一种钢包内衬智能自适应喷涂系统的制作方法

专利检索2025-09-14  38


本技术涉及炼钢厂钢包内衬的涂料喷涂领域,特别涉及一种钢包内衬智能自适应喷涂系统。


背景技术:

1、钢包既是运输钢水的重要载体又是炉外精炼的容器,合理的钢包有效运行控制,是实现炼钢厂炉机匹配的基础,对提高炼钢厂运行效率、改善生产环境等方面都有重要意义。但在钢包的使用过程中,钢包内壁粘渣导致钢包有效容积减小、修复周期延长、甚至钢包报废,明显地影响了钢包寿命和工作效率。同时,钢包内衬粘渣后,空包重量增加,使吊运钢包的桁车长期处于超载状况,给桁车的安全生产也带来隐患。

2、目前,钢包内衬喷涂主要是通过人工的方法解决,主要做法是在钢包运行的一定空间区域内建设供人工喷涂用的建筑物,提升人机操作高度,在建筑物内搭建涂料的加压和输送系统,当钢包运输车从该建筑物经过时,由1-2人启动涂料搅拌系统和加压系统,另1人站在建筑物的某一高点,通过人工手动控制喷涂点、目测钢包内壁或内部有无钢渣,应用长期经验的方法进行涂料点和喷涂量的控制。

3、人工喷涂方法基本解决了钢包内壁喷涂的工艺需求,但是存在严重的缺陷或不足,主要体现在以下几个方面:(1)人工对钢包内衬的喷涂工艺没法控制涂料的量,涂料在钢包各处均匀性、分布性较差,涂料喷涂效果无法保证。(2)钢包底部积水比较严重,一旦钢包内部出现积水,导致钢包内钢水由于气体体积膨胀而导致钢水飞溅,严重时可能伤及操作人员。(3)人工喷涂工艺每天至少安排4-6人工作,但是根据包钢钢渣运输工艺,每3小时完成一次喷涂工艺,喷涂时间不到10分钟,严重浪费了人力和财力,生产成本大大提高。


技术实现思路

1、本实用新型针对上述背景技术提出的现有技术存在的缺陷或不足,提供一种钢包内衬智能自适应喷涂系统,该系统对整个喷涂工艺流程实现自动控制,使钢包内壁喷涂更加均匀,提高喷涂质量,解决积液现象。

2、为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是一种钢包内衬智能自适应喷涂系统,包括:

3、钢包转运单元,包括转运小车和轨道,转运小车的行走轮与轨道顶面接触并能沿着轨道滚动行进,转运小车上放置钢包;

4、喷涂执行单元,包括喷涂装置、支撑架,喷涂装置通过支撑架固定设置于建筑物前侧;喷涂装置用于对移动中的钢包上边缘、内壁和底部进行涂料喷涂;

5、钢包检测单元,用于对移动中的钢包的位置、速度及钢包内温度、钢包内部形状及是否有物品、钢包口径进行检测,钢包检测单元设置于喷涂执行单元上;

6、主控单元,所述主控单元分别与喷涂执行单元、钢包检测单元通信连接,主控单元接收钢包检测单元上传的钢包检测数据信息,判定是否需要对该钢包进行涂料喷涂,当需要喷涂涂料时,确定喷涂位置、喷涂量及喷涂速度,并发信号指令至喷涂执行单元,控制喷涂执行单元喷涂涂料。

7、进一步地,所述喷涂装置包括平移机构、旋转机构、升降机构、喷涂机构,所述平移机构包括横向运动组件和纵向运动组件,横向运动组件通过若干竖直等距设置的支撑架安装于建筑物前侧,纵向运动组件滑动连接于横向运动组件底部,所述平移机构用于实现所述喷涂机构的横向和纵向的往复运动;所述升降机构通过旋转机构与纵向平移机构连接,旋转机构用于实现所述喷涂机构的旋转运动,升降机构用于实现所述喷涂机构的上升或下降运动,所述升降机构包括承载台、第一升降运动组件和第二升降运动组件,第一升降运动组件和第二升降运动组件设置于承载台上,承载台与旋转机构相连接;所述喷涂机构包括第一喷涂组件和第二喷涂组件,第一喷涂组件设置于第一升降运动组件上,第一喷涂组件随着第一升降运动组件的升降而升降,对移动中的钢包内壁进行涂料喷涂,第二喷涂组件设置于第二升降运动组件上,第二喷涂组件随着第二升降运动组件的升降而升降,对移动中的钢包上边缘和底部进行涂料喷涂。

8、进一步地,所述横向运动组件包括与支撑架固定连接的平移支架,平移支架底部设置两条平行的横向导轨,两条横向导轨上滑动连接第一滑块,平移支架左右两端均设置有第一链轮,位于平移支架左端的第一链轮与固定于平移支架上的第一驱动电机的输出轴连接,两个第一链轮之间通过第一链条传动连接,且第一链条的两端与第一滑块的左右两侧分别固定连接;所述纵向运动组件包括纵向设置于第一滑块底部的两条平行的纵向导轨,两条纵向导轨上滑动连接第二滑块,第一滑块前后两端均设置有第二链轮,位于第一滑块前端的第二链轮与固定于第一滑块上的第二驱动电机的输出轴连接,两个第二链轮之间通过第二链条传动连接,且第二链条的两端与第二滑块的前后两侧分别固定连接。

9、进一步地,所述旋转机构包括转轴,竖直设置的转轴的上端与第二滑块中心处转动连接,转轴的下端与承载台固定连接,转轴上设置从动齿轮,第二滑块底部安装有旋转驱动电机,旋转驱动电机的输出轴上连接与从动齿轮相啮合的主动齿轮。

10、进一步地,所述第一升降运动组件包括设置于承载台前侧的两条平行的第三导轨,两条第三导轨上滑动连接第三滑块,承载台上下两端均设置有第三链轮,位于承载台上端的第三链轮与固定于承载台上的第三驱动电机的输出轴连接,两个第三链轮之间通过第三链条传动连接,且第三链条的两端与第三滑块的上下两侧分别固定连接;所述第二升降运动组件包括设置于承载台后侧的两条平行的第四导轨,两条第四导轨上滑动连接第四滑块,承载台上下两端均设置有第四链轮,第四链轮位于第三链轮后侧,位于承载台上端的第四链轮与固定于承载台上的第四驱动电机的输出轴连接,两个第四链轮之间通过第四链条传动连接,且第四链条的两端与第四滑块的上下两侧分别固定连接。

11、进一步地,所述第一喷涂组件包括第一涂料储存箱、第一加压泵、第一喷头,第一涂料储存箱和第一加压泵均设置于第三滑块上,第一涂料储存箱通过第一输送管与第一加压泵连接,第一加压泵通过第一连接管与第一喷头连接,第一输送管上设置第一电磁阀,第一连接管上设置第一流量计;所述第二喷涂组件包括第二涂料储存箱、第二加压泵、第二喷头,第二涂料储存箱和第二加压泵均设置于第四滑块上,第二涂料储存箱通过第二输送管与第二加压泵连接,第二加压泵通过第二连接管与第二喷头连接,第二输送管上设置第二电磁阀,第二连接管上设置第二流量计。

12、进一步地,所述钢包检测单元包括位置传感器、ccd摄像头、温度传感器、激光测距传感器,每个支撑架上设置一个位置传感器,位置传感器设置高度与转运小车的行走轮中心处高度相同,位置传感器用于检测移动中的钢包的位置和速度,ccd摄像头、温度传感器、激光测距传感器均设置于承载台底面上,ccd摄像头用于检测钢包内部形状及是否有物品、钢包口径,温度传感器头用于检测钢包内部温度,激光测距传感器用于检测钢包底部与承载台之间的距离以确定钢包是处于空包还是半包状态。

13、进一步地,所述主控单元包括安装于建筑物内的plc电控箱,plc电控箱分别与第一驱动电机、第二驱动电机、旋转驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机、第一加压泵、第一电磁阀、第一流量计、第二加压泵、第二电磁阀、第二流量计、位置传感器、ccd摄像头、温度传感器及激光测距传感器通讯连接。

14、与现有技术相比,本实用新型的有益技术效果:

15、本实用新型通过设置喷涂执行单元、钢包检测单元、主控单元,实现了钢包内衬喷涂涂料的自动控制,使钢包内壁喷涂更加均匀,提高喷涂质量,解决积液现象,提高钢包内壁喷涂效率及安全性;喷涂执行单元设置在钢包运动的建筑物前面,便于操作;钢包检测单元能够实现钢包的定位跟踪、温度检测及半包或空包的判定等,并通过主控单元控制喷涂执行单元喷涂涂料的喷涂量及喷涂速度,实现对钢包内衬的有效喷涂。


技术特征:

1.一种钢包内衬智能自适应喷涂系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的钢包内衬智能自适应喷涂系统,其特征在于:所述喷涂装置包括平移机构、旋转机构、升降机构、喷涂机构,所述平移机构包括横向运动组件和纵向运动组件,横向运动组件通过若干竖直等距设置的支撑架安装于建筑物前侧,纵向运动组件滑动连接于横向运动组件底部,所述平移机构用于实现所述喷涂机构的横向和纵向的往复运动;所述升降机构通过旋转机构与纵向平移机构连接,旋转机构用于实现所述喷涂机构的旋转运动,升降机构用于实现所述喷涂机构的上升或下降运动,所述升降机构包括承载台、第一升降运动组件和第二升降运动组件,第一升降运动组件和第二升降运动组件设置于承载台上,承载台与旋转机构相连接;所述喷涂机构包括第一喷涂组件和第二喷涂组件,第一喷涂组件设置于第一升降运动组件上,第一喷涂组件随着第一升降运动组件的升降而升降,对移动中的钢包内壁进行涂料喷涂,第二喷涂组件设置于第二升降运动组件上,第二喷涂组件随着第二升降运动组件的升降而升降,对移动中的钢包上边缘和底部进行涂料喷涂。

3.根据权利要求2所述的钢包内衬智能自适应喷涂系统,其特征在于:所述横向运动组件包括与支撑架固定连接的平移支架,平移支架底部设置两条平行的横向导轨,两条横向导轨上滑动连接第一滑块,平移支架左右两端均设置有第一链轮,位于平移支架左端的第一链轮与固定于平移支架上的第一驱动电机的输出轴连接,两个第一链轮之间通过第一链条传动连接,且第一链条的两端与第一滑块的左右两侧分别固定连接;所述纵向运动组件包括纵向设置于第一滑块底部的两条平行的纵向导轨,两条纵向导轨上滑动连接第二滑块,第一滑块前后两端均设置有第二链轮,位于第一滑块前端的第二链轮与固定于第一滑块上的第二驱动电机的输出轴连接,两个第二链轮之间通过第二链条传动连接,且第二链条的两端与第二滑块的前后两侧分别固定连接。

4.根据权利要求3所述的钢包内衬智能自适应喷涂系统,其特征在于:所述旋转机构包括转轴,竖直设置的转轴的上端与第二滑块中心处转动连接,转轴的下端与承载台固定连接,转轴上设置从动齿轮,第二滑块底部安装有旋转驱动电机,旋转驱动电机的输出轴上连接与从动齿轮相啮合的主动齿轮。

5.根据权利要求4所述的钢包内衬智能自适应喷涂系统,其特征在于:所述第一升降运动组件包括设置于承载台前侧的两条平行的第三导轨,两条第三导轨上滑动连接第三滑块,承载台上下两端均设置有第三链轮,位于承载台上端的第三链轮与固定于承载台上的第三驱动电机的输出轴连接,两个第三链轮之间通过第三链条传动连接,且第三链条的两端与第三滑块的上下两侧分别固定连接;所述第二升降运动组件包括设置于承载台后侧的两条平行的第四导轨,两条第四导轨上滑动连接第四滑块,承载台上下两端均设置有第四链轮,第四链轮位于第三链轮后侧,位于承载台上端的第四链轮与固定于承载台上的第四驱动电机的输出轴连接,两个第四链轮之间通过第四链条传动连接,且第四链条的两端与第四滑块的上下两侧分别固定连接。

6.根据权利要求5所述的钢包内衬智能自适应喷涂系统,其特征在于:所述第一喷涂组件包括第一涂料储存箱、第一加压泵、第一喷头,第一涂料储存箱和第一加压泵均设置于第三滑块上,第一涂料储存箱通过第一输送管与第一加压泵连接,第一加压泵通过第一连接管与第一喷头连接,第一输送管上设置第一电磁阀,第一连接管上设置第一流量计;所述第二喷涂组件包括第二涂料储存箱、第二加压泵、第二喷头,第二涂料储存箱和第二加压泵均设置于第四滑块上,第二涂料储存箱通过第二输送管与第二加压泵连接,第二加压泵通过第二连接管与第二喷头连接,第二输送管上设置第二电磁阀,第二连接管上设置第二流量计。

7.根据权利要求6所述的钢包内衬智能自适应喷涂系统,其特征在于:所述主控单元包括主控单元包括安装于建筑物内的plc电控箱,plc电控箱分别与第一驱动电机、第二驱动电机、旋转驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机、第一加压泵、第一电磁阀、第一流量计、第二加压泵、第二电磁阀、第二流量计、位置传感器、ccd摄像头、温度传感器及激光测距传感器通讯连接。


技术总结
本技术提供一种钢包内衬智能自适应喷涂系统,涉及炼钢厂钢包内衬的涂料喷涂领域。该系统包括钢包转运单元、喷涂执行单元、钢包检测单元和主控单元;所述喷涂执行单元包括喷涂装置、支撑架,喷涂装置包括平移机构、旋转机构、升降机构、喷涂机构。本技术实现了钢包内衬喷涂涂料的自动控制,使钢包内壁喷涂更加均匀,提高喷涂质量,解决积液现象,提高钢包内壁喷涂效率及安全性;喷涂执行单元设置在钢包运动的建筑物前面,便于操作;钢包检测单元能够实现钢包的定位跟踪、温度检测及半包或空包的判定等,并通过主控单元控制喷涂执行单元喷涂涂料的喷涂量及喷涂速度,实现对钢包内衬的有效喷涂。

技术研发人员:张学良,郭席浩
受保护的技术使用者:天水长城电工电器设备有限公司
技术研发日:20231007
技术公布日:2024/5/29
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