用于鐵水脫硫水模實(shí)驗(yàn)的攪拌裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鐵水脫硫水模實(shí)驗(yàn)裝置，特別是指一種用于鐵水脫硫水模實(shí)驗(yàn)的攪拌裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵水脫硫是鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)流程中一道必備工序。鐵水脫硫預(yù)處理技術(shù)中的攪拌脫硫因其良好的經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性在鋼鐵冶金行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。
[0003]攪拌脫硫的水模實(shí)驗(yàn)可大大降低工業(yè)試驗(yàn)的經(jīng)濟(jì)成本，提高研宄效率。在攪拌脫硫的水模實(shí)驗(yàn)研宄中，要了解不同的攪拌頭在水模鐵水罐的不同潛入深度、不同的攪拌速度下對(duì)鐵水罐脫硫的影響。為得到準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)值，需要穩(wěn)定可調(diào)的攪拌轉(zhuǎn)速，并測(cè)得攪拌中的攪拌扭矩與功率?，F(xiàn)有的水模實(shí)驗(yàn)裝置中，攪拌速度控制大多是開環(huán)控制，速度穩(wěn)定性不好，易受外界干擾與負(fù)載變化的影響。為研宄攪拌轉(zhuǎn)速影響，攪拌轉(zhuǎn)速需要求在50r/min左右至300r/min左右的區(qū)間內(nèi)可調(diào)。此外，采用電機(jī)與攪拌頭直聯(lián)的水模實(shí)驗(yàn)裝置，在低轉(zhuǎn)速存在啟動(dòng)困難且轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定的現(xiàn)象。為測(cè)量攪拌扭矩與功率，在電機(jī)與攪拌頭之間加裝的扭矩測(cè)量裝置會(huì)加大整個(gè)攪拌桿的長(zhǎng)度，給攪拌頭的升降控制帶來(lái)不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于鐵水脫硫水模實(shí)驗(yàn)的攪拌裝置，實(shí)現(xiàn)攪拌轉(zhuǎn)數(shù)在需要的范圍內(nèi)穩(wěn)定可控、可調(diào)，并測(cè)量出攪拌扭矩與功率值。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的用于鐵水脫硫水模實(shí)驗(yàn)的攪拌裝置，包括攪拌頭、扭矩測(cè)量裝置和變頻轉(zhuǎn)速控制裝置；所述扭矩測(cè)量裝置包括扭矩傳感器和扭矩儀，所述扭矩傳感器設(shè)置在攪拌頭的上部，所述扭矩傳感器的信號(hào)輸出端與扭矩儀的信號(hào)輸入端相連；所述變頻轉(zhuǎn)速控制裝置包括變頻電機(jī)、變頻器和旋轉(zhuǎn)編碼器，所述變頻電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)攪拌頭旋轉(zhuǎn)，所述變頻器用于控制變頻電機(jī)旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)編碼器與電機(jī)軸聯(lián)結(jié)并同步旋轉(zhuǎn)同時(shí)將轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋至變頻器。
[0006]該裝置工作時(shí)，在變頻器上設(shè)定攪拌頭轉(zhuǎn)速，由變頻電機(jī)、變頻器和旋轉(zhuǎn)編碼器組成的變頻轉(zhuǎn)速控制裝置使變頻電機(jī)在需要的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。變頻電機(jī)穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)經(jīng)帶輪減速后帶動(dòng)扭矩傳感器和下部的攪拌頭以需要的速度穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，攪拌頭的實(shí)際轉(zhuǎn)速、扭矩與功率值在扭矩儀上實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。
[0007]優(yōu)選的，所述變頻電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸向上設(shè)置并與攪拌頭的轉(zhuǎn)軸平行，所述變頻電機(jī)、攪拌頭通過(guò)設(shè)置在二者之間的帶輪組進(jìn)行傳動(dòng)。由于變頻電機(jī)平行布置，而非上下布置，攪拌部件垂直空間占用小，有利于攪拌頭的升降控制。
[0008]優(yōu)選的，所述帶輪組包括與扭矩傳感器上端相聯(lián)的大帶輪，與變頻電機(jī)軸相聯(lián)的小帶輪，以及套在大帶輪和小帶輪上的皮帶。通過(guò)帶輪減速，提高了攪拌頭的低速攪拌性能和穩(wěn)定性。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:該攪拌裝置通過(guò)在攪拌中加入變頻反饋控制，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定控制，通過(guò)扭矩傳感器和扭矩儀實(shí)現(xiàn)攪拌扭矩與功率的測(cè)量。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的用于鐵水脫硫水模實(shí)驗(yàn)的攪拌裝置的前視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為圖1中攪拌裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3為圖1中攪拌裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖4為圖1中攪拌裝置的攪拌控制方框圖。
[0014]其中:平臺(tái)1、攪拌頭夾具2、攪拌頭3、第一軸承組件4、第一聯(lián)軸器5、扭矩傳感器
6、第一支撐座7、第二聯(lián)軸器8、第二軸承組件9、大帶輪10、小帶輪11、皮帶12、變頻電機(jī)13、第二支撐座14、旋轉(zhuǎn)編碼器15、扭矩儀16、變頻器17
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]如圖1?3所示，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的用于鐵水脫硫水模實(shí)驗(yàn)的攪拌裝置，包括攪拌頭夾具2，攪拌頭3，第一軸承組件4，第一聯(lián)軸器5，扭矩傳感器6，第一支撐座7，第二聯(lián)軸器8，第二軸承組件9，大帶輪10，小帶輪11，皮帶12，變頻電機(jī)13，第二支撐座14，旋轉(zhuǎn)編碼器15，扭矩儀16，變頻器17。
[0017]攪拌頭夾具2通過(guò)第一軸承組件4與用于固定該攪拌裝置的平臺(tái)I相連。攪拌頭夾具2下端夾持?jǐn)嚢桀^3。扭矩傳感器6與扭矩儀16組成扭矩測(cè)量裝置。扭矩傳感器6固定在第一支撐座7上，其下端通過(guò)第一聯(lián)軸器5與攪拌頭夾具2相聯(lián)，上端通過(guò)第二聯(lián)軸器8與大帶輪10的輪軸相聯(lián)。第一支撐座7固定于平臺(tái)I上。第二軸承組件9固定在第一支撐座7上部，大帶輪10的輪軸從其中穿過(guò)。大帶輪10、小帶輪11和皮帶12組成帶輪組。小帶輪11與變頻電機(jī)13的旋轉(zhuǎn)軸相聯(lián)接，皮帶12套在大帶輪10、小帶輪11上。
[0018]變頻電機(jī)13的旋轉(zhuǎn)軸向上固定在第二支撐座14上，并可隨其一起移動(dòng)調(diào)節(jié)皮帶的張緊。第二支撐座14固定在平臺(tái)I上，且可調(diào)節(jié)與第一支撐座7間的間距。旋轉(zhuǎn)編碼器15和變頻器17組成變頻轉(zhuǎn)速控制裝置，旋轉(zhuǎn)編碼器15與變頻電機(jī)13的軸聯(lián)結(jié)并同步旋轉(zhuǎn)，將轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋至變頻器17。變頻器17通過(guò)PID控制方式控制變頻電機(jī)13以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
[0019]如圖4所示，該裝置工作時(shí)，首先在變頻器17上設(shè)定帶輪減速比變換后的攪拌頭轉(zhuǎn)速，由變頻器17和旋轉(zhuǎn)編碼器15組成的變頻轉(zhuǎn)速控制裝置使變頻電機(jī)13在需要的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。變頻電機(jī)13穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)經(jīng)小帶輪11、大帶輪10減速后帶動(dòng)扭矩傳感器6和下部的攪拌頭3以需要的速度穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，攪拌頭3的實(shí)際轉(zhuǎn)速、扭矩與功率值在與扭矩傳感器6相連的扭矩儀16上實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于鐵水脫硫水模實(shí)驗(yàn)的攪拌裝置，包括攪拌頭(3)，其特征在于: 還包括扭矩測(cè)量裝置和變頻轉(zhuǎn)速控制裝置； 所述扭矩測(cè)量裝置包括扭矩傳感器(6)和扭矩儀(16)，所述扭矩傳感器(6)設(shè)置在攪拌頭(3)的上部，所述扭矩傳感器(6)的信號(hào)輸出端與扭矩儀(16)的信號(hào)輸入端相連； 所述變頻轉(zhuǎn)速控制裝置包括變頻電機(jī)(13)、變頻器(17)和旋轉(zhuǎn)編碼器(15)，所述變頻電機(jī)(13)用于驅(qū)動(dòng)攪拌頭(3)旋轉(zhuǎn)，所述變頻器(17)用于控制變頻電機(jī)(13)轉(zhuǎn)速，所述旋轉(zhuǎn)編碼器(15)與電機(jī)軸聯(lián)接并同步旋轉(zhuǎn)，同時(shí)將轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋至變頻器(17)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鐵水脫硫水模實(shí)驗(yàn)的攪拌裝置，其特征在于:所述變頻電機(jī)(13)的旋轉(zhuǎn)軸向上設(shè)置并與攪拌頭(3)的轉(zhuǎn)軸平行，所述變頻電機(jī)(13)、攪拌頭(3)通過(guò)設(shè)置在二者之間的帶輪組進(jìn)行傳動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于鐵水脫硫水模實(shí)驗(yàn)的攪拌裝置，其特征在于:所述帶輪組包括與扭矩傳感器(6)的上端相聯(lián)接的大帶輪(10)，與變頻電機(jī)(13)的軸相聯(lián)接的小帶輪(11)，以及套在大帶輪(10)與小帶輪(11)上的皮帶(12)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于鐵水脫硫水模實(shí)驗(yàn)的攪拌裝置，包括攪拌頭、扭矩測(cè)量裝置和變頻轉(zhuǎn)速控制裝置；所述扭矩測(cè)量裝置包括扭矩傳感器和扭矩儀，所述扭矩傳感器設(shè)置在攪拌頭的上部，所述扭矩傳感器的信號(hào)輸出端與扭矩儀的信號(hào)輸入端相連；所述變頻轉(zhuǎn)速控制裝置包括變頻電機(jī)、變頻器和旋轉(zhuǎn)編碼器，所述變頻電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)攪拌頭旋轉(zhuǎn)，所述變頻器用于控制變頻電機(jī)旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)編碼器與電機(jī)軸聯(lián)結(jié)并同步旋轉(zhuǎn)，同時(shí)將轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋至變頻器；所述扭矩儀的信號(hào)輸出端與變頻器的信號(hào)輸入端相連。該攪拌裝置通過(guò)在攪拌中加入變頻反饋控制，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定控制，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了攪拌扭矩與功率的測(cè)量。
【IPC分類】C21C7/064, B01F7/16, B01F15/00
【公開號(hào)】CN204714852
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520452737
【發(fā)明人】高云, 趙雪松, 劉進(jìn)軍, 陳一鳴, 鄧攀, 尚倫, 褚乃強(qiáng)
【申請(qǐng)人】武漢鋼鐵(集團(tuán))公司
【公開日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年6月26日