高。

主桿內(nèi)部設(shè)有1個(gè)通氣孔時(shí)，氣體耦合裝置為單線型吹氬導(dǎo)向裝置。主桿內(nèi)部設(shè)有2個(gè)通氣孔時(shí)，氣體耦合裝置為雙線型吹氬導(dǎo)向裝置。

上面所述僅是本實(shí)用新型的基本原理，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型對其進(jìn)行等同變化和修飾，均在本專利技術(shù)保護(hù)方案的范疇之內(nèi)。