Устройство для очистки катанки от окалины Советский патент 1989 года по МПК B21B45/04 

1

Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности, к волочению катанки и калибровке длинномерной сортовой стали.

Целью изобретения является повышение качества очистки и производительности оборудования.

На фиг. 1 показано поперечное сечение рабочей камеры; на фиг. 2 - разрез А-А в плоскости одного ряда стержней; на фиг. 3 - ввод стержня в порошок; на фиг. 4 - момент заполнения пустот порошком при рабочем ходе стержня; на фиг. 5 - обратный ход стержня; на фиг. 6 - работа стержня при отключенной катушке возбуждения; на фиг. 7 - механизм рыхления порошка при одновременном горизонтальном и вертикальном перемещении траверсы; на фиг. 8 - механизм рыхления порошка при однов ременном вертикальном и горизонтальном и под углом перемещении траверсы.

Устройство (фиг. 1) содержит рабочую камеру 1, заполненную ферромагнитным абразивным порошком 2, имеющую входное отверстие I и выходное отверстие II для катанки 3. Для намагничивания порошка 2 в камере 1 установлен постоянный электромагнит, состоящий из магнитопровода 4, катушки 5 возбуждения, сердечника 6 и 7. Сердечники 6 и 7 установлены внутри рабочей камеры 1 напротив друг друга вдоль оси Oi-62, проходящей через отверстия

1и II в камере 1 для пропуска катанки 3. В верхней части рабочей камеры 1 со стороны поступления тюрошка камера 1 снабжена загрузочной воронкой 8. В нижней части камеры 1 имеется отверстие для выпуска отработанного порошка 2, оборудованное электромагнитным клапаном 9. Под люком камеры 1 установлен наклонный желоб 10, по которому порошок

2стекает в систему циркуляции и сепарации порошка (не показана). В рабочей зоне камера 1, ограниченной полюсами магнитной системы N и S (площадь рабочей зоны ВХб), смонтированы стержни 11, установленные в два ряда с двух сторон

катанки 3 в плоскостях, параллельных торцам сердечников 6 и 7 с шагом t. На фиг. 1 показан механизм для осуществления возвратно-поступательного перемещения стержней в порошке. Он состоит из пневмоцилиндра 12, направляющей 13, консольной стойки 14, электропневматического золотника 15 и двух конечных переключателей 16 и 17. Стержни И смонтированы на общей траверсе 18, прикрепленной к

0 штоку 19 пневмоцилиндра 12. Стержни 11 имеют резьбу 1Р. В траверсе 18 также выполнены резьбовые отверстия. Крепление и регулировка глубины погружения Я стержней в порошок осуществляется гайками 20. За выходными отверстием II установлено порошковое уплотнение 21 (например, резиновая крошка 50% плюс сухое мыло 50%).

В отверстиях I и II установлены направляющие втулки 22 и 23 из твердого сплаQ ва, предотвращающие их износ. Дозирование порошка регулируется шибером 24. Работа устройства состоит в следующем (фиг. 3). Во время движения катанки 3 возникают динамические усилия fg, отталкивающие порошок 2 в сторону полюсов N и S сердечников

5 6 и 7. При этом образуется полость, пустота вокруг поверхности катанки, а порошок концентрируется на поверхности полюсов N п S. Стержень 11 находится в крайнем верхнем положений (фиг. 3). В этот момент направляющая 13 взаимодействует с

0 конечным переключателем 16 и шток 19 пневмоцилиндра 12 вместе с траверсой 18 и стержнями 11 перемещается в направлении, указанном стрелкой С. При этом (фиг. 4) стержень 11 погружается в порошок на глубину Н проходя между полюсом и ка5 танкой, захватывает по пути порошок 2 и заталкивает его в образовавшуюся пустоту. Пустота исчезает, возрастает плотность частиц вокруг поверхности катанки и самих стержней, выполненных из магнит0 кого материала. Так как стержни уплотняют порошок и заполняют сплошным металлом часть рабочей зоны, магнитный поток в зазоре б резко увеличивается, динамические нагрузки fg ослабевают и очистка

от окалины происходит с высокой эффективностью. При взаимодействии направляющей 13 с конечным переключателем 17 срабатывает золотник 15 и шток 19 с траверсой 18 и стержнями 11 движется в направлении, указанном стрелкой Е. При этом происходит извлечение стержня 11 из порошка 2. Так как стержень 11 выполнен из магнитного материала, он действует, как магнит, и при своем движении в обратную сторону затягивает в рабочую зону порошок, находящийся ниже катанки, поэтому пустота не образуется и при обратном ходе стержней (фиг. 5), а магнитный поток Ф не ослабевает. Многократное повторение погружения и извлечения стержней с частотой /„ способствует тщательному перемешиванию порошка в рабочей зоне, препятствует образованию пустот, исключает вынос порошка через порошковое уплотнение 21. При замене порошка на свежую порцию (фиг. 6) происходит интенсивное опорожнение рабочей зоны от порошка, засоренного окалиной. При замене порошка катушка 5 отключается и основной магнитный поток исчезает, однако в стержнях остается остаточный магнетизм и возникает остаточный поток Фс. При движении стержня вниз (по стрелке С) стержень захватывает порошок, находящийся в рабочей зоне, и проталкивает его в нижележащую полость камеры 1, одновременно открывается клапан 9 и часть порошка высыпается из камеры 1 в наклонный лоток, по которому порошок поступает в систему циркуляции и сепарации, очищается от окалины и вновь поступает через воронку 8 в камеру 1. При обратном ходе стержня 11 остаточное магнитное поле сердечников б и 7, а также столб порошка 2, находящегося над катанкой, препятствуют вытаскиванию порошка из рабочей зоны, поэтому при работе стержней и отключенной катушке 5 возбуждения происходит интенсивное заполнение рабочей зоны порошком и его уплотнение. Затем катушка 5 включается и процесс рыхления повторяется (фиг. 3-5).

Для создания более сложных движений стержней и изменения их положения в пространстве указанный механизм рыхления порошка более сложных конструкций устройства представлен на фиг. 7 и 6. На. фиг. 7 изображен механизм, позволяющий одновременно с погружением стержней в порошок осуществлять их поперечное перемещение между полюсами N и S.

Механизм рыхления (фиг. 7) состоит из штока 25, оба конца которого через штоки 19 соединены с пневмоцилиндрами 26. В средней части к штоку 25 прикреплена стойка 27, соединенная с траверсой 18, на которой закреплены стержни 11. Шток 25 опирается на опоры 28. Опоры 28 и пневмо- цилиндры 26 укреплены на плите 29. В среднем положении шток 25 со стойкой

27 и траверсой 18 удерживается пружинами 30. Для управления перемещением штока 25 в плоскости Оз-04 предусмотрены конечные выключатели 31 и 32 и

упоры 33. Плита 29 установлена на направляющие 34 и шарнирно опирается через шарниры 35 на штоки 36 пневмоци- линдров 37. Для перемещения платформы 29, траверсы 18 и стержней 11 в плоскости

Q ОБ-Об предусмотрены конечные выключатели 38 и 39 и упор 40. Для увеличения объема рабочей зоны торцы сердечников 6 и 7 имеют вогнутую форму. Отверстие для выгрузки порошка 2 из камеры 1 максимально приближено к рабочей зоне с целью

5 исключения образования пустот под стержнями при отключении катушек 5. Загрузка осуществляется через рукава 41 и 42 от общей воронки 43.

Механизм рыхления порошка работает следующим образом. При взаимодействии упора 40 с конечным переключателем 38 траверса 18 со стержнем 11 с помощью пневмоцилиндров 37 опускается и стержни со скоростью Vb погружаются в порошок. Одновременно включаются в работу пневмо5 цилиндры 26. При взаимодействии упора 33 с конечным переключателем 31 стержни получают перемещение со скоростью Vr в сторону полюса N, а при взаимодействии упора 33 с конечным переключателем 32 стержни 11 получают перемещение в сторону по0 люса S. Частота переключателей 31 и 32 в несколько раз больше частоты переключений переключателей 38 и 39, поэтому при погружении и извлечении стержней из порошка происходит колебание стержней между полюсами N и S. Происходит интенсив5 ное рыхление и уплотнение порошка в рабочей зоне.

На фиг. 7 изображен механизм, позволяющий регулировать угол наклона стержней 11, а также придавать при погружео нии стержней в порошок колебательные, синхронные или асинхронные движения рядам стержней, находящихся по обе стороны от продольной оси Oi-Оз рабочей камеры.

Механизм перемещения стержней состоит из двух полутраверс 44 и 45, имеющих

5 общий шарнир 46, укрепленный на штоке 19 пневмоцилиндра 12, установленный на платформе 47. К полутраверсам 44 и 45, удерживаемым в нейтральном положении пружинами 48, прикреплены на шарнирах 49 стержни 11. По торцам полутраверс 44 и 45

0 установлены ведомые зубчатые секторы 50 и 51, входящие в зацепление с ведущими зубчатыми секторами 52 и 53, установленными с возможностью вращения с угловой скоростью со в одну или разные стороны. Стержни устанавливаются под определенным углом а и закрепляются гайками 54. Камера 1 имеет сложную форму. В ней установлена равномерно по окружности радиуса R по две пары сердечников 6 и 7. Сек5

тора 52 и 53 кинематически связаны со штоком 19.

Механизм перемещения стержней работает следующим образом. При движении штока 19 пневмоцилиндра 12 полутраверсы 44 и 45, сектора 50-53 движутся вниз со скоростью Уь, одновременно происходит вращение секторов 52 и 53 с угловой частотой ю в одну или разные стороны. В результате при погружении стержней происходит их колебание в стороны по кривым, близким к эллиптическим, и интенсивное перемешивание и уплотнение порошка в рабочей зоне.

Применение устройства позволяет добиться высокого качества очистки поверхности проволоки и катанки от окалины при непрерывном режиме работы устройства, увеличения по сравнению с известными качествами и производительности устройства. Это дает реальную возможность отказаться от травления при волочении и калибровке катанки.

Формула изобретения

1. Устройство для очистки катанки от окалины, содержащее камеру из немагнитного материала, заполненную ферромагнитным абразивным порошком, с входным и выходным отверстиями для прохождения катанки, электромагнит, полюса которого расположены с противоположных сторон от оси указанных отверстий, порошковое уплотнение, отличающееся тем, что, с целью повышения качества очистки и производительности оборудования, устройство снабжено установленным между полюсами электромагнита механизмом рыхления порошка, выполненное в виде стержней из магнитного материала, смонтированных на траверсе, установленной с возможностью возвратно-посту0

5

0

5

0

5

нательного движения в плоскости, перпендикулярной направлению движения катанки, и приводом траверсы.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что стержни установлены в несколько рядов по обе стороны от оси движения катанки по всей длине камеры с возможностью регулировки их угла наклона, глубины и частоты погружения.

3.Устройство по п. 2, отличающееся тем, что ряды стержней расположены в параллельных плоскостях.

4.Устройство по п. 2, отличающееся тем, что ряды стержней расположены в шахматном порядке.

5.Устройство по пп. 1-4, отличающееся тем, что стержни установлены с возможностью колебаний одновременно в двух направлениях, а устройство снабжено дополнительным приводом траверсы.

6.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что траверса выполнена секционной, при этом каждая секция снабжена индивидуальным приводом ее перемещения.

7.Устройство по п. 5, отличающееся тем, что дополнительный привод траверсы выполнен в виде двух пар пневмоцилиндров, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях, при этом одна пара установлена на платформе, шарнирно соединенной со штоками другой пары пневмоцилиндров, и обе пары снабжены конечными выключателями.

8.Устройство по п. 5, отличающееся тем, что дополнительный привод выполнен в виде пневмоцилиндра, шток которого шарнирно соединен с траверсой, выполненной в виде двух полутраверс, соединенных шарниром и подпружиненных в вертикальном направлении, при этом на торцах полутраверс установлены ведомые зубчатые сектора, входящие в зацепление с приводными зубчатыми секторами.

Ггп&

Изобретение относится к металлургической промышленности ,в частности, к волочению катанки и калибровке длинномерной сортовой стали. Цель изобретения - повышение качества очистки, производительности оборудования. Между полюсами электромагнита 6 и 7 установлен механизм рыхления порошка 2, выполненный, например, в виде стержней 11 из магнитного материала, смонтированных на общей траверсе 18 с возможностью возвратнопоступательного движения относительно поверхности полюсов электромагнита. При движении стержней 11 порошок равномерно уплотняется вокруг поверхности катанки, что резко повышает эффективность очистки. Для повышения интенсивности рыхления и уплотнения порошка в рабочей зоне выбирают вид движения стержней, углы их наклона, глубину и частоту нагружения в порошок, расстояние от полюсов и от оси катанки, количество, шаг расстановки, диаметр, магнитные и механические свойства стержней, которые зависят от конкретного устройства рабочей камеры, расположение полюсов и их конфигурации, размеров рабочей зоны, диаметра и скорости движения катанки через порошок. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

SSZSZH

Ф0/зма tf(srpЈff #(/й стержня

фиг.в

и)