Шаблон для изготовления футеровки Советский патент 1984 года по МПК B22D41/02 

Изобретение относится к металлур гической и матиностроительной промыш ленности, в частности к изготовлению монолитных футеровок тепловых агрегатов, имеющих форму тел вращения. Известен шаблон, вьтолненный по высоте из трех секций. Каждая секция по форме представляет собой уоеченный конус, обращенный большим основанием вверх. Диаметр меньшего основания каждой последующей секции больше диаметра большего основания предьщущей секции. Связь секции друг с другом обеспечивает возможность вертикальных перемещений верхней относительно нижней за счет свободного хода связывающих их элементов (серег или болтов). Величину свободного хода устанавливают в 20-30 мм. Эта конструкция обеспечивает извлечение шаблона из ковша после затвердевания одним крановым подъемом, но с раздельным последовательным освобождением каждой ции от стенок. В полости каждой сек ции на ее стенке укреплен электровибратор, связанный кабелем с источником энергии Ct3 Недостатком данного шаблона является большая трудоемкость при его установке и освобождении от стенок, а также плохое качество футеровки. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является шаблон для изготовления футеровки, содержащий основание, с внутренней стороны кот рого укреплены фланцы и-на котором расположены секции в виде телескопически сопряженных усеченных конус с возможностью перемещений относите но друг друга, с внутренней стороны которых жестко укреплены смещенные на 120 гидроцилиндры, штоки которы обращены в сторону днища и щарнирно связаны с пятой, а надпорщневые полости посредством запорной аппарату соединены с насосом, и вибраторы, укрепленные в полости секций J. За счет подачи жидкости под давлеиием в полость цилиндра производя подъем шаблона индивидуально только одним гидроцилиндром. При этом операция индивидуального подъема гидро цилиндрами возможна только в случае когда шток с поршнем до конца введены в цилиндр. В любом другом поло жении поршня по отношению к цилиндр на расстоянии всего хода такая операция невозможна. За счет подачи жидкости в полости трех цилиндров одновременно производят подъем тремя гидроцилиндрами с соблюдением одинаковых перемещений их штоков.. Однако используемый в данном устройстве гидропривод позволяет только поднимать секции относительно основания. Для центрирования в ковше шаблон поднимают над днищем с помощью крана, а наклон положения оси регулируют гидроцилиндрами, что усложняет процесс. Кроме того, данное устройство характеризуется недостаточно высоким качеством футеровки, получаемой с его помощью. Целью изобретения является улучшен:ие качества футеровки и упрощение установки шаблона. Поставленная цель достигается тем, что шаблон для изготовления футеровки, содержащий основание, с внутренней стороны которого укреплены фланцы и на котором расположены секции в виде телескопически сопряженных усеченных конусов с возможностью перемещения относительно . друг друга, с внутренней стороны которых жестко укреплены фланцы и смещенные на 120 гидроцилиндры, штоки которых обращены в сторону днища и шарнирно связаны с пятой, а надпорщневые полости посредством запорной арматуры соединены с насосом, и вибраторы, укрепленные . в полости секций, снабжен карманами, жестко укрепленными на фланцах, при этом щтоки гидроцилиндров вышележащих секций соединены с нижележащей секцией или основанием посредством сопряжения пяты с карманами, а подпорщневые полости гидроцилиндров, связаны с надпоршнев.ыми полостями и с насосом. Кроме того, с целью осуществления затвердевания футеровки в напряженном состоянии, шаблон может быть снабжен упором и гидроцилиндром, укрепленным по оси верхней секции, при этом шток гидроцилиндра обращен к упору с возможностью взаимодействия с ним. На фиг.1 изображен шаблон, обций вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1, на фиг.З - разрез Б-Б па фиг.11 на фиг.4 - разрез В-В на фиг.З; на фиг.З - гидравлическая схема, на фиг.6 - схема использования шаблона в устройствах с выдвижными манипуляторами на фиг.7 - схема использования шаблона в устройствах с вращающимися стендами. Шаблон по высоте состоит из осног вания 1 и последующих снизу вверх секций 2,3 и 4. Каждая секция представляет собой усеченный конус, большим основанием обращенный вверх. Диаметр меньшего основания Э каждой секции больше диаметра большего основания D находящейся под ним сек ции. Высота у основания незначитель на. Каждая из нижележащих секций сопряжена телескопически с зазором с охватывающей ее вьш1ележащейсекцие На внутренней стороне каждой секции и основания жестко укреплены фланцы 5 и 6, располагающиеся соответственн вблизи нижнего и верхнего основания, каждой секции, у основания нижний фланец сплошной и служит днищем. Фла цы 5 и 6 связаны друг с другом ребра ми 7, жестко укрепленными к ним и к внутренней стороне секции. С фланцами 5 и 6 жестко связаны втулки 8 и 9, сопряженные подвижно с направляющими стержнями 10 с рельбой, шайбой 11 и гайкой 12. Зазор а между шайбой 11 и торцом втулки 9 определяет величину свободного хода секций относительно друг друга (20-100 мм). Стержни в плане смещены относительно друг друга на 120. Фла ць1 5 каждой секции снабжены пазами 13, посредством которых с фланцами связаны смещенные относительно друг друга в плане на 120° гидроцилиндры 14,15 и 16 секции 2, 17,18 и 19, секции 3 и 20, 21 и 22 секции .4. Эти гидроцилиндры имеют одинаковую конст рукцию и сопряжены с указанными паза ми 13 во фланце с помощью кольцевой проточки 23 в передней крьппке гидроцилиндра. На конце штока навернута на резьбе гайка 24 с шаровой наружной поверхностью. Гайка 24 сопряжена с зазором с коническими поверхностями5П

25 у впадин в местах, связанных в пяту 26 болтами. Пята 26 сопрягается с зазором с карманами 27, связанными жестко с верхними фланцами каждой

секции. Верхний лист каждого кармана 55каждого из гидроцилиндров 14,15 и 16

также сопряжен со штоком гидроцилинд-связаны посредством двухлинейных

ра посредством паза 28, выполненногоэлектрических золотниковых распредев нем.лителей 57 с одним из трех отдельсинхронного столу манипулятора но с обратным знаком (фиг.6, вариант- вращающийся стол манипулятора 56 над ковшом). Надпоршневые полости Верхние и нижние полости гидроцилиндров связаны посредством магистралей и злектрических золотниковых распределителей соответственно порядку гидроцилиндров 29,30,31, 32,33, 34,35,36,37-, расположенных на панели, с магистралями 38 и 39 их сливными и нагнетательными подводами. Магистрали 38 и 39 связаны в свою очередь, с цилиндровыми подводами электрогидравлического золотникового распределителя 40,. принадлежащего гидростанции 41, установленной на подпружиненном основании в полости верхней секции. Распределитель 40 связан нагнетательным подводом посредством магистрали с клапанами 42 с насосом 43. Сливной подвод распределителя связан с нагнетательным другого распределителя 44. Цилиндровые подводызолотникового распределителя 44 связаны с полостями гидроцилиндра 45. Гидроцилиндр 45 укреплен на крестовине 46, которая укреплена жестко к кожуху верхней секции, рба золотниковых распределителя связаны с электрическими золотниковьми распределите- , лями управления, связанными с насосом 47. Устройство снабжено 48 с цапфами под траверсу крана и крюками жестко укрепленными к ней, Гидропанель, гидростанция 41 и вибраторы 49,50 и 51, укрепленные в полости секций, связаны с источником энергии и пультом управления 52 посредством токосъемника 53 и кабеля с вилочным разъемом 54. Токосъем 53 снабжен приводом вращения, синхронного ковшу (в варианте - ковш на вращающемся столе, фиг.7). Панель, гидростанция 41 и вибраторы 49,50 и 51, укрепленные на внутренней стороне секций, связаны с источником энергии и пультом управления 52 посредством токосъёма 53, кабеля с вилочным разъемом 54 и дополнительного токосъема 55. Токосъем 53 снабжён приводом его вращения. ньк цилиндров гидротолкателя 58. С каждым из этих трех цилиндров гидротолкателя 58 связаны посредством трех двухлинейнык золотниковых распределителей 59 и 60 указанные полости гидроцилиндров 17,18 и 19 и гидроцилиндров 20,21 и 22. Шаблон работает следзпощим образом. Подсоединяют кабель с помощью вилочного разъема 53. Затем у установленного на стенде или подвешенног на кране шаблона устанавливают секции в разведенном по отношению друг к другу состоянии, оставляя достаточ ное расстояние (до 1/2 хода) для последующей регулировки положения оси. Выполняют это включая гидростан цию 41 с распределителем 40 и три распределителя 29,30 и 31 одновремен но, связывая надпоршневые или подпор невые полости гидроцилиндров 14,15 и 16 в зависимости от первоначального положения с насосом A3. Аналогичные операции производят для секций 3 и 4, включая золотниковые распределители 40 с 32,33,34 и с 35,36, 37. Затем опускают шаблон так, что он находится в подвешенном состоянии вблизи днища. Затем, включая распределители 40 с 29, 30, 31, подают жидкость в надпоршневую полость, пере мещая основание 1 вниз, шаблон при этом устанавливается на днище, затем включают распределитель 40, напри мер с распределителем 29 и затем 30, приводят в нужное состояние положение оси. Устанавливают визуально необходимость в радиальном смещении, включают одновременно распределитель 40 с тремя распределителями 29,30,31 и подают жидкость в подпоршневую полость гидроцилиндров 14,15 и 16 при этом шаблон повисает на кране, его смещают радиально, затем вновь выдви гают вниз основание 1 до упора.в днище ковша. Так устанавливается Щаблон в ковш. После этого производят заполнение кольцевого зазора жидкоподвижно смесью на высоту основания 1 и секции 2. В процессе заполнения включают вибраторы 49 секции 2, сообщают надпоршневые полости гидроцнлиндров 14, и 16 с помощью трех линейных золотниковых распределителей 57, отдельно с тремя полостями цилиндров гшунжернб го гидротолкателя 58 и включают гидро толкатель. Гидротолкатель в процессе заполнения кольцевого зазора у этих секций приподнимает и опускает секции за счет собственного веса при движении плунжеров гидрртолкателя вниз. За счет этих воздействий, а также воздействий, получаемых от вибраторов, производится плотное заполнение зазора смесью кварцевого песка жидким стеклом и отвердителем. При этом повышение, плотности достигают за счет уменьшения жидкого стекла в составе массы и уменьшения ее текучести соответственно. Это уменьшение текучести компенсируется за счет указанных воздействий, которыми она укладьшается плотно в кольцевом зазоре. По окончанию заполнения кольцевого зазора на высоте секции 2 приподнимают основание 1и секцию 2 за счет одновременной подачи рабочей жидкости в подпоршневые полости цилиндров 14,15 и 16, включив распределители 40, с 29,30 и 31, насосом 43. Основание 1 оставляют в фиксированном положении, выключая золотниковые распределители 29, 30 и 31. Под действием силы тяжести секций 2,3 и 4 и вибрации, секция 2осаживается вниз и за счет конической формы наружной поверхности уплотняет массу прессованием на высоте секции 2. Окончание осадки устанавливают визуально и выключают вибратор 49 Аналогичные операции производят секции и . Заполняют кольцевой зазор при сообщенных надпоршневых полостях гидроцилиндров 17,18 и 20 с помощью линейных золотниковых распределителей 59 с цилиндрами плунжерного гидротолкателя 58 и включенном вибраторе 50. По окончании заполнения зазора на высоту секции 3 гидротолкатель отключают и с помощью золотниковых раЬпределителей 32,33 34 и 40, сообщая подпоршневую полость , цилиндров 17,18 и 19 с насосом, поднимают секцию 2 в верхнее положение, выключают распределители 32, 33, 34 и 40 оставляют ее в фиксированном положении относительно секции 3. За счет воздействия вибрации происходит осадка секции 3 и уплотнение футеровки на ее высоте. При этой схеме работы обеспечивается действие веса всего шаблона на футеровку на высоте каждой секции. Такое силовое воздействие на футеровку на высоте

каждой секции, причем дифференцированное, обусловлено временем начала схватывания, после которого процесс уплотнения невозможен, так как он приведет к разрушению возника- 5 ющих связей и в конечном итоге к уменьшению прочности футеровки. Аналогичную операцию производят для секции Д. С помощью золотниковых распределителей 35,36,37 и 40 и насоса 43 подают жидкость в подпоршневую полость гидроцилиндров 20,21 и 22, подн1тают секцию 3 в верхнее положение. Затем производят заполнение кольцевого зазора на высоту секции 4 при включенных вибраторах 51, золотниковых линейных распределителях 60 и гидротолкателе 58 и т.д. По окончании заполнения манипулятор 56 убирают, при этом кабель с вилоч- 20 ным разъемом 54 иЯеет достаточную длину. На ковш краном устанавливают балку 48, включают золотниковый распределитель 44, подают в нижнюю полость цилиндра 45 жидкостьJ Этим 2 обеспечивается затвердевание футеровки в напряженном состоянии и при этом все золотниковые распредели тели 29-37 включены в позицию, ког- да подпоршневые полости всех гид- 30 роцилиндров связаны со сливом, а надпоршневые полости с нагнетанием, По окончании затвердевания переключают золотниковый распределитель 44, освобождают балку 48 от действия 35 штока гидроцилиндра 45 и снимают ее краном. Затем, включая золотниковые распределители 35,36 и 37, связывают одновременно надпоршневые полости

гидроцилиндров 20,21 и 22 с насосом и отрьгаают секцию 4 от стенок футеровки, после чего последовательно аналогичнЁми операциями остальные секции 3, а потом 2. При этом основание 1 отрывают от футеровки, подавая жидкость в подпоршневые полости гидроцилиндров 14,15 и 16. Шаблон извлекают из ковша с помощью крана.

Наличие связи штоков гидроцилиндров с карманом нижележащей секции или основания позволяет облегчить установку шаблона в ковш за счет возможности манипулировать гидроцилиндрами вверх и вниз у подвешенного на кране вблизи днища ковша шаблона. За счет конструктивных оТличий с помощью предложенного шаблона можно произвести уплотнение слоя футеровки на высоте вьш1ележащей секции сразу после заполнения, при этом.-стенка футеровки нижележащей секции скалыва ется торцом вьш1ележащей секции. Кроме того, облегчается съем шаблона за счет того, что все секции можно отделить от стенки футеровки, даже основание 1 за счет гидроцилиндров, произведя ее подъем при не оторванной еще от стенок футеровки секции 2 подняв ее вверх. При этом у подорванного основания 1 не возникает связ со стенкой футеровки. Упрощение установки достигается за счет устранения крановых манипуляций.

Благодаря применению предложенного шаблона уменьшаются трудозатраты на установку и извлечение шаблона из ковша, увеличивается стойкость ковшей.

5

i; ШАБЛОН ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФУТЕРОВКИ, содержащий основание, с внутренней стороны которого укреплены фланцы и на котором расположены секции в виде телескопическц сопряженных усеченных конусов с возможHOCTbio перемещения относительно друг друга, с внутренней стороны которых жестко укреплены фланцы и смещенные на 120 гидроцнлиндры, штоки которых обращены в сторону днища и шарнирно связаны с пятой, а надпоршневые полости посредством запорной арматуры соединены с насосом, и вибраторы, укрепленные в полости секций, о тличающийся тем, что, с целью улучшения качества футеровки и упрощения установки и съема шаблона, он снабжен карманами,жестко укрепленными на фланцах, при этом штоки гидроцилиндров вьщ1ележащей секции соединены с нижележащей секцией или основанием посредством сопряжения пяты с карманами, а подпоршневые полости гидроцилиндров связаны с налпоршневыми полостями и с HacpcoMi 2. Шаблон ПОП.1, отличаю(Л щийся тем, что, с целью осуществления затвердевания футеровки в напряженном состоянии, он снабжен упором и гидроцилиндром, укрепленным по оси верхней секции, при этом шток гидроцилиндра обращен к упору с возможностью взаимодействия с ним. х :л 55

23

Фиг.2

В-В

25 (4

Hf

33

5S ,б ЕЧ ж