МАШИНА ДЛЯ РАСТОЧКИ ЛЕТКИ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ И СПОСОБ УДАЛЕНИЯ БОРШТАНГИ ИЗ ТАКОЙ МАШИНЫ Российский патент 2015 года по МПК C21B7/12 

Область техники

Изобретение относится к машине для расточки летки доменной печи и к способу удаления борштанги из такой машины.

Уровень техники

Машины для расточки леток достаточно хорошо известны из уровня техники и служат по существу для открытия каналов для выхода расплава путем расточки стенки доменной печи. Известные машины для расточки леток состоят по существу из рамы с расположенным на ней сверлильно-ударным механизмом. Сверлильно-ударный механизм соединяется посредством приемного устройства борштанги с соединительным устройством борштанги, имеющей длину в несколько метров. Рама выполнена по типу лафета и, например, установлена с возможностью вращения и шарнирного поворота таким образом, что может перемещаться и устанавливаться перед леткой доменной печи в положение, предусмотренное для расточки. Для выполнения расточки рама периодически жестко соединяется своим передним концом с доменной печью с помощью крепежного устройства. Таким образом, в процессе расточки через борштангу может передаваться относительно большое усилие подачи. В ходе процесса расточки сверлильно-ударный механизм обеспечивает вращение борштанги с периодическими ударными импульсами по типу перфоратора. Подача борштанги осуществляется путем подачи сверлильно-ударного механизма в продольном направлении рамы, так что борштанга может все глубже проникать в стенку доменной печи. Поскольку борштанга может быть длиной в несколько метров, необходимо свободно удерживать борштангу на переднем конце рамы. Для этого из уровня техники известны различные устройства, выполненные таким образом, что борштанга может быть легко заменена, а также получает направление, в любом случае при обеспечении беспрепятственного вращения и подачи. Поскольку в процессе расточки сверлильно-ударный механизм передает на борштангу относительно большие силы через приемное устройство борштанги, в ходе расточки может периодически происходить пластическая деформация заднего конца борштанги в приемном устройстве. Пластическая деформация может вызываться, в частности, ударным механизмом, который через приемное устройство передает ударный импульс на задний конец борштанги. Это может приводить к тому, что после вскрытия летки затрудняется обычно требуемая замена борштанги. Вследствие пластической деформации заднего конца борштанги в приемном устройстве борштанга может заклиниться в нем настолько, что ее нельзя удалить из приемного устройства без особых усилий. В таком случае замена борштанги или ее удаление из приемного устройства борштанги обслуживающим персоналом возможно только при использовании дополнительного инструмента с повышенными затратами времени.

Раскрытие изобретения

Соответственно, изобретение имеет задачей предложить машину для расточки летки доменной печи и способ удаления борштанги из такой машины, которые обеспечивают возможность легкого удаления борштанги из приемного устройства борштанги.

Изобретение предлагает машину для расточки летки доменной печи, содержащую раму с подвижно расположенным на ней сверлильно-ударным механизмом, содержащим приемное устройство борштанги для ее присоединения, причем на указанной раме расположено захватное устройство удерживающего устройства, предназначенное для удержания борштанги относительно указанного приемного устройства и выполненное с возможностью жесткой фиксации борштанги относительно указанной рамы с последующим удалением борштанги из указанного приемного устройства.

Благодаря этому с помощью захватного устройства можно жестко зафиксировать борштангу на раме относительно нее, так что становится невозможным движение подачи борштанги. Далее можно подвижно установленный на раме сверлильно-ударный механизм переместить или подать посредством механического привода в направлении, противоположном направлению подачи, таким образом, что борштанга вытягивается из приемного устройства борштанги. Таким образом, в том случае, когда борштанга заклинилась в приемном устройстве, не требуется дополнительного инструмента или персонала, так как орган для жесткого удержания или зажима борштанги предоставляется в распоряжение или образуется захватным устройством. По сравнению с ручным удалением борштанги из приемного устройства борштанги при ее удалении с помощью подвижного сверлильно-ударного механизма могут быть развиты особенно высокие усилия, что упрощает вытягивание из приемного устройства даже сильно деформированных концов борштанги без существенного увеличения затрат времени на замену борштанги.

В отношении фиксации борштанги относительно рамы в принципе несущественно, в каком месте рамы фиксируется борштанга. Так, например, возможен вариант, в котором борштанга фиксируется на раме в непосредственной близости к приемному устройству борштанги.

Особенно выгодно, когда захватное устройство расположено на обращенном к летке и противоположном сверлильно-ударному механизму конце рамы. Тогда захватное устройство может быть выполнено таким образом, что служит также для направления борштанги. При этом может устраняться некруговое или эксцентричное вращение борштанги при расточке стенки доменной печи.

В качестве примера захватное устройство может содержать зажимные элементы, которые могут фиксировать борштангу с силовым и/или геометрическим замыканием. Так, зажимные элементы могут быть выполнены таким образом, что зажимают борштангу за счет трения. Для этого предусмотренная для наложения на борштангу поверхность зажимных элементов может быть, например, выполнена зубчатой. Однако зажимные элементы могут быть снабжены также заостренными или клинообразными выступами, которые могут врезаться в поверхность борштанги с геометрическим замыканием.

Далее преимущества имеет решение, в котором захватное устройство содержит лапы, которые могут окружать борштангу таким образом, что борштанга направляется лапами. При этом лапы могут служить направляющей для борштанги, но не они осуществляют фиксацию борштанги. Лапы могут быть также выполнены таким образом, что помимо окружения борштанги они могут быть повернуты, так что борштанга высвобождается из лап и может быть легко заменена.

В этом отношении предпочтительно, когда зажимные элементы расположены на лапах и жестко соединены с ними. В зависимости от положения лап относительно борштанги зажимные элементы могут плотно прилегать к ней и фиксировать ее или отстоять от борштанги, так что она направляется между лапами. Таким образом, функция зажимных элементов может быть простым образом установлена путем регулировки расстояния лап относительно борштанги.

Далее, удерживающее устройство может содержать приводное устройство, которое может вызывать поворот захватного устройства в открытое, окружающее или зажимное положение. Так, например, в открытом положении лапы могут отстоять друг от друга настолько, что не производится направления борштанги между лапами и она может быть просто вынута. В окружающем положении лапы могут окружать борштангу таким образом, что она направляется между лапами, а в зажимном положении лапы могут быть настолько приближены к борштанге, что она фиксируется между лапами или между укрепленными на лапах зажимными элементами. Приводное устройство может обеспечивать возможность простого, механического или, при определенных условиях, автоматизированного перевода захватного устройства в эти положения.

Приводное устройство может быть образовано рычажным передаточным механизмом, приводным валом и управляющим цилиндром, причем управляющий цилиндр связан с приводным валом таким образом, что приводной вал может поворачиваться управляющим цилиндром, при этом приводной вал связан с рычажным передаточным механизмом таким образом, что рычажный передаточный механизм может с помощью приводного вала вызывать шарнирный поворот захватного устройства. Управляющий цилиндр может быть выполнен в виде гидроцилиндра, который поворачивает приводной вал на определенный угол поворота. Этот поворот приводного вала может дальше передаваться на рычажный передаточный механизм, так что он обеспечивает привод в действие захватного устройства. Таким образом, открытое, окружающее или зажимное положения могут регулироваться посредством различных положений угла поворота приводного вала. Использование приводного вала позволяет также пространственно удалить друг от друга захватное устройство и управляющий цилиндр, так как управляющий цилиндр должен быть защищен от температурного воздействия и быть как можно дальше удален от стенки доменной печи.

Для настройки захватного устройства на различные диаметры борштанги, а также для перевода захватного устройства между окружающим и зажимным положениями захватное устройство может содержать регулировочное устройство, с помощью которого может устанавливаться окружающее или зажимное положение.

Так, между приводным устройством и регулировочным устройством может быть образован упор для ограничения поворота приводного вала. В этом случае приводной вал может поворачиваться управляющим цилиндром только до определенного угла поворота, когда будет достигнуто окружающее или зажимное положение захватного устройства. Упор может содержать также регулировочный винт, который позволяет производить тонкую регулировку упора.

Поворот приводного вала может обеспечиваться простым образом, когда управляющий цилиндр соединен с приводным валом посредством рычага кривошипа. Рычаг кривошипа может быть, например, жестко установлен на конце приводного вала, при этом управляющий цилиндр воздействует на конец рычага кривошипа и может поворачивать его вокруг приводного вала.

В этом случае упор между рычагом кривошипа и регулировочным устройством может быть образован особенно просто. Упор может просто ограничивать поворотное движение рычага кривошипа, а вместе с ним и угол поворота приводного вала.

Для обеспечения возможности как можно более простого изменения или регулировки упора регулировочное устройство может содержать упорный элемент для образования упора, причем упорный элемент содержит упор положения окружения для образования окружающего положения и упор положения зажима для образования зажимного положения, при этом упорный элемент установлен с возможностью перемещения между положениями окружения и зажима таким образом, что образует упор окружения или избирательно упор зажима. Благодаря этому упорный элемент может образовывать два упора, причем в зависимости от желаемого положения захватного устройства используется соответствующий упор упорного элемента. В качестве примера упорный элемент может быть выполнен в виде стержня, который образует упор окружения и упор зажима и может быть перемещен вдоль своей продольной оси таким образом, что в качестве упора используется упор окружения или упор зажима. Выполненный таким образом упор может ограничивать или регулировать угол поворота приводного вала и обеспечивает возможность выбора между окружающим и зажимным положениями захватного устройства путем простого перемещения упорного элемента. Упор окружения и зажима может быть образован также путем отказа от физического образования одного из этих упоров на регулировочном устройстве. В этом случае соответствующий упор может быть образован максимальным ходом управляющего цилиндра.

В следующем примере выполнения регулировочное устройство может содержать пружину, с помощью которой упорный элемент может перемещаться в положение окружения. За счет этого может обеспечиваться то, что когда с помощью регулировочного устройства не выбрано какое-либо определенное положение, упор всегда образуется упором окружения и захватное устройство находится в окружающем положении. Пружина может быть выполнена в виде пружины растяжения или пружины сжатия, которая вызывает смещение или соответствующее движение регулировочного устройства.

Так, предпочтительно, когда регулировочное устройство содержит фиксирующее устройство, с помощью которого упорный элемент может фиксироваться в положении окружения или положении зажима. С помощью фиксирующего устройства может обеспечиваться то, что упорный элемент надежно остается в предусмотренном для него положении. Фиксирующее устройство может быть образовано, например, рычажным элементом, который в текущем желаемом положении упорного элемента удерживается или поворачивается таким образом, что фиксирующее устройство фиксирует упорный элемент с геометрическим замыканием и препятствует его нежелательному смещению.

Изобретение предлагает способ удаления борштанги из машины для расточки летки доменной печи, содержащей раму с расположенным на ней сверлильно-ударным механизмом, содержащим приемное устройство борштанги для ее присоединения, при этом на указанной раме расположено захватное устройство, удерживающее борштангу относительно приемного устройства и жестко фиксирующее борштангу на указанной раме, причем удерживающее устройство содержит приводное устройство, которое может вызывать поворот захватного устройства, причем захватное устройство содержит лапы (30), при этом в открытом положении лапы могут отстоять друг от друга настолько, что борштанга может быть удалена, при этом в окружающем положении лапы могут окружать борштангу так, что борштанга направляется указанными лапами, при этом в зажимном положении лапы могут окружать борштангу так, что обеспечивается силовая и/или геометрическая фиксация борштанги между лапами, согласно которому приемное устройство перемещают относительно захватного устройства с обеспечением удаления борштанги из указанного приемного устройства.

В отношении преимуществ способа по изобретению делается ссылка на приведенное выше описание устройства по изобретению.

Краткий перечень чертежей

Далее изобретение будет описано более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи. На чертежах:

фиг. 1 изображает на виде сбоку машину для расточки леток с удерживающим устройством,

фиг. 2А-2С изображают на виде спереди захватное устройство в различных положениях,

фиг. 3А-3С изображают в увеличенном виде участок захватного устройства по фиг. 2А-2С,

фиг. 4 изображает в разрезе машину для расточки леток с регулировочным устройством,

фиг. 5 изображает часть машины для расточки леток по фиг. 1 с регулировочным устройством,

фиг. 6 изображает в продольном разрезе регулировочное устройство, показанное на фиг. 5,

фиг. 7 изображает регулировочное устройство по фиг. 5 в другом продольном разрезе,

фиг. 8 изображает регулировочное устройство по фиг. 5 в увеличенном виде на виде сбоку,

фиг. 9 изображает регулировочное устройство в другом примере выполнения.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 на виде сбоку показана машина 10 для расточки леток возле участка стенки 11 доменной печи. Машина 10 для расточки леток содержит опорную ногу 12 и устройство 13 позиционирования для перемещения и позиционирования расположенной на ней рамы 14 с борштангой 15 и сверлильно-ударным механизмом 16. Борштанга 15 вставлена в приемное устройство 17 для борштанги сверлильно-ударного механизма 16 и посредством продольного перемещения сверлильно-ударного механизма может подаваться вдоль рамы 14 в направлении к стенке 11 доменной печи или от нее. Далее, на переднем конце 18 рамы 14 расположено крепежное устройство 19, которое жестко фиксирует раму 14 на держателе 20 на стенке 11 доменной печи. При этом может производиться точная расточка летки. Кроме того, на переднем конце 18 расположено захватное устройство 21 с рычажным передаточным механизмом 22, причем рычажный передаточный механизм 22 соединен приводным валом 23 с не видным здесь приводным цилиндром, расположенным под защитным кожухом 24.

Далее, на заднем конце 26 приводного вала 23 расположено регулировочное устройство 25. Регулировочное устройство 25 вместе с захватным устройством 21, а также с рычажным передаточным механизмом 22, приводным валом 23 и управляющим цилиндром образуют удерживающее устройство 27 для борштанги 15. На тот случай, если борштангу 15 нельзя без особых усилий вынуть из приемного устройства 17 для борштанги, в частности в том случае, когда она вследствие пластической деформации заклинилась в приемном устройстве 17 для борштанги, ее зажимают на переднем конце 28 с помощью захватного устройства 21 и тем самым жестко фиксируют относительно рамы 14. Далее сверлильно-ударный механизм 16 перемещают или подают назад в направлении к заднему концу 29 рамы 14, так что борштанга 15 вытягивается из приемного устройства 17 для борштанги за счет этого относительного перемещения. Таким образом, и без того необходимое механическое перемещение сверлильно-ударного механизма 16 в направлении к заднему концу 29 рамы 14 для вытягивания борштанги 15 из не показанной здесь летки в стенке 11 доменной печи используют для освобождения борштанги 15 из приемного устройства 17 для борштанги. При этом не требуется ни дополнительного органа, ни прерывания обычного рабочего процесса.

На фиг. 2А-2С или 3А-3С показано на различных видах захватное устройство 21, которое по существу образовано лапами 30 и зажимными элементами 31. Лапы 30 расположены с возможностью поворота вокруг осей 33 относительно оси 32 симметрии захватного устройства 21. Не показанный на этих видах рычажный передаточный механизм 22 соединен с лапами 30 с помощью шарниров 34. В показанных здесь положениях захватного устройства 21 борштанга 15 захватывается между лапами 30 таким образом, что не может выпасть из них. Для полной замены борштанги 15 лапы 30 могут быть повернуты вокруг осей 33 таким образом, что освобождают борштангу 15. На фиг. 2А или 3А показано зажимное положение захватного устройства 21, на фиг. 2B или 3B показано его промежуточное среднее положение, а на фиг. 2С или 3С - его окружающее положение.

Как видно на фиг. 3А, клинообразные зажимные колодки 35 зажимных элементов 31 врезаются в поверхность 36 борштанги 15 таким образом, что достигается силовая и геометрическая фиксация борштанги 15 с помощью захватного устройства 21. Согласно фиг. 3С лапы 30 могут быть немного раздвинуты, так что расстояние «а» между лапами увеличивается и между зажимными колодками 35 и борштангой образуется зазор 37. После этого в ходе процесса расточки борштанга 15 может вращаться в захватном устройстве 21 и подаваться в осевом направлении. В этом положении захватное устройство 21 выполняет функцию направления. В случае износа двух зажимных элементов 35 они могут быть легко сняты с лап 30 с помощью винтов 38 и заменены.

Фиг. 4-8 совместно более подробно иллюстрируют регулировочное устройство 25. Находящийся под защитным кожухом 24 управляющий цилиндр 39 соединен шарниром 40 с рычагом 41 кривошипа, который жестко соединен с приводным валом 23. При этом движение управляющего цилиндра 39 вызывает поворот приводного вала 23 на угол α поворота, как это показано на фиг. 4. На рычаге 41 кривошипа укреплен регулировочный винт 42, который совместно с упорным элементом 43 регулировочного устройства 25 образует упор или упор 47 положения окружения. Упорный элемент 43 выполнен в виде стержня 45 квадратного поперечного сечения и установлен с возможностью продольного перемещения в направляющем профиле 46, выполненном соответствующим образом. На стержне 45 напротив регулировочного винта 42 образован упор 47 окружения для взаимодействия с регулировочным винтом 42 или не видный здесь упор положения зажима. Далее, на переднем конце 50 стержня 45 укреплена пружина 49 таким образом, что стержень 45 оттягивается в показанное на фиг. 6 и 7 положение, соответствующее положению окружения упорного элемента 43. На заднем конце 51 стержня 45 установлен рычаг 52 с возможностью поворота вокруг оси 53, то есть рычаг 52 соединен со стержнем с возможностью поворота. Ось 53 вставлена в центральную проточку 54 в стержне 45 и зафиксирована с помощью винта 55 с ушком. Винт 55 с ушком здесь служит также для крепления пружины 49. При перемещении рычага 52 в показанное на фиг. 6 и 7 штрихпунктирными линиями положение зажима упорного элемента 43 стержень 45 перемещается против усилия пружины 49 в направлении к заднему концу 51 в направляющем профиле 46 таким образом, что образуется упор положения зажима. Далее, регулировочное устройство 45 снабжено операторским щитком 56, на котором оператор может видеть текущее положение рычага 52, то есть окружающее или зажимное положение захватного устройства 21. Далее, рычаг 52 может поворачиваться вокруг продольной оси 57 стержня 45 таким образом, что рычаг 52 может фиксировать стержень в его текущем положении.

На фиг. 9 показано регулировочное устройство 58 в другом примере выполнения. В отличие от описанного выше регулировочного устройства оно содержит рычаг 59 с операторским щитком 60. В операторском щитке образованы две прорези 61, а рычаг 59 может быть заведен в щели путем поворота вокруг продольной оси 57, так что текущее положение стержня 45 может фиксироваться с геометрическим замыканием с помощью рычага 59 и щитка 60.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к машине для расточки летки доменной печи. Машина содержит раму с подвижно расположенным на ней сверлильно-ударным механизмом, содержащим приемное устройство борштанги для ее присоединения. На раме расположено захватное устройство удерживающего устройства, предназначенное для удержания борштанги относительно указанного приемного устройства. Удерживающее устройство содержит приводное устройство, выполненное с возможностью поворота захватного устройства, причем захватное устройство содержит лапы, которые в открытом положении вокруг борштанги расположены друг от друга на расстоянии, обеспечивающем возможность удаления борштанги от приемного устройства, в окружающем положении вокруг борштанги лапы расположены на расстоянии, обеспечивающем возможность направления борштанги лапами, а в зажимном положении лапы расположены вокруг борштанги с возможностью обеспечения силовой и/или геометрической фиксации борштанги между лапами. Использование изобретения обеспечивает упрощение вытягивания из приемного устройства деформированных концов борштанги без увеличения затрат времени. 12 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Машина (10) для расточки летки доменной печи, выполненная с возможностью удаления борштанги после расточки летки, содержащая раму (14) с подвижно расположенным на ней сверлильно-ударным механизмом (16), содержащим приемное устройство (17) борштанги (15) для ее присоединения, причем на указанной раме (14) расположено захватное устройство (21) удерживающего устройства (27), предназначенное для удержания борштанги (15) относительно указанного приемного устройства (17) и выполненное с возможностью периодической жесткой фиксации борштанги (15) относительно указанной рамы (14) и ее удаления из указанного приемного устройства (17), отличающаяся тем, что удерживающее устройство (27) содержит приводное устройство, выполненное с возможностью поворота захватного устройства (21), причем захватное устройство (21) содержит лапы (30), которые в открытом положении вокруг борштанги (15) расположены друг от друга на расстоянии, обеспечивающем возможность удаления борштанги (15) от приемного устройства (17), в окружающем положении вокруг борштанги (15) лапы (30) расположены на расстоянии, обеспечивающем возможность направления борштанги (15) указанными лапами (30), а в зажимном положении лапы (30) расположены вокруг борштанги (15) с возможностью обеспечения силовой и/или геометрической фиксации борштанги (15) между лапами (30).

2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что захватное устройство (21) расположено на обращенном к летке и противоположном сверлильно-ударному механизму (16) конце (18) рамы (14).

3. Машина по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что захватное устройство (21) содержит зажимные элементы (31) для фиксации борштанги (15) с силовым и/или геометрическим замыканием.

4. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что зажимные элементы (31) расположены на лапах и жестко соединены с ними.

5. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит приводное устройство для поворота захватного устройства (21) в открытое, окружающее или зажимное положение вокруг борштанги (15).

6. Машина по п. 5, отличающаяся тем, что приводное устройство образовано рычажным передаточным механизмом (22), приводным валом (23) и управляющим цилиндром (39), причем управляющий цилиндр (39) связан с приводным валом (23) с возможностью поворота приводного вала (23) управляющим цилиндром (39), при этом приводной вал (23) связан с рычажным передаточным механизмом (22) с возможностью поворота захватного устройства (21).

7. Машина по п. 5, отличающаяся тем, что она содержит регулировочное устройство (25, 58) для установки захватного устройства (21) в окружающее или зажимное положение.

8. Машина по п. 7, отличающаяся тем, что между приводным устройством и регулировочным устройством (25, 58) образован упор (47) для ограничения поворота приводного вала (23).

9. Машина по п. 7, отличающаяся тем, что управляющий цилиндр (39) соединен с приводным валом (23) посредством рычага (41) кривошипа.

10. Машина по п. 9, отличающаяся тем, что между рычагом (41) кривошипа и регулировочным устройством (25, 58) образован упор (47).

11. Машина по п. 8, отличающаяся тем, что регулировочное устройство (25, 58) содержит упорный элемент (43) для образования упора, причем упорный элемент содержит упор (47) положения окружения для образования окружающего положения и упор положения зажима для образования зажимного положения, при этом упорный элемент (43) установлен с возможностью перемещения между положениями окружения и зажима таким образом, что образует упор окружения или избирательно упор зажима.

12. Машина по п. 11, отличающаяся тем, что регулировочное устройство (25, 58) содержит пружину (49) для перемещения упорного элемента (43) в положение окружения.

13. Машина по п. 11 или 12, отличающаяся тем, что регулировочное устройство (25, 58) содержит фиксирующее устройство для фиксации упорного элемента (43) в положении окружения или положении зажима.