УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАГРУЖАЕМЫХ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2004 года по МПК C21B7/20 F27B1/20 

Изобретение относится к устройству для распределения загружаемых сыпучих материалов с вращающимся лотком (желобом) с переменным углом наклона.

Такие устройства используются, например, в устройствах для загрузки шахтных печей, в частности доменных печей, в которых для распределения в доменной печи загружаемой в нее шихты используется вращающийся лоток (желоб) с переменным углом наклона. В устройствах такого типа имеется, в частности, несущая конструкция с подвешенным в ней ротором, который может вращаться вокруг по существу вертикальной оси. К ротору подвешен лоток, который может с помощью механизма поворота поворачиваться вокруг оси своей подвески. Наличие механизма поворота позволяет менять угол наклона лотка в процессе его вращения. Внутри ротора вдоль его оси проходит загрузочный канал, в который из дозирующего бункера поступает сыпучий материал и ссыпается во вращающийся лоток, который распределяет его внутри шахтной печи.

Устройства такого типа, предназначенные для распределения загружаемых сыпучих материалов, достаточно хорошо известны и описаны, в частности, в WO 95/21272, US 5022806, US 4941792, US 4368813, US 3814403 и US 3766868. В этих устройствах механизм поворота имеет второй ротор, ось вращения которого по существу совпадает с осью вращения первого ротора, на котором подвешен лоток. Если первый ротор по существу приводит лоток во вращение вокруг вертикальной оси, то второй ротор, воздействуя на лоток, определяет угол его наклона. Для изменения угла наклона лотка используется соединяющий второй ротор с лотком механизм, который преобразует изменение взаимного углового расположения двух роторов в изменение угла наклона лотка в вертикальной плоскости его поворота. Такие устройства предназначены для доменных печей большого диаметра. Используемый в них механизм поворота имеет слишком сложную конструкцию и слишком большую стоимость для того, чтобы его можно было использовать в небольших или средних по размерам шахтных печах.

В ЕР 0863215 А1 кратко упомянуто предназначенное для поворота лотка вокруг оси его подвески приводное устройство электрического или гидравлического типа, смонтированное вне шахтной печи на несущей раме вращающегося лотка. В этом документе, однако, нет никаких конкретных сведений о том, каким образом можно использовать подобное приводное устройство для поворота лотка.

Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача разработать такое устройство для распределения загружаемых сыпучих материалов с вращающимся и переменным углом наклона лотком, в котором изменение угла наклона лотка осуществлялось бы с помощью сравнительно простых и при этом достаточно надежно работающих средств.

Указанная задача решается с помощью предложенного устройства для распределения загружаемых сыпучих материалов, имеющего подвешенный в несущей конструкции ротор с возможностью вращения вокруг по существу вертикальной оси, и проходящий через ротор загрузочный канал для подачи сыпучего материала в лоток, который подвешен на роторе с возможностью поворота вокруг по существу горизонтальной оси своей подвески и изменения при этом угла его наклона с помощью механизма поворота, содержащего гидравлический двигатель, установленный на подвешенном роторе и соединенный с лотком. Согласно изобретению механизм поворота лотка снабжен кольцевым гидравлическим соединительным устройством, состоящим из невращающейся втулки и вращающейся втулки, приводимой во вращение ротором, при этом загрузочный канал для подачи сыпучего материала в лоток проходит в осевом направлении в обеих этих втулках, которые при взаимодействии друг с другом обеспечивают соединение гидравлического двигателя с невращающейся гидравлической схемой управления.

Благодаря изобретению удается создать простой и очень компактный механизм поворота для изменения угла наклона лотка.

Кольцевое гидравлическое соединительное устройство предпочтительно располагать над несущей конструкцией, выполнив ее в виде газонепроницаемого корпуса, в котором расположен полностью или частично уплотненный в нем верхний конец ротора. Такое решение облегчает обслуживание соединительного устройства и обеспечивает его защиту со стороны несущей конструкции ротора от различных нежелательных внешних воздействий (повышенной температуры, корродирующего дыма, паров, пыли).

В первом варианте выполнения предлагаемого в изобретении кольцевого гидравлического соединительного устройства вращающаяся втулка удерживается служащим ее опорой ротором, а невращающаяся втулка удерживается служащей ее опорой вращающейся втулкой. При этом кольцевое гидравлическое соединительное устройство снабжено подшипниками, образующими опоры, удерживающие невращающуюся втулку на вращающейся втулке. В качестве опорных подшипников целесообразно использовать два подшипника качения. В кольцевом гидравлическом соединительном устройстве могут быть предусмотрены гибкие трубки для подвода под давлением рабочей жидкости к невращающейся втулке. Для герметичного соединения невращающейся втулки с несущей конструкцией желательно использовать упругое кольцевое сильфонное соединение, обеспечивающее возможность перемещения (в небольших пределах) невращающейся втулки относительно несущей конструкции. В этой связи необходимо особо отметить, что выполненное таким образом кольцевое гидравлическое соединительное устройство практически нечувствительно к динамическим нагрузкам, которым подвержен ротор.

Во втором варианте выполнения предлагаемого в изобретении кольцевого гидравлического соединительного устройства невращающаяся втулка упруго соединена с несущей конструкцией и служит опорой для надетой на нее вращающейся втулки.

Кольцевое гидравлическое соединительное устройство может быть снабжено упругими опорами, через которые невращающаяся втулка опирается на несущую конструкцию.

Оно также может быть снабжено вращающейся устройством для передачи крутящего момента от подвешенного ротора на вращающуюся втулку, допускающим при этом перемещения втулки относительно подвешенного ротора.

В этом варианте между невращающейся и вращающейся втулками имеется определенный зазор, выбранный таким образом, чтобы при его заполнении имеющей повышенное давление рабочей (гидравлической) жидкостью вращающаяся втулка гарантированно самоцентрировалась по невращающейся втулке.

При этом целесообразно удерживать вращающуюся втулку в невращающейся втулке в осевом направлении с помощью упорных подшипников.

Желательно также кольцевое гидравлическое соединительное устройство снабдить гибкими трубками, соединяющими вращающуюся втулку с гидравлической схемой распределения рабочей жидкости на подвешенном роторе.

Следует отметить, что такое кольцевое гидравлическое соединительное устройство требует установки между втулками сравнительно небольшого количества уплотнений, что, как очевидно, снижает его стоимость и затраты на обслуживание (замена по мере износа небольшого количества уплотнений). Сокращение количества уплотнений между двумя втулками, кроме того, значительно снижает потери на трение в соединительном устройстве, что особенно важно с учетом того факта, что мощность, которая теряется на трение в одном уплотнении, достаточно велика и может достигать нескольких киловатт.

Для передачи рабочей жидкости между невращающейся и вращающейся втулками в гидравлическом соединительном устройстве имеются соответствующим образом совмещенные друг с другом подводящие полости, обеспечивающие поступление рабочей жидкости в гидравлический двигатель для приведения его в действие, при этом гидравлическое соединительное устройство снабжено также сливными устройствами, которые расположены соответственно над и под подводящими полостями и которые предназначены для сбора утечек жидкости из этих подводящих полостей.

В предпочтительном варианте изобретения подвешенный ротор может быть снабжен по меньшей мере одним вращающимся вместе с ним контуром охлаждения, а во вращающейся втулке выполнена гидравлическая схема, которая соединена со сливными устройствами и которая обеспечивает поступление по ней рабочей жидкости из сливных устройств по меньшей мере в один контур охлаждения.

Между загрузочным каналом и кольцевым гидравлическим соединительным устройством целесообразно расположить выполненную в виде трубы невращающуюся экранирующую перегородку, снабженную контуром охлаждения. Такую перегородку предпочтительно закрепить на наружной стенке несущей конструкции, образуя вместе с ней кольцевую полость, в которой расположено кольцевое гидравлическое соединительное устройство.

В предпочтительном варианте в нижней части несущей конструкции ротора расположена неподвижная кольцевая экранирующая перегородка с контуром охлаждения и круглым центральным отверстием. На нижнем конце подвешенного в несущей конструкции ротора расположен фланец. Этот фланец с зазором проходит через центральное отверстие кольцевой неподвижной перегородки и имеет открытое сбоку (на внешней поверхности фланца) свободное пространство. Вдоль свободного края неподвижной кольцевой экранирующей перегородки проходит труба для подачи под давлением охлаждающего газа в открытое сбоку свободное пространство фланца. Следует отметить, что подобная система с неподвижной и вращающейся экранирующими перегородками может успешно использоваться в любом устройстве для распределения загружаемых сыпучих материалов с вращающимся лотком с переменным углом наклона для эффективной защиты внутреннего пространства несущей конструкции от нежелательного внешнего воздействия (например высоких температур, корродирующего дыма, паров, пыли).

Необходимо отметить также, что в изобретении предлагается и устройство для определения угла наклона лотка. Такое устройство можно с успехом использовать в любом устройстве для распределения загружаемых сыпучих материалов с вращающимся лотком с переменным углом наклона.

В предпочтительном варианте выполнения устройство для определения угла наклона лотка имеет по существу горизонтальное кольцо, которое установлено на подвешенном роторе вокруг загрузочного канала с возможностью перемещения на роторе в вертикальном направлении, соединительный механизм, который соединяет кольцо с лотком таким образом, чтобы поворот лотка сопровождался вертикальным перемещением кольца, и датчик, который установлен на несущей конструкции и имеет стержень, проходящий снаружи внутрь несущей конструкции и фиксирующий при упоре в кольцо его положение по высоте внутри несущей конструкции.

При этом соединительный механизм имеет по меньшей мере одну пару находящихся в зацеплении зубчатых секторов, один из которых закреплен на лотке таким образом, чтобы его ось совпадала с осью поворота лотка, а другой установлен на роторе с возможностью свободного вращения вокруг оси, параллельной оси поворота лотка, и по одному на каждый зубчатый сектор несущему соединительному стержню, который соединяет соответствующий зубчатый сектор с кольцом.

В настоящем изобретении предпочтительно в качестве гидравлического двигателя использовать гидравлический цилиндр.

Другие отличительные особенности изобретения более подробно рассмотрены ниже на примере некоторых предпочтительных вариантов его выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:
на фиг. 1 - вертикальный разрез загрузочного узла шахтной печи с предлагаемым в изобретении устройством для распределения загружаемых сыпучих материалов с вращающимся лотком с переменным углом наклона,
на фиг. 2 - упрощенная трехмерная проекция предлагаемого в изобретении устройства для распределения загружаемых сыпучих материалов с местным вырывом,
на фиг.3 - упрощенный разрез первого варианта кольцевого гидравлического соединительного устройства, используемого в предлагаемом в изобретении устройстве для распределения загружаемых сыпучих материалов,
на фиг. 4 - упрощенный разрез устройства для распределения загружаемых сыпучих материалов с вращающимся лотком с переменным углом наклона и устройством для определения угла наклона лотка,
на фиг.5 - сечение плоскостью А-А по фиг.4,
на фиг.6 - упрощенный разрез второго варианта кольцевого гидравлического соединительного устройства, используемого в предлагаемом в изобретении устройстве для распределения загружаемых сыпучих материалов,
на фиг.7 - изображение в увеличенном масштабе и в разрезе отдельных деталей устройства, полностью показанного в разрезе на фиг.6, и
на фиг.8 - некоторые детали устройства, показанного в разрезе на фиг.6.

На всех перечисленных выше чертежах одни и те же или аналогичные детали обозначены одними и теми же позициями.

На фиг. 1 схематично показан загрузочный узел шахтной печи 10. Загрузочный узел имеет устройство 12 для распределения загружаемых сыпучих материалов с вращающимся лотком 14 с переменным углом наклона (в последующем называемое просто загрузочным устройством 12). Над загрузочным устройством 12 расположен дозирующий бункер 16, который смонтирован на установленной на шахтной печи 10 несущей конструкции 18. Загружаемые в печь материалы попадают из бункера 16 в загрузочный канал 20. Позицией 21 на чертеже обозначена центральная ось загрузочного канала 20, которая обычно совпадает с центральной осью шахтной печи 10.

На фиг.1 лоток 14 изображен в двух положениях. Положение, близкое к вертикальному, в котором лоток изображен сплошной линией, соответствует его нерабочему состоянию. При этом загружаемый в шахтную печь 10 по загрузочному каналу 20 сыпучий материал попадает в центральную зону печи. В наклонном положении лоток 14 изображен штрих-пунктирными линиями. Когда лоток находится в этом положении, то он распределяет попадающий в него из загрузочного канала 20 сыпучий материал внутри печи 10 в функции от его угла наклона.

Ниже более подробно со ссылками на фиг.1 и 2 рассмотрена конструкция непосредственно самого загрузочного устройства 12. Подвеска лотка 14 состоит из двух расположенных по бокам в его верхней части рычагов 19, 19' (на фиг.1 рычаг 19' закрыт рычагом 19). Для этой же цели предназначены и два расположенных на роторе 22 подшипника 24, 26. Эти подшипники 24, 26 служат опорами рычагов 19, 19' лотка 14, который может поворачиваться в них вокруг по существу горизонтальной оси. На фиг.2 видна цапфа 28, которая служит опорой для рычага, поворачиваемого в подшипниках 24, 26 лотка 14. Очевидно, что опора другого рычага подвески лотка в другом подшипнике 24 выполнена таким же образом.

Ротор 22, в нижней части которого расположены подшипники 24, 26, можно рассматривать как трубу, внутри которой проходит загрузочный канал 20. Для подвески ротора 22 используется расположенный на его несущем фланце 30 подшипник 32 большого диаметра, в котором ротор может свободно вращаться в несущей конструкции 34 вокруг оси 21. Привод ротора 22, а следовательно, и лотка 14 во вращение вокруг оси 21 осуществляется от электрического или гидравлического двигателя 36, выполненного предпочтительно в виде двигателя с регулируемой скоростью вращения. Соединение приводного двигателя 36 с ротором осуществляется с помощью закрепленной на валу двигателя шестерни 38, которая входит в зацепление с зубчатым колесом 40, расположенным на несущем фланце 30 ротора.

Несущая конструкция 34 выполнена в виде герметичного корпуса, который установлен на верхней части шахтной печи 10 и закрыт сверху листом 42 с отверстием 44, через которое проходит верхний конец ротора 22. Следует отметить, что несущий фланец 30 ротора и упорный подшипник 32 образуют вместе с проходящей через отверстие 44 листа 42 трубчатой стенкой ротора 22 внутри корпуса 34 герметичную или почти герметичную кольцевую полость 45.

В нижней части корпуса 34 расположена кольцевая экранирующая перегородка 46. На верхней поверхности этой перегородки расположен контур 48 охлаждения, а ее нижняя поверхность закрыта слоем теплоизоляции 50. В центре перегородки 46 выполнено отверстие 52, внутри которого проходит расположенный на нижнем конце подвешенного ротора 22 экранирующий фланец 54. Экранирующий фланец 54 ротора 22 состоит из верхнего листа 56 и защищающего его снизу слоя теплоизоляции 58. Между верхним листом 56 и слоем изоляции 58 на боковой поверхности фланца 54 имеется свободное открытое сбоку пространство 60. Вдоль свободного внутреннего края кольцевой экранирующей перегородки 46 проходит труба 62, соединенная с источником охлаждающего газа и имеющая расположенные по всей ее длине выходные отверстия, ориентированные таким образом, что выходящий из них под давлением охлаждающий газ попадает в свободное пространство экранирующего фланца 54.

На фиг.2 показан расположенный в верхней части лотка 14 поворотный рычаг 63, шарнирно соединенный со штоком гидравлического цилиндра 64, который шарнирно крепится к неподвижному выполненному заодно целое с подшипником 26 рычагу 66. Управляя соответствующим образом гидравлическим цилиндром 64, лоток 14 можно поворачивать в его подшипниках 24, 26. Подача в гидроцилиндр 64 рабочей жидкости под определенным давлением осуществляется через кольцевое гидравлическое соединительное устройство с вращающимся золотником, внутри которого проходит загрузочный канал 20 лотка 14.

Далее со ссылкой на фиг.3 рассмотрен первый вариант конструкции такого кольцевого гидравлического соединительного устройства с вращающимся золотником (называемого далее просто соединительным устройством). Соединительное устройство 68 состоит из невращающейся втулки 70 и вращающейся втулки 72, которая приводится во вращение ротором 22. В рассматриваемом варианте вращающаяся втулка 72 является продолжением трубы, образующей расположенную выше листа 42 часть ротора 22. Опорами надетой на вращающуюся втулку 72 невращающейся втулки 70 служат два подшипника 74 и 76 качения. Втулка 70 соединена с листом 42 несущей конструкции 34 упругим кольцевым сильфонным соединением 78. Сильфон этого соединения, герметично отделяющий кольцевую полость 45 от окружающего пространства, препятствует вращению втулки 70 и одновременно допускает ее небольшие перемещения относительно несущей конструкции 34. В этой связи необходимо также отметить, что герметизация кольцевой полости 45 в месте установки подшипника 32 осуществляется с помощью газа, который подается внутрь полости под избыточным давлением и препятствует возможному попаданию в нее дыма. Такая конструкция надежно защищает соединительное устройство 68 от нежелательных внешних воздействий (повышенных температур, корродирующего дыма и паров, пыли) со стороны внутреннего пространства несущей конструкции 34, которое подвержено их влиянию, несмотря на наличие экранирующих перегородок 46 и 48, расположенных в нижней части несущей конструкции 34.

В невращающейся втулке 70 выполнены соединительные отверстия 80, 82, которые соединены гибкими трубами, условно показанными на чертеже в виде совпадающих с их осями линий 80', 82', с внешней невращающейся гидравлической схемой управления, схематично изображенной на чертеже в виде блока 79. В качестве такой схемы 79 можно использовать обычную схему управления гидравлическим цилиндром двустороннего действия. Ориентированные в разных направлениях стрелки и буквы Р и Т указывают на то, что гидравлическая схема 79 поочередно соединяет отверстия 80 и 82 либо с источником Р давления, либо с емкостью Т для слива рабочей жидкости.

Отверстие 80 сообщается с подводящей (сливной) полостью 84, а отверстие 82 - с подводящей (сливной) полостью 86, которые выполнены в радиальном направлении в виде кольцевых канавок на внутренней цилиндрической поверхности втулки 70. (Такие кольцевые канавки можно также выполнить и на наружной цилиндрической поверхности втулки 72). Позицией 88 на чертеже обозначено первое отверстие для прохождения рабочей жидкости по ротору 22. К этому отверстию 88 подходит идущее к наружной поверхности втулки 72 отверстие 90, которое расположено на уровне подводящей полости 84. Аналогичным образом и ко второму отверстию 82 для прохождения рабочей жидкости по ротору подходит второе идущее к наружной поверхности втулки отверстие 94, которое расположено на уровне подводящей полости 86. Следовательно, каждое из отверстий 88, 82, выполненных во вращающейся втулке 72, постоянно сообщается с соответствующей подводящей (сливной) полостью 84, 86 невращающейся втулки 70. Иными словами, с помощью соединительных отверстий 80, 82, подводящих (сливных) полостей 84, 86, отверстий 90, 94 и отверстий 88, 82 можно обеспечить в замкнутой гидравлической схеме подвод имеющей соответствующее давление рабочей жидкости к различным гидравлическим устройствам, расположенным на роторе 22. На фиг.1 схематично показаны гибкие трубы 96, 98, которыми отверстия 88, 82 соединены с гидравлическим цилиндром 64.

В варианте, показанном на фиг. 3, для уплотнения каждой подводящей (сливной) полости 84, 86 используются расположенные по обе стороны от полости уплотнительные кольца 100. Эти уплотнительные кольца, однако, не обеспечивают полного уплотнения зазора между невращающейся втулкой 70 и вращающейся втулкой 72, и поэтому часть рабочей жидкости проходит в виде утечек через зазор между ними в осевом направлении. В этой связи следует отметить, что эти утечки рабочей жидкости можно использовать для смазки подшипников 74 и 76 качения. Для этого между двумя подводящими (сливными) полостями 84, 86 выполняется третья кольцевая полость 102. В этой полости собираются утечки рабочей жидкости, попадающей в зазор между втулками на участке, расположенном между полостями 84, 86, и по отверстию 104 сливаются в предназначенную для смазки подшипника 76 кольцевую полость 106. В полости 106 собираются также утечки рабочей жидкости, которая проходит через уплотнительное кольцо 100, расположенное под полостью 84. После смазки подшипника 76 собирающаяся в полости 106 в виде утечек рабочая жидкость проходит по отверстию 108 в кольцевую полость 110, предназначенную для смазки подшипника 74. В кольцевой полости 110 собираются также утечки рабочей жидкости, которая проходит через уплотнительное кольцо 100, расположенное над полостью 86. После смазки подшипника 74 все утечки рабочей жидкости сливаются из соединительного устройства 68 наружу по сливному отверстию 112. Следует далее отметить, что уплотнение зазора между невращающейся втулкой 70 и вращающейся втулкой 72 на участке, расположенном над верхним и под нижним подшипниками качения 74 и 76, осуществляется соответственно с помощью уплотнительных втулок 114 и 116, закрепленных на неподвижной втулке 70.

Позицией 120 на чертеже обозначена экранирующая невращающаяся перегородка с замкнутым контуром 122 охлаждения. Эта перегородка 120 расположена в кольцевой полости между вращающейся втулкой 72 соединительного устройства 68 и неподвижной подверженной износу трубой 123, образующей загрузочный канал 20. Расположенная таким образом перегородка предназначена в основном для охлаждения внутренней поверхности ротора 22. Стрелками 124 на чертеже показано направление течения охлаждающей жидкости, прокачиваемой через выполненный в перегородке замкнутый контур 122 охлаждения. Охлаждающая втулка 120 и подверженная износу труба 123 закреплены на неподвижной втулке 70. Герметичное соединение (образованного подверженной износу трубой) загрузочного канала 20 с дозирующим бункером 16 осуществляется, как показано на фиг.1 и 2, с помощью кольцевого сильфона 126.

Ниже рассмотрена показанная на фиг. 6-8 конструкция второго варианта предлагаемого в изобретении соединительного устройства, т.е. кольцевого гидравлического соединительного устройства с вращающимся золотником. И в этом варианте соединительное устройство 268 состоит из невращающейся втулки 270 и вращающейся втулки 272, которая приводится во вращение подвешенным ротором 222, который эквивалентен ротору 22. Верхний конец ротора 222 лишь слегка выступает над верхней плитой 42 несущей конструкции 34. Вращающаяся втулка 272 расположена над этим верхним концом ротора 222 и соединена с ним шпонками 273 (фиг.7). Эти шпонки 273, через которые ротор 222 приводит во вращение вращающуюся втулку 272, допускают возможность небольших относительных перемещений ротора 222 и втулки 272. Следует также отметить, что в такой конструкции соединительное устройство 268 можно при необходимости заменить целиком, не извлекая для этого из корпуса загрузочного устройства подвешенный в нем ротор 222.

Невращающаяся втулка 270 упруго крепится к листу 42 через упругие опоры 278. Опорами вращающейся втулки 272 служат расположенные внутри невращающейся втулки упорные подшипники 274, 276, в которые, например, упирается фланец 277 вращающейся втулки 272.

Позицией 279 на чертеже обозначены по крайней мере два соединительных штуцера, через которые соединительное устройство 268 соединено с внешней гидравлической схемой (не показана). Штуцер 279 герметично проходит через неподвижную стенку 281, которая окружает соединительное устройство 268. Конструкция штуцера 279 обеспечивает, как видно из чертежа, возможность небольших по величине перемещений втулки 270 на упругих опорах 278. Первый из штуцеров 279 соединен через отверстие 280 с подводящей (сливной) полостью 284. Второй штуцер 279 (который на чертеже не показан) соединен отверстием 282, которое лежит вне плоскости разреза фиг. 6, со второй подводящей (сливной) полостью 286. Подводящие (сливные) полости 284 и 286 выполнены в радиальном направлении на внутренней цилиндрической поверхности втулки 270. (Необходимо отметить, что такие подводящие полости 284, 286 можно также проточить и на наружной цилиндрической поверхности втулки 272). Позицией 288 на чертеже обозначено отверстие для подвода (и слива) рабочей жидкости к ротору 222. К этому отверстию 288 подходит идущее к наружной поверхности втулки 272 отверстие 290, которое расположено на уровне полости 284. Аналогичным образом и ко второму отверстию 292 для подвода (и слива) рабочей жидкости (которое расположено вне плоскости разреза) к ротору подходит второе идущее к наружной поверхности втулки отверстие 294, которое расположено на уровне полости 286. В результате каждое из отверстий 288, 292 постоянно сообщается с соответствующей подводящей (сливной) полостью 284, 286 невращающейся втулки 270.

На нижнем конце вращающейся втулки 272 каждое отверстие 288, 292 соединено гибкой трубкой с соответствующим выполненным в роторе 222 распределительным отверстием 288', 292'. Одна из таких гибких трубок 293 показана на фиг. 8. Необходимо отметить, что эта гибкая трубка проходит в плоскости, расположенной между вращающейся втулкой 272 и ротором 222, и имеет достаточно большой по длине расположенный в этой плоскости участок, повышающий ее податливость и обеспечивающий возможность упругих деформации трубки при относительных перемещениях вращающейся втулки 272 и ротора 222. В заключение следует отметить, что используя соединительные отверстия 280, 282, подводящие (сливные) полости 284, 286, отверстия 290, 294, отверстия 288, 292, гибкие трубки 293 и распределительные отверстия 288', 292', можно обеспечить подвод рабочей жидкости под необходимым давлением к различным гидравлическим устройствам, расположенным на вращающемся роторе 222.

В рассмотренной выше конструкции из каждой подводящей полости 284 или 286 в зазор между втулками в осевом направлении утекает достаточно большое количество имеющей соответствующее давление рабочей жидкости. Эта жидкость, которая в виде утечек попадает под определенным давлением в щелевые кольцевые зазоры между втулками 270 и 272 по обе стороны от подводящих полостей 284, 286, образует в этих зазорах гидростатический клин, обеспечивающий самоцентрирование вращающейся втулки 272 в невращающейся втулке 270. Одновременно эти утечки рабочей жидкости обеспечивают и оптимальное охлаждение обеих втулок 270 и 272.

Упомянутые выше утечки можно также использовать в качестве охлаждающей жидкости в замкнутых контурах охлаждения, вращающихся вместе с ротором 222. Для этого, например, используются выполненные во вращающейся втулке 272 сливные отверстия 295, 297, которые расположены соответственно выше и ниже двух подводящих (сливных) полостей 284, 286 из которых собираются попадающие в них из соседних полостей 284, 286 утечки рабочей жидкости. Сливные отверстия 295, 297 соединены с имеющимся во вращающейся втулке 272 отверстием 299. В нижней части вращающейся втулки 272 отверстие 299 соединено гибкой трубкой (см. например фиг.8) с выполненным в роторе 222 распределительным отверстием 299'. По этому распределительному отверстию 299' образующиеся в соединительном устройстве утечки рабочей жидкости попадают в качестве охлаждающей жидкости во вращающийся вместе с ротором 222 контур охлаждения. Позицией 301 на чертеже обозначено выполненное во вращающейся втулке 272 отводящее отверстие, которое описанным выше образом соединено с отводящим отверстием замкнутого контура охлаждения ротора 222. Выходной конец 303 отводящего отверстия втулки 270 расположен на уровне сливной полости 305, выполненной в радиальном направлении на внутренней цилиндрической поверхности неподвижной втулки 270. Эта сливная полость 305 уплотнена с двух сторон круглыми уплотнительными кольцами 307 и сообщается с отверстием 306, по которому возникающие в соединительном устройстве утечки рабочей жидкости сливаются в соответствующую емкость (не показана). Следует отметить также, что часть утечек рабочей жидкости используется для смазки упорного подшипника 274, тогда как второй упорный подшипник 276 имеет отдельную систему смазки.

Позицией 320 на чертеже обозначена невращающаяся экранирующая перегородка с контуром 322 охлаждения. По существу эта невращающаяся экранирующая перегородка 320 аналогична рассмотренной выше и показанной на фиг.3 невращающейся экранирующей перегородке 120. Эта перегородка вместе с подверженной износу трубой 323, внутри которой проходит загрузочный канал 20, закреплена на неподвижной стенке 281 кожуха и образует вместе с ней кольцевую полость 325, в которой расположено соединительное устройство 268. Преимущество такой конструкции состоит в том, что различного рода ударные нагрузки, которые при прохождении по загрузочному каналу 20 загружаемого материала испытывает подверженная износу труба 323, и возникающие при этом вибрации не передаются на соединительное устройство 268.

На фиг. 4 и 5 показано устройство для определения угла наклона лотка, которое можно с успехом использовать в устройстве для распределения загружаемых сыпучих материалов с вращающимся лотком с переменным углом наклона. Позицией 350 на этих чертежах обозначено расположенное на подвешенном роторе 22 приблизительно горизонтальное кольцо, которое может в вертикальном направлении перемещаться вдоль ротора. Для перемещения кольца 350 относительно ротора используются, например, закрепленные на кольце направляющие стержни 352, 354, которые проходят через отверстия закрепленных на роторе 22 направляющих втулок 356, 358. Кольцо 350 соединено с лотком 14 специальным соединительным механизмом и при повороте лотка перемещается в вертикальном направлении. При этом вертикальное положение кольца 350 является функцией угла наклона лотка 14. Позицией 360 на чертежах обозначен датчик положения, который закреплен на верхнем листе 42 несущей конструкции 34 и предназначен для определения вертикального положения кольца 350. Одним из элементов датчика 360 является, например, стержень 362, который проходит через конструкцию 34 и упирается своим передним концом в кольцо 350, которое вращается вместе с ротором 22. Постоянное прижатие переднего конца стержня 362 к вращающемуся кольцу 350 осуществляется под действием пружины 364. Длина заднего конца 366 стержня 362, который выходит наружу из несущей конструкции 34, точно соответствует вертикальному положению кольца 350, а следовательно, и углу наклона лотка 14. В предпочтительном варианте механизм, соединяющий кольцо 350 с лотком 14, имеет на каждом предназначенном для подвески лотка 14 рычаге 19, 19' два зубчатых сектора 372, 374, которые входят в зацепление друг с другом.

Зубчатый сектор 372 закреплен на лотке, и его ось совпадает с осью поворота лотка. Второй зубчатый сектор 374 закреплен на роторе 22 и может свободно поворачиваться вокруг оси, параллельной оси поворота лотка 14. Каждый зубчатый сектор 372, 374 связан с кольцом 350 шарнирным соединительным стержнем 376, 378. Необходимо подчеркнуть, что выполненный таким образом соединительный механизм обеспечивает при повороте лотка 14 вокруг его оси поворота строго параллельное перемещение кольца 350 в вертикальном направлении.

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к загрузочным устройствам для распределения сыпучих материалов. Устройство для распределения сыпучих материалов, загружаемых через вращающийся лоток с переменным углом наклона, включает подвешенный ротор, который установлен в несущей раме и может вращаться вокруг, по существу, вертикальной оси. К ротору подвешен лоток, который может поворачиваться вокруг, по существу, горизонтальной оси подвески. Механизм поворота лотка содержит гидравлический двигатель, установленный на подвешенном роторе. Гидравлическое соединительное устройство состоит из невращающейся втулки и вращающейся втулки, которая приводится во вращение ротором. Эти втулки совместно соединяют гидравлический двигатель 64 с внешней неподвижной гидравлической схемой управления. Через втулки проходит загрузочный канал, по которому в лоток 14 попадает распределяемый им сыпучий материал. Использование настоящего изобретения обеспечивает упрощение конструкции и увеличивает ее надежность. 21 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство для распределения загружаемых сыпучих материалов, имеющее несущую конструкцию (34), подвешенный в несущей конструкции (34) ротор (22, 222), имеющий возможность вращения вокруг, по существу, вертикальной оси, и проходящий через ротор (22, 222) загрузочный канал (20) для подачи сыпучего материала в лоток (14), который подвешен на роторе (22, 222) с возможностью поворота вокруг, по существу, горизонтальной оси своей подвески и изменения при этом угла его наклона с помощью механизма поворота, содержащего гидравлический двигатель (64), установленный на подвешенном роторе (22, 222) и соединенный с лотком (14), отличающееся тем, что механизм поворота лотка (14) снабжен кольцевым гидравлическим соединительным устройством (68, 268), состоящим из невращающейся втулки (70, 270) и вращающейся втулки (72, 272), приводимой во вращение ротором, при этом загрузочный канал (20) для подачи сыпучего материала в лоток (14) проходит в осевом направлении в обеих этих втулках (70, 270), (72, 272), которые при взаимодействии друг с другом обеспечивают соединение гидравлического двигателя (64) с невращающейся гидравлической схемой (79) управления.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что кольцевое гидравлическое соединительное устройство (68, 268) расположено над несущей конструкцией (34), выполненной в виде газонепроницаемого корпуса, в котором расположен полностью или частично уплотненный в нем верхний конец ротора (22, 222).3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что вращающаяся втулка (72) удерживается служащим ее опорой ротором (22), а невращающаяся втулка (70) удерживается служащей ее опорой вращающейся втулкой (72).4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что кольцевое гидравлическое соединительное устройство (68) снабжено подшипниками, образующими опоры, удерживающие невращающуюся втулку (70) на вращающейся втулке (72).5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что указанными подшипниками являются два подшипника качения.6. Устройство по любому из пп.2-5, отличающееся тем, что кольцевое гидравлическое соединительное устройство (68) снабжено гибкими трубками (80’, 82’) для подвода под давлением рабочей жидкости к невращающейся втулке (70).7. Устройство по любому из пп.2-6, отличающееся тем, что кольцевое гидравлическое соединительное устройство (68) снабжено упругим кольцевым сильфонным соединением (78), которым невращающаяся втулка (70) герметично соединена с несущей конструкцией (34).8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что невращающаяся втулка (270) упруго соединена с несущей конструкцией (34) и служит опорой для вращающейся втулки (272).9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что кольцевое гидравлическое соединительное устройство (268) снабжено упругими опорами, через которые невращающаяся втулка (270) опирается на несущую конструкцию (34).10. Устройство по п.8 или 9, отличающееся тем, что кольцевое гидравлическое соединительное устройство (268) снабжено устройством (273) для передачи крутящего момента от подвешенного ротора (222) на вращающуюся втулку (272), допускающим при этом перемещения вращающейся втулки (272) относительно подвешенного ротора (222).11. Устройство по любому из пп.8-10, отличающееся тем, что невращающаяся втулка (270) и вращающаяся втулка (272) собраны друг с другом с зазором, обеспечивающим самоцентрирование вращающейся втулки (272) в невращающейся втулке (270) при подаче в этот зазор под давлением рабочей жидкости.12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что вращающаяся втулка (272) удерживается в невращающейся втулке (270) в осевом направлении упорными подшипниками (274, 276).13. Устройство по любому из пп.7-12, отличающееся тем, что кольцевое гидравлическое соединительное устройство (268) снабжено гибкими трубками, соединяющими вращающуюся втулку (272) с гидравлической схемой распределения рабочей жидкости на подвешенном роторе (222).14. Устройство по любому из пп.7-13, отличающееся тем, что для передачи рабочей жидкости между невращающейся втулкой (70, 270) и вращающейся втулкой (72, 272) в кольцевом гидравлическом соединительном устройстве (68, 268) имеются определенным образом совмещенные друг с другом подводящие полости (84, 86, 284, 286), обеспечивающие поступление рабочей жидкости в гидравлический двигатель (64) для приведения его в действие, при этом гидравлическое соединительное устройство (68, 268) снабжено также сливными устройствами (102, 110, 106; 295, 297), которые расположены соответственно над и под подводящими полостями (84, 86, 284, 286) и которые предназначены для сбора утечек жидкости из этих подводящих полостей (84, 86, 284, 286).15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что подвешенный ротор (222) снабжен по меньшей мере одним вращающимся вместе с ним контуром охлаждения, а во вращающейся втулке (272) выполнена гидравлическая схема, которая соединена со сливными устройствами (295, 297) и которая обеспечивает поступление по ней рабочей жидкости из сливных устройств по меньшей мере в один контур охлаждения.16. Устройство по любому из пп.1-15, отличающееся тем, что оно снабжено невращающейся, выполненной в виде трубы экранирующей перегородкой (120, 320), которая расположена между загрузочным каналом (20) и кольцевым гидравлическим соединительным устройством (68, 268) и которая имеет контур охлаждения (122, 322).17. Устройство по п.16, отличающееся тем, что выполненная в виде трубы экранирующая перегородка (320) закреплена на наружной стенке (281) несущей конструкции (34) и образует вместе с этой стенкой (281) кольцевую полость (325), в которой расположено кольцевое гидравлическое соединительное устройство (268).18. Устройство по любому из пп.1-17, отличающееся тем, что в нижней части несущей конструкции (34) расположена неподвижная кольцевая экранирующая перегородка (46) с контуром (48) охлаждения и круглым центральным отверстием (52), в которое с зазором входит расположенный на нижнем конце подвешенного ротора (22, 222) фланец (54) с открытым сбоку свободным пространством (60), при этом устройство снабжено расположенной вдоль свободного края неподвижной кольцевой экранирующей перегородки (46) трубой (62), предназначенной для подачи под давлением охлаждающего газа в открытое сбоку свободное пространство (60) фланца (54).19. Устройство по любому из пп.1-18, отличающееся тем, что оно снабжено устройством для определения угла наклона лотка (14).20. Устройство по п.19, отличающееся тем, что устройство для определения угла наклона лотка (14) имеет, по существу, горизонтальное кольцо (350), которое установлено на подвешенном роторе (22, 222) вокруг загрузочного канала (20) с возможностью перемещения на роторе (22, 222) в вертикальном направлении, соединительный механизм, который соединяет кольцо с лотком (14) таким образом, чтобы поворот лотка (14) сопровождался вертикальным перемещением кольца (350), и датчик (360), который установлен на несущей конструкции (34) и имеет стержень, проходящий снаружи внутрь несущей конструкции (34) и фиксирующий при упоре в кольцо (350) его положение по высоте внутри несущей конструкции (34).21. Устройство по п.20, отличающееся тем, что соединительный механизм имеет по меньшей мере одну пару находящихся в зацеплении зубчатых секторов (372, 374), один (372) из которых закреплен на лотке (14) таким образом, чтобы его ось совпадала с осью поворота лотка, а другой (374) установлен на роторе (22, 222) с возможностью свободного вращения вокруг оси, параллельной оси поворота лотка (14), и по одному на каждый зубчатый сектор (372, 374) несущему соединительному стержню (376, 378), который соединяет соответствующий зубчатый сектор (372, 374) с кольцом (350).22. Устройство по любому из пп.1-21, отличающееся тем, что гидравлическим двигателем является гидравлический цилиндр (64).