ШИБЕРНЫЙ ЗАТВОР ДЛЯ СОДЕРЖАЩЕЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ РАСПЛАВ ЕМКОСТИ Российский патент 2012 года по МПК B22D41/38 

Изобретение относится к шиберному затвору для содержащей металлический расплав емкости, имеющему направляемый в шиберном корпусе шиберный блок с толкающей штангой, которая предназначена для соединения с помощью муфты с приводной штангой линейного привода, при этом на шиберном корпусе предусмотрена толкающая штанга и принимающий приводную штангу на стороне муфты держатель для линейного привода.

Шиберные затворы этого вида используются, например, для непрерывного литья стальных заготовок для управления в процессе литья потоком вытекающего из ковша расплава и при необходимости прерывания его. При этом, как известно, необходимо периодически перемещать ковш туда и обратно между разливочной площадкой и поставляющей расплав установкой. Для ускорения производственных процессов на обоих участках предусмотрены линейные приводы. Их вдвигают в соответствующий держатель шиберного затвора, где затем сцепляют их приводную штангу с толкающей штангой шиберного блока. В европейском патенте ЕР 0875320 приведено описание предусмотренной для этого муфты, которая облегчает монтаж и снятие линейного привода и упрощает процессы соединения.

Однако в известных шиберных затворах этого вида существует опасность, что во время работы линейный привод из-за суровых условий работы или неправильного обращения выходит из держателя и тем самым создает существенную помеху для процесса разливки.

Аналогичное может происходить при периодической транспортировке ковша между различными участками установки. А именно, в этом случае существует опасность непроизвольного открывания шиберного затвора при неправильном обращении с ним при транспортировке. В обоих случаях последствия являются тяжелыми как в экономическом отношении, так и в отношении безопасности работающего персонала.

В основу изобретения положена задача исключения этих недостатков и создания шиберного затвора указанного выше вида, который обеспечивает также при обычных для литейных установок суровых рабочих условиях высокую степень безопасности работы.

Эта задача решена, согласно изобретению, тем, что держатель снабжен блокировочным устройством для линейного привода и/или блокировочным устройством для толкающей штанги шиберного блока.

Таким образом, с одной стороны, обеспечивается, что линейный привод после его вдвигания в держатель правильно удерживается в нем, пока шиберный затвор не покинет один участок с целью перемещения на другой участок. С другой стороны, также обеспечивается, что шиберный затвор во время транспортировки с одного участка на другой участок не может непроизвольно открываться.

Кроме того, изобретение предусматривает, что блокировочное устройство для линейного привода имеет закрепленную на приводной штанге параллельно ее оси блокировочную штангу, которая взаимодействует с закрепленной на держателе, нагруженной пружиной блокировочной лапой. В установленном состоянии лапа охватывает скользящую в ней блокировочную штангу на всей длине хода привода и тем самым приводит к тому, что привод надежно и неподвижно сидит в держателе, пока он введен в него.

Для упрощения конструкции целесообразно, когда блокировочная штанга закреплена на фланце приводной штанги в зоне ее предусмотренной для образования муфты части.

Согласно изобретению блокировочная штанга имеет на стороне муфты выемку, которая предназначена для фиксации в блокировочной лапе при вдвинутой приводной штанге и после этого для выхода снова из блокировочной лапы. Блокирование, соответственно деблокирование линейного привода осуществляется самостоятельно при его вдвигании, соответственно выдвигании с вдвинутой приводной штангой.

Целесообразно, блокировочная штанга имеет на своем противоположном муфте конце другую выемку, которая предназначена для выхода из блокировочной лапы при выдвинутой приводной штанге. В данном случае деблокирование приводного привода также происходит самостоятельно при его выдвигании с выдвинутой приводной штангой.

Изобретение также предусматривает, что блокировочная лапа установлена поперек блокировочной штанге на направляемом в держателе пальце, при этом предпочтительно предусмотрена возможность ее раздвигания посредством вращения или сдвигания пальца. Таким образом, за счет приведения в действие пальца можно при необходимости снимать блокирование линейного привода.

Кроме того, согласно изобретению, предусмотрено, что блокировочное устройство для толкающей штанги шиберного блока имеет установленный с возможностью поворота, нагруженный пружиной рычаг, который снабжен расположенным вблизи поворотной оси стопором, а также расположенным на противоположном поворотной оси конце рычага стопорным штифтом, при этом стопор и стопорный штифт выступают в держатель и взаимодействуют в нем с соединительной частью приводной штанги, соответственно, с упорной поверхностью толкающей штанги. При выдвигании линейного привода из держателя стопор и тем самым стопорный штифт самостоятельно поворачиваются внутрь, за счет чего толкающая штанга блокируется стопорным штифтом. Тем самым предотвращается, что шиберный затвор непроизвольно открывается при транспортировке внутри установки.

В качестве альтернативного решения, блокировочное устройство для толкающей штанги может иметь два выступающих в держатель стопора, которые соединены друг с другом с помощью установленной с возможностью вращения в держателе соединительной штанги и взаимодействуют с упорными поверхностями линейного привода и толкающей штанги, которые целесообразно образованы расположенным в толкающей штанге поперек ее продольной оси ограничивающим ход пальцем и, соответственно, вдвигаемой в держатель опорной плитой линейного привода. При вдвигании линейного привода в держатель оба стопора поворачиваются наружу, и толкающая штанга может свободно двигаться внутри держателя. При выдвигании линейного привода оба стопора снова поворачиваются внутрь настолько, что толкающая штанга блокируется взаимодействующим с упорной поверхностью стопором.

Ниже приводится более подробное пояснение изобретения на основе нескольких примеров выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:

Фиг.1 - продольный разрез шиберного затвора, согласно изобретению;

Фиг.2 - деталь II из фиг.1 с цилиндрической блокировкой для линейного привода в расцепленном состоянии, с поворотом на 180º и в увеличенном масштабе;

Фиг.3 - разрез по линии III-III на фиг.2;

Фиг.4 - деталь II из фиг.1, на виде сбоку;

Фиг.5 - разрез по линии V-V на фиг.2;

Фиг.6 - вид сбоку в направлении стрелки VI на фиг.3, в перспективе;

Фиг.7 - деталь II из фиг.1 с транспортировочной блокировкой для линейного привода шиберного блока в расцепленном состоянии, с поворотом на 180º и в увеличенном масштабе;

Фиг.8 - деталь из фиг.7, на виде сверху;

Фиг.9 - разрез по линии IХ-IХ на фиг.7;

Фиг.10 - деталь из фиг.7, на виде сбоку;

Фиг.11 - разрез по линии ХI-ХI на фиг.7;

Фиг.12 - вид сбоку в направлении стрелки XII на фиг.9, в перспективе;

Фиг.13 - вид сбоку в направлении стрелки XIII на фиг.9, также в перспективе;

Фиг.14 - деталь II из фиг.1 с вариантом транспортировочной блокировки, также с поворотом на 180º и в увеличенном масштабе;

Фиг.15 - деталь из фиг.14, на виде сверху;

Фиг.16 - разрез по линии ХVI-ХVI на фиг.14;

Фиг.17 - разрез по линии ХVII-ХVII на фиг.14;

Фиг.18 - разрез по линии ХVIII-ХVIII на фиг.14;

Фиг.19 - вид сбоку в направлении стрелки XIХ на фиг.16, также в перспективе;

Фиг.20 - вид сбоку в направлении стрелки XХ на фиг.16, также в перспективе.

На фиг.1 показан шиберный затвор на содержащей металлический расплав емкости, которая частично показана на фигуре в виде разливочного ковша. Ковш 2 имеет наружный стальной кожух 3, огнеупорную футеровку 4 и выпуск 5, который образован из огнеупорного фасонного кирпича 6 с отверстием и огнеупорной гильзы 7. У выпуска 5 расположен шиберный затвор 1, состоящий из верхней части 8 корпуса с вставленной в нее огнеупорной нижней плитой 9, рамы 10 корпуса и разъемно стянутой с ней огнеупорной шиберной плитой 12 и примыкающей к ней разливочной гильзы 13. За счет продольного сдвига шиберного блока 11 и вставленной в него шиберной плиты 12 можно переводить выпуск 5 из показанного открытого положения в положение дросселирования или закрывания.

Для перемещения туда и обратно шиберного блока 11 предусмотрена возможность его соединения через толкающую штангу 14 и муфту 15 с приводной штангой 16 выполненного в виде цилиндропоршневого блока линейного привода 17. Линейный привод 17 обычно смонтирован на заполненном металлическим расплавом и снабженном шиберным затвором разливочном ковше 2, когда он находится на разливочной площадке. После опустошения ковша линейный привод снова снимается с ковша. Затем ковш транспортируется с помощью крана с разливочной площадки на предусмотренное для ковшей место. Там повторяется указанный выше процесс с помощью расположенного в предназначенном для ковшей месте привода.

Для линейного привода 17 на шиберном корпусе 8, 10 предусмотрен принимающий толкающую штангу 14 и приводную штангу 16 на стороне муфты держатель 18. Находящаяся там муфта 15 выполнена в виде кулачковой муфты. Как показано на фиг.2, она состоит из выполненной в виде фланца части 19 муфты на толкающей штанге 14 и образованной двумя сцепляющими элементами части 20 муфты на приводной штанге 16, при этом сцепляющие элементы в соединенном состоянии охватывают с геометрическим замыканием часть 19 муфты. Линейный привод 17 вдвигается сбоку в держатель 18. Затем за счет сдвигания приводной штанги 16 к шиберному блоку 11 самостоятельно выполняется зацепление. Расцепление выполняется также самостоятельно, когда линейный привод 17 вытягивается из держателя 18.

В держателе 18 расположено блокировочное устройство 21 для линейного привода 17, которое, как показано на фиг.2-6, состоит из блокировочной штанги 22 и взаимодействующей с ней блокировочной лапы 23. Блокировочная штанга 22 закреплена на фланце 24 приводной штанги 16 в зоне ее части 20 муфты. Она ориентирована параллельно оси приводной штанги 16.

Блокировочная лапа 23 опирается поперек блокировочной штанги 22 на палец 25, который проходит в держателе 18. Таким образом, ее оба захватных элемента удерживаются пальцем 25. За счет удаления пальца 25 захватные элементы при необходимости можно отсоединять от держателя, за счет чего снимается блокировка линейного привода.

Блокировочная штанга 22 имеет две выполненные в виде кольцевых канавок 26, 27 выемки, которые соответствуют концевым положениям хода приводной штанги 16. Диаметр кольцевой канавки 26 выбран так, что при встраивании линейного привода 17 в держатель 18 с вдвинутой приводной штангой кольцевая канавка 26 может фиксироваться в блокировочной лапе 23, в то время как при выдвигании линейного привода 17 она может выходить из блокировочной лапы 23.

При сдвигании приводной штанги 16 сдвигается также блокировочная штанга 22, при этом блокировочная лапа 23 охватывает ее в зоне между кольцевыми канавками 26, 27 так сильно, что затем обеспечивается возможность выведения блокировочной штанги поперек ее продольной оси из блокировочной лапы 23. Тем самым линейный привод 17 остается во время всего рабочего хода надежно блокированным и тем самым возникает автоматически действующее блокирование и деблокирование, которое осуществляется без приведения в действие вручную.

Диаметр кольцевой канавки 27 выбран, в свою очередь, так, что она при выдвижении линейного привода 17 из держателя 18 может освобождаться из блокировочной лапы 23. Тем самым обеспечивается возможность снятия при необходимости линейного привода также при выдвинутой приводной штанге 16. Блокировочная штанга 22 служит дополнительно в качестве защиты от поворота приводной штанги 16.

Шиберный затвор, показанный на фиг.7-13, снабжен блокировочным устройством 28 для толкающей штанги 14. Оно состоит из установленного с возможностью поворота в держателе 18 рычага 29 с кулачком 31 вблизи поворотной оси 30, а также стопорным штифтом 32 на противоположном поворотной оси конце рычага, при этом кулачок 31 и стопорный штифт 32 выступают в держатель 18 и там взаимодействуют с частью 20 муфты приводной штанги 16, соответственно, с упорной поверхностью 33 толкающей штанги 14. Вдвинутый в приводную штангу 14 поперек продольной оси ограничивающий ход палец 34 с рукояткой 35 образует упорную поверхность 33.

Поворотная ось 30 рычага 29 сидит в опорном блоке 36, который закреплен на держателе 18. Рычаг 29 нагружен пружиной 37 с регулировочным винтом 36 в направлении поворота внутрь.

На фиг.9 показано блокировочное устройство 28 с повернутым внутрь рычагом 29. В показанном положении приводная штанга 16 вдвинута, в то время как толкающая штанга 14 занимает свое конечное положение при закрытом шибере. Для соединения приводной штанги 16 с толкающей штангой приводная штанга выдвигается в держатель 18 настолько, чтобы осуществлять сцепление между ними. При этом она приводит в действие кулачок 31, за счет чего рычаг 29 поворачивается наружу и выводит стопорный штифт 32 из траектории движения ограничивающего ход пальца 34. Тем самым толкающая штанга 14 может свободно перемещаться внутри своего рабочего хода, пока приводная штанга 16 и толкающая штанга 14 соединены.

Однако если муфта снова размыкается и приводная штанга отводится назад, то кулачок 31 может снова поворачиваться внутрь в свое исходное положение, за счет чего нагруженный пружиной рычаг 29 поворачивается назад, и стопорный штифт 32 снова выступает в траекторию движения ограничивающего ход пальца 34. Таким образом, обеспечивается, что после отвода линейного привода 17 шиберный затвор не может непроизвольно открываться, поскольку в этом случае толкающая штанга 14 блокирована стопорным штифтом 32. С помощью блокировочного устройства 28 снова создано автоматически действующее блокирование и деблокирование.

В шиберном затворе, показанном на фиг.14-20, блокировочное устройство 28 для толкающей штанги 14 имеет два выступающих в держатель 18 стопора 47, 48, которые соединены друг с другом через установленную с возможностью вращения в опорных блоках 43 соединительную штангу 39 и взаимодействуют с упорными поверхностями 41 толкающей штанги 14, соответственно, линейного привода 17. Эта упорная поверхность 41 линейного привода 17 предусмотрена на вдвигаемой в держатель 18 опорной плите 42 линейного привода, в то время как упорная поверхность толкающей штанги 14 находится на ее возвышении.

Также автоматически действующее блокировочное устройство 28, согласно фиг.14-20, работает аналогично блокировочному устройству, согласно фиг.7-13.

Перед введением линейного привода 17 в держатель 18 стопоры 47, 48 повернуты внутрь в этот держатель 18. При введении линейного привода в держатель опорная плита 42 ударяется упорной поверхностью 41 в стопор 48 и выдавливает его настолько, что он вместе с соединенным с ним через соединительную штангу 39 стопором 47 поворачивается наружу из траектории движения толкающей штанги 14. Тем самым обеспечивается возможность свободного движения толкающей штанги 14, пока линейный привод 17 введен в держатель 18.

Если линейный привод выводится из держателя 18, то оба стопора могут поворачиваться обратно, в результате чего стопор 47 снова выступает в траекторию движения ограничивающего ход пальца 34. Тем самым достигается, что шиберный затвор после снятия линейного привода не может непроизвольно открываться во время транспортировки, поскольку толкающая штанга 14 в этом случае блокирована стопором 47 во взаимодействии с упором толкающей штанги.

Как показано на фигурах, шиберный затвор, согласно фиг.2-6, снабжен лишь цилиндрическим блокированием в виде блокировочного устройства 21 для линейного привода 17. Вместо этого в шиберных затворах, согласно фиг.7-13, соответственно 14-20, цилиндрическое блокирование комбинируется с транспортировочным блокированием в виде блокировочного устройства 28 для толкающей штанги 14. Таким образом, в рамках изобретения обеспечивается возможность установки в шиберном затворе обоих блокировочных устройств по отдельности или вместе, тем более что в последнем случае их функции дополняют друг друга.

На основании предложенного выполнения можно также без больших затрат встраивать блокировочные устройства в уже имеющиеся шиберные затворы.

Изобретение относится к металлургии. Шиберный затвор содержит направляемый в корпусе (10) блок (11) с толкающей штангой (14), которая соединяется с помощью муфты (15) с приводной штангой (16) линейного привода (17). На корпусе (10) предусмотрен держатель (18) линейного привода (17), предназначенный для приема толкающей штанги (14) и приводной штанги (16) со стороны муфты. Держатель (18) снабжен автоматически действующим блокировочным устройством (21) для линейного привода (17) и/или автоматически действующим блокировочным устройством (28) для толкающей штанги (14) блока (11). Обеспечивается надежность работы шиберного затвора как во время процесса разливки, так и во время его транспортировки между различными участками. 10 з.п. ф-лы, 20 ил.

1. Шиберный затвор для содержащей металлический расплав емкости, включающий направляемый в шиберном корпусе (10) шиберный блок (11) с толкающей штангой (14), которая предназначена для соединения посредством муфты (15) с приводной штангой (16) линейного привода (17), при этом на шиберном корпусе (10) предусмотрен принимающий толкающую штангу (14) и приводную штангу (16) на стороне сцепления держатель (18) для линейного привода (17), отличающийся тем, что держатель (18) снабжен автоматически действующим блокировочным устройством (21) для линейного привода (17) и/или автоматически действующим блокировочным устройством (28) для толкающей штанги (14) шиберного блока (11).

2. Шиберный затвор по п.1, отличающийся тем, что блокировочное устройство (21) для линейного привода (17) содержит закрепленную на приводной штанге (16) параллельно ее оси блокировочную штангу (22), которая взаимодействует с закрепленной на держателе (18) блокировочной лапой (23).

3. Шиберный затвор по п.2, отличающийся тем, что блокировочная штанга (22) закреплена на фланце (24) приводной штанги (16) в зоне части (20) муфты.

4. Шиберный затвор по п.2, отличающийся тем, что блокировочная штанга (22) имеет на стороне муфты выемку (26), которая предназначена для фиксации в блокировочной лапе (23) при вдвинутой приводной штанге (16) и для выхода из блокировочной лапы.

5. Шиберный затвор по п.4, отличающийся тем, что блокировочная штанга (22) снабжена на своем противоположном муфте конце второй выемкой (27), которая предназначена для выхода из блокировочной лапы (23) при выдвинутой приводной штанге (16).

6. Шиберный затвор по п.3, отличающийся тем, что блокировочная лапа (23) опирается поперек блокировочной штанги (22) на направляемый держателем палец (25).

7. Шиберный затвор по п.6, отличающийся тем, что предусмотрена возможность отсоединения блокировочной лапы (23) от держателя (18) посредством сдвигания пальца (25).

8. Шиберный затвор по п.1, отличающийся тем, что блокировочное устройство (28) для толкающей штанги (14) шиберного блока (11) имеет установленный в держателе (18) с возможностью поворота нагруженный пружиной рычаг (29), который снабжен расположенным вблизи поворотной оси (30) кулачком (31), а также расположенным на противоположном поворотной оси конце рычага стопорным штифтом (32), при этом кулачок (31) и стопорный штифт (32) выступают в держатель (18) с возможностью взаимодействия в нем с частью (20) муфты приводной штанги (16) и соответственно с упорной поверхностью (33) толкающей штанги (14).

9. Шиберный затвор по п.8, отличающийся тем, что упорная поверхность (33) толкающей штанги (14) образована расположенным в ней поперек ее продольной оси ограничивающим ход пальцем (34).

10. Шиберный затвор по п.1, отличающийся тем, что блокировочное устройство (28) для толкающей штанги (14) шиберного блока (11) имеет два выступающих в держатель (18) стопора (47, 48), которые соединены друг с другом с помощью установленной с возможностью вращения в держателе (18) соединительной штанги (39) и взаимодействуют с упорными поверхностями (41) толкающей штанги (14) соответственно линейного привода (17).

11. Шиберный затвор по п.10, отличающийся тем, что упорная поверхность (41) линейного привода (17) образована вдвигаемой в держатель (18) опорной плитой (42) линейного привода (17) и упорной поверхностью (41) на толкающей штанге (14).