專利名稱：施加噴涂材料的設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種施加例如耐火材料等噴涂材料的設備，特別涉及將這種材料施加到一個通過有限開口很難進入的容器，例如用以運輸熔融金屬的叫做魚雷形容器的內表面的設備。
英國專利說明書2036272A(日本制鐵所)涉及熱補爐襯的設備，其中用于將整塊材料噴涂(gunning)到爐襯的損壞部分(41)的轉臂構件(12)，是由向下伸入爐口的可折疊臂組件(9)進行支承的。
英國專利說明書1162340(ABSkanskaCementgjuteriet)公開了一種噴涂巖石壁的裝置，該裝置有夾持臂(1)，在其外端支承一個噴嘴(2)，夾持臂可套疊地進行延伸。
英國專利說明書511564(Lechler)，歐洲專利說明書0123758(AikohCo.Ltd)及美國專利說明書3690327(TaKai)都介紹了帶有活節的即可轉動的噴頭的遠距離耐火材料噴射設備(RemoteRefractorggunningApparatus)。
英國專利說明書1525540(KurosakiRefractories)公開了帶有可伸縮臂(5)的修爐噴射設備;英國專利說明書1522769(KorosakiRefractories)公開了修復爐子耐火襯里的設備，它包括一個攜帶垂直配置噴管的活動車，噴管可被操作，以便由噴管端部的橫截方向的噴嘴將耐火材料噴涂到爐襯上。
美國專利說明書4272018(希克森Hickson)公開了一種由氣動缸(18)控制的可調節噴嘴(6)。
上面提到的所有專利說明書，都沒有涉及在噴涂魚雷形容器的耐火襯里內表面時，由于這種容器的有限入口所帶來的特殊問題。因此，迄今為止，實踐上都是由工人使用手動工具和設備來對這類容器的內表面進行襯里。因此，在進行修復操作之前，需要使該容器充分冷卻，以便工人能安全進入其中。這需要好幾天，期間容器停用，浪費了大量的時間。另外，所要求的耐火襯里的充分冷卻，伴隨著其后的重新加熱，本身就造成了容器耐火襯里的進一步損壞。
本發明的目的是提供一種將涂敷材料噴涂到細長容器內部的設備，該設備可由工人在容器外側進行遙控。
按照本發明，將涂敷材料噴涂到細長容器內部的設備包括噴頭，將覆層材料供應給噴頭的輸送管，以及噴頭支承結構，該支承結構的設計應使其能通過容器側壁上的一個有限開口插放到容器中。該支承結構包含有翼梁;
固定到翼梁內端的懸臂組件，噴頭被放置在懸臂上，懸臂被分離成至少兩段，兩相鄰段之間有鉸鏈;
作用在兩個或每個懸臂鉸鏈上的偏壓裝置，對懸臂的一段加壓，使之轉離相鄰懸臂段的縱向軸線而彎曲;
變直裝置，可被操作以克服上述偏壓裝置的作用，使所述懸臂的一段轉動而與上述相鄰懸臂段沿軸線成一直線，使懸臂變直;
將噴頭橫截于翼梁縱向軸線移動的裝置;
由此，可將彎曲的懸臂沿長度方向插放到容器開口內，之后再變直以使噴頭可大致沿著容器長度方向移動。
在本發明的一個最佳實施方案中，噴頭安裝在懸臂的一端，而十字頭鉸接到翼梁的內端，懸臂組件支承在十字頭上，以便橫截于上述翼梁的縱向軸線移動;該偏壓裝置是彈簧，該變直裝置是纜索，纜索固定到懸臂組件的兩端，并由裝在翼梁上的裝置張緊，纜索對鉸鏈的作用與彈簧相反，從而靠纜索的張緊而將懸臂變直;合適的是，安裝在翼梁上的張緊裝置包含有卷繞纜索的驅動滑輪，由此滑輪的轉動將使懸臂組件橫過支承的十字頭。
通常，噴頭的安裝應使其可繞懸臂組件的縱向軸線旋轉。并且設置有將噴嘴從一個與上述懸臂組件的縱向軸線沿軸向成一直線的位置，移到與上述縱向軸線橫截的第二位置的裝置。
下面借助于附圖中所示實施例來說明本發明。圖面簡單說明如下

圖1是鋼鐵廠中輸送熔融金屬用的魚雷形容器的側視圖;
圖2是將本發明的噴頭支承結構插入圖1所示容器的平面圖;
圖3是圖2所示支承結構的俯視圖;
圖4是圖2所示支承結構的側視圖;
圖5是圖2所示支承結構的十字頭的詳細視圖;
圖6是圖2所示支承結構的翼梁和十字頭的底視圖;
圖7是懸臂鉸鏈的詳細視圖;
圖8是噴頭的詳細視圖。
圖1所示為裝有導軌的魚雷形容器10，襯有耐火材料的容器12是細長的，其圓柱形的中央部分14向兩端16，18呈截錐形逐漸變細。魚雷形容器12的安裝，可繞其縱向軸線轉動，使其中心澆口20可從豎立的運輸位置轉到容器一側或另一側的澆注位置。這類容器廣泛應用于鋼鐵工業，用以將熔融金屬運輸到需要將其澆注到模子里的地方。但是，這種容器在修補耐火襯里時存在大量問題。主要是由于通向容器內部只有很小的入口，需要工人使用手動工具和器械來操作。
圖2至7顯示了噴涂設備，借此可將噴頭伸進魚雷形容器內，并由工人在容器外遙控。圖示的噴頭支承結構有安放在升降叉車26(用點劃線表示)的叉子24上的主構架部分22。進行修理工作的工人在操作過程中可坐在叉車上。翼梁28鉸接在主構架22上并向前伸出，在其前端30帶有懸臂組件32。翼梁28利用位于主構架22內的兩軸承36頂上和底下的主銷34鉸接到主構架22上，以便翼梁可繞主銷的垂直軸線進行簡單地轉動調節。
懸臂組件32借助于十字頭38與翼梁28連接，該十字頭以繞垂直轉銷40轉動的方式連接到翼梁28的前端30。在十字頭的頭部的兩端附近裝有輥子42和44，為懸臂組件32提供安裝裝置，使之可沿十字頭的縱向移動，如下文所述。
在圖4和圖6中可清楚地看到，借助于纜索-滑輪系統，就可繞十字頭和翼梁的轉銷40來調節十字頭38和懸臂組件32相對翼梁28的角位置。在纜索-滑輪系統中，將翼梁纜索46的兩端各自與半圓導纜件48的一端固定，然后將纜索通過導輥50繞到安裝在翼梁28的主構架一端的驅動滑輪52上。轉動驅動滑輪，就使纜索對導纜件作用從而轉動十字體。
如圖7所示，懸臂組件32包括上、下矩形斷面管54、56和斜撐58，在其一端形成有耐火材料噴頭的安裝支架60。懸臂組件制成三部分62、64和66，也就是說制成一主段62和懸臂伸長段64和66，各由垂直轉銷68鉸接在一起。裝有彈簧70，拉動懸臂伸長段64或66，使其彎離其相鄰的懸臂主段62的縱向軸線。
前文提到的將懸臂沿縱向調節到其適當位置上的裝置，需要時還可使懸臂伸長段64移到其移出位置，或使其移回到與主段62成一直線的位置。這些調節裝置可從圖3、4和5中清楚地看到，其組成機構包含有一段鋼絲繩72，第一對可繞各自的由十字頭38頂面向上豎立的心軸自由轉動的滑輪74，一對可在十字頭背面上的兩水平支架之間自由轉動的導輥76，第二對可繞各自的由十字頭背面直立的心軸自由轉動的滑輪78。支架82上裝有張緊滑輪80，可借助于曲柄把手84調節到沿著翼梁28的適當位置上。鋼絲繩72的一端連接到懸臂伸長段64上的，然后鋼絲繩繞過支承在十字頭38上的各滑輪對74、76、78中的一個滑輪，安裝在支架82上的滑輪80，再繞過支承在十字頭上的各滑輪對74、76、78中的另一個滑輪，然后鋼絲繩的另一端連接到遠離懸臂伸長段64的另一個懸臂伸長段66的端部上。設置有可倒轉的動力操作裝置(未示)，以便驅動環繞有若干圈鋼絲繩的滑輪80。因此，當鋼絲繩被拉緊時，上述動力操作裝置被啟動，將懸臂組件沿縱向按所需方向移過十字頭。
當支架82借助于曲柄把手84沿著翼梁28調節到適當位置上時，如果將支架82移向十字頭，鋼絲繩上的張力被釋放。因此，在其自由端上帶有噴頭的懸臂伸長段，在彈簧70的作用下，就能夠向側向擺動，移向如圖2、3和7中點劃線所示的橫向移動位置。介于另一個懸臂伸長段66和懸臂主段62之間的樞軸68這時被鎖定，使該兩個懸臂段沿縱向成一直線。
下面具體參考圖2，盡管魚雷形容器12的澆口20的尺寸較小，并且其兩端壁16、18距澆口的距離較大，上文描述的支承設備都能把噴頭帶到噴涂容器一端的要求位置上，接著在噴涂過程中橫向移動，因此，圖示的具體容器的截錐形端部16、18和接著的圓柱形表面14都能被噴涂。如點劃線所示，魚雷形組件32能夠傾斜地穿過澆口20進入容器內(圖中所示為懸臂組件已被帶到其橫向移動位置)。然后懸壁可通過十字頭向前移。在該操作中，懸壁伸長段64的橫向移動，使主段62充分移過十字頭，足以使其后端66離開澆口20的側邊。這樣使翼梁28可以通過澆口20前進，將十字頭38基本上帶到魚雷形容器的縱向軸線上，從而允許懸臂組件32返回其直線狀態。
圖8所示的噴頭適合遙控操作，以便應用于仍然保持高溫的魚雷形容器中。該噴頭包含一個由一段厚壁橡膠軟管90的自由端形成的噴嘴88，軟管90外面有螺旋彈簧92，該軟管構成輸送管以將耐火襯里材料輸送到噴嘴去。橡膠軟管90的另一端與旋轉管接頭94相連，軟管90借助于旋轉管接頭94與干燥耐火里材料的柔軟供應導管96相連。這些材料在混合頭98內與由單獨的供水導管100供應的水混合。
裝設有驅動裝置，以一定的控制速率將旋轉管接頭94旋轉。該驅動裝置由蝸桿一蝸輪機構組成，其蝸桿102與壓縮空氣馬達104驅動連接，蝸輪106則與旋轉管接頭94連接。在圖8中該設備用實線畫出，由上述驅動裝置進行旋轉的旋轉管接頭使噴嘴沿圓形軌跡轉動。裝有控制裝置108，以調節噴嘴由旋轉管接頭的轉動軸線伸出的角度，在其一個特定的調節位置上，噴嘴88可沿旋轉管接頭的軸向伸展，如圖中點劃線所示。
控制裝置108的組成，有一個安裝在支架112上的轉筒110，支架112支承在管接頭94的轉動部分上，有纜索114，其一端固定在轉筒110上，其另一端固定在噴嘴88上。轉筒110有成一體的棘輪頭116，由彈簧加載的促動棘爪118促動。棘爪116由裝在噴頭固定部分上的凸輪(未示)來促動，使得噴嘴每轉一圈，轉筒就被轉過一個齒的位置，噴嘴依次被拉向轉筒。第二個彈簧加載制動棘爪120防止轉筒在反方向上松開。棘輪頭116上有若干缺齒，當噴嘴的指向是沿徑向向外并橫截于噴頭的轉動軸線時，使之與促動棘爪118相重合。這樣可將噴嘴由軸向位置移到橫截位置，并保持在該位置上而噴嘴仍繼續旋轉。有一個氣動擋塊(未示)，可被帶到制動棘爪120的旋轉路徑上將制動棘爪120釋放，使轉筒松開，容許噴嘴返回其軸向位置(在螺旋彈簧92的作用下)。
在設備的運轉過程中，將噴頭86帶到魚雷形容器軸線的適當位置，并且靠近所述的一端16或18，從噴嘴沿著旋轉管接頭94的軸向伸展的狀態開始噴涂。當轉動旋轉管接頭的驅動裝置被運轉，轉筒110被環形轉位，使噴嘴88被逐步帶到如圖8中實線所示的位置。其結果，噴嘴的螺旋運動以非常滿意的方式噴涂魚雷形容器的大致半個球形的內端面。當噴嘴基本上達到成直角位置，噴嘴沿徑向向外噴涂，將懸壁組件向后橫過十字支架，使轉動旋轉管接頭的驅動裝置繼續轉動，這樣就可通過設備的逐步沿著魚雷形容器的后退移動而噴涂圓柱形內表面。將翼梁盡可能地移向澆口20的一側面，就可使容器的多半個長度在一次噴涂操作中被噴涂。然后按相反的運動順序將設備從容器內抽回。
接著將噴頭安裝在懸壁組件32另一端的懸壁伸長段66上，將介于伸長段66和懸壁主段62之間的樞軸68松開，將介于伸長段64和懸壁主段62之間的樞軸鎖定，使整個操作在相反方向上重復進行，按照相同方式對容器另一半側的內表面進行噴涂。
可以進行各種改型。應該理解，本發明最寬的方面，還可應用于噴涂耐火材料以外的其它各種涂敷材料。
需要時，可以采用和上述裝置不同的其它裝置來將懸壁伸長段移到移出位置，或者將其移回到與主段的縱向成一直線的位置。例如，可以采用鋼絲繩強制移動機構，按需要將其在兩個方向上移動。另一方面，其在一個方向上的運動除了靠彈簧，或僅僅靠彈簧實現之外，還可以或者靠適當傾斜的鉸鏈，或者靠使用提升對接鉸鏈(risingbutthinge)來利用重力而得以實現。
權利要求
1.將涂敷材料噴涂到細長容器(12)內部的設備，包括噴頭(86)，將涂敷材料供應給噴頭的輸送管(96，100)，以及噴頭支承結構(28，32，38)，其特征在于該支承結構的設計應使其能通過容器(12)側壁(14)上的一個有限開口(20)插放到容器(12)中，該支承結構包括翼梁(28)；固定到翼梁內端(30)的懸臂組件(32)，噴頭(86)被放置在懸臂上，懸臂被分隔成至少兩段(62，64或64，66)，該兩相鄰段之間有鉸鏈(68)；作用在兩個或每個懸臂鉸鏈上的偏壓裝置(70)，對懸臂的一段(62或66)加壓，使之轉離相鄰懸臂段(64)的縱向軸線而彎曲；變直裝置(72、74、76、78、80、82、84)，可被操縱以克服上述偏壓裝置的作用，使上述懸臂的一段轉動而與上述相鄰懸臂段沿軸線成一直線，使懸臂變直；將噴頭橫截于翼梁縱向軸線移動的裝置(38、72、74、76、78、80)；由此，可將彎曲的懸臂沿著長度方向插放到容器開口內，之后再變直以使噴頭可大致沿著器的長度方向移動。
2.根據權利要求1所述的噴涂設備，其特征在于噴頭(86)安裝在懸臂伸長段(64或66)的一端，十字頭(38)鉸接到翼梁(28)的內端(30)，懸臂組件(32)支承在十字頭上，以便橫截于所述翼梁的縱向軸線移動。
3.根據權利要求1或2所述的噴設備，其特征在于該偏壓裝置是彈簧(70)，變直裝置是纜索(72)，纜索固定到懸臂組件(38)的兩端，并由裝在翼梁(28)上的裝置(80、82、84)張緊，纜索對鉸鏈(68)的作用與彈簧相反，靠纜索的張緊而將懸臂變直。
4.根據權利要求3所述的噴涂設備，其特征在于安裝在翼梁(28)上的上述張緊裝置，包含有卷繞纜索(72)的驅動滑輪(80)，由此，滑輪的轉動將使懸臂組件(32)橫過支承十字頭(38)。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的噴涂設備，其特征在于還裝有將噴頭(86)繞懸臂組件(32)的縱向軸線旋轉的裝置(94、102、104和106)。
6.根據權利要求5所述的噴涂設備，其特征在于噴頭包含柔軟噴嘴(90)，設置有將噴嘴從一個與上述懸臂組件(32)的縱向軸線沿軸向成一直線的位置，移到與上述縱向軸線橫截的第二位置的裝置(108)。
7.根據權利要求6所述的噴涂設備，其特征在于上述噴嘴移動裝置(108)包含有安裝在噴頭轉動部分(112)上的棘輪傳動轉筒(110)，棘輪由棘爪(118)傳動，棘爪與噴頭固定部分上的凸輪配合，有將噴嘴(88)與轉筒(110)連接的纜索(114)，由此，噴頭的轉動使轉筒轉位并逐步將噴嘴拉向轉筒。
8.根據權利要求7所述的噴涂設備，其特征在于轉筒棘輪頭(116)上設有空隙，與噴嘴(88)橫截于懸臂組件(32)的縱向軸線的上述位置相重合。
全文摘要
將涂敷材料噴涂層到魚雷形容器內部的設備，包括翼梁，固定到翼梁內端的懸臂和懸臂端的旋轉噴頭，懸臂分成至少兩段，其間有鉸鏈，作用在鉸鏈上彈簧偏壓裝置將一段懸臂轉離相鄰懸臂端的縱向軸線而彎曲，用纜索操作的變直裝置固定在懸臂兩端之間并安裝在翼梁上，可克服彈簧偏壓裝置而將懸臂變直，它包含在翼梁上繞有纜索的滑輪，滑輪的轉動將使懸臂橫截翼梁縱向軸線移動。彎曲的懸臂可沿長度方向伸入容器開口，然后變直使噴頭旋轉和沿容器縱向移動。
文檔編號F27D1/16GK1031198SQ8810604
公開日1989年2月22日 申請日期1988年8月11日 優先權日1987年8月11日
發明者尤斯塔斯·彼得·巴恩斯, 道格拉斯·埃里克·斯克爾登 申請人:紅綠寶石熱瓷器有限公司