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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201380038462.6(22)申请日 2013.07.1592045 2012.07.18 LUF27B 1/20(2006.01)F27D 3/00(2006.01)F27D 3/10(2006.01)C21B 7/20(2006.01)(71)申请人保罗沃思公司地址卢森堡(72)发明人 G蒂伦 CB蒂克 L豪斯摩(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司 11283代理人李翔 黄志兴(54) 发明名称用于竖炉的旋转装料装置(57) 摘要一种用于竖炉的旋转装料装置,包括:固定壳体(16)、支撑为能够围绕大体上竖直的轴线(A)。
2、旋转的悬浮转子(22)以及枢转地悬挂于所述悬浮转子(22)的炉料分配器(28)。提供使所述悬浮转子绕其轴线(A)旋转的旋转驱动构件和独立于所述旋转驱动构件的、用于使所述炉料分配器(28)绕大体上水平的枢转轴线(B)枢转的倾斜驱动构件。所述倾斜驱动构件安装到所述悬浮转子(22)上并与所述悬浮转子(22)一起旋转;所述倾斜驱动构件包括安装在所述主外壳(36)内并具有大体上水平的输出轴(52)的电动倾斜马达(MB)、由所述倾斜马达驱动轴驱动的倾斜输入齿轮(54)以及旋转地与所述滑槽分配器(28)的悬臂(34)形成一体的倾斜输出齿轮(56),所述倾斜输入齿轮与所述倾斜输出齿轮啮合。(30)优先权数据(。
3、85)PCT国际申请进入国家阶段日2015.01.19(86)PCT国际申请的申请数据PCT/EP2013/064913 2013.07.15(87)PCT国际申请的公布数据WO2014/012891 EN 2014.01.23(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书8页 附图10页(10)申请公布号 CN 104471337 A(43)申请公布日 2015.03.25CN 104471337 A1/2 页21.一种用于竖炉的旋转装料装置,该旋转装料装置包括 :固定壳体 (16),该固定壳体 (16) 安装于所述竖炉的喉部 (12) 。
4、;悬浮转子 (22),该悬浮转子 (22) 位于所述固定壳体 (16) 中,所述悬浮转子 (22) 被支撑为能够围绕大体上竖直的轴线 (A) 旋转,所述悬浮转子和固定壳体配合以形成所述旋转装料装置的主外壳 (36) ;布料器 (28),该布料器 (28) 枢转地悬挂于所述悬浮转子 (22) ;旋转驱动构件,该旋转驱动构件用于使所述悬浮转子围绕其轴线 (A) 旋转 ;倾斜驱动构件,该倾斜驱动构件独立于所述旋转驱动构件而用于使所述布料器 (28)围绕大体上水平的枢转轴线 (B) 枢转,其中 :所述倾斜驱动构件安装到所述悬浮转子(22)上,并且与所述悬浮转子(22)一起旋转,在所述主外壳 (36) 。
5、内安装有优选为电动马达的倾斜马达 (MB),该倾斜马达 (MB) 具有大体上水平的输出轴 (52),所述倾斜马达 (MB) 设置为与所述悬浮转子一起旋转 ;倾斜输入齿轮 (54) 由所述倾斜马达的输出轴驱动 ;并且倾斜输出齿轮 (56) 旋转地与所述滑槽分配器(28)的悬臂(34)形成一体,所述倾斜输入齿轮与所述倾斜输出齿轮啮合。2.根据权利要求 1 所述的旋转装料装置,其中,所述悬浮转子 (22) 包括圆柱形主体(38) 和底部凸缘 (40)。3.根据权利要求 2 所述的旋转装料装置,其中,所述倾斜驱动构件由所述底部凸缘(40) 支撑。4.根据上述任意一项权利要求所述的旋转装料装置,其中 :。
6、旋转马达 (MR) 安装在所述固定壳体 (16) 的侧面,或者安装在所述固定壳体内,所述旋转马达 (MR) 具有大体上水平的输出轴 (46) ;以及所述旋转驱动构件包括具有输入齿轮 (48) 的主传动机构,所述输入齿轮 (48) 由所述输出轴 (46) 驱动并且与齿环 (50) 啮合,所述齿环 (50) 与所述悬浮转子 (22) 同轴并旋转地与所述悬浮转子 (22) 形成一体。5.根据权利要求 4 所述的旋转装料装置,其中,所述齿环 (250) 固定于所述底部凸缘(240) 的下侧 ;并且由所述旋转马达 (MR) 驱动的所述输入齿轮 (248) 设置在所述底部凸缘(240) 下方,并且所述输入。
7、齿轮 (248) 与所述齿环 (250) 啮合。6.根据权利要求 5 所述的旋转装料装置,其中,所述悬浮转子 (222) 由安装于所述竖炉 (212) 的顶环 (221) 的滚动轴承 (224) 旋转地支撑,所述滚动轴承的一个滚道固定于所述悬浮转子的底部凸缘 (240) 的下侧。7.根据上述权利要求1至4中任意一项所述的旋转装料装置,其中,所述悬浮转子由滚动轴承旋转支撑,所述滚动轴承的第一滚道连接于所述悬浮转子的壁部分所述滚动轴承的第二滚道连接于固定结构,所述滚动轴承优选为回转环。8.根据权利要求 7 所述的旋转装料装置,其中,所述第一滚道连接于所述悬浮转子(122,422) 的上水平壁部分 。
8、(176,476),所述第二滚道直接地或间接地连接于所述固定壳体的上凸缘 (120a,420a);或者所述第一滚道连接于所述悬浮转子 (322) 的底部凸缘(340),并且所述第二滚道连接于所述固定壳体的下凸缘 (320b) 和所述竖炉的顶环中的一者。9.根据上述任意一项权利要求所述的旋转装料装置,其中,所述倾斜马达的输出轴权 利 要 求 书CN 104471337 A2/2 页3(52) 大体上平行于所述枢转轴线 (B)。10.根据上述任意一项权利要求所述的旋转装料装置,其中,所述悬浮转子(122、122、222) 包括具有凹入部分 (155、255) 的底部,在所述凹入部分 (155 ;2。
9、55) 中设置有输出齿轮 (156、256),该输出齿轮 (156、256) 由所述倾斜马达 (MB) 驱动并旋转地与所述分配滑槽 (128、228) 的悬臂 (134、234) 形成一体。11.根据上述任意一项权利要求所述的旋转装料装置,其中,所述倾斜马达(MB)位于所述主外壳 (136) 的子腔室中,其中,所述倾斜马达 (MB) 的输出轴 (152) 穿过所述主外壳的分隔壁 (174)。12.根据权利要求 1 所述的旋转装料装置,其中,旋转马达 (MR) 安装为其输出轴 (46)大体上是竖直的,主传动机构包括输入齿轮 (48),该输入齿轮 (48) 由所述输出轴驱动并且与齿环(50)啮合,。
10、所述齿环(50)与所述悬浮转子(22)同轴并旋转地与所述悬浮转子(22)形成一体。13.根据权利要求 1 所述的旋转装料装置,其中,所述倾斜驱动构件包括将所述倾斜马达 (MB) 的输出轴 (552) 耦合于所述输入齿轮 (554) 的蜗轮组 (597),所述倾斜马达及其输出轴 (552) 由环形滚动轴承 (594) 支撑,从而由所述旋转悬浮转子承载。14.根据上述任意一项权利要求所述的旋转装料装置,所述旋转装料装置包括用于向所述倾斜马达 (MB) 供电的感应电源装置 (70,72)。15.根据上述任意一项权利要求所述的旋转装料装置,所述旋转装料装置包括附加冷却系统 (480),该附加冷却系统 。
11、(480) 包括固定在所述悬浮转子 (422) 上的旋转电路部分(484) 和固定于所述固定壳体 (416) 的固定电路部分 (484)。16.一种竖炉,特别是一种高炉,包括根据上述任意一项权利要求所述的旋转装料装置。权 利 要 求 书CN 104471337 A1/8 页4用于竖炉的旋转装料装置技术领域0001 本发明涉及一种用于竖炉的装料装置,特别是涉及一种用于在竖炉中分配炉料的旋转装料装置。更具体地,本发明涉及一种装置,该装置具有用于周向和径向分配炉料的滑槽 (chute)。背景技术0002 使用用于周向和径向分配炉料的滑槽的旋转装料装置在数十年前就已经广为人知,这主要归功于本申请的申请。
12、人,在 20 世纪 70 年代初期本申请的申请人就将无钟炉顶(BELL LESS ) 引入到工业中。0003 举例来说,US3693812 中描述了这种旋转装料装置。该装置包括悬浮转子和滑槽调节转子,悬浮转子和滑槽调节转子支撑在固定壳体中,以能够围绕基本上竖直的旋转轴旋转。滑槽悬挂于悬浮转子,以使得滑槽与悬浮转子一起旋转,从而实现炉料的周向分配。此外,滑槽悬挂以围绕大致水平的轴枢转地调节,从而实现炉料的径向分配。悬浮转子和调节转子由设置有主旋转驱动器 ( 即电动马达 ) 和调节驱动器 ( 即电动马达 ) 的差速驱动装置驱动。调节驱动器允许悬浮转子和调节转子之间产生差速旋转。提供用于对滑槽进行角。
13、度调节的枢转机构。连接于滑槽并由转子驱动的该枢转机构将悬浮转子和调节转子之间由于差速旋转而引起的角度位移变化转换为枢转位置 ( 即滑槽的倾角 ) 变化。0004 US3693812 中公开的旋转装料装置还设置有用于驱动两个转子的驱动装置。该装置封装在设置在支撑转子和滑槽的固定壳体上的外壳中。外壳具有主输入轴、次输入轴、第一输出轴 ( 下文称为旋转轴 ) 以及第二输出轴 ( 下文称为调节轴 )。主输入轴由主旋转驱动器驱动。在外壳内部,减速机构将主输入轴连接于旋转轴,该旋转轴在固定壳体内竖直地延伸,在壳体内设置有与悬浮转子的齿环啮合的齿轮。调节轴也竖直地延伸到固定壳体中,在固定壳体中设置有与调节转。
14、子的齿环啮合的齿轮。在驱动装置的外壳内,旋转轴和调节轴通过行星差速机构,即太阳 - 行星齿轮系互相连接。行星差速机构主要包括具有与旋转轴上的齿轮啮合的外齿的水平内齿环 ( 环形齿轮 )、连接于次输入轴的太阳齿轮、与内齿环的内齿以及太阳齿轮啮合的至少两个行星齿轮。该太阳 - 行星齿轮系的尺寸设置为使得旋转轴和调节轴在次输入轴静止即当调节驱动器停止时具有由主旋转驱动器赋予的相同的旋转速度。调节驱动器是可反转的驱动器,并且连接于次输入轴。借助差速机构,调节驱动器能够以比旋转轴更快和更慢的旋转速度驱动调节轴,从而引起悬浮转子和调节转子之间的相对旋转,即差速旋转。枢转机构将这种差速旋转转换为滑槽的枢转运。
15、动。0005 已经在产业中证明了这种具有分配滑槽的旋转装料装置非常成功,并且不同的制造商开发出了他们自己的版本。在大多数设计中,驱动电机、驱动装置、旋转轴和调节轴通常竖直地设置在固定壳体的顶部。如上所述,通过与连接于支撑称转子的环形齿轮啮合的小齿轮,可以相对容易地实现旋转驱动。因为必须将竖直的电动马达提供的转矩转变为能够使分配滑槽围绕水平轴线枢转的形式,因此倾斜驱动更加复杂。就此而言,倾斜机构的设计导致许多新产品,这些新产品使用连接杆、线缆或液压缸以及特别设计的齿轮。特别地,说 明 书CN 104471337 A2/8 页5上述倾斜驱动装置是炉料分配装置的关键部件。因为它是定制的,因此占据了装。
16、置总成本的很大一部分。此外,为了在驱动装置需要维护或大修时确保竖炉的连续运行,竖炉操作员通常要保持完整的备用装置的库存。0006 多年来,以下因素促成了新设计的发展 :0007 - 改善装置的紧凑性,特别是针对小 / 中型高炉设备 ;0008 - 改善旋转和倾斜驱动机构的可靠性 ;0009 - 使对固定壳体的接近变得容易,由于安装到固定壳体上的不同外壳,可能难以接近固定壳体 ;0010 - 减少外壳开口 ( 密封件、垫圈等 ) 的数量 ;0011 - 改善旋转和倾斜驱动机构的可靠性。0012 在 EP0863215 中已经提议通过设置在支撑滑槽的旋转部件 ( 悬浮转子 ) 上的电动马达来驱动滑。
17、槽。该方案不需要高度成熟的机械齿轮装置来改变滑槽倾角。但是上述方案需要用于将电能从静止部件传输至可旋转部件从而为支撑滑槽的转子上的电动马达供电的装置。0013 但是,EP0863215 中提供的方案看起来并未完成,并且不实用,无法面对大量灰尘和热量这样恶劣的工业环境。其中还存在另一个未解决的问题,即如何对倾斜驱动器供电。发明内容0014 本发明的目的是提供一种旋转装料装置的替代设计,该设计使用简单结实的机构方便地控制分配滑槽。0015 该目的通过权利要求 1 中所要求的旋转装料装置实现。0016 根据本发明,旋转装料装置包括 :0017 固定壳体,该固定壳体安装于所述竖炉的喉部 ;0018 悬。
18、浮转子,该悬浮转子位于所述固定壳体中,所述悬浮转子被支撑为能够围绕大体上竖直的轴线旋转,所述悬浮转子和固定壳体配合以形成所述旋转装料装置的主外壳 ;0019 布料器,该布料器枢转地悬挂于所述悬浮转子 ;0020 旋转驱动构件,该旋转驱动构件用于使所述悬浮转子围绕其轴线旋转 ;0021 倾斜驱动构件,该倾斜驱动构件独立于所述旋转驱动构件而用于使所述布料器围绕大体上水平的枢转轴线枢转,其中 :0022 所述倾斜驱动构件安装到所述悬浮转子上以与所述悬浮转子一起旋转,以及0023 在所述主外壳内安装有优选为电动马达的倾斜马达,该倾斜马达具有大体上水平的输出轴,所述倾斜马达设置为与所述悬浮转子一起旋转,。
19、以及0024 倾斜输入齿轮由所述倾斜马达的输出轴驱动,并且倾斜输出齿轮旋转地与所述滑槽分配器的悬臂形成一体,所述倾斜输入齿轮与所述倾斜输出齿轮啮合。0025 本发明提供了一种用于竖炉的旋转分配装置,其中所述旋转驱动器和倾斜驱动器可以单独地 / 独立地控制。应该理解的是,具有相应的驱动齿轮装置 / 构件的所述倾斜马达设置在所述主外壳内,并由所述悬浮转子承载,从而与所述悬浮转子一起旋转。根据实施方式,所述倾斜马达可以直接由所述悬浮转子支撑,或者横向地驱逐 (laterally deport)以在所述悬浮转子旋转时沿着所示悬浮转子承载,由此在这两种情况下所述倾斜马达都设说 明 书CN 1044713。
20、37 A3/8 页6置为与所述悬浮转子一起旋转。0026 本旋转分配装置具有许多优点 :0027 - 所述倾斜驱动构件和旋转驱动构件是分离的 / 独立的,这有助于传动机构的机械设计 ;0028 - 所述倾斜马达的水平安装释放了所示固定壳体上方区域中的一些空间 ;0029 - 所述倾斜马达设置在所述主外壳内,从而避免恶劣的外部环境。0030 优选地,所述悬浮转子包括圆柱形主体和大体上水平的底部凸缘,但是这种结构不是限制性的,可以使用其他设计。因此,所述倾斜驱动构件可以安装到所述底部凸缘上,并由所述底部凸缘支撑。通过将所述倾斜马达 ( 其输出轴是水平的 ) 安装在所述悬浮转子的所述底部凸缘上,极大。
21、地简化了所述倾斜驱动机构,这特别是因为不再需要将竖直轴的旋转转换成水平运动。0031 一般而言,所述旋转驱动构件可以包括旋转马达,该旋转马达可以安装在所述固定壳体的外部或内部 ( 其输出轴是竖直的或者水平的 ),并且通过主传动机构可操作地连接于所述悬浮转子,所述旋转马达优选为电动马达。举例来说,所述旋转马达可以安装为使得其输出轴大体上是竖直的,所述主传动机构包括输入齿轮,该输入齿轮由所述输出轴驱动并与齿环啮合,所述齿环与所述旋转支撑同轴并旋转地与所述旋转支撑形成一体。0032 但是,就所述倾斜马达而言,优选地,所述旋转马达安装在固定壳体的侧面,优选安装在主外壳内,由此所述旋转马达的输出轴大体上。
22、是水平的。在这种情况下,所述旋转驱动构件可以包括具有输入齿轮的主传动机构,所述输入齿轮由所述旋转马达的输出轴驱动并与齿环啮合,所述齿环与所述旋转支撑同轴并旋转地与所述旋转支撑形成一体。所述旋转马达的侧向设置再次释放了所述旋转分配装置上方的一些空间,降低了所述旋转分配装置的高度。由此降低了高炉上方的顶部装料设备的整体高度,这同样意味着降低了成本。如同下面所描述的那样,根据实施方式,所述固定壳体的整体高度可以降低约 1m,从 1.5m 降低到 0.5m。0033 在特别紧凑的实施方式中,所述旋转驱动构件的齿环固定于悬浮转子的底部凸缘的下侧,由所述旋转马达驱动的所示输入齿轮设置在所述底部凸缘的下方,。
23、从而与所述齿环啮合。在该实施方式中,所述悬浮转子可以由安装于所述竖炉的顶环的滚动轴承旋转支撑,所述滚动轴承的一个滚道固定于所述悬浮转子的底部凸缘的下侧。0034 本发明的这些和其他实施方式在从属权利要求中描述。附图说明0035 参照附图,下面将以示例的方式对本发明进行描述,其中 :0036 图 1 是本旋转装料装置的第一实施方式的横截面示意图 ;0037 图 2 是本旋转装料装置的第二实施方式的半横截面示意图 ;0038 图 3 是本旋转装料装置的第三实施方式的横截面示意图 ;0039 图 4 是本旋转装料装置的另一种实施方式的半横截面示意图 ;0040 图 5 至图 12 是本旋转装料装置的。
24、其他实施方式的横截面示意图。具体实施方式说 明 书CN 104471337 A4/8 页70041 图 1 显示了旋转分配装置 10 的第一实施方式的主要部件,旋转分配装置 10 用于将散装炉料 (“炉料 (burden)”) 分配到竖炉中,特别是高炉的料线上。正如本领域中所公知的,装置10是顶部装料装置的一部分,并且设置为关闭例如位于高炉的喉部12上的反应器的顶部开口。从一个或多个例如根据在 WO 2007/082633 中所公开的结构的中间储存料斗 ( 未示出 ) 中向分配装置 10 供应炉料。在图 1 中,漏斗 14 将从料斗排出的炉料引导到旋转分配装置 10 中。0042 分配装置 1。
25、0 具有固定结构,该固定结构形成密封安装于炉子喉部 12 的固定壳体16,固定壳体 16 包括在上凸缘结构 20a 和下凸缘结构 20b 之间延伸的固定外部壳体 18。在图1的变型中,固定壳体16通过其下凸缘结构20b固定于炉子喉部12的顶环21,形成机加工凸缘。0043 在壳体 16 内部,通常表示为 22 的悬浮转子围绕大致竖直的例如相当于高炉轴的旋转轴线 A 旋转地安装轴线 A。这可以通过由固定壳体结构 16 支撑并围绕轴线 A 周向延伸的大直径环形滚动轴承24实现,该大直径环形滚动轴承24一般是滚子轴承,优选回转轴承(slewing bearing)。0044 从装置 10 上方排出并。
26、由漏斗 14 引导的炉料流经装置 10 中的中央通道 26 并到达通常表示为 28 的分配滑槽。中央通道 26 的内部尺寸通常取决于悬浮转子 22 的横截面。但是,给料喷嘴 30 优选设置在悬浮转子 22 内部并且固定安装于固定壳体 16。给料喷嘴 30的轴向长度可以取决于设计。在本变型实施方式中,给料喷嘴 30 从装置 10 的顶部开口 32向下延伸至滑槽 28。在此,由于给料喷嘴 30 设置在转子 22 内部,通道 26 的横截面取决于给料喷嘴 30。0045 分配滑槽 28 安装于悬浮转子 22,以便于随悬浮转子 22 一起绕轴线 A 旋转。实际上,滑槽 28 包括成对的横向悬臂 34(。
27、 或者耳轴 ),滑槽 28 通过成对的横向悬臂 34 以公知的方式悬挂于转子 22 中的安装轴承 ( 未显示 ),进一步允许滑槽 28 围绕水平轴线 B 倾斜 /枢转。一般地,滑槽 28 安装在给料通道 26 的下部区域中,从分配装置 10 的顶部进入分配装置 10 的炉料穿过转子 22 落入到滑槽 28 中,以在炉子中分配。0046 正如下面将会理解的,悬浮转子 22 和固定壳体 16 配合以形成旋转装料装置 10 的主外壳 36,并由此限定围绕中央给料通道 26 的基本上闭合的环形腔室。就此而言,可以注意到,在所有的附图中,仅为了说明起见,用虚线示出悬浮转子 22,但这并不意味着悬浮转子2。
28、2应该在它的主体/底部部分具有横切开口。在某些情况下,正如下面将进行讨论的,主外壳 36 可以包括在整个或部分圆周上延伸的一个或多个内部分隔壁 (partition wall)。0047 可以注意到,悬浮转子22包括管状支撑或管状主体38,该管状支撑或管状主体38设置为与旋转轴线 A 共轴,并实际上支撑滑槽 28。管状主体 38 在中央通道 26 中竖直地延伸,并且可操作地连接滚动轴承 24 的一个滚道并由该滚道支撑,在该实施方式中,另一个滚道固定连接于结构16的固定环形壁39。有利地,转子22包括形成为环形凸缘的底部40。除此之外,通过在主外壳 36 的内部和炉子的内部之间形成一种屏,底部 。
29、40 还具有保护功能。悬浮转子 22 的底部 40 在靠近固定壳体 16 的底部凸缘结构 20b 的位置侧向 / 径向延伸。0048 提供旋转驱动构件用于使悬浮转子 22 围绕其轴线 A 旋转。旋转驱动构件包括电动马达 MR,在此,电动马达 MR固定于壳体 16 的顶部 ( 壳体 16 的外部 ),其中电动马达 MR的说 明 书CN 104471337 A5/8 页8输出轴 46 竖直地设置。电动马达 MR通过主传动机构可操作地连接于悬浮转子 22。主传动机构可以包括固定在输出轴 46 上的输入齿轮 48,输出轴 46 驱动齿环 (toothed annular ring)50,该齿环 50 。
30、围绕悬浮转子 22 并旋转地与悬浮转子 22 形成一体。优选地,齿环 50固定于轴承滚道支撑转子 22。0049 可以理解的是,装置 10 还包括独立于旋转驱动构件的倾斜驱动构件,该倾斜驱动构件安装于悬浮转子 22 以与悬浮转子 22 一起旋转。优选地,倾斜驱动构件设置在转子 22的底部凸缘 40 上。0050 倾斜驱动构件包括安装在主外壳 36 中并具有大致水平的输出轴 52 的倾斜马达MB,优选地,倾斜马达B为电动马达。倾斜输入齿轮 54 由倾斜马达的输出轴 52 驱动,而倾斜输出齿轮 56 旋转地与滑槽分配器 28 的一个枢转臂 34 形成一体,倾斜输入齿轮 54 与倾斜输出齿轮 56 。
31、啮合。优选地,倾斜马达的输出轴 52 大致与枢转轴线 B 平行,并且优选地,倾斜马达的输出轴 52 大致与枢转轴线 B 对齐,但是这不是必须的。0051 实际上,输入齿轮 54 可以是具有外齿的轮子,而输出齿轮 56 可以是与滑槽臂 34形成一体的凹形带齿部分的形式。输入齿轮 54 可以直接安装于马达 MB的输出轴 52。但是,优选地,减速齿轮系 60 设置为可操作地连接马达的输出轴 52 和输入小齿轮 54,从而输入小齿轮 54 安装在中间倾斜轴 62 上。参考标记 64 表示支撑旋转轴 62 的一个轴承,但是可以使用多个这种轴承。尽管未显示,但是可以使用合适的设备来支撑和固定旋转驱动构件和。
32、倾斜驱动构件的上述主要部件。0052 优选地,为了方便控制,倾斜驱动构件包括位于滑槽 28 两侧上的相似驱动构件,相似驱动构件抵靠在底部 40 上并与底部 40 一起旋转。0053 分隔壁 37 将主腔室 36 分为两个同轴的环形子腔室 361、3 62。0054 在使用过程中,分配滑槽28可以通过旋转马达MR的驱动绕竖直的轴线A旋转。分配滑槽还可以围绕水平的轴线枢转,以调节滑槽的倾角和得到不同半径。正如下面将会理解的,当旋转马达MR启动时,转子与其所承载的倾斜驱动构件一起绕轴线A旋转,倾斜驱动构件固定于底部 40,并且倾斜驱动构件和转子 22 之间不存在关于轴线 A 的相对旋转。0055 本。
33、旋转分配装置 10 具有许多优点 :0056 倾斜驱动构件和旋转驱动构件是分离的 / 独立的,这有助于传动系统的机械设计;0057 倾斜马达 MB的水平安装释放了固定壳体上方区域中的一些空间 ;0058 通过将倾斜马达 MB安装在悬浮转子的底部凸缘 40 上,极大地简化了倾斜驱动机构,特别是因为不再需要将竖直轴的旋转转换成水平运动 ;0059 倾斜马达 MB设置在主外壳 36 内部,从而避免恶劣的外部环境。0060 旋转电动马达MR是固定的,并且可以容易地地连接于电源。绕转子22旋转的倾斜马达MB需要合适的电源。可以使用滑环将功率从固定壳体部分传输至旋转底部。但是优选采用无接触方案,例如感应电。
34、源,每个马达MB一个感应电源。因此,可以使用感应耦合装置,该感应耦合装置包括固定于固定结构 16 的固定感应器 70 和固定于转子 22 的旋转感应器72,例如,旋转感应器 72 位于底部 40 的周边。固定感应器 70 和旋转感应器 72 通过径向缝隙隔开,并且配置为旋转变压器,以通过穿过径向缝隙的磁性耦合实现从固定支撑件 16 到转子 22 的无接触电能传输,从而为设置在旋转底部 40 上并连接于旋转感应器 72 的倾斜马说 明 书CN 104471337 A6/8 页9达MB供电。这种感应耦合装置在本领域中已知,并且已在例如 WO 2008/074596 中描述,因此在此不再赘述。006。
35、1 按照惯例,本旋转装料装置可以设置有任意合适的构件以防止灰尘进入主外壳36。举例来说,可以在主外壳 36 中维持氮超压。还可以设置密封,例如水密封,以封闭转子22 和固定壳体 16 的相应区域之间的工作间隙 (operating gap)。0062 图 2 显示了第二实施方式 10,它和图 1 的区别在于旋转马达 MR为水平安装。旋转马达 MR固定为使其输出轴大致水平,并且旋转马达 MR设置在主外壳 36 外面。这需要对输入齿轮 48 的结构做出小幅变化,现在输入齿轮 48 是竖直的,环形齿轮 50 的齿向上而非是径向的。0063 图 3 显示了第三实施方式 10”,它与图 2 的相似之处在。
36、于马达 MR为水平安装。因此,旋转马达 MR固定为使其输出轴为水平的,但是在这里,马达 MR设置在主外壳 36 内。0064 将旋转马达 MR从固定壳体 16 的顶部移除可以降低装置 10 的高度,并释放该区域中的一些空间,在该区域中需要接近以维护旋转分配装置10自身(例如,维护/更换滑槽)或者储存料斗以及位于旋转分配装置 10 正上方的相关的阀。此外,这还使对马达 MR的接近变得容易。0065 现在参考图 4,显示了本装置 110 的第三实施方式,其中滚动轴承 124( 回转环(slewing ring) 直接安装在高炉炉头 112 的顶环 121( 机加工凸缘 ) 上。与图 1 相比,相同。
37、或相似的部件由相同的参考标记加上 100 来表示。因此,滚动轴承 124 的一个滚道固定于顶环 121,而另一个滚道固定于底部 140 的下表面。如同在其他实施方式中一样,倾斜驱动构件由旋转底部 140 承载,并且优选地,由具有配合感应器 (cooperating inductor)70、72的感应耦合装置供电。优选地,倾斜驱动构件对称地设置,并且包括连接于倾斜马达的输出轴 152 的减速齿轮系 ( 未示出 )。输出轴 152 旋转地与输入齿轮 154 形成一体。但是,在该实施方式中,为进一步降低高炉炉头 113 上方的装置 10 的高度,连接于滑槽 128 的枢转臂 134 的输出齿轮 15。
38、6 设置在输入齿轮 154 的下方,位于设置在底部 40 的凹槽 155 中。旋转马达 MR也设置在主外壳 136 内,优选地,倾斜马达 MB设置在子腔室 137 内,该子腔室 137由从顶部凸缘 120a 向下延伸至倾斜轴 152 高度的环形分隔壁 174 限定。0066 还可以注意到,在该变型中,转子122的独特形状具有从给料通道向主外壳136内部延伸的水平壁部分 176。与转子 122 相关的环形齿轮 150 固定于所述壁部分 176 的外端。0067 图 5 所示的实施方式 110与图 4 所示的实施方式 110 非常相似,具有相似配置的悬浮转子 122。但是,悬浮转子 122通过设置。
39、在装置 110上部的滚动轴承 124 悬浮,一个滚道连接于上凸缘结构 120a,另一个滚道连接于悬浮转子 122的水平壁部分 176。0068 如同图 6 所示的实施方式中所示,为了进一步降低旋转分配装置的高度以及顶部装料装置的高度,旋转马达 MR可以设置在倾斜马达 MB下面。相对于图 4,相同或相似的部件由相同的参考标记加上 100 来表示。因此,再一次地,只需要一个滚动轴承 224,并且该滚动轴承 224 直接安装在高炉炉头 212 的顶环 221 上。与图 1 相比,由于底部 240 上方的空间只需要用于容纳倾斜驱动构件并固定滑槽 228,悬浮转子 222 具有较短的圆柱形主体238。如。
40、图 4 所示,旋转底部 240 直接由滚动轴承 224 的一个滚道支撑,而配合滚道固定于顶环 221。倾斜驱动构件在底部 240 上的设置也与图 4 相似。0069 因此,通过将固定旋转马达MR设置在倾斜马达MB下面,极大地降低了高度,固定旋说 明 书CN 104471337 A7/8 页10转马达 MR和倾斜马达 MB各自设置在旋转底部 240 下面。实际上,认为可以实现三分之二的高度的降低,使旋转分配装置的整体高度 ( 下凸缘 220b 和上凸缘 220a 之间 ) 达到大约0.5m。0070 在该变型中,优选地,齿环250直接固定于底部240的下侧,或固定在短挡套上。马达MR水平设置,并。
41、且其水平输出轴 246 上具有与齿环 250 啮合的输入齿轮 248。0071 图 7 和图 8 描述了两个替代实施方式,其中滚动轴承 324( 回转环 ) 安装于固定壳体 316 的下凸缘 320b。举例来说,下凸缘 320 在其顶环 321 处按照惯例固定于炉喉 312。与图 4 相比,相同或相似的部件由相同的参考标记加上 200 来表示。0072 悬浮转子 322 由滚动轴承 324 支撑,该滚动轴承 324 的一个滚道固定于转子底部340 的下侧,例如,位于转子底部 340 周边区域中,另一个滚道直接地或可选择地通过支撑构件 ( 未示出 ) 固定于下凸缘 320b。0073 倾斜驱动构。
42、件安装于悬浮转子 322 的底部 340,但是离滑槽 328 更近。如同图 4 所示的变型一样,输出齿轮 356 位于倾斜输入齿轮 354 下面,但是底部 340 中不设置有凹槽。0074 旋转驱动构件包括固定电动马达 MR,并且具有与环形齿轮 350 相配合的输入齿轮348,该环形齿轮 350 连接于转子 322 的水平壁部分 376。0075 在图7所示的实施方式中,环形壁部分374固定于固定壳体316的上凸缘320a,并将主外壳 336 分为单独的外环形腔室和内环形腔室。因此旋转马达 MR设置在外环形子腔室中,并且倾斜马达 MB设置在内环形腔室中。0076 与之相比,在图 8 所示的代表。
43、横向紧凑方案的实施方式中,两个马达 MR和MB都位于主外壳 336 中,不具有子划分。可以注意到,在图 4 至图 8 所示的实施方式中,倾斜输出齿轮 156、256 或 356 位于凹的转子凸缘 (recessed rotor flange)140 中的输入齿轮 154、254、354 的下方。但是底部凸缘 140 还可以是平坦的,倾斜输出齿轮设置在输入齿轮的上方,如同图 1 中那样。0077 图9代表与图7所示的旋转分配装置相似的旋转分配装置410,但是在图9所示的旋转分配装置 410 中滚动轴承 424 位于固定壳体 416 的上部区域中。与图 7 相比,相同或相似的部件由相同的参考标记加。
44、上 100 来表示。固定转子 422 的设计以及倾斜驱动构件和旋转驱动构件与图 7 中的相似。0078 滚动轴承 424 的一个滚道固定于固定壳体 416 的上凸缘 420a,另一个滚道固定于悬浮转子 422,例如,固定于上壁 476。0079 图 10 所示的实施方式 410与图 9 中所示的实施方式的不同之处在于倾斜驱动构件,在图 10 所示的实施方式 410中输出齿轮 456 位于输入齿轮 454 的上方。0080 现在参考图 11,结构与图 10 中的结构相同,但是进一步示出附加冷却系统 480 的可能的实现方式。冷却系统包括固定在悬浮转子 422 上的旋转电路部分 482 和固定于固。
45、定壳体 416 的固定电路部分 484,在此,固定电路部分 484 实际上连接于环状的 L 形壁部分475。在运行过程中,旋转电路部分 482 与悬浮转子 422 一起旋转,而固定电路部分 484 与壳体 416 一起保持不动。旋转电路部分 482 包括任意合适的换热器,例如,包括设置在悬浮转子 422 上的多个冷却盘管 486 的换热器。盘管 486 在主外壳 436 一侧与转子的主体部分438和底部凸缘440热接触,从而对装料装置410的暴露于炉子热量最多的部件进行冷却。此外,旋转电路部分 482 还为壳体 416 中设置的驱动部件和齿轮部件提供冷却。说 明 书CN 104471337 A。