一种利用开铁口机检测铁口深度的方法
阅读说明：本技术 一种利用开铁口机检测铁口深度的方法 (Method for detecting iron notch depth by using iron notch drill ) 是由 尹爱民 王明智 刘同俊 任海宙 李剑书 乔建芬 张春燕 于 2021-02-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种利用开铁口机检测铁口深度的方法；涉及高炉炼铁技术领域；具体是根据冲钻装置的行进速度确定记录小车行程的起点或终点；起始和中间过程的每段行走行程的计时起点为小车减速的起始点,终点为更换钻头退出钻杆时的时间点；最后一段行走行程的计时点为小车减速的起始点,终点为小车加速的起始点；本发明方法克服了现有检测铁口深度不准确的缺陷,去除了行走小车的空钻时间,记录的每一段钻动的时间都完全是钻杆钻动炮泥的时间,根据小车的速度变化精确的设定每次行程的起点和终点,提高了最终计算出的铁口深度的精度。(The invention discloses a method for detecting the depth of a taphole by using a taphole drilling machine; relates to the technical field of blast furnace ironmaking; specifically, the starting point or the end point of the travel of the trolley is determined and recorded according to the advancing speed of the drill punching device; the timing starting point of each walking stroke in the initial and intermediate processes is the starting point of the deceleration of the trolley, and the end point is the time point when the drill bit is replaced and the drill rod is withdrawn; the timing point of the last section of the walking travel is the starting point of the deceleration of the trolley, and the end point is the starting point of the acceleration of the trolley; the method overcomes the defect that the depth of the conventional taphole is not accurate, removes the idle drilling time of the traveling trolley, records that the time of each section of drilling is completely the time of the drilling of the stemming by the drill rod, accurately sets the starting point and the end point of each stroke according to the speed change of the trolley, and improves the accuracy of the finally calculated depth of the taphole.)
技术领域
本发明涉及高炉炼铁技术领域，具体涉及一种利用开铁口机检测铁口深度的方法。
背景技术
炉前设备作为高炉出铁的重要组成部分，对高炉安全稳定运行起着举足轻重的作用，高炉开铁口机、液压泥炮由一套相应的液压站来提供动力。开铁口机，是炼铁厂的一种常用设备，其功能是用来打开高炉铁口，实现现代化高炉冶炼。组成部分：开铁口机结构主要由回转部分和钻进部分等组成。钻进部分主要由推进和冲钻部分组成，回转部分将其由停放位置送到工作位置，打开铁口后，再迅速将其送回至停放位置。开铁口机的可靠性和使用性能直接关系到高炉炼铁的生产效率。目前，开铁口机缺乏检测铁口的功能，只能靠经验和人为观察判断这些数据，存在一定的偏差。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种利用开铁口机检测铁口深度的方法，以解决开铁口机在检测铁口深度上存在误差的问题。
为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。
一种利用开铁口机检测铁口深度的方法，根据冲钻装置的行进速度确定记录小车行程的起点或终点；具体包括以下步骤：
1）开铁口时，行走小车带动钻杆向前钻动，当钻杆接触炮泥，行走小车出现第一次减速时，作为起点，开始记录行走小车的初始时间t1；行程L1的结束时间为需要更换钻杆的钻头开始退出钻杆的时间t2；从t1到t2这段时间，行走小车的平均速度为v1，则该段行走小车的行走距离L1= v1·（t2－t1）。
2）更换好钻头的钻杆再一次进行冲钻，当行进中出现第一次减速时，作为起点，开始记录行走小车的初始时间t3；行程L2的结束时间为再次需要更换钻杆的钻头开始退出钻杆的时间t4；从t3到t4这段时间，行走小车的平均速度为v2，则该段行走小车的行走距离L2=v2·（t4－t3）。
3）根据更换钻头的次数重复步骤2），记录每次更换完钻头的行走小车的行程L3，……，Ln-1。
4）更换好钻头的钻杆再一次进行冲钻，当行进中出现第一次减速时，作为起点，开始记录行走小车的初始时间tn+1；行程Ln的结束时间为行走小车出现加速的时间tn+2；从tn+1到tn+2这段时间，行走小车的平均速度为vn，则该段行走小车的行走距离Ln= vn·（tn+2－tn+1）。
5）计算铁口深度，铁口深度H=L1+L2+……+ Ln-1+Ln。
优选的，采用的检测装置包括驱动装置、行走小车和设置在行走小车上的凿岩机，所述凿岩机连接有钻进装置，所述驱动装置与行走小车相连用于驱动行走小车沿轨道运行，还包括检测系统，所述检测系统包括锥形接头、柔性联轴器、编码器、程控器和中控装置；所述检测系统通过锥形接头的一端与驱动装置的传动轴一端相连接，锥形接头的另一端通过柔性联轴器与编码器相连接；编码器通过传输电缆与程控器相连接，所述程控器与中控装置相连接。
优选的，检测装置还包括电缆保护系统，所述电缆保护系统包括金属软管，所述金属软管套置在所述传输电缆的外部，所述金属软管上设置有保护气出口和保护气入口，所述金属软管的两端与所述传输电缆密封连接。
优选的，所述金属软管靠近编码器的一端通过硅胶垫密封，所述金属软管靠近程控器的一端通过金属卡带密封。
优选的，所述驱动装置包括所述传动轴、传动链条、端盖和底座，所述传动轴另一端通过传动链条驱动行走小车运行。
更优的，所述驱动装置设置在行走轨道梁上部，所述行走小车设置在行走轨道梁下部。
本发明相对于现有技术所产生的有益效果为。
本发明方法克服了现有检测铁口深度不准确的缺陷，去除了行走小车的空钻时间，记录的每一段钻动的时间都完全是钻杆钻动炮泥的时间，根据小车的速度变化精确的设定每次行程的起点和终点，提高了计算的精确度；设置的编码器可以向中控系统传输行走小车的运行速度的变化，通过行走小车的运行速度变化可以精确开始记录行程的各个时间点，从而提高最终计算出的铁口深度的精度。
附图说明
图1为实施例1所述开铁口机的主体结构示意图。
图2是实施例1所述开铁口机的驱动装置的结构示意图。
图3是实施例1所述开铁口机的检测系统的结构示意图。
图4是实施例1所述开铁口机的电缆保护系统的结构示意图。
图5是实施例2中行走小车每段与铁口深度对应的实际行程距离与时间的关系图。
其中，1为驱动装置，2为行走轨道梁，3为锚钩，4为行走小车，5为液压凿岩机，6为钻杆套，7为钻杆，8为钻头。
11为锥形接头，12为法兰盘，13为轴承，14为柔性联轴器，15为编码器支架，16为编码器，17为保护罩，19为程控器，20为电缆，21为中控装置。
31为传动轴，32为传动链条，33为端盖，34为底座；
41为氮气入口，42为金属软管，43为氮气出口，44为硅胶垫，45为金属卡带，46为传输电缆。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合实施例及附图详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。
实施例1
如图1-4所示，是一种可检测铁口深度的开铁口机，包括驱动装置1、行走小车4和设置在行走小车4上的液压凿岩机5，液压凿岩机5连接有钻进装置，钻进装置由从左到右依次安装在液压凿岩机5上的钻杆套6、钻杆7、钻头8；驱动装置1设置在行走轨道梁2上部，行走小车4设置在行走轨道梁2下部。驱动装置1包括传动轴31、传动链条32、端盖33和底座34，传动轴31一端通过传动链条32驱动行走小车4运行。
在开铁口机上还设置有检测系统，检测系统通过法兰盘12安装在驱动装置1的端盖33上，法兰盘12内安装有轴承13；检测系统包括锥形接头11、柔性联轴器14、编码器16、程控器19和中控装置21；其中锥形接头11中部设置在轴承13内。锥形接头11的一端与驱动装置1的传动轴31另一端相连接，锥形接头11的另一端通过柔性联轴器14与编码器16相连接；编码器16固定在编码器支架上15，编码器支架15安装在法兰盘12上，保护罩17套在编码器16外面并固定在法兰盘12上，编码器16通过传输电缆46与程控器19相连接，程控器19通过电缆20与中控装置21相连接。
在传输电缆46外部包裹有电缆保护系统，电缆保护系统包括金属软管42，金属软管42套置在所述传输电缆46的外部，金属软管42上设置有氮气出口43和氮气入口41，金属软管42的两端与所述传输电缆46密封连接。金属软管42靠近编码器16的一端通过硅胶垫44密封，金属软管42靠近程控器19的一端通过金属卡带45密封。
如图1所示，当需要打开铁口时，驱动装置1驱动行走小车4前行，并带动编码器16转动，此时速度很快，此时还没有开始冲击炮泥，所以不计行程，当开始接触炮泥A时，安装在行走小车4上的钻杆7带动钻头8直线冲打炮泥A时行走小车4的速度迅速下降，以此时开始记录行走小车4的行走距离，这是有效行程，当钻头8钻透炮泥B时速度就又会变快，此时作为终止时间；记录此时行走小车4的终点位置，通过编码器16传送的数据，程控器19进行数据处理，用开始到最后速度加快时的总距离减去开始到速度下降时的距离就是铁口深度，在通过电缆20把信号显示在中控装置21，这样铁口深度就会实时显示在主控画面上。
实施例2
如图5所示，当需要开铁口时，行走小车4带动钻杆7向前钻动，此时钻杆7的钻头8由A点钻动到B点，由于这段距离为空行程所以速度特别快，速度为70mm/s，当接触炮泥B并开始钻冲炮泥时速度为9-10mm/s，当钻到C点后由于钻头损坏需要更换钻头，所以钻杆只能退出，此时记录第一段距离为BC，当换好钻头后又开始钻冲，从开始到D点的速度由于是空行程，所以速度很快大于70mm/s，所以这段距离不记录，当从D点钻到E点时速度为9-10mm/s，当钻到E点后由于钻头损坏需要更换钻头，所以钻杆只能退出，此时记录第二段距离为DE，当换好钻头后又开始钻冲，从开始到F的速度由于是空行程，所以速度很快大于70mm/s，所以这段距离不记录，当从F点钻到G点时速度为9-10mm/s，当钻到G点后由于钻头损坏需要更换钻头，所以钻杆只能退出，此时记录第三段距离为FG，当换好钻头后又开始钻冲，从开始到H的速度由于是空行程，所以速度很快大于70mm/s所以这段距离不记录，当从H点钻到I点时速度为9-10mm/s，但从I点到J点的速度又大于70mm/s，说明铁口已经钻通，所以只应记录第四段距离为HI，最终铁口深度L=BC+DE+FG+HI。
利用行走小车速度的变化作为记录距离的各个起始点，精确的记录有效距离，通过记录的各阶段距离最终测算出铁口深度。检测系统的锥形接头的锥侧与驱动装置的传动轴相连接，锥形接头的另一头通过柔性联轴器与编码器相连接，编码器的传输电缆通过电缆保护系统传输至程控器中，为了防止电缆高温烧毁，电缆保护系统中通入氮气进行冷却，及实现电缆高温在线冷却技术。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
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