Кузов вагона для транспортирования раскаленного кокса Советский патент 1992 года по МПК C10B39/12 

nyca 1, донных затворов 3, футерованных плитами 4, футеровочные плиты 4 на краях 5 затворов 3, примыкающих один к другому, выполнены искривленными. Затворы 3 шар- нирно закреплены на раме 2 и открываются наружу при выгрузке кокса. Открывание и закрывание затворов производится с помощью рычажного средства, состоящего из подъемных тяг 6, взаимодействующих с траверсами 7 и двух пар рычагов 8. Последние шарнирно соединены с донными затворами 3. Центр кривизны находится вне кузова ниже уровня рамы в точке 9, угол наклона плоскости 10 открытого затвора 3 к горизонтальной плоскости 11 обозначим через а. Угол между двумя крайними радиусами ис- кривленной зоны футеровки обозначен через /.

Кузов вагона работает следующим образом.

Раскаленный кокс из камеры коксова- ния выдается в вагон для раскаленного кокса и накапливается в.кузове вагона с футерованным корпусом 1. В нижней части кузова кокс опирается на донные затворы 3, закрепленные шарнирно на раме 2, Вагон для заскэленного кокса транспортируется к установке сухого тушения кокса, а затем кузов вагона поднимается и устанавливается над загрузочным устройством камеры тушения, При установке кузова на тумбы (не показаны) тяги 6 и траверсы 7 опускаются, рычаги 8 поворачиваются и дают возможность открываться под действием силы тяжести затворам 3, футерованным плитами 4. Затворы 3 переходят в крайнее нижнее по- ложение, кокс скользит по футеровочным плитам 4 вдоль их поверхности до краев 5. Благодаря тому, что футеровочные плиты 4 на краях 5 затворов 3 выполнены искривленными, причем центры кривизны нахо- дятся вне кузова ниже уровня рамы 2, износ футеровки 4 затворов 3 уменьшается вследствие снижения силы трения, в результате чего достигается поставленная цель.

Угол ft между крайними радиусами ис- кривленной зоны футеровки находится в пределах

arccos(Aa3876cos а}- а р 9СР-а ,

где а- угол наклона плоскости открытого затвора к горизонтальной плоскости, °;

А- отнош.ение величины допустимого износа края футеровки к величине износа плоской зоны футеровки.

В случае плоской футеровочной плиты имеем:

Опл 0 cos a(1)

где Q - средний вес кузова кокса, Н;

Опл нормальная составляющая веса. Н;

а- угол между плоскостью футеровочной плиты приоткрытом положении затвора и горизонтальной плоскостью, рад.

Нормальное давление в этом случае вычисляется по формуле

Pi

Опл

-(2)

где Pi - среднее давление кокса на плиту, Па;

F - средняя площадь контакта куска кокса с поверхностью футеровочной плиты, м2. В случае (б) искривленной футеровочной плиты имеем

Оп2 О cos( a+ р)

(3)

где р- нормальная.составляющая веса, Н; а - угол между крайними верхним радиусом-вектором искривленной зоны и радиусом-вектором, направленным из центра кривизны 0 в точку контакта куска кокса и футеровочной плиты, град.

При этом через ft обозначен угол между крайним верхним и крайним нижним радиусами - векторами искривленной зоны затвора, имеем 0 р /.

Нормальное давление в этом случае вычисляется по формуле:

(4)

где Ра среднее давление кокса на плиту, Па.

Износ футеровочной плиты оцениваем, пользуясь известными формулами. В случае распределения неровностей по высоте, близкого к нормальному

I Ар

+ 3(5)

где I - линейная интенсивность изнашивания;

Р - нормальное давление кокса на плиту, Па;

ty - параметр кривой фрикционной усталости;

А - коэффициент, зависящий от свойств контактирующих материалов. Используя (5), (2) и (1), получаем:

у

1

(t 7iAfQ s5fJ,.y

+

А(-3-) cosaf 5 В (cosoO S

(6)

где В- A (f) 1 + 1

Используя (5), (4), (3) и (7), получаем:

довательно, величина угла ft между крайни- ( ми радиусами искривленной зоны по (12) и (13) должна находиться в пределах

Изобретение относится к оборудованию коксохимического производства, в частности к вагонам для приёма и транспортирования раскаленного кокса от камеры коксования к загрузочным устройствам ус тановок сухого тушения кокса. ЦельизобреИзобретение относится к оборудованию коксохимического производства, в частности к вагонам для приема и транспортирования раскаленного кокса от камеры коксования к загрузочным устройствам установок сухого тушения кокса, Цель изобретения - снижение износа футеровки затворов, уменьшение просыпей кокса и повышение эксплуатационной надежности кузова вагона для транспортирования раскаленного кокса. тения - снизить износ футеровки затворов, уменьшить просыпи кокса и повысить эксплуатационную надежность кузова вагона для транспортирования раскаленного кокса. Кузов вагона для транспортирования раскаленного кокса содержит футерованный корпус, раму, установленную в нижней части корпуса, футерованные плитами донные затворы, открывающиеся наружу при выгрузке кокса, причем затворы шарнирно закреплены на раме и примыкают друг к другу краями, не примыкающими к раме. Футеровочные плиты на краях затворов, примыкающих друг к другу, выполнены искривленными с сохранением примыкания краев плит, причем центры кривизны находятся вне кузова, ниже уровня рамы. Угол / между крайними радиусами искривленной зоны футеровки находится в пределах arccosfA0 3876 cos а )-а Ј 90 -а , где а-угол наклона плоскости открытого затвора к горизонтальной плоскости, °; А- отношение величины допустимого износа края футеровки к величине износа плоской зоны футеровки. 3 ил., 1 табл. На фиг.1 изображен кузов вагона, общий вид; на фиг.2 - затворы с футеровкой в закрытом и открытом положениях и рычажное средство для открывания и закрывания затворов (штрих-пунктирной линией показаны элементы кузова при открытом положении затворов); на фиг.З - примыкающая искривленная часть футеровочной плиты. Кузов вагона для транспортирования кокса состоит из футеровочного корпуса 1, рамы 2, установленной в нижней части корсл С XI ю 4 О -ч 00

I -- Ар -- A(Qn) V Д(всобб & . 5 arccos(Я0-3876 cos а) -а 9 90 -а .(14)

г/ Q

А(р) + J)

i

f

t«

(8)

B(cos(o(+)

При таком выборе угла ft обеспечивается требуемая степень износа.

Отношение величины износа в случае, когда использовано предлагаемый кузов, к величине износа в случае плоской формы футеровочных плит на краю затвора, обозначим через А (р ) . Имеем из (6) и (8):

()Ј (с05с(о°:у)) +Для стали 45 имеем ty 7,9.

Отсюда получаем:

/(

- / ЈЈ§J 2-5e

CoSo(

:)

Для крайнего положения радиуса-вектора (края затвора) имеем р ft; обозначая А (/3 ) Я, получаем

, ( COS (a + ft) 2.58 Л (,rocn-J

cosa

Величина А (р) показывает, какую долю от первоначального износа составляет износ в точке на поверхности плиты с соответствующим углом р. Если задаться величиной этого отношения; то в крайней точке, т.е. при р -ft , получаем последовательно из (10):

Coefof+S) 1/2.5U.. ,0,3876, -..

--ft co&() со$((;

Со5с(

/ «,,....U U

c(+j3 qr cc05(-cosof)

).

При больших углах ft износ в крайней точке является еще меньшим, т.е. можно для заданного А выбирать:

/3 arccos( Au-J87b cos a) -a

(12)

В то же время должно выполняться соотношение

ЈЈ90-а ,

(13)

в противном случае нижний край футеровоч- ный плиты опускается ниже уровня рамы и не работает как элемент конструкции. Сле5 arccos(Я0-3876 cos а) -а 9 90 -а .(14)

При таком выборе угла ft обеспечивается требуемая степень износа.

Для примера рассмотрим случай, когда 10 угол наклона плоской зоны футеровки при открытом затворе к горизонтальной плоскости

Cf 42°;(15)

15 такой угол наклона предусмотрен существующей конструкцией вагона для раскаленного кокса. Для функции А А (tp ) имеем из (9) и (15) выражение

()(

cos (42+1)

COS 42

25

30

3540

45

50

55

Эта функция затабулирована (см. таблицу), причем приведены значения и функции 1/ А(), которая характеризует износ поверхности футеровочной плиты из-за кривизны ее поверхности.

Для угла р выбрана верхняя граница, равная 90 - а 90 - 42 48°. Увеличение износостойкости при углах р, близких к 48°, является условием - ведь при износе учитывалась лишь нормальная составляющая силы тяжести; некоторое трение кокса о футеровку остается даже при нулевом угле между направлением силы тяжести и касательной плоскостью к поверхности.

Лриведем пример определения границ для угла ft. Для зоны, удаленной от края затвора, скорость износа футеровочных плит такова, что вагон останавливается на ремонт один раз в 3 мес. Вместе с тем, недопустимый износ края футеровочной плиты появляется за 15 сут эксплуатации вагона. Следовательно, износ края футеровки затвора необходимо уменьшить в 6 раз с тем, чтобы к моменту ремонта износ основной поверхности и края плиты был одинаков. Следовательно, примем А 1 /6, откуда получаем из (14):

агссо8(фаз876соз42)-42 ft 90°-42°;

26,2° ft 48°.

Этими границами определяется интервал, из которого выбирается угол между крайними радиусами искривленной зоны футеровки.

Формула изобретения

Кузов вагона для транспортирования раскаленного кокса, включающий футерованный корпус, раму, установленную в нижней части корпуса, футерованные плитами донные затворы, открывающиеся наружу при выгрузке кокса, причем затворы шар- нирно закреплены на раме и примыкают друг к другу краями, не примыкающими к . раме, отличающийся тем, что, с целью снижения износа футеровки затворов, уменьшения просы пи кокса и повышения эксплуатационной надежности кузова, фу- теровочные плиты на краях затворов, примыкающих друг к другу, выполнены

Ч

7 Г 77 1 ГТ Т7 У

искривленными с сохранением примыкания краев плит, причем центры кривизны искривленной зоны находятся вне кузова ниже уровня рамы, а угол / между крайними ра- диусами искривленной зоны футеровки находится в пределах

arccosU0-3876 а)-а

где /3-угол между крайними радиусами, °; а - угол наклона плоскости открытого затвора к горизонтальной плоскости, °;

А - отношение величины допустимого износа края футеровочной плиты к величине износа плоской зоны футеровки.