[發明專利]用于高爐冷卻壁的便攜式超高壓水射流切割機構

在審

• 申請號: 202010579901.6
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111644985A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 李保增;王立輝;高盛陽;王俊;俞樟勇;朱郁文;白文強;蔣基洪;許芩
• 申請（專利權）人: 寶武裝備智能科技有限公司;上海寶鼎機械制造有限公司
• 主分類號: B24C1/04
• 分類號: B24C1/04;B24C3/00;C21B7/10
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 沈國良

本發明公開了一種用于高爐冷卻壁的便攜式超高壓水射流切割機構，本機構包括水射流切割頭、安裝基座、X軸運動單元、Y軸運動單元和Z軸運動單元；X軸運動單元和Y軸運動單元分別包括呈垂直布置的導軌、導桿和齒條，以及沿導軌滑移的水平滑塊和沿固定塊滑移的導桿，水平滑塊和導桿分別通過驅動齒輪和伺服電機驅動，驅動齒輪與齒條嚙合，水平導軌和齒條設于安裝基座，Z軸運動單元由設于導桿末端的固定滑板以及沿固定滑板滑移的滑動滑板構成，夾持座設于滑動滑板，水射流切割頭設于夾持座。本機構定位安裝到爐殼上，通過配套高壓泵等設備，由操作臺遠程控制，實現對高爐爐殼及冷卻壁任意形狀的切割，提高切割質量及效率。

技術領域

本發明涉及設備檢測檢修技術領域，尤其涉及一種用于高爐冷卻壁的便攜式超高壓水射流切割機構。

背景技術

通常，高爐在爐體部位均安裝有若干段冷卻壁對爐體進行冷卻，當高爐使用一定年限后，冷卻壁會出現水道漏水、冷卻壁磨損甚至燒損現象發生，嚴重影響高爐的冷卻效果，進而影響高爐正常生產運行。通常采取的措施是冷卻壁穿管或鉆孔安裝圓柱形微冷，但冷卻效果有限，保護爐殼作用不明顯。為了有效延長冷卻壁使用壽命，比較理想解決措施是開孔安裝銅冷卻板，安裝銅冷卻板需開具腰型孔，常規開孔方式是火切或等離子切割，但熱應力集中，對爐殼損壞較大，一般不宜采用。

超高壓水射流切割屬于冷卻割，不會造成材料氧化、金相組織發生變化等，也不會造成工件變形。同時切割過程中使用水和砂，不產生粉塵，綠色環保。因此高壓水射流切割是一種比較理想的高爐爐殼及冷卻壁的切割開孔技術。

傳統的水射流設備只有通過裝備龐大的設備支架和復雜的管路才能提高壓力和流量，需要較大的作業空間。目前已有的高壓水射流裝置主要用于清洗、壓力測量、切割等，而切割主要是薄壁切割（一般厚度小于40mm），其切割厚度不能滿足高爐冷卻壁切割的使用需求。為此，有必要提供一種用于高爐爐殼和冷卻壁的便攜式超高壓水射流切割機構。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種用于高爐冷卻壁的便攜式超高壓水射流切割機構，本機構克服傳統高壓水射流裝置的缺陷，將本機構定位安裝到爐殼上，通過配套高壓泵等設備，由操作臺遠程控制，實現對高爐爐殼及冷卻壁任意形狀的切割，提高切割質量及效率。

為解決上述技術問題，本發明用于高爐冷卻壁的便攜式超高壓水射流切割機構包括水射流切割頭、安裝基座、X軸運動單元、Y軸運動單元和Z軸運動單元；

所述X軸運動單元包括水平間隔設于所述安裝基座的兩根水平導軌、設于安裝基座并位于兩根水平導軌之間的第一齒條、水平滑塊、第一驅動齒輪和第一伺服電機，所述水平滑塊設于所述兩根水平導軌，所述第一驅動齒輪和第一伺服電機設于所述水平滑塊，所述第一驅動齒輪與第一齒條嚙合并在所述第一伺服電機驅動下使所述水平滑塊沿兩根水平導軌滑移；

所述Y軸運動單元包括間隔布置的兩根垂直導桿、設于兩根垂直導桿之間的第二齒條、固定塊、第二驅動齒輪和第二伺服電機，所述固定塊設于所述水平滑塊頂面，所述兩根垂直導桿穿過所述固定塊，所述第二驅動齒輪和第二伺服電機設于所述固定塊，所述第二驅動齒輪與第二齒條嚙合并在所述第二伺服電機驅動下使所述兩根垂直導桿沿固定塊滑移；

所述Z軸運動單元包括固定滑板、滑動滑板、鎖緊螺栓和夾持座，所述固定滑板設于所述兩根垂直導桿末端并且垂直于所述X軸運動單元和Y軸運動單元的平面，所述滑動滑板通過滑槽設于所述固定滑板并沿固定滑板滑移，所述鎖緊螺栓擰于所述固定滑板并且鎖定所述滑動滑板的位置，所述夾持座設于所述滑動滑板，所述水射流切割頭設于所述夾持座。

進一步，所述安裝基座包括分別設于所述兩根水平導軌兩端的安裝底板，所述安裝底板兩端分別開設安裝孔。

進一步，本機構還包括第一減速器和第二減速器，所述第一伺服電機通過所述第一減速器驅動所述第一驅動齒輪，所述第二伺服電機通過所述第二減速器驅動所述第二驅動齒輪。