ШИБЕРНЫЙ ЗАТВОР ДЛЯ КОНТЕЙНЕРА С РАСПЛАВЛЕННЫМ МЕТАЛЛОМ Российский патент 2022 года по МПК B22D41/22 B22D41/38 

Изобретение относится к шиберному затвору для контейнера с расплавленным металлом, согласно преамбуле п. 1 формулы изобретения.

Шиберный затвор рассматриваемого типа, раскрытый в документе ЕР 0875320 В1, служит для регулирования слива из контейнера в процессе литья, при этом благодаря перемещению шиберного узла по отверстиям огнеупорных запорных плит, соединенных друг с другом, посредством линейного привода, контейнер становится частично открытым, закрытым или контролируемым. Поэтому, прежде всего, шток толкателя шиберного узла должен быть соединен с приводным штоком линейного привода. Это происходит автономно с помощью линейного привода, когда его приводной шток перемещается к штоку толкателя шиберного узла. После литья линейный привод обычно извлекается из вмещающего его держателя и остается на литейной платформе, в то время как пустой контейнер подается в положение ковша или подобное для технического обслуживания. Для упрощения сборки линейный привод продвигается сбоку в держатель по его направляющей канавке и удерживается в нем в процессе литья, как правило, формофиксирующим способом.

Задача изобретения состоит в том, чтобы улучшить шиберный затвор указанного в начале типа так, чтобы была возможна автоматическая установка или извлечение его линейного привода до и после литья.

Эта цель достигается согласно изобретению в соответствии с признаками п. 1 формулы изобретения.

Благодаря такой конструкции можно точно позиционировать линейный привод с приводимым им в действие стопорным механизмом и зафиксировать его в процессе литья, не нарушая при этом других функций линейного привода, в частности, независимого соединения с шиберным узлом и его перемещения для регулирования слива из литейного контейнера.

В рамках конструкции, которая является настолько простой, насколько это возможно, согласно изобретению предусмотрено, что линейный привод выполнен в виде гидравлического цилиндра, снабженного главным поршнем, приводящим в движение приводной шток, и дополнительным поршнем, который может перемещаться независимо от него, для приведения в действие стопорного механизма.

Таким образом, можно заблокировать линейный привод на шиберном узле шиберного затвора перед их соединением или разблокировать его перед высвобождением муфты с переднего конца приводного штока.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения предусмотрено, что дополнительный поршень снабжен стопорной головкой, установленной на приводном штоке, при этом головка снята, когда дополнительный поршень нагружен в направлении блокировки спереди от внутренней части гидравлического цилиндра, и вставлена в соответствующее сформированное углубление в держателе путем принудительной блокировки или фрикционной блокировки, когда дополнительный поршень нагружен в направлении разблокировки, и извлекается из углубления и перемещается обратно внутрь гидравлического цилиндра.

С точки зрения настолько простого управления линейным приводом, насколько это возможно, целесообразно, если блокировка гидравлического цилиндра, соединение его приводного штока со штоком толкателя шиберного узла и приведение его в действие в процессе литья централизовано управляются предпочтительно с помощью программируемого блока управления.

Особенно предпочтительный линейный привод согласно изобретению отличается тем, что он выполнен многофункциональным благодаря управлению блокировкой линейного привода в его держателе, соединению его приводного штока со штоком толкателя шиберного узла и перемещению шиберного узла в процессе литья с целью контроля количества слива расплавленного металла из контейнера.

При этом с точки зрения максимально компактной конструкции целесообразно сконструировать гидравлический цилиндр таким образом, чтобы его внутренняя часть была разделена главным поршнем и дополнительным поршнем на три независимые друг от друга камеры, находящиеся под давлением, при этом гидравлический цилиндр блокируется при нагружении центральной камеры, а приводной шток соединяется со штоком толкателя шиберного узла, когда нагружена задняя камера, обращенная в сторону от приводного штока, или перемещается для регулирования процесса литья, когда нагружена центральная камера, при этом гидравлический цилиндр разблокируется, когда нагружена передняя камера.

Кроме того, целесообразно сконструировать гидравлический цилиндр так, чтобы он был снабжен перегородкой между обоими поршнями, служащей упором для дополнительного поршня и имеющей отверстие для свободного прохода приводного штока.

Изобретение более подробно поясняется ниже на примере воплощения со ссылкой на чертежи, на которых показано:

- на фиг. 1 вид в перспективе держателя шиберного затвора с линейным приводом, показанные перед монтажом;

- на фиг. 2 продольный разрез линейного привода согласно фиг. 1 с держателем в заблокированном состоянии;

- на фиг. 3 линейный привод согласно фиг. 1 в заблокированном и соединенном состоянии со штоком толкателя показанного шиберного затвора, также показанного в продольном разрезе;

- на фиг. 4а-4е схематически показан линейный привод в продольном разрезе в различных рабочих положениях.

На фиг. 1-3 показан держатель 5 корпуса 1 шиберного затвора, а также линейный привод 6 для шиберного затвора, который может быть установлен в держателе, причем шиберный затвор имеет корпус 1 шиберного затвора, а также шиберный узел, продольно направляемый в держатель посредством штока толкателя 2.

Устройство и способ работы такого шиберного затвора, держателя и муфты подробно описаны в процитированном выше документе ЕР 0875320 В1 и поэтому ниже подробно не описаны.

Линейный привод 6 обычно устанавливается в исходном положении в держателе шиберного затвора после установки на литейной платформе системы непрерывного литья контейнера, предусмотренного, в частности, в качестве ковша, заполненного расплавленным металлом. Преимущественно, это выполняется роботом-манипулятором, детально не показанным, причем манипулятор может быть присоединен к соединительному элементу 10' линейного привода 6 и, таким образом, сбоку продвигает линейный привод 6 с его фланцем 20 в углубление держателя 5.

С целью обеспечения неподвижного закрепления линейного привода 6 в держателе 5 во время процесса, шиберный затвор, согласно изобретению, снабжен стопорным механизмом 7, который может быть приведен в действие линейным приводом 6 и который взаимодействует с держателем 5.

С помощью этого стопорного механизма 7 после продвижения линейного привода 6 в держатель 5, предпочтительно с помощью робота-манипулятора, достигается его надежное закрепление, или же при извлечении линейного привода он, в свою очередь, высвобождается, после продвижения в держатель линейный привод может быть снова зафиксирован в нем, или может быть снова разблокирован перед извлечением. Указанный стопорный механизм 7 имеет предпочтительно цилиндрическую стопорную головку 8, которая в заблокированном состоянии продвинута формокрепежным способом в аналогичное цилиндрическое углубление 9 держателя 5. С другой стороны, эта стопорная головка 8 может быть извлечена из углубления 9 при нагружении дополнительного поршня 12 стопорного механизма 7.

Линейный привод 6, согласно изобретению, содержит гидравлический цилиндр 10 с двумя поршнями 11 и 12, которые могут перемещаться независимо друг от друга, при этом главный поршень 11 служит для приведения в действие приводного штока 4, а дополнительный поршень 12 используется для приведения в действие стопорного механизма 7. Как видно, в частности, на фиг. 4а, стопорная головка 8 жестко установлена на приводном штоке 4 и может быть перемещена относительно него посредством дополнительного поршня 12. Перегородка 13, служащая упором для дополнительного поршня 12, расположена между двумя поршнями 11 и 12 в гидравлическом цилиндре 10, причем перегородка имеет центральное отверстие 14, через которое проходит приводной шток 4.

При этом шток толкателя 2 может быть соединен с приводным штоком 4 линейного привода 6 с помощью муфты 3, причем путем перемещения приводного штока 4 линейного привода относительно штока толкателя 2 шиберного узла муфта 3 автономно сцепляется. Указанная муфта снабжена соединительной частью на конце штока толкателя 2 и соединительной частью на переднем конце приводного штока 4 линейного привода 6, при перемещении приводного штока 4 указанная муфта 3 сцепляется, вместе с тем муфта 3 автономно отсоединяется при извлечении линейного привода 6 с держателя 5 поперечно направлению перемещения приводного штока 4.

Работающая автоматически муфта 3 выполнена в виде зажимных тисков, подпружиненные зажимные элементы 16 которых раздвигаются наружу при перемещении приводного штока 4 через соединительную головку 17 штока толкателя 2 до тех пор, пока они под действием силы упругости не охватят соединительную головку 17 штока толкателя 2 формофиксирующим способом, как показано на фиг. 3. Аналогичным образом, автономное отсоединение происходит путем извлечения линейного привода 6 в боковом направлении, с помощью двух охватывающих соединительную головку 17 зажимных элементов 16, сдвигаемых поперек к продольной протяженности штока толкателя 2 до тех пор, пока они не высвободятся с нее в боковом направлении.

Принцип работы линейного привода 6 показан на фиг. 4а-4е. Внутренняя часть гидравлического цилиндра 10 разделена двумя поршнями 11 и 12 на три камеры 15а, 15b и 15с, которые могут быть нагружены независимо друг от друга, причем входы в них обозначены соответствующими стрелками 15, 15', 15'', которые показаны белым, когда камеры нагружены, и черным, когда камеры не нагружены. Благодаря центральному отверстию 14 в перегородке 13 является возможным свободный проход среды из камеры 15b в камеру 15b' между перегородкой 13 и поршнем 12.

На Фиг. 4б показан гидравлический цилиндр 10 после установки в держатель 5 корпуса с втянутым поршнем 12 и стопорной головкой 8.

Согласно фиг. 4в, когда центральная камера 15b нагружена, гидравлический цилиндр 10 заблокирован на держателе 5, а когда нагружена задняя камера 15а, которая обращена в сторону от приводного штока 4, этот приводной шток соединен со штоком толкателя 2 шиберного узла (фиг. 4г). На фиг. 4в нагруженная камера 15b показана белой стрелкой 15' или двумя другими черными стрелками 15, 15'', когда камеры 15а, 15с не нагружены.

Когда камеры 15а или 15b нагружены в процессе литья, приводится в действие шиберный затвор и, таким образом, осуществляется открывание, или закрывание, или дросселирование шиберного затвора (фиг. 4г или фиг. 4д). В каждом случае это показано белой стрелкой 15 или 15'. В камере 15b поддерживается такое давление, чтобы стопорная головка 8 всегда была вдавлена в углубление 9 держателя 5.

Обычно стопорную головку 8 можно вдавить в углубление 9 держателя 5 так, чтобы между ней и держателем 5 была достигнута принудительная блокировка.

На фиг. 4е показана разблокированная стопорная головка 8, когда передняя камера 15с гидравлического цилиндра 10 нагружена давлением среды, как показано белой стрелкой 15''. Как только произошла разблокировка, линейный привод 6 может быть извлечен в боковом направлении, при этом муфта 3 автономно высвобождается.

В альтернативном варианте осуществления изобретения центральное отверстие 14 в линейном приводе 6, через которое проходит приводной шток 4, может быть герметически закрыто. К тому же, в отдельную камеру 15b' может входить дополнительный впускной литник, благодаря чему поршень 12, а вместе с ним и стопорная головка 8, могут быть продвинуты в направлении углубления 9 держателя 5.

Стопорный механизм 7, согласно изобретению, подходит как для так называемых двухкомпонентных запорных плит с одной неподвижной и одной подвижной запорной плитой, так и для так называемых трехкомпонентных запорных плит с двумя неподвижными запорными плитами и одной перемещаемой между ними запорной плитой.

В принципе, муфта может быть снабжена, в свою очередь, зажимными элементами на штоке толкателя шиберного узла, в то время как другая муфта может быть снабжена фланцем, установленным на приводном штоке линейного привода.

Изобретение относится к шиберному затвору для контейнера с расплавленным металлом. Шиберный затвор содержит корпус шиберного затвора, продольно-направленный к нему шиберный узел со штоком толкателя, держатель на корпусе шиберного затвора и линейный привод, который установлен в держателе. Линейный привод содержит гидравлический цилиндр, главный поршень с приводным штоком, выполненный с возможностью соединения со штоком толкателя шиберного узла, и дополнительный поршень со стопорной головкой. Дополнительный поршень со стопорной головкой установлены на приводном штоке с возможностью перемещения вдоль него независимо от главного поршня до обеспечения взаимодействия стопорной головки с углублением, выполненным в держателе гидравлического цилиндра, и ее фиксации в углублении или извлечения стопорной головки из упомянутого углубления. В результате обеспечивается возможность автоматической установки или извлечения линейного привода шиберного затвора до и после литья. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Шиберный затвор для контейнера с расплавленным металлом, содержащий корпус (1) шиберного затвора, продольно-направленный к нему шиберный узел со штоком толкателя (2), держатель (5) на корпусе шиберного затвора и линейный привод (6), который установлен в держателе (5) с возможностью извлечения и снабжен гидравлическим цилиндром (10) и главным поршнем (11) с приводным штоком (4), который выполнен с возможностью соединения со штоком толкателя (2) шиберного узла с помощью муфты (3), снабженной соединительной частью на конце штока толкателя (2) и соединительной частью на переднем конце приводного штока (4) линейного привода (6), выполненными с возможностью соединения при перемещении приводного штока (4) к шиберному узлу и разъединения при извлечении линейного привода (6) из держателя (5) поперечно направлению перемещения приводного штока (4), отличающийся тем, что его линейный привод (6) содержит дополнительный поршень (12) со стопорной головкой (8), установленные на приводном штоке (4) с возможностью перемещения вдоль него независимо от главного поршня (11) до обеспечения взаимодействия стопорной головки (8) с углублением (9), выполненным в держателе (5) гидравлического цилиндра (10), и ее фиксации в углублении (9) или извлечения стопорной головки (8) из углубления (9).

2. Линейный привод для шиберного затвора по п. 1, содержащий гидравлический цилиндр (10), приводной шток (4) и главный поршень (11) для приведения в движение приводного штока (4), отличающийся тем, что он снабжен дополнительным поршнем (12) со стопорной головкой (8), установленными на приводном штоке (4) с возможностью перемещения вдоль него независимо от главного поршня (11) до обеспечения взаимодействия стопорной головки (8) с углублением (9), выполненным в держателе (5) гидравлического цилиндра (10), и ее фиксации в углублении (9) или извлечения стопорной головки (8) из углубления (9).

3. Линейный привод по п. 2, отличающийся тем, что главный поршень (11) и дополнительный поршень (12) расположены во внутренней части гидравлического цилиндра (10) с образованием в ней трех камер (15а, 15b, 15с), выполненных с возможностью обеспечения блокировки гидравлического цилиндра (10) в держателе (5), когда нагружена центральная камера (15b), соединения приводного штока (4) со штоком толкателя (2) шиберного узла, когда нагружена задняя камера (15а), обращенная в сторону от приводного штока (4), перемещения приводного штока (4) для управления процессом литья, когда нагружены задняя или центральная камеры (15а, 15b), и разблокировки гидравлического цилиндра (10) в держателе (5), когда нагружена передняя камера (15с).

4. Линейный привод по п. 2, отличающийся тем, что гидравлический цилиндр (10) между главным поршнем (11) и дополнительным поршнем (12) снабжен перегородкой (13) с отверстием (14), через которое пропущен приводной шток (4) с возможностью его продольного перемещения и свободного прохода через отверстие (14) рабочей среды.