УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВИНЧИВАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ НИППЕЛЕЙ В ЭЛЕКТРОД Российский патент 2010 года по МПК H05B7/14 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в производстве электродов и ниппелей, последующего ввинчивания тяжелых ниппелей (массой более 50 кг) в электроды диаметром 650…750 мм, например, по Standart Elektrode and Connectig Pin Combina. Ниппель к электроду диаметром 700 мм обозначается 374,65 Т4 L 558, где 374,65 мм - диаметр, Т4 - шаг резьбы 6,35 мм, 558 - длина ниппеля, массой более 85 кг.

Некоторые заводы России готовятся к выпуску электродов диаметром 700…750 мм, повышается спрос на такие электроды в Европе, см., например, статью «Первый в мире графитированный электрод диаметром 800 мм для электродуговых печей постоянного тока». Авторы Клаус Фридрих, Хуберт Егер и др. в журнале «Металлургическое производство и технология металлургических процессов» 2003 г.

МРТ Мет PLANT, стр.16- 27, масса ниппеля 128 кг.

Существует «Прибор» для вкручивания ниппеля в электрод диаметром 600 мм, рекомендуемый европейской страной под № r у s L/EG-10, чертеж прилагается. Недостатки прибора - применение грузоподъемной машины, неуравновешенность вкручиваемой половины ниппеля вызывает перекос резьбы, повреждение, значительные физические усилия сборщика.

Известен патент RU 2270535 автора Зубова Э.Ф. «Способ ввинчивания ниппеля в электрод» (1). Недостатки: требуется механизм подачи ниппеля массой более 50 кг в зону зацепления резьбы, эксцентрическое ввинчивание ниппеля в верхнем секторе увеличивает в два раза длину резьбового ввинчивания и повреждает резьбу за счет изменения угла подъема свинчиваемых частей резьбы.

Известен также патент № 2096931 автора Зубова Э.Ф. «Приспособление для ввинчивания ниппеля в электрод» (2). Недостатки: эксцентрическое ввинчивание ниппеля в верхнем секторе ниппельного гнезда, неуравновешенность ниппеля при сходе с желоба-склиза в вертикальной плоскости, ввинчивание съемными резиновыми кольцами.

Задачей заявленного изобретения является создание устройства, облегчающего ввинчивание тяжелых ниппелей в ниппельные гнезда, исключение повреждений резьбового соединения, сокращение времени ввинчивания за счет устойчивого концентрического положения ниппеля в зоне ввинчивания.

В поставленной задаче используется известный желоб-склиз с уклоном 1/6 см. (2), облегчающий подачу массы ниппеля в зону ввинчивания приблизительно в 6 раз при коэффициенте трения графит-металл 0,05. Известно также, что при базировании ниппель для концентрического ввинчивания в ниппельное гнездо должен лишаться пяти степеней свободы в координатных осях X, Y, Z и поворота относительно осей Y и Z. Концентрическое ввинчивание обеспечивается вращением вокруг оси Х - шестой степени свободы. Смотри, например, книгу «Приспособления для механической обработки» (3). Для молодых рабочих. Лениздат 1983 г., стр.17, 18. рис.2.1. Эскизы, иллюстрирующие правило шести точек.

Для достижения этой задачи базирование тяжелого ниппеля на желобе-склизе ограничено двускосым клином, изготовленным, например, из пластмассы. Одна поверхность - цилиндрическая с диаметром, равным желобу-склизу, вторая - коническая, равная наружному резьбовому конусу ниппеля, и плоскостью основания, неподвижно связанной кронштейном через отверстие с вращающимся центром, сопряженным с центровым отверстием ниппеля. Кроме того, вращающийся центр снабжен рифленой поверхностью, упирающейся в торец ниппеля, квадратом под трещоточный ключ и свободно вращающейся рукояткой для подачи ниппеля по желобу-склизу в процессе ввинчивания. Устройство для ввинчивания имеет также горизонтальный участок желоба-склиза, на котором ниппель концентрически совмещается с ниппельным гнездом и служит ограничением пяти координат, кроме координаты вращения вокруг оси X. Величина ввинчивания ниппеля равна горизонтальному участку желоба-склиза и составляет 3,16/arctg 9° 27' 45'', где 3,16 мм рабочая высота профиля зуба резьбы (1,58×2=3,16), а угол 9° 27' 45'' равен уклону конуса (см. Технические условия «Электроды графитированные и ниппели к ним» ТУ 1911-109-052-2003 Уралэлектродин, г.Челябинск (4), рисунок 4). Величина концентрической глубины ввинчивания ниппеля в электрод составляет 3,16/0,1666=18,96 мм, что в два раза меньше, чем при эксцентрическом ввинчивании ниппеля в электрод (3,16+3,16)/0,1666=37,92 мм.

На чертеже изображен общий вид устройства для ввинчивания тяжелых ниппелей в электрод. Устройство работает следующим образом: на желоб-склиз 1, установленный с уклоном 1/6 по одной оси в вертикальной и горизонтальной плоскости с осью ниппельного гнезда и с упором в торец электрода 2, горизонтальным участком склиза, кладется ниппель передней конической поверхностью, усилием, приложенным к торцу ниппеля перемещается на величину длины ниппеля, под заднюю коническую поверхность ниппеля вставляется двускосый клин 3, с неподвижно закрепленным на плоскости основания кронштейном 4, в отверстии которого расположен вращающийся центр 5, сопрягаемый с центровым отверстием и рифленой поверхностью торца ниппеля 6, квадратом 7 под трещоточный ключ, и свободно вращающейся рукоятке 8 для подачи ниппеля в осевом направлении на всем участке желоба-склиза.

На чертеже изображено устройство для ввинчивания тяжелых ниппелей в электрод с концентрическим расположением резьбы ниппеля относительно ниппельного гнезда. Если на заготовку наложено менее 6 двусторонней связи, то она имеет степени свободы, число которых соответствует отсутствующим связям. Тогда ниппель лишен пяти степеней свободы, кроме вращения относительно оси X. Передача крутящего момента на ниппель производится, например, трещоточным ключом через рифленую поверхность 6, с квадрата 7, вращающегося центра 5, с поджатием рукояткой 8 к торцу ниппеля. Перемещение ввинчивания ниппеля вдоль оси Х обеспечивается вращением резьбы последнего в резьбовом ниппельном гнезде электрода. Использование предлагаемого устройства облегчит подачу тяжелого ниппеля в зону концентрического ввинчивания ниппеля, исключит перекос и заедание в резьбовом ниппельном соединении, исключит повреждение резьбы, сократит время сборки ниппеля с электродом на заводе изготовителе, а также на дуговых сталеплавильных печах при ввинчивании транспортировочного ниппеля (смотри, например, инструкцию ТТИ 4814-12-91, ГОСНИИЭП, г.Челябинск).

Устройство относится к области металлургии и может быть использовано в производстве электродов и ниппелей, последующего ввинчивания тяжелых ниппелей массой более 50 кг в электроды диаметром 650…750 мм. Устройство для ввинчивания тяжелых ниппелей в электрод содержит желоб-склиз с уклоном 1/6. С целью сокращения глубины ввинчивания ниппеля направление желоба-склиза изменяется в горизонтальное, удерживая ниппель в концентрическом расположении к ниппельному гнезду на расстоянии глубины ввинчивания ниппеля, двускосым клином, вставленным между желобом-склизом и ниппелем, соединенным через отверстие кронштейна вращающимся центром, с центровым отверстием ниппеля, лишая его пяти координат перемещения. Ввинчивание осуществляется передачей крутящего момента от квадрата через торцовые рифленые поверхности вращающегося центра прижатием их к торцу ниппеля рукояткой подачи. Предлагаемое устройство облегчает подачу ниппеля, позволит избежать перекоса и заедания в резьбовом ниппельном соединении, сократит время ввинчивания за счет устойчивого концентрического положения ниппеля. 1 ил.

Устройство для ввинчивания тяжелых ниппелей в электрод, содержащее желоб-склиз с уклоном 1/6, отличающееся тем, что, с целью сокращения глубины ввинчивания ниппеля, направление желоба-склиза изменяется в горизонтальное, удерживая ниппель в концентрическом расположении к ниппельному гнезду на расстоянии глубины ввинчивания ниппеля, двускосым клином, вставленным между желобом-склизом и ниппелем, соединенным через отверстие кронштейна вращающимся центром, с центровым отверстием ниппеля, лишая его пяти координат перемещения, а ввинчивание осуществляется передачей крутящего момента от квадрата через торцовые рифленые поверхности вращающегося центра прижатием их к торцу ниппеля рукояткой подачи.