ЛОТКОВЫЙ РАСПРЕДИЛИТЕЛЬ КОЛОШНИКА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ Российский патент 2015 года по МПК C21B7/20 

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к загрузочному устройству колошника доменной плавильной печи, в частности к лотковому распределителю колошника доменной печи.

Предпосылки создания изобретения

Загрузочное устройство колошника доменной печи является важнейшим устройством доменной печи для выплавки чугуна. Производительность доменной печи непосредственно зависит от того, насколько данное устройство удовлетворяет требованиям доменного процесса. В случае доменной печи для выплавки чугуна загрузочное устройство колошника доменной печи прошло три следующих стадии развития: первое поколение является конусным загрузочным устройством колошника; второе поколение - конусным загрузочным устройством колошника с подвижным защитным сегментом (защитой) колошника, и третье поколение является загрузочным устройством колошника без конусной системы. За последние двадцать лет, особенно в последнее десятилетие, с развитием и совершенствованием металлургической промышленности загрузочное устройство колошника доменной печи, а именно конусное загрузочное устройство было постепенно заменено бесконусным загрузочным устройством колошника, что позволило изменить условия доменного процесса, такие как невозможность изменений параметров режима загрузки, низкая производительность процесса, негибкое управление доменной плавкой и неудобства в техническом обслуживании и осмотре оборудования, и достичь равномерного распределения шихты и улучшения показателей и эффективности доменной плавки.

Приводные средства для лотка известных загрузочных устройств колошника без конусного распределителя включают планетарную дифференциальную передачу, комбинированную передачу одним цилиндром на стальном тросе, комбинированную передачу серводвигателем на стальном тросе и рычажный механизм. Однако распределитель с планетарной дифференциальной передачей имеет проблемы, такие как сложная конструкция, высокая цена устройства, высокая стоимость обслуживания и ремонта, трудности в изготовлении устройства и низкие производительность процесса и устойчивость к высокой температуре в верхней части печи. Для распределителя с комбинированной передачей одним цилиндром на стальном тросе или серводвигателем на стальном тросе система стального троса является сложной, при этом стальной трос подвергается разрушению из-за усталости материала и при движении лотка система опирается на контргруз поступательно движущейся кольцевой подкладки. Указанная конструкция распределителя может быть с трудом применена для больших доменных печей. Распределитель с рычажным механизмом включает двухточечную подвеску и четырехточечную подвеску, которые связаны с проблемами, такими как механическое чрезмерное ограничение и десинхронизация работы и монтажа, что приводит к снижению срока службы распределителя и тем самым к сокращению срока эксплуатации печи.

Краткое изложение сущности изобретения

Принимая во внимание указанные выше проблемы предшествующего уровня техники, целью настоящего изобретения является создание лоткового распределителя колошника доменной печи, который имеет приемлемую конструкцию, длительный срок эксплуатации, самую короткую передаточную цепь, а также более стабильно работает и не оказывает бокового усилия на направляющий рельс.

Для решения указанных технических проблем техническое решение настоящего изобретения направлено на создание лоткового распределителя колошника доменной печи, включающего:

герметичный корпус с крышкой, размещенной сверху корпуса;

заслонку, выполненную с возможностью взаимодействовать с внешним пространством через верхнюю крышку и простирающуюся в герметичный корпус;

верхний опорно-поворотный подшипник, имеющий внутреннее кольцо, неподвижно прикрепленное к верхней крышке;

вращательную муфту, размещенную внутри герметичного корпуса и имеющую верхний конец, неподвижно прикрепленный к наружному кольцу верхнего опорно-поворотного подшипника; два отверстия для тяг, выполненные друг напротив друга по диаметру вращательной муфты, в каждом отверстии размещена тяга, и каждая тяга имеет конец, выступающий из вращательной муфты для соединения с концом кривошипа;

лоток, имеющий два верхних конца, соединенных с другим концом каждой тяги соответственно для подвешивания лотка внутри вращательной муфты;

универсальную раму, телескопически присоединенную снаружи к вращательной муфте, в которой выполнены две симметричные направляющие, и в каждой направляющей размещено кривошипно-хвостовое колесо, находящееся на другом конце каждого кривошипа;

нижний опорно-поворотный подшипник, имеющий внутреннее кольцо, неподвижно прикрепленное к универсальной раме;

блок градуированного диска, имеющий один конец, неподвижно прикрепленный к внутреннему кольцу нижнего опорно-поворотного подшипника, и градуированный диск на другом конце, который расположен и выполнен вращающимся в направляющей планке, открытой на вращательную муфту;

цилиндр для подъема и опускания наружного кольца нижнего опорно-поворотного подшипника и

горизонтальный привод для вращения наружного кольца верхнего опорно-поворотного подшипника.

Предпочтительно, большой фланец на наружном крае верхней крышки фиксированно соединяется с герметичным корпусом, в то время как небольшой, короткий фланец на внутреннем крае верхней крышки фиксирование соединяется с внутренним кольцом верхнего опорно-поворотного подшипника;

кронштейн лотка неподвижно прикрепляется с наружной стороны лотка, и два верхних конца кронштейна лотка соединяются с другим концом каждой тяги шпонкой, соответственно, при этом указанный конец каждой тяги соединяется с концом каждого кривошипа шпонкой;

поступательно движущаяся кольцевая подкладка, телескопически присоединенная снаружи к вращательной муфте, имеющей верхнюю часть, телескопически присоединенную снаружи к заслонке, имеет нижнюю часть внутренней кромки, неподвижно прикрепленную к наружному кольцу нижнего опорно-поворотного подшипника, и на внешних краях поступательно движущейся кольцевой подкладки размещаются направляющие колеса, также соответствующий направляющий рельс устанавливается на внутренней стенке герметичного корпуса для подъема и опускания направляющего колеса вдоль направляющего рельса цилиндром;

имеются три цилиндра, которые располагаются равномерно по верхней крышке относительно горизонтальной центральной линии вращения лотка в осевом направлении, и эти три цилиндра соединяются с поступательно движущейся кольцевой подкладкой через переходное звено соответственно, чтобы вызвать подъем и опускание поступательно движущейся кольцевой подкладки и тем самым вызвать перемещение вверх и вниз универсальной рамы.

Предпочтительно цилиндр включает цилиндрический корпус, прикрепленный к верхней крышке посредством цилиндрического блока, и шток цилиндра, имеющий нижний конец, неподвижно прикрепленный к переходному звену удерживающей (блокирующей) втулкой. При пропускании через цилиндрический блок и верхнюю крышку нижний конец переходного звена соединяется с регулировочным звеном, которое находится внутри герметичного корпуса и соединяется с поступательно движущейся кольцевой подкладкой.

Предпочтительно удерживающая втулка выполняется в форме цилиндра с центральным сквозным отверстием путем соединения тел двух полувтулок друг с другом. Кроме того, тела двух полувтулок скрепляются вместе соединительными болтами. В этой конфигурации диаметр каждой концевой части центрального сквозного отверстия меньше диаметра его центральной части, в то время как по диаметру переходов центрального сквозного отверстия сформированы уступы. Далее, противоположные (противолежащие) концы штока цилиндра и переходного звена выполнены в виде тонких участков, размещаемых на двух концах центрального сквозного отверстия, соответственно. Кроме того, один конец каждого тонкого участка соединяется с сочленением, расположенным в центральной части центрального сквозного отверстия и напротив уступа. Таким образом, противоположные концы штока цилиндра и переходного звена упираются торцами в оба конца удерживающей втулки.

Предпочтительно к внутренней стенке герметичного корпуса неподвижно прикрепляется установочный паз с выемкой, обращенной к направляющему колесу, соответственно направляющим колесам поступательно движущейся кольцевой подкладки в продольном направлении. Кроме того, в установочном пазу герметичного корпуса в продольном направлении съемно закрепляется направляющий рельс.

Предпочтительно направляющий рельс представляет собой квадратный стальной профиль, который съемно закрепляется в установочном пазу множеством фиксирующих болтов, размещенных на некотором расстоянии друг от друга, при этом установочный паз приваривается к внутренней стенке герметичного корпуса.

Предпочтительно универсальная рама включает две противоположные и параллельные первые закраины, две противоположные и параллельные вторые закраины и третьи закраины. Первые закраины размещаются перпендикулярно вторым закраинам, и противоположные концы первых закраин и смежных вторых закраин соединяются с двумя концами третьих закраин соответственно с образованием формы замкнутого кольца. Кроме того, центральные части двух вторых закраин выступают наружу с формированием выступов, и в двух вторых закраинах на сторонах, где размещаются выступы, выполнены соответственно друг напротив друга две направляющие. Длина направляющих в продольном направлении вторых закраин больше длины в поперечном направлении вторых закраин. В то же время универсальная рама неподвижно прикрепляется к внутреннему кольцу нижнего опорно-поворотного подшипника двумя симметричными соединительными скобами, размещенными на центральных частях первых закраин соответственно.

Предпочтительно от конца тяги, обращенного наружу к вращательной муфте, в направлении внутрь тяги, выполнена центральная камера, тем самым конец тяги выполняется в виде открытого конца, снабженного торцевой крышкой для закрытия отверстия центральной камеры. Кроме того, в центральной части торцевой крышки также выполняется сквозное отверстие, через которое проходит труба подвода воды для снабжения центральной камеры охлаждающей водой. Кроме того, в торцевой крышке выполнено множество сливных отверстий, сообщающихся с центральной камерой.

Предпочтительно от конца тяги, обращенного наружу к вращательной муфте, в направлении внутрь тяги, выполняется смазочное отверстие, и по крайней мере одно отверстие для выпуска смазки, сообщающееся со смазочным отверстием, выполнено в наружной стенке тяги, окруженной кожухом тяги. Смазочное отверстие соединяется с трубкой подачи смазки для подачи смазки в отверстие.

Предпочтительно имеются три отверстия для выпуска смазки, которые располагаются равномерно в линию в наружной стенке тяги, окруженной кожухом тяги.

Предпочтительно кожух тяги выполняется с возможностью посадки с большим зазором на тягу в месте, где находятся отверстия для выпуска смазки.

Предпочтительно смазывающее устройство, соединенное с трубкой подачи смазки для подачи в него смазки, крепится на кривошипе. Кроме того, на наружной стенке вращательной муфты размещается выталкивающая часть, которая находится в контакте с или отдалена от смазывающего устройства, для запуска или остановки подачи смазки при вращении кривошипа.

По сравнению с предшествующим уровнем техники лотковый распределитель колошника доменной печи в соответствии с настоящим изобретением имеет следующие преимущества:

1. Лотковый распределитель колошника доменной печи в соответствии с настоящим изобретением имеет приемлемую конструкцию, самую короткую передаточную цепь, более стабильную работу, без оказания бокового усилия на направляющий рельс, и равномерное распределение шихты так, что могут быть полностью удовлетворены различные требования рабочих операций бесконусного загрузочного устройства колошника.

2. Поскольку для каждого из трех цилиндров лоткового распределителя колошника доменной печи согласно настоящему изобретению используется внешняя цилиндрическая конфигурация, в которой цилиндр устанавливается на верхней крышке посредством цилиндрического блока, может быть удовлетворена потребность в быстрой замене цилиндра во время работы распределителя.

3. Съемная структура, используемая для направляющего рельса, установленного на герметичном корпусе лоткового распределителя колошника доменной печи согласно настоящему изобретению, обеспечивает очень удобную его замену после износа для продления срока эксплуатации в соответствии с этим распределителя так, что могут быть преодолены недостатки известного уровня техники, такие как сложность процесса и термическое воздействие на направляющий рельс, и невозможность замены после износа.

4. Операции охлаждения водой и смазки выполняются на тягах лоткового распределителя колошника доменной печи согласно настоящему изобретению таким образом, чтобы удовлетворить рабочим требованиям тяг в условиях высокой температуры и уменьшить износ, в результате чего срок службы тяг может быть продлен.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой схематический вид общей конструкции лоткового распределителя колошника доменной печи в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.2 представляет собой схематический вид общей конструкции лоткового распределителя колошника доменной печи в другом направлении в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.3 представляет собой вид сверху изображенного на фиг.2;

фиг.4 представляет собой схематический вид соединительной конфигурации универсальной рамы, внутреннего кольца нижнего опорно-поворотного подшипника и кронштейна лотка лоткового распределителя колошника доменной печи в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.5 представляет собой вид сверху универсальной рамы лоткового распределителя колошника доменной печи в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.6 представляет собой вид спереди универсальной рамы лоткового распределителя колошника доменной печи в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.7 представляет собой вид сбоку универсальной рамы лоткового распределителя колошника доменной печи в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.8 представляет собой схематический вид соединительной конфигурации одного цилиндра и переходного звена лоткового распределителя колошника доменной печи в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.9 представляет собой вид в разрезе удерживающей втулки лоткового распределителя колошника доменной печи в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.10 представляет собой схематический вид соединения направляющего колеса и направляющего рельса к внутренней стенке герметичного корпуса лоткового распределителя колошника доменной печи в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.11 представляет собой структурно схематический вид системы охлаждения водой тяг лоткового распределителя колошника доменной печи в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.12 представляет собой структурно схематический вид системы смазки тяг лоткового распределителя колошника доменной печи в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.13 представляет собой схематический вид тяг в условиях начала смазки для лоткового распределителя колошника доменной печи в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.14 представляет собой схематический вид тяг в условиях без смазки для лоткового распределителя колошника доменной печи в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.15 представляет собой схематический вид тяг в условиях окончания смазки для лоткового распределителя колошника доменной печи в соответствии с настоящим изобретением.

Наименование позиций, указанных на чертежах:

1 - герметичный корпус

2 - верхняя крышка (защитная накладка)

3 - заслонка

4 - вращательная муфта

5 - верхний опорно-поворотный подшипник

6 - нижний опорно-поворотный подшипник

7 - лоток

8 - универсальная рама

9 - поступательно движущаяся кольцевая подкладка

10 - горизонтальное приводное устройство лотка

11 - цилиндр

12 - тяга

13 - кожух тяги

14 - кривошип

15 - переходное звено

16 - направляющий рельс

17 - установочный паз

18 - фиксирующий болт

19 - центральная камера

20 - торцевая крышка

22 - сливное (перепускное) отверстие

23 - внутренняя труба для воды

24 - внешняя труба для воды

25 - установочная плита с водяным охлаждением

26 - соединительный болт

27 - уплотнительное кольцо

28 - смазочное отверстие

29 - отверстие для выпуска смазки

30 - трубка подачи смазки

31 - смазывающее устройство

32 - выталкивающая часть

34 - кривошипно-хвостовое колесо

35 - регулировочное звено

36 - шток цилиндра

37 - блок градуированного диска

71 - кронштейн лотка

81 - направляющая

82 - первая закраина

83 - вторая закраина

84 - третья закраина

85 - выступ

86 - соединительная скоба

91 - направляющее колесо

92 - удерживающая втулка

93 - цилиндрический блок

94 - цилиндрический корпус

95 - тело полувтулки

96 - центральное сквозное отверстие

97 - соединительный болт

98 - сочленение

99 - редукторный двигатель

100 - уступ

101 - тонкий участок

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

Подробное описание настоящего изобретения приводится ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи и в виде возможных вариантов осуществления, которые не должны быть истолкованы как ограничивающие настоящее изобретение.

Фиг.1 представляет собой схематический вид общей конструкции лоткового распределителя колошника доменной печи в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.2 представляет собой схематический вид общей конструкции лоткового распределителя колошника доменной печи в другом направлении в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.3 представляет собой вид сверху изображенного на фиг.2; и на фиг.4 схематически представлены взаиморасположение и соединение универсальной рамы, внутреннего кольца нижнего опорно-поворотного подшипника и кронштейна лотка лоткового распределителя колошника доменной печи в соответствии с настоящим изобретением.

Как показано на фиг.1-4, лотковый распределитель колошника доменной печи в соответствии с настоящим изобретением включает герметичный корпус 1, верхнюю крышку 2, заслонку 3, вращательную муфту 4, верхний опорно-поворотный подшипник 5, нижний опорно-поворотный подшипник 6, лоток 7, универсальную раму 8, поступательную кольцевую подкладку 9, горизонтальное приводное устройство лотка 10 и три цилиндра 11. Сквозное отверстие (не показано на чертежах) размещается в средней части верхней крышки 2 для обеспечения прохождения заслонки 3 через него. Верхний конец герметичного корпуса 1 закрывается верхней крышкой 2 путем фиксированного соединения большого фланца на наружном крае верхней крышки 2 с герметичным корпусом 1. В настоящем изобретении верхний и нижний опорно-поворотные подшипники 5, 6 имеют обычную конструкцию, то есть они имеют внутреннее кольцо и наружное кольцо, которые могут поворачиваться, но не могут перемещаться вверх и вниз относительно друг друга соответственно. Также короткий фланец на внутреннем крае верхней крышки 2 фиксированно соединяется с внутренним кольцом верхнего опорно-поворотного подшипника 5. Кроме того, заслонка 3 помещается внутрь герметичного корпуса 1 через сквозное отверстие в верхней крышке 2.

Как показано на фиг.1, 2 и 4, вращательная муфта 4, имеющая верхнюю часть, телескопически присоединенную снаружи к заслонке 3, располагается внутри герметичного корпуса 1. Поскольку верхний конец вращательной муфты 4 неподвижно прикреплен к наружному кольцу верхнего опорно-поворотного подшипника 5 и внутреннее кольцо верхнего опорно-поворотного подшипника 5 неподвижно прикреплено к верхней крышке 2, вращательная муфта 4 и верхняя крышка 2 находятся в состоянии покоя относительно друг друга в вертикальном направлении. Вращение наружного кольца верхнего опорно-поворотного подшипника 5 производится горизонтальным приводным устройством 10 лотка, размещенным на верхней крышке 2, и вызывает вращение вращательной муфты 4 вокруг осевой линии верхней крышки 2 на 360 градусов. Лоток 7, который может вращаться вместе с вращательной муфтой 4, размещается во вращательной муфте. В частности, соединение вращательной муфты 4 с лотком 7 осуществляется следующим образом. В стенке вращательной муфты 4 диаметрально напротив друг друга выполняются два отверстия для тяг (не показаны на чертежах), каждое отверстие для тяги снабжается кожухом 13 тяги, в который устанавливается тяга 12 с возможностью вращения внутри кожуха 13 тяги. Кронштейн 71 лотка неподвижно прикрепляется с наружной стороны лотка 7. Кронштейн 71 лотка имеет два верхних конца, соответственно соединенных с одним концом каждой тяги 12 посредством шпонки, так что лоток 7 подвешивается на двух тягах 12, которые проходят через кожух 13 тяги. То есть лоток 7 подвешивается на вращательной муфте 4 посредством тяг. Кронштейн 71 лотка и лоток 7 всегда находятся в положении покоя относительно друг друга и вращаются вместе с вращательной муфтой 4.

Как показано на фиг.1-3, три цилиндра 11, аксиально расположенные на верхней крышке 2, равномерно по отношению к горизонтальной центральной линии вращения лотка 7, соединяются с поступательно движущейся кольцевой подкладкой 9 через переходное звено 15 соответственно, так чтобы вызывать перемещение вверх и вниз поступательно движущейся кольцевой подкладки 9. Поступательно движущаяся кольцевая подкладка 9 телескопически присоединяется снаружи к вращательной муфте 4, а нижняя часть внутренней кромки поступательно движущейся кольцевой подкладки 9 неподвижно скрепляется с наружным кольцом нижнего опорно-поворотного подшипника 6 в единое целого с помощью болтов; тем самым поступательно движущаяся кольцевая подкладка 9 может вызывать перемещение вверх и вниз внутреннего и наружного колец нижнего опорно-поворотного подшипника 6. На наружных краях поступательно движущейся кольцевой подкладки 9 размещаются направляющие колеса 91, и соответствующий направляющий рельс 16 устанавливается на внутренней стенке герметичного корпуса 1. Направляющие колеса 91 размещаются в направляющем рельсе 16 и перемещаются вверх и вниз по направляющему рельсу 16 посредством цилиндра 11, для того чтобы обеспечить точное направление движения поступательно движущейся кольцевой подкладки 9 и внутреннего и наружного колец нижнего опорно-поворотного подшипника 6. Универсальная рама 8 телескопически присоединяется снаружи к вращательной муфте 4 и неподвижно прикрепляется к внутреннему кольцу нижнего опорно-поворотного подшипника 6. По существу, движение вверх-вниз поступательно движущейся кольцевой подкладки 9 заставляет подниматься и опускаться внутреннее кольцо нижнего опорно-поворотного подшипника 6 и таким образом вызывает перемещение вверх и вниз универсальной рамы 8. Другой конец тяги 12, пройдя через кожух 13 тяги, соединяется с кривошипом 14 с помощью шпонки, а кривошипно-хвостовое колесо 34 на другом конце кривошипа 14 располагается внутри направляющей 81 универсальной рамы 8. Поскольку вращательная муфта 4 не может передвигаться вверх и вниз во время подъема и опускания универсальной рамы 8, направляющая 81 вызывает перемещение кривошипно-хвостового колеса 34 вверх и вниз и вдоль направляющей 81 таким образом, что кривошип 14 вызывает вращение тяги 12 внутри кожуха 13 тяги. В свою очередь, вращение тяги 12 вызывает качание или наклон лотка 7 и кронштейна 71 лотка.

Внутреннее кольцо нижнего опорно-поворотного подшипника 6 неподвижно прикрепляется к блоку градуированного диска 37, имеющему градуированный диск, размещенный внутри направляющей планки (не показано на чертежах), открытой на вращательную муфту 4 в направлении вверх-вниз. Когда цилиндр 11 вызывает подъем и опускание нижнего опорно-поворотного подшипника 6 посредством поступательно движущейся кольцевой подкладки 9 и соответственно производится качание или наклон лотка 7, градуированный диск скользит вверх и вниз по отношению к вращательной муфте 4 внутри направляющей планки. И когда вращательная муфта 4 вращается, градуированный диск вращается вместе с ней, во время скольжения вверх и вниз внутри направляющей планки, так чтобы вызвать вращение универсальной рамы 8 и внутреннего кольца нижнего опорно-поворотного подшипника 6. Таким образом выполняется операция вращения и качания или наклона лотка 7 во время распределения шихты.

В предпочтительных вариантах осуществления изобретения три цилиндра 11 включают цилиндрический корпус 94 и шток 36 цилиндра соответственно, как показано на фиг.1. Цилиндрический корпус 94 закрепляется на верхней крышке 2 с помощью цилиндрического блока 93. Посредством удерживающей втулки 92 нижний конец штока 36 цилиндра неподвижно прикрепляется к переходному звену 15. Нижний конец переходного звена 15 проходит через цилиндрический блок 93 и верхнюю крышку 2 и далее в герметичный корпус 1, так чтобы соединиться с регулировочным звеном 35, которое находится в герметичном корпусе 1 и соединяется с поступательно движущейся кольцевой подкладкой 9. Таким образом, движение вверх-вниз штока 36 цилиндра вызывает подъем и опускание поступательно движущейся кольцевой подкладки 9. Каждый цилиндр 11 в одном варианте выполняется в конфигурации внешнего цилиндра, т.е. шток 36 цилиндра размещается снаружи герметичного корпуса 1 или снаружи лоткового распределителя колошника доменной печи согласно настоящему изобретению, что модифицирует обычную конфигурацию с внутренним цилиндром, в которой цилиндрический шток цилиндра должен проходить в герметичный корпус. Когда в цилиндре 11 происходит сбой, который потребует его демонтаж для выполнения технического осмотра и замены, процесс может быть выполнен простой выемкой удерживающей втулки 92 для отделения штока цилиндра 36 от переходного звена 15 после демонтажа цилиндра 11 с цилиндрического блока 93, не открывая корпус распределителя. При описанной выше конфигурации это несложно выполнить по сравнению с конфигурацией с внутренним цилиндром, где при необходимости демонтажа цилиндра потребуется открыть распределитель. Таким образом, изобретение позволяет удобным и быстрым способом произвести демонтаж, при этом эффективность производства увеличивается.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения, как показано на фиг.8 и 9, удерживающая втулка 92 формируется в форме цилиндра с центральным сквозным отверстием 96 путем соединения тел двух полувтулок 95 друг с другом. Кроме того, два тела полувтулок 95 скрепляются вместе соединительными болтами 97. В этой конфигурации диаметр каждой концевой части центрального сквозного отверстия 96 меньше диаметра его центральной части, при этом в месте перехода диаметров центрального сквозного отверстия 96 сформированы уступы 100. Далее, противоположные (противолежащие) концы штока 36 цилиндра и переходного звена 15 выполнены в виде тонких участков 101, размещаемых в двух концах центрального сквозного отверстия 96 соответственно. Кроме того, один конец каждого тонкого участка 101 соединяется с сочленением 98, размещаемым в центральной части центрального сквозного отверстия 96 и против (перед) уступа 100. Таким образом, противоположные концы штока 36 цилиндра и переходного звена 15 упираются торцами в оба конца удерживающей втулки 92. При этом шток 36 цилиндра и переходное звено 15 неподвижно соединяются друг с другом посредством удерживающей втулки 92.

Для устранения недостатков в известном уровне техники, где направляющий рельс приваривается непосредственно к внутренней стенке герметичного корпуса 1, таких как сложность в работе и термическое воздействие на направляющий рельс, сильное истирание направляющего рельса, короткий срок его службы, а также невозможность замены после выхода из строя направляющего рельса, в качестве другого предпочтительного варианта осуществления, показанного на фиг.10, в настоящем изобретении используется съемный направляющий рельс 16. Таким образом, установочный паз 17 с выемкой, проходящей в направлении движения направляющего колеса 91, неподвижно прикрепляется в продольном направлении к внутренней стенке герметичного корпуса 1 соответственно перемещению направляющего колеса 91 поступательно движущейся кольцевой подкладки 9. Кронштейн лотка 71 может быть прикреплен к внутренней стенке герметичного корпуса 1 посредством сварки. Направляющий рельс 16 (выполненный из квадратного стального профиля) съемно прикрепляется в установочном пазу 17 в продольном направлении множеством фиксирующих болтов 18, размещенных на некотором расстоянии друг от друга. При сильном изнашивании направляющий рельс 16 может быть демонтирован из установочного паза 17 и заменен на новый, тем самым срок эксплуатации загрузочного устройства увеличивается.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления, показанном на фиг.4-7, универсальная рама 8 представляет собой раму, полученную методом литья. Универсальная рама 8 включает две противоположные и параллельные первые закраины 82 и две противоположные и параллельные вторые закраины 83. Также первые закраины 82 являются перпендикулярными вторым закраинам 83, и противоположные концы первых закраин 82 и прилегающих вторых закраин 83 присоединяются к двум концам третьих закраин 84 соответственно, то есть первые закраины 82, вторые закраины 83 и третьи закраины 84 соединяются способом конец к концу с образованием замкнутой кольцевой формы. Кроме того, центральные части двух вторых закраин 83 выступают наружу для формирования выступов 85, чтобы предотвратить выступание наружу нижнего опорно-поворотного подшипника 6 из универсальной рамы 8 в горизонтальном направлении. В то же время конфигурация выступов 85 обеспечивает пространство для установки торцевой крышки 20, соединенной с тягой 12, нижним концом внешней трубы для воды 24 и трубкой подачи смазки 30, как это будет описано позже. Две направляющие 81, расположенные друг напротив друга, открыты в двух вторых закраинах 83 со стороны размещения выступов 85 соответственно. В частности, длина направляющих 81 в продольном направлении вторых закраин 83 больше длины в поперечном направлении вторых закраин 83. Таким образом, направляющая 81 представляет собой длинное отверстие, внутри которого размещается кривошипно-хвостовое колесо 34, которое перемещается в продольном направлении первых закраин 82. Универсальная рама 8 соединяется с внутренним кольцом нижнего опорно-поворотного подшипника 6 двумя симметричными соединительными скобами 86, размещенными на центральных частях двух первых закраин 82 соответственно.

Поскольку тяга 12 работает постоянно в условиях высокой температуры, в качестве еще одного предпочтительного варианта осуществления для обеспечения работоспособности и срока эксплуатации тяги 12 осуществляют принудительное охлаждение тяги 12 в соответствии с функциональными требованиями тяги 12, работающей в условиях высокой температуры. Как показано на фиг.11, центральная камера 19 выполнена от конца тяги 12, обращенного к наружной стороне вращательной муфты 4, в направлении внутрь тяги 12 (не доходя до другого конца тяги 12). Конец тяги 12, выполненный в виде открытого конца, снабжается торцевой крышкой 20 для закрытия отверстия центральной камеры 19. Торцевая крышка 20 съемно соединяется с тягой 12 соединительными болтами 26, и между торцевой крышкой 20 и тягой 12 размещается уплотнительное кольцо 27. В центральной части торцевой крышки 20 выполнено сквозное отверстие (не показано на чертежах), через которое проходит труба для подачи охлаждающей воды в центральную камеру 19. Кроме того, в торцевой крышке 20 выполнено множество сливных отверстий 22, сообщающихся с центральной камерой 19. Труба подачи воды включает внутреннюю трубу для воды 23, расположенную внутри центральной камеры 19, и внешнюю трубу для воды 24, размещенную снаружи центральной камеры 19, и сообщается с источником охлаждающей воды. Конец внутренней трубы для воды 23 проходит прямо вплоть до конца центральной камеры 19, так чтобы вся центральная камера 19 заполнялась охлаждающей водой. После охлаждения тяги 12 охлаждающая вода, находящаяся в центральной камере 19, вытекает через сливные отверстия 22, выполненные на торцевой крышке 20. Затем охлаждающая вода поступает на установочную плиту с водяным охлаждением 25, как показано на фиг.1, и после этого стекает с установочной плиты с водяным охлаждением 25 в систему охлаждения воды распределителя. Стрелки на фиг.11 показывают в деталях направление движения потока охлаждающей воды в центральной камере 19.

Принимая во внимание, что в известном уровне техники между тягой 12 и кожухом 13 тяги существует сухое трение из-за отсутствия смазки, в другом предпочтительном варианте осуществления на поверхности трения между тягой 12 и кожухом тяги 13 наносится смазка для эффективного уменьшения коэффициента трения, так чтобы продлить срок эксплуатации тяги 12. Как детально показано на фиг.12, отверстие для подачи смазки 28 выполнено от конца тяги 12, обращенного к наружной стороне вращательной муфты 4, в направлении внутрь тяги 12; и по крайней мере одно отверстие для выпуска смазки 29, сообщающееся с отверстием для подачи смазки 28, выполнено во внешней стенке тяги 12, окруженной кожухом 13 тяги. К отверстию для подачи смазки 28 в тяге 12 присоединена трубка для подачи смазки 30 для подачи смазки в отверстие 28.

Как далее, предпочтительно, показано на фиг.12, для целей достижения равномерной подачи смазки в наружной стенке тяги 12, окруженной кожухом 13 тяги, выполняются три отверстия для выпуска смазки 29, расположенные в линию на равном расстоянии. Кроме того, отверстие для подачи смазки 28 выполняется предпочтительно ближе к наружной стенке тяги 12, а не в ее центральной части. Кроме того, отверстие для выпуска смазки 29 выполняется ближе к наружной стенке тяги 12 с тем, чтобы снизить трудности при обработке и сократить расстояние протекания масла. Дополнительно, кожух 13 тяги насажен с большим зазором на тягу в зоне, где размещаются отверстия выпуска смазки. Также контактное взаимодействие между тягой 12 и кожухом 13 тяги является первоначально линейным и переходит в узко поверхностный контакт после действия в течение определенного времени. Таким образом, коэффициент трения может быть эффективно уменьшен путем нанесения смазки, что приводит к увеличению срока эксплуатации загрузочного устройства.

Предпочтительно, как показано на фиг.12, так как смазочный материал не может быть поставлен для указанной смазки тяг 12 через внешний прибор смазки, смазывающее устройство 31 прикрепляется к кривошипу 14, и на наружной стенке вращательной муфты 4 размещается выталкивающая часть 32. Кривошип 14 вращается для перемещения смазывающего устройства 31 вверх и вниз, так чтобы обеспечить контакт выталкивающей части 32 с и разъединение со смазывающим устройством. Для регулирования количества подаваемой смазки смазка выполняется в установленном цикле во время работы распределителя. Во время периода работы без смазки операционный угол направляющей 81 регулируется в пределах от 7 до 45 градусов, при этом смазывающее устройство 31 и выталкивающая часть 32 не контактируют. С началом периода смазки диапазон регулирования операционного угла направляющей 81 изменяется. Смазка тяг 12 выполняется в установленном цикле во время работы распределителя, то есть смазка выполняется один раз на распределение каждых десяти порций шихты распределителем, и бесконтактное условие между смазывающим устройством 31 и выталкивающей частью 32 сохраняется во время периода без смазки. Когда начинается период смазки тяги 12, смазывающее устройство 31 и выталкивающая часть 32 соударяются друг с другом, чтобы начать подачу смазки, при этом операционный угол направляющей 81 устанавливается на 4 градуса вращением кривошипа 14, как показано на фиг.13. Как показано на фиг.15, операция подачи смазки смазывающим устройством 31 заканчивается, как только направляющая 81 поворачивается до угла в 1 градус. В этом положении выталкивающая часть 32 и смазывающее устройство 31 отдаляются друг от друга, что обеспечивает остановку подачи смазки смазывающим устройством 31, то есть условие, показанное на фиг.14. Далее, направляющая 81 входит в следующий цикл поставки смазки. Изменить угол поворота направляющей 81 можно путем регулирования длины регулировочного звена 35 для установки универсальной рамы 8 на определенной высоте.

Принципы работы и операции лоткового распределителя колошника доменной печи настоящего изобретения поясняются ниже со ссылкой на фиг.1-4.

Для завершения распределения шихты распределителем необходимо, чтобы лоток 7 качался (наклонялся) по время вращения, чтобы достигнуть равномерного распределения шихты.

Ниже описываются операции качания (изменения угла наклона) лотка. Каждый из трех цилиндров 11 соединяется с поступательно движущейся кольцевой подкладкой 9 через переходное звено 15 и регулировочное звено 35. Наружное кольцо нижнего опорно-поворотного подшипника 6 соединяется с поступательно движущейся кольцевой подкладкой 9 болтами, и его внутреннее кольцо соединяется с универсальной рамой 8. Во время движения штоков 36 цилиндров трех цилиндров 11 вверх и вниз, поступательно движущаяся кольцевая подкладка 9, нижний опорно-поворотный подшипник 6 и универсальная рама 8 также движутся вверх и вниз. Во время подъема и опускания поступательно движущейся кольцевой подкладки 9 появляется трение качения из-за взаимодействия между направляющим колесом 91 и направляющим рельсом 16 герметичного корпуса 1, которое производит действие, ограничивающее положение направляющего колеса 91 во время движения. Кривошипно-хвостовое колесо 34, установленное внутри направляющей 81 универсальной рамы 8, перемещается универсальной рамой 8, и кривошип 14, установленный на наружной стороне тяги 12, вызывает вращение тяги 12 внутри кожуха 13 тяги вращательной муфты 4 в соответствующем диапазоне. Далее, другой конец тяги 12 взаимодействует с кронштейном лотка 71 через шпонку, лоток 7 и кронштейн 71 лотка поворачиваются вместе с кривошипом 14 синхронно при динамическом действии, переданном через шпонку тяги 12.

Ниже описывается операция вращения лотка 7. Большой фланец верхней крышки 2 фиксированно соединяется с герметичным корпусом 1, в то время как короткий фланец в нижней части верхней крышки 2 соединяется с внутренним кольцом верхнего опорно-поворотного подшипника 5 с наружным кольцом, неподвижно прикрепленным к вращательной муфте 4. Две тяги 12 соответственно устанавливаются внутри кожухов 13 тяги, расположенных в соответствующих отверстиях для тяг, выполненных во вращательной муфте 4. Шпонка на конце тяги 12 соединяется с кривошипом 14, в то время как шпонка на другом конце тяги 12 соединяется с кронштейном 71 лотка. Таким образом, кронштейн 71 лотка подвешивается на вращательную муфту 4 через тяги 12. Редукторный двигатель 99 может подавать питание для горизонтального приводного устройства лотка 10, установленного на верхней крышке 2. Как только горизонтальное приводное устройство лотка 10 начинает через ведущую шестерню вращать наружное кольцо верхнего опорно-поворотного подшипника 5, оно приводит во вращение вращательную муфту 4. Затем вращение вращательной муфты 4 передается на кронштейн 71 лотка. В итоге, вслед за вращением кронштейна 71 лотка происходит вращение установленного на нем лотка 7.

Ниже описывается операция наклона-вращения лотка 7. Как показано на фиг.1, блок градуированного диска 37, установленный на внутреннем кольце нижнего опорно-поворотного подшипника 6, может двигаться вверх и вниз вместе с поступательно движущейся кольцевой подкладкой 9, и затем градуированный диск блока градуированного диска 37 может проходить вверх и вниз внутри направляющей планки вращательной муфты 4. Кроме того, когда вращательная муфта 4 вращается, блок градуированных дисков 37 вращается вместе с вращательной муфтой 4, так чтобы перемещать универсальную раму 8. В то же самое время внутреннее кольцо нижнего опорно-поворотного подшипника 6 вращается по кругу соответственно. Поступательно движущаяся кольцевая подкладка 9 тянется цилиндром 11 через регулировочное звено 35 для перемещения вверх и вниз, наружное кольцо нижнего опорно-поворотного подшипника 6 неподвижно прикрепляется к поступательно движущейся кольцевой подкладке 9, и они удерживаются в стационарном состоянии друг относительно друга. Наружное и внутреннее кольца нижнего опорно-поворотного подшипника 6 находятся в неподвижном состоянии в вертикальном направлении, таким образом, универсальная рама 8 может двигаться вверх и вниз, и кривошипно-хвостовое колесо 34 передвигается вверх и вниз универсальной рамой 8 внутри направляющей 81. Так как вращательная муфта 4 не может двигаться вверх и вниз, так чтобы тяга 12 вращалась внутри кожуха 13 тяги кривошипом 14, вращение тяги 12 вызывает наклон лотка 7 и кронштейна 71 лотка в допустимых пределах. Этим достигается эффективная комбинация вращения и наклона лотка 7 с кронштейном 71 лотка.

Вышеизложенное служит только для пояснения примерных вариантов осуществления изобретения и не предназначается для его ограничения. Область действия защиты изобретения определяется приложенной формулой изобретения. Специалист в области изобретения может сделать различные изменения и применить эквиваленты, не отступая от сущности этого изобретения. Эти изменения и эквиваленты следует рассматривать как находящиеся в пределах области действия защиты настоящего изобретения.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к устройству лоткового распределителя шихты доменной печи. Лотковый распределитель содержит герметичный корпус, заслонку, верхний опорно-поворотный подшипник, вращательную муфту, лоток, универсальную раму, нижний опорно-поворотный подшипник, блок градуированного диска, цилиндр и горизонтальный привод для вращения верхнего опорно-поворотного подшипника. Заслонка проходит через крышку в герметичный корпус. Внутреннее кольцо верхнего опорно-поворотного подшипника соединено с упомянутой крышкой. Вращательная муфта, на которой размещена тяга, соединена с наружным кольцом верхнего опорно-поворотного подшипника. Лоток подвешен внутри вращательной муфты через тягу. Тяга соединена с одним концом кривошипа, другой конец которого размещен внутри направляющей универсальной рамы. Внутреннее кольцо нижнего опорно-поворотного подшипника соединено с универсальной рамой. Цилиндр обеспечивает перемещение нижнего опорно-поворотного подшипника вверх и вниз. Использование изобретения обеспечивает стабильную работу доменной печи. 11 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Лотковый распределитель колошника доменной печи, отличающийся тем, что он содержит
герметичный корпус с крышкой в верхней части;
заслонку, выполненную с возможностью сообщения с внешней средой через крышку и простирающуюся в герметичный корпус;
верхний опорно-поворотный подшипник, внутреннее кольцо которого неподвижно прикреплено к верхней крышке;
вращательную муфту, расположенную внутри герметичного корпуса, верхний конец которой неподвижно прикреплен к наружному кольцу верхнего опорно-поворотного подшипника, два отверстия для тяг, выполненные друг напротив друга по диаметру вращательной муфты, при этом в каждом отверстии размещена тяга, конец которой выступает из вращательной муфты для соединения с концом кривошипа;
лоток, имеющий два верхних конца, соединенных с другим концом каждой тяги, соответственно, для подвешивания лотка внутри вращательной муфты;
универсальную раму, которая телескопически присоединена снаружи к вращательной муфте и в которой выполнены две симметричные направляющие, при этом внутри каждой направляющей размещено кривошипно-хвостовое колесо, расположенное на другом конце каждого кривошипа;
нижний опорно-поворотный подшипник, внутреннее кольцо которого неподвижно прикреплено к универсальной раме;
блок градуированного диска, один конец которого неподвижно прикреплен к внутреннему кольцу нижнего опорно-поворотного подшипника, с градуированным диском на другом конце, при этом градуированный диск расположен с возможностью вращения внутри направляющей планки, открытая сторона которой обращена к вращательной муфте;
цилиндр для перемещения наружного кольца нижнего опорно-поворотного подшипника вверх и вниз; и
горизонтальный привод для вращения наружного кольца верхнего опорно-поворотного подшипника.

2. Лотковый распределитель по п.1, отличающийся тем, что верхняя крышка фиксированно соединена с герметичным корпусом посредством фланца на наружном крае крышки и с внутренним кольцом верхнего опорно-поворотного подшипника посредством фланца на внутреннем крае крышки;
кронштейн лотка неподвижно прикреплен с наружной стороны лотка, и два верхних конца кронштейна лотка соединены с указанным другим концом каждой тяги шпонкой соответственно, при этом указанный конец каждой тяги соединен с концом каждого кривошипа шпонкой;
поступательно движущаяся кольцевая подкладка, телескопически присоединенная снаружи к вращательной муфте, верхняя часть которой телескопически присоединена снаружи к заслонке, при этом нижняя часть внутренней кромки поступательно движущейся кольцевой подкладки неподвижно прикреплена к наружному кольцу нижнего опорно-поворотного подшипника, а на внешних краях поступательно движущейся кольцевой подкладки размещены направляющие колеса, причем соответствующий направляющий рельс установлен на внутренней стенке герметичного корпуса для перемещения направляющих колес вверх и вниз вдоль направляющего рельса посредством цилиндра;
он снабжен тремя цилиндрами, которые расположены равномерно на верхней крышке относительно горизонтальной линии центра вращения лотка в осевом направлении, при этом три цилиндра соединены с поступательно движущейся кольцевой подкладкой через переходное звено для перемещения поступательно движущейся кольцевой подкладки вверх и вниз, обеспечивающего перемещение вверх и вниз универсальной рамы.

3. Лотковый распределитель по п.2, отличающийся тем, что каждый цилиндр содержит цилиндрический корпус, прикрепленный к верхней крышке посредством цилиндрического блока, и шток цилиндра, нижний конец которого неподвижно прикреплен к переходному звену удерживающей втулкой, при этом нижний конец переходного звена, проходящий через цилиндрический блок и верхнюю крышку, соединен с регулировочным звеном, которое размещено внутри герметичного корпуса и соединено с поступательно движущейся кольцевой подкладкой.

4. Лотковый распределитель по п.3, отличающийся тем, что удерживающая втулка сформирована в форме цилиндра с центральным сквозным отверстием путем скрепления двух полувтулок друг с другом соединительными болтами;
диаметр каждой концевой части центрального сквозного отверстия меньше диаметра его центральной части, при этом в месте перехода диаметров центрального сквозного отверстия сформированы уступы;
противоположные концы штока цилиндра и переходного звена выполнены в виде тонких участков, размещенных в двух концах центрального сквозного отверстия, соответственно, один конец каждого тонкого участка соединен с сочленением, расположенным в центральной части центрального сквозного отверстия и перед уступом, при этом упомянутые концы штока цилиндра и переходного звена упираются торцами в оба конца удерживающей втулки.

5. Лотковый распределитель по п.2, отличающийся тем, что к внутренней стенке герметичного корпуса неподвижно прикреплен установочный паз с выемкой, обращенной к направляющим колесам, при этом установочный паз прикреплен соответственно перемещению направляющих колес поступательно движущейся кольцевой подкладки в продольном направлении, и в установочном пазу в продольном направлении съемно прикреплен направляющий рельс.

6. Лотковый распределитель по п.5, отличающийся тем, что направляющий рельс представляет собой квадратный стальной профиль, который съемно закреплен в установочном пазу множеством разнесенных соединительных болтов, при этом установочный паз приварен к внутренней стенке герметичного корпуса.

7. Лотковый распределитель по п.1 или 2, отличающийся тем, что универсальная рама включает две противоположные и параллельные первые закраины, две противоположные и параллельные вторые закраины и третьи закраины;
первые закраины перпендикулярны вторым закраинам, и противоположные концы первых закраин и смежных вторых закраин присоединены к двум концам третьих закраин соответственно с формированием формы замкнутого кольца;
центральные части двух вторых закраин выступают наружу с формированием выступов, и в двух вторых закраинах на сторонах, где размещаются выступы, выполнены соответственно друг напротив друга две направляющие, при этом длина направляющих в продольном направлении вторых закраин больше длины в поперечном направлении вторых закраин, и универсальная рама неподвижно прикреплена к внутреннему кольцу нижнего опорно-поворотного подшипника двумя симметрическими соединительными скобами, размещенными на центральных частях двух первых закраин соответственно.

8. Лотковый распределитель по п.1 или 2, отличающийся тем, что от конца тяги, обращенного к наружной стороне вращательной муфты, в направлении внутрь тяги, выполнена центральная камера, при этом конец тяги выполнен в виде открытого конца, снабженного торцевой крышкой для закрытия отверстия центральной камеры, в центральной части торцевой крышки выполнено сквозное отверстие, через которое проходит труба подвода воды для снабжения центральной камеры охлаждающей водой, а также в торцевой крышке выполнено множество сливных отверстий, сообщающихся с центральной камерой.

9. Лотковый распределитель по п.1 или 2, отличающийся тем, что от конца тяги, обращенного наружу к вращательной муфте, в направлении внутрь тяги, выполнено смазочное отверстие и по крайней мере одно отверстие для выпуска смазки, сообщающееся со смазочным отверстием, выполнено в наружной стенке тяги, окруженной кожухом, при этом смазочное отверстие соединено с трубкой подачи смазки для подачи смазочного материала в отверстие для выпуска смазки.

10. Лотковый распределитель по п.9, отличающийся тем, что в наружной стенке тяги, окруженной кожухом, выполнено три отверстия для выпуска смазки, расположенные в линию на равном расстоянии друг от друга.

11. Лотковый распределитель по п.10, отличающийся тем, что кожух тяги выполнен с возможностью посадки с большим зазором на тягу в зоне, в которой расположены отверстия для выпуска смазки.

12. Лотковый распределитель по п.10, отличающийся тем, что он содержит смазывающее устройство, соединенное с трубкой подачи смазки для подачи в него смазки и закрепленное на кривошипе, при этом на наружной стенке вращательной муфты размещена выталкивающая часть, которая находится в контакте со смазывающим устройством или отдалена от него, для запуска или остановки подачи смазки при вращении кривошипа.