本實用新型屬于冶金行業(yè)煉鋼技術領域，涉及一種用于煉鋼廠鋼水罐底吹氬氣的自動連接的設施，特別涉及一種氣體耦合裝置。

背景技術：

目前，國內(nèi)冶金行業(yè)鋼鐵企業(yè)，在現(xiàn)有技術中采用吹氬導向裝置用于煉鋼廠鋼水罐底吹氬氣的自動連接作用，改變傳統(tǒng)手工連接既危險又耗時的狀況。當鋼水罐徐徐落下座到鋼水罐車上的同時，吹氬裝置會沿著導向裝置的導向段慢慢地與導向裝置接合，直至鋼水罐完全坐到鋼水罐車上后實現(xiàn)吹氬裝置與導向裝置完全的接合，達到工作狀態(tài)。在此期間，吹氬裝置會產(chǎn)生小角度的擺動和壓縮位移。當鋼水罐吊離鋼水罐車后，吹氬裝置靠彈簧回彈和球面墊實現(xiàn)自動恢復原位置。導向裝置通過焊接的方法與鋼水罐形成固定連接。吹氬裝置下支座預先焊接到鋼水罐車體上，再通過螺栓將吹氬裝置固定。吹氬裝置為柔性結(jié)構(gòu)，由主桿、上蓋、彈簧、底座、球面墊、鎖緊螺母和防護套組成。工作時，彈簧整體會產(chǎn)生一定角度的擺動，還會有一定量的軸向壓縮。彈簧下端套在底座上使其上端可以隨主桿的擺動而擺動，以補償鋼水罐變形帶來的導向裝置水平方向的位置誤差；彈簧被軸向壓縮，一是可以補償鋼水罐變形帶來的導向裝置垂直方向的位置誤差，二是可以滿足氣體耦合時結(jié)合面處密封的需要。通過鎖緊螺母將球面墊與底座連接，一是起到彈簧預緊作用；二是保證吹氬裝置不工作時能夠可靠回位；三是在導向裝置與吹氬裝置剛剛接觸時，允許吹氬裝置產(chǎn)生小幅擺動。防護套為石棉制品，防止高溫鋼渣等異物進入吹氬裝置內(nèi)部將彈簧卡死，從而喪失工作能力。

吹氬導向裝置工作環(huán)境惡劣，容易被上方落下或飛濺出的鋼渣砸壞、燒壞或埋沒?，F(xiàn)有的吹氬裝置雖然有防護套作保護，但防護能力有限，經(jīng)常損壞而使彈簧暴露在惡劣環(huán)境中被鋼渣卡死無法工作，或受高溫烘烤等原因很快失去彈性無法工作。彈簧受壓縮的同時還受到傾翻力矩的作用，降低了使用壽命。尤其在受到?jīng)_擊載荷時，更加劇了使用壽命短的狀況，甚至出現(xiàn)彈簧鋼絲斷裂現(xiàn)象。

吹氬導向裝置分為單線型和雙線型。所謂的雙線型，其實就是在單套吹氬導向裝置不能滿足大型鋼水罐底吹氣供氣時，采用兩套吹氬導向裝置并聯(lián)的方式滿足鋼水罐底吹氣供氣需求，投資費用增加近1倍。

由于上述原因，既造成生產(chǎn)維護不方便、運行故障率高和壽命較短，又造成雙線型投資近乎翻倍等缺陷。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術問題是克服上述存在的缺陷，提供一種氣體耦合裝置，解決鋼水罐底吹氬氣自動連接問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案實現(xiàn)：

一種氣體耦合裝置,包括氣體耦合輸入裝置和氣體耦合輸出裝置，氣體耦合輸入裝置包括主桿，主桿外套設主彈簧和主彈簧上蓋，并由主桿上的凸沿限位，主彈簧上蓋與主彈簧底座內(nèi)外徑配合形成滑動密封，并由鎖緊螺母緊固在主桿上，主彈簧底座通過對稱設置的銷軸一與支撐板一連接，主彈簧底座與支撐板一之間對稱設置副彈簧機構(gòu)一，支撐板一通過對稱設置的銷軸二與支撐板二連接，支撐板一與支撐板二之間對稱設置副彈簧機構(gòu)二，銷軸一與副彈簧機構(gòu)一相位差90°，銷軸二與副彈簧機構(gòu)二相位差90°。

副彈簧機構(gòu)一與副彈簧機構(gòu)二相位差90°，成十字交叉分布，氣體耦合輸出裝置包括導向錐套，導向錐套通過懸掛軸及套設在懸掛軸上的關節(jié)軸承與上座連接，導向錐套內(nèi)孔上設有導向鍵，氣體耦合輸入裝置的主桿通過導向鍵導向插裝在導向錐套內(nèi)孔里。

所述的主桿與外部氣源連接，其內(nèi)部設有1～2個通氣孔。

所述的導向錐套內(nèi)設有與主桿的通氣孔相通的出氣孔，出氣孔連接到鋼水罐底部。

所述的副彈簧機構(gòu)一和副彈簧機構(gòu)二結(jié)構(gòu)相同，副彈簧機構(gòu)一和副彈簧機構(gòu)二均包括副彈簧桿，副彈簧桿上安裝球面墊、副彈簧座及副彈簧。

所述的支撐板二固定在鋼水罐車上。

所述的上座固定在鋼水罐上。

與現(xiàn)有的技術相比，本實用新型的有益效果是：

1.主彈簧上蓋內(nèi)徑與主彈簧底座外徑配合，形成滑動密封，取代原石棉防塵套作業(yè)，即長壽又可靠。

2.副彈簧機構(gòu)一、二形成的萬向十字軸節(jié)使主桿在水平方向上可以做適度的擺動，使自由狀態(tài)下的主桿始終保持垂直態(tài)。

3.上座通過關節(jié)軸承和懸掛軸與導向錐套配合，形成的萬向軸節(jié)使通過關節(jié)軸承懸掛在鋼水罐上的導向錐套依靠自重始終保持垂直態(tài)。

4.鋼水罐座入鋼水罐車時，氣體耦合輸出裝置與氣體耦合輸入裝置自動連接到一起，主桿內(nèi)孔與導向錐套內(nèi)孔形成耦合，實現(xiàn)底吹氣的自由輸送。

5.本實用新型設計為剛性萬向節(jié)結(jié)構(gòu)，主彈簧不再承受傾翻力矩的作用；通過剛性滑動密封結(jié)構(gòu)取代柔性石棉防護套，主彈簧工作環(huán)境安全、可靠，可大幅提高主彈簧運行壽命；由于主桿雙內(nèi)孔設計形式，單套氣體耦合裝置就可以滿足原雙套吹氬導向裝置的作用，可節(jié)省投資近50％；具有設計合理、結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)維護方便和運行壽命高等特點。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中B-B剖視圖。

圖中：主桿1、主彈簧上蓋101、主彈簧102、主彈簧底座103、鎖緊螺母104、支撐板一109、軸二110、支撐板二111、銷軸一112；

副彈簧機構(gòu)一12、銷副彈簧機構(gòu)二13、副彈簧桿120、球面墊123、副彈簧座122、副彈簧121；

導向錐套2、懸掛軸203、關節(jié)軸承202、上座204。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進一步說明：

如圖1-圖2，一種氣體耦合裝置,包括氣體耦合輸入裝置和氣體耦合輸出裝置，氣體耦合輸入裝置包括主桿1，主桿1外套設主彈簧102和主彈簧上蓋101，并由主桿上的凸沿限位，主彈簧上蓋101與主彈簧底座103內(nèi)外徑配合形成滑動密封，并由鎖緊螺母104緊固在主桿1上，主彈簧底座103通過對稱設置的銷軸一112與支撐板一109連接，主彈簧底座103與支撐板一109之間對稱設置副彈簧機構(gòu)一12，銷軸一112與副彈簧機構(gòu)一12相位差90°。支撐板一109通過對稱設置的銷軸二110與支撐板二111連接，支撐板二固定在鋼水罐車上。支撐板一110與支撐板二111之間對稱設置副彈簧機構(gòu)二13，銷軸二110與副彈簧機構(gòu)二13相位差90°。副彈簧機構(gòu)一12與副彈簧機構(gòu)二13之間相位差90°，成十字交叉分布。副彈簧機構(gòu)一12和副彈簧機構(gòu)二13結(jié)構(gòu)相同，副彈簧機構(gòu)一12和副彈簧機構(gòu)二13均包括副彈簧桿120，副彈簧桿120上安裝球面墊123、副彈簧座122及副彈簧121。主桿1與外部氣源連接，其內(nèi)部設有1～2個通氣孔。

氣體耦合輸出裝置包括導向錐套2，導向錐套2通過懸掛軸203及套設在懸掛軸203上的關節(jié)軸承202與上座204連接，上座固定在鋼水罐上。導向錐套2內(nèi)孔設有導向鍵201，氣體耦合輸入裝置的主桿1通過導向鍵201導向插裝在導向錐套2內(nèi)孔里。導向錐套內(nèi)設有與主桿的通氣孔相通的出氣孔，出氣孔連接到鋼水罐底部。

氣體耦合輸出裝置座入氣體耦合輸入裝置過程中，導向錐套下端面與主桿上端面接觸，并壓迫主桿向下移動；主桿向下移動時通過主彈簧上蓋使主彈簧壓縮，坐在主彈簧底座上的主彈簧產(chǎn)生反作用力為確保導向錐套下端面與主桿上端面之間形成可靠密封提供了必要的正壓力；導向錐套下端面與主桿上端面之間形成的密封面為平面，密封性大為提高。

主桿內(nèi)部設有1個通氣孔時，氣體耦合裝置為單線型吹氬導向裝置。主桿內(nèi)部設有2個通氣孔時，氣體耦合裝置為雙線型吹氬導向裝置。

上面所述僅是本實用新型的基本原理，并非對本實用新型作任何限制，凡是依據(jù)本實用新型對其進行等同變化和修飾，均在本專利技術保護方案的范疇之內(nèi)。