ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ Российский патент 1994 года по МПК F15B15/00 F15B15/28 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано, в частности, на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) для перемещения стопора сталеразливочного и промежуточного ковшей.

Известен гидравлический исполнительный механизм (авт. св. СССР N 569390, кл. В 22 D 41/08), содержащий цилиндрический корпус, внутри которого установлен с возможностью продольного перемещения поршень-шток, торцы корпуса закрыты верхней и нижней крышками, штуцеры для подвода рабочей жидкости в поршневую и штоковую полости корпуса, а на наружный конец поршня-штока и верхней крышке закреплены, соответственно, нижнее и верхнее крепления, каждое из которых выполнено в виде серьги. Основным недостатком известного гидравлического исполнительного механизма является сложность закрепления его на сталеразливочном ковше. Для чего необходимо совместить отверстия крепления на исполнительном механизме с отверстиями, выполненными на креплениях сталеразливочного ковша.

Различное расстояние между креплениями сталеразливочного ковша связано со спецификой сборки стопорной пары. Кроме того, такое соединение связано с появлением люфта, что приводит к отклонению расхода жидкого металла от номинального при его регулировании. Представляет трудность экстренное отсоединение исполнительного механизма от сталеразливочного ковша в аварийных ситуациях.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является гидравлический исполнительный механизм, содержащий цилиндрический корпус, внутри которого установлен с возможностью продольного перемещения поршень-шток, торцы корпуса закрыты верхней и нижней крышками, штуцеры для подвода рабочей жидкости в поршневую и штоковую полости корпуса, а на наружном конце поршня-штока и нижней крышке, соответственно, закреплены верхнее, выполненное в виде серьги, и нижнее крепления, и датчик перемещения.

Основным недостатком известного гидравлического исполнительного механизма является его низкая надежность и сложность в эксплуатации. Это связано с трудностью закрепления нижнего крепления к сталеразливочному ковшу, на котором устанавливаются съемные тиски для фиксации зубчатой рейки. Процесс закрепления и отсоединения исполнительного механизма занимает время, что недопустимо в аварийных ситуациях. Кроме того, в связи со знакопеременной нагрузкой, имеющей место при работе гидравлического исполнительного механизма, тиски расходятся, фиксация реечного зацепления снижается, появляется люфт, что приводит к ухудшению регулирования расхода жидкого металла. Выполнение верхнего крепления в виде серьги требует для исключения люфта высокоточного изготовления крюка, на который навешивается исполнительный механизм и также усложняется процесс установки исполнительного механизма на ковш. Исполнительный механизм не имеет индикации положения стопора и сигнализации о сцеплении механизма с креплениями ковша, что затрудняет его применение в системе автоматического регулирования уровня металла в кристаллизаторе.

Целью изобретения является повышение надежности и улучшение условий эксплуатации гидравлического исполнительного механизма.

На фиг. 1 изображен гидравлический исполнительный механизм, общий вид; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Гидравлический исполнительный механизм состоит из стального цилиндрического корпуса 1, внутри которого установлен с возможностью продольного перемещения поршень-шток 2. На наружную поверхность с торцов цилиндрического корпуса 1 с помощью резьбы установлены верхняя 3 и нижняя 4 крышки, фиксируемые гайками. Поршень-шток 2 уплотнен в цилиндрическом корпусе 1 двумя резиновыми манжетами 5, а в верхней крышке 3 - резиновой манжетой 6. В верхней крышке 3 установлены направляющая втулка 7 и резиновый грязесъемник 8, прижимаемый к фланцу втулки 7 гайкой 9. Гидравлический исполнительный механизм снабжен верхним и нижним креплениями, предназначенными для его закрепления на сталеразливочном ковше. Верхнее крепление выполнено в виде ввернутой в наружный конец поршня-штока 2 серьги 10 с запрессованным в ней шаровым подшипником 11. Нижнее крепление выполнено в виде захвата, расположенного в нижней крышке 4. Захват состоит из закрепленного винтами к нижней крышке 4 зубчатого держателя 12, в котором установлена с возможностью осевого перемещения тяга 13 с отверстием. В отверстии тяги 13 размещен с возможностью осевого поворота при помощи нижней ручки 14 кулачковый вал 15. На тяге 13 установлена втулка 16, на которой размещен пакет тарельчатых пружин 17, предварительно сжатый регулировочной гайкой 18. Последняя поджата возвратной пружиной 19, упирающейся в колпак 20. Степень сжатия тарельчатых пружин 17 определяет необходимое усилие сцепления рейки 21, установленной на сталеразливочном ковше, и зубчатого держателя 12 для исключения осевого скольжения между ними. Кроме того, для исключения взаимного поперечного перемещения зубчатого держателя 12 относительно рейки 21 внутренняя поверхность тяги 13 в поперечном сечении выполнена выпуклой и имеет форму конуса, а в рейке 21 - конусное углубление. Нижняя крышка 4 закрывается колпаком 22. Для подвода рабочей жидкости к полостям цилиндрического корпуса 1 служат штуцера 23 и 24. Для удобства навешивания исполнительного механизма на сталеразливочный ковш и его транспортировки служит закрепленная на верхней крышке 3 верхняя ручка 25.

Для получения информации о положении поршня-штока 22, а значит, и положения регулирующего органа-стопора, во внутренней полости поршня-штока 2 размещен датчик 26 перемещения, закрепленный на нижней крышке 4. Кроме того, в нижней крышке 4 установлены конечный выключатель 27 положения втулки 16, сигнализирующий о сцеплении зубчатого держателя 12 с рейкой 21 и сигнальная лампа 28, информирующая о возможности подключения исполнительного механизма к системе управления при автоматическом режиме ее работы. Электрическое соединение датчика 26 перемещения, конечного выключателя 27, сигнальной лампы 28 производится через разъем 29, установленный на нижней крышке 4.

Работа гидравлического исполнительного механизма осуществляется следующим образом.

Сталеразливочный ковш с жидким металлом устанавливают в рабочую позицию. К штуцерам 23 и 24 подсоединяют шланги, а к разъему 29 - электрический кабель. Гидравлический исполнительный механизм при помощи верхнего и нижнего крепления закрепляется на сталеразливочный ковш. Верхним креплением - серьгой 10 исполнительный механизм навешивают на палец, установленный на подвижной части стопорного механизма, а нижнее крепление - захват входит в зацепление с рейкой 21, установленной на сталеразливочном ковше, для чего переводят нижнюю ручку 14 из верхнего в нижнее положение. Это приводит к повороту закрепленного на нижней ручке 14 кулачкового вала 15. Поворот последнего приводит к последовательному перемещению влево тяги 13 и втулки 16, что приводит к сжатию возвратной пружины 19, в момент поджатия рейки 21 к зубчатому держателю 12 - тарельчатых пружин 17. Исполнительный механизм закреплен к стопорному механизму сталеразливочного ковша и подготовлен к работе. Для автоматического включения исполнительного механизма в систему управления при его закреплении на стопорном механизме - тяга 13 и втулка 16 находятся в левом конечном положении - замыкается конечный выключатель 27, подается сигнал о закреплении исполнительного механизма и готовности его к работе. При подводе рабочей жидкости к штуцеру 23 она нагнетается в поршневую полость цилиндрического корпуса 1 и поршень-шток 2 перемещается вверх, открывая стопор. При подаче давления к штуцеру 24 жидкость поступает в штоковую полость цилиндрического корпуса 1, поршень-шток 2 перемещается вниз, что приводит к закрытию стопора. Положение поршня-штока 2 определяет положение стопора сталеразливочного ковша и фиксируется датчиком 26 перемещения, информация с которого через разъем 29 поступает в систему управления.

При использовании гидравлического исполнительного механизма в системе регулирования уровня металла в кристаллизаторе машины непрерывного литья заготовок включение его в работу возможно при загорании сигнальной лампы 28, сигнализирующей о том, что уровень металла в кристаллизаторе находится в зоне измерения датчика уровня. После завершения разливки нижняя ручка 15 переводится из нижнего в верхнее положение, поворачивая кулачный вал 14. Последовательно под действием тарельчатых пружин 17 втулка 16 переводится в исходное положение, а под действием возвратной пружины 19 тяга 13 перемещается вправо и выходит из зацепления с рейкой 21, установленной на кожухе сталеразливочного ковша. Перемещение втулки 16 вправо приводит к размыканию конечного выключателя 27 и исполнительный механизм отключается от системы управления. Исполнительный механизм снимается со сталеразливочного ковша.

Предлагаемый гидравлический исполнительный механизм по сравнению с прототипом дает возможность повысить надежность и улучшить условия эксплуатации. (56) Заявка Франции N 2216467, кл. F 15 В 15/20, 1974.

Использование: на машинах непрерывного литья заготовок для перемещения стопора сталеразливочного и промежуточного ковшей. Сущность изобретения: поршень-шток установлен в корпусе с верхней и нижней крышками с образованием поршневой и штоковой полостей. На нижней крышке закреплен датчик перемещения. Узел крепления штока выполнен в виде серьги. Нижнее крепление выполнено в виде захвата, содержащего зубчатый держатель, в котором с возможностью осевого перемещения установлена тяга ступенчатая, подпружиненная относительно крышки, с отверствием в ступени большего диаметра для размещения поворотного кулачкового вала, снабженного ручкой привода. На ступени меньшего диаметра установлена с возможностью осевого перемещения и подппружинена относительно тяги тарельчатыми пружинами втулка. Серьга снабжена шаровым подшипником. Нижняя крышка снабжена конечным выключателем крайнего положения втулки. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ, включающий корпус с верхней и нижней крышками и штуцерами для подвода рабочей жидкости, поршень-шток, установленный в корпусе с образованием поршневой и штоковой полостей, закрепленный на нижней крышке датчик перемещения, узел крепления штока, выполненный в виде серьги и узел крепления нижней крышки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения условий эксплуатации, нижнее крепление выполнено в виде захвата, включающего зубчатый держатель, в котором с возможностью осевого перемещения установлена ступенчатая тяга, подпружиненная относительно крышки, с отверстием в ступени большего диаметра для размещения поворотного кулачкового вала, снабженного ручкой привода, а на ступени меньшего диаметра установлена с возможностью осевого перемещения и подпружиненная относительно тяги посредством тарельчатых пружин втулка, при этом серьга верхнего крепления снабжена шаровым подшипником. 2. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет использования в системе регулирования, нижняя крышка снабжена конечным выключателем крайнего положения втулки.