УСТРОЙСТВО ПОВОРОТА ПЛАВИЛЬНЫХ РЕТОРТНЫХ ПЕЧЕЙ Российский патент 2009 года по МПК C21C5/50 

Изобретение относится к области металлургического машиностроения, преимущественно к устройствам для поворота плавильных ретортных печей.

Известен конвертер, на приводной цапфе которого закреплена ступица центрального зубчатого колеса редуктора с передаточным числом 14,118. Корпус редуктора на подшипниках качения центрируется на ступице и удерживается от поворота вокруг буферной тягой с пружинным и гидравлическим амортизаторами для гашения колебаний при пуске и торможении. На четырех выходных концах валов-шестерен специального редуктора насажены четыре навесных привода, состоящие из фланцевого электродвигателя мощностью 29 кВт и быстроходного двуступенчатого редуктора с передаточным числом 51,1. Соединение электродвигателя с редуктором обеспечивается зубчатой муфтой. От проворота навесной привод удерживается буферным устройством с пружинным амортизатором. Предусмотрен аварийный привод поворота: для торможения конвертера используют четыре тормоза ТДП, а при аварийных остановках - механический тормоз совместно с торможением электродвигателем (Механическое оборудование заводов цветной металлургии: Учебник для вузов. В 3-х частях. Ч.2. Л.С.Кохан, А.И.Сапко, А.Я.Жук. «Механическое оборудование цехов для производства цветных металлов». М.: Металлургия», 1988 г., с.96-97).

Сложная конструкция и большая масса существующего привода говорят о трудностях ремонта и обслуживания. Привод является полноповоротным, что не требуется по технологическим параметрам. Зубчатое колесо подвержено ускоренному износу, что влечет за собой уменьшение межремонтного периода.

Известен конвертер, принятый за прототип, который содержит корпус, опорное кольцо с цапфами, бандаж с буртом и вертикальной ребордой, соединенный с корпусом и установленный в опорном кольце и устройство поворота конвертера. На бурте на двух парах подпружиненных роликов установлена подвижная каретка, снабженная клином. В полой цапфе размещен приводной кривошипный вал механизма возвратно-поступательного движения, включающего шатун, ось и тягу. Кривошипный вал устройства поворота соединен с редуктором и двигателем посредством муфты сцепления. Каретка снабжена качающимся двуплечим рычагом, один конец которого контактирует с клином, а другой шарнирно соединен с тягой механизма возвратно-поступательного движения. Конец рычага, контактирующий с клином, связан с ним посредством шарнирных тяг, имеющих в одном из шарниров прорезь. Напротив клина с буртом контактирует опорный вкладыш, который прилегает к корпусу каретки по дуге окружности. Клин и вкладыш от выпадания удерживаются снизу планками. На каретке установлен регулируемый ограничитель поворота в виде винта. Тяга соединена с осью посредством шарового шарнира. Ролики с вертикальными осями вращения смонтированы на угловых рычагах, оси которых установлены в корпусе каретки и прижимаются к кольцу пружинами, которые сжаты регулировочными гайками. Конические ролики с горизонтальными осями вращения поджимаются в осевом направлении регулируемыми с помощью гаек пружинами (авторское свидетельство №1560567, МПК С21С 5/50, публ. 1990 г.).

Сложная конструкция и большая масса существующего привода говорят о трудностях ремонта и обслуживания. Привод является полноповоротным, что не требуется по технологическим параметрам

Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение вышеуказанных недостатков, то есть упрощение конструкции механизма поворота, повышение надежности и ремонтопригодности как самого устройства поворота, так и плавильной ретортной печи (конвертера).

Технический результат достигается тем, что устройство поворота плавильных ретортных печей, содержащее рычаги, силовой механизм, установленные на платформе две стойки, на которых в цапфах размещен корпус плавильной ретортной печи с опорным кольцом, согласно изобретению устройство выполнено в виде двух пар шарнирно соединенных рычагов, расположенных симметрично с двух сторон печи, верхние рычаги которых одним концом шарнирно закреплены на опорном кольце, а нижние рычаги шарнирно закреплены на платформе, силовой механизм для воздействия на рычаги выполнен в виде двух винтовых пар, корпус каждой пары шарнирно связан с опорной площадкой, жестко закрепленной на боковой поверхности корпуса ретортной печи, а подающий винт каждого силового механизма шарнирно соединен с нижним рычагом, причем горизонтальная ось поворота печи смещена относительно оси симметрии печи.

Устройство поворота плавильных ретортных печей поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид вертикального конвертера с устройством поворота, на фиг.2 - вид спереди, на фиг.3 - соединение рычагов устройства поворота печи, на фиг.4-6 - кинематические схемы поворота конвертера.

Устройство поворота плавильных ретортных печей содержит верхние рычаги 1, нижние рычаги 2, шарнирное соединение 3 верхних 1 и нижних 2 рычагов, платформу 4 и шарнирное соединение 5 нижних рычагов 2 с платформой 4, шарнир 6, связывающий верхние рычаги 1 с опорным кольцом 7, которое цапфами 8 опирается на опоры 9. Силовой механизм для воздействия на рычаги представлен в виде двух винтовых пар, каждая из которых содержит корпус червячного редуктора 10, связанный шарниром 11 с опорной площадкой 12, закрепленной на боковой поверхности нижней части корпуса 13 плавильной печи. Винтовая пара включает подающий винт 14, который посредством шарнира 15 соединен с нижним рычагом 2, гайку с червячным колесом, которые размещаются в корпусе 10, а также асинхронный электродвигатель (на чертеже не показаны).

Перед работой плавильная ретортная печь (например, конвертер) находится в вертикальном положении (фиг.4). В процессе работы конвертер наклоняется устройством поворота на 10° для загрузки исходного материала (фиг.5), после загрузки печь необходимо повернуть в свое первоначальное положение (фиг.4), в котором и происходит конвертирование. После окончания плавки металл необходимо вылить в ковш. Для выполнения этой задачи печь необходимо повернуть из вертикального положения на угол 110° (фиг.6). Операция поворота печи как на 10°, так и на 110° осуществляется следующим образом: включаются асинхронные электродвигатели червячных редукторов 10, вращающиеся червяки приводят во вращение червячные колеса. Центральные отверстия червячных колес выполнены в виде гаек, вращение которых приводит в поступательное движение подающие винты 14, которые действуют на рычаги 2. От рычагов 2 через шарниры 3 движение передается рычагам 1 и через шарниры 6 и опорное кольцо 7 осуществляется поворот конвертера вокруг цапф 8. Так как каждая винтовая пара шарниром 11 закреплена на опорной площадке 12 конвертера, то при воздействии усилий каждого подающего винта 14 на систему рычагов 1, 2, возникает также усилие, действующее на сам конвертер, помогая ему наклоняться в прямом или обратном направлении за счет реверсирования направления вращения электродвигателей.

Смещение горизонтальных цапф 8 относительно оси симметрии OO₁ печи (диаметральное расположение) на величину Х (хордальное расположение) облегчает поворот работающего конвертера с металлом. При выходе из строя устройства поворота печи может произойти самопроизвольный поворот конвертера на такой угол α, при котором выливание расплава из печи не происходит. Величина Х находится по формуле

,

где Х - искомая величина смещения горизонтальных цапф 8 относительно оси симметрии печи;

α=45° - угол безопасного положения печи, при котором выливание расплава из печи не происходит;

У - высота расположения центра масс пустой печи относительно горизонтальной плоскости, в которой расположена ось цапф 8.

Из формулы следует, что Х=У - оптимальное положение горизонтальных цапф 8 печи.

Таким образом, предложенное устройство поворота плавильной ретортной печи обеспечивает как надежность и долговечность в эксплуатации, так и упрощение в конструкции. Кроме того, устройство обеспечивает уменьшение габаритов и способствует снижению энергозатрат и усилий, направленных на осуществление операции поворота печи на необходимый угол.

Изобретение относится к области металлургического машиностроения, преимущественно к устройствам для поворота плавильных ретортных печей. Устройство выполнено в виде двух пар шарнирно соединенных рычагов, расположенных симметрично с двух сторон печи, верхние рычаги которых одним концом шарнирно закреплены на опорном кольце, а нижние рычаги шарнирно закреплены на платформе. Силовой механизм для воздействия на рычаги выполнен в виде двух винтовых пар, корпус каждой пары шарнирно связан с опорной площадкой, жестко закрепленной на боковой поверхности корпуса ретортной печи, а подающий винт каждого силового механизма шарнирно соединен с нижним рычагом. Горизонтальная ось поворота печи смещена относительно оси симметрии печи. Использование изобретения обеспечивает надежность и долговечность в эксплуатации. 6 ил.

Устройство поворота плавильных ретортных печей, содержащее рычаги, силовой механизм для воздействия на рычаги, установленные на платформе две стойки, на которых в цапфах размещен корпус плавильной ретортной печи с опорным кольцом, отличающееся тем, что оно имеет две пары шарнирно соединенных верхних и нижних рычагов, расположенных симметрично с двух сторон печи, при этом верхние рычаги одним концом шарнирно закреплены на опорном кольце, а нижние рычаги шарнирно закреплены на платформе, силовой механизм для воздействия на рычаги выполнен в виде двух винтовых пар, имеющих корпус и подающий винт, при этом корпус каждой пары шарнирно связан с опорной площадкой, жестко закрепленной на боковой поверхности корпуса ретортной печи, а подающий винт каждой винтовой пары шарнирно соединен с нижним рычагом, причем горизонтальные цапфы смещены относительно оси симметрии печи.