Устройство для дистанционного управления затворами Советский патент 1992 года по МПК B22D37/00 

Изобретение относится к металлургическому и литейному производству и предназначено для дистанционного управления затворами (стопорами или шиберами) ковшей для разливки жидкого металла.

Известно устройство для дистанционного управления затворами, содержащее насос, бак для рабочей жидкости, пневмогидроаккумулятор, соединенный с напорной магистралью насоса через обратный клапан, основной и резервный гидрораспределители и гидроцилиндр. Пневмогидроаккумулятор и насос используются как два независимых источника давления: насос-для рабочего (основного) режима работы, пневмогидроаккумулятор - для аварийного режима.

Известны устройства, содержащие дополнительные распределители, установлен- ные параллельно основным, и дополнительный источник давления.

Недостатками этих устройств являются наличие утечек из дополнительного источника давления через основные и дополнительные распределители и возможность выполнить аварийно только операцию Закрыть.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для дистанционного управления затворами, которое содержит насос, бак для рабочей жидкости,пневмогидроаккумулятор, соединенный с напорной магистралью насоса через обратный клапан, основные и резервные распределители и гидроцилиндры.

Пневмогидроаккумулятор соединен напорной линией с подводами управляющего и резервных распределителей, а через управляющий гидрораспределитель - с подводами основных гидрораспределителей. В

VI

ю о

ю со

аварийной ситуации (в случае отказа основного гидрораспределителя либо обе- сточивания системы) управляющий гидрораспределитель отсекает основные и управление осуществляется резервными гидрораспределителями.

Недостатками известного устройства являются:

в аварийной ситуации управляющим гидрораспределителем отсекаются основные гидрораспределители из-за неисправности какого-то одного основного, что не позволяет продолжить работу устройства в режиме дистанционного управления другими (исправными) гидрораспределителями;

потеря энергии пневмогидроаккумуля- тором через управляющий, основные и резервные гидрораспределители, так как они установлены на напорной линии пневмо- гидроаккумулятора и в результате гарантированных утечек через них пневмогидроаккумулятор постоянно разряжается даже при неработающем устройстве, что требует дополнительных затрат для его периодической зарядки;

ненадежность работы основных гидрораспределителей из-за частого заклинивания пилотов управления, подключенных к основной магистрали, содержащей продукты износа уплотнении деталей гидроцилиндра и др. загрязнения рабочей жидкости.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства и расширение его функциональных возможностей.

Цель достигается тем, что устройство для дистанционного управления затворами преимущественно ковшей для разливки жидкого металла, содержащее насос, питаемый от бака с рабочей жидкостью, пневмогидроаккумулятор, соединенный с напорной магистралью насоса через обратный клапан, гидроцилиндры, штоки которых соединены с затворами, гидрораспределители на питающей магистрали каждого гидроцилиндра и узлы аварийного управления, снабжено дополнительными насосом, предохранительным и обратным клапанами, манометром, гидрораспределителями и управляемым обратным клапаном. При этом дополнительный насос через предохранительный и обратный клапаны соединен с гидрораспределителями питающей магистрали каждого гидроцилиндра. Управляемый обратный клапан соединен с пневмогидро- аккумулятором и через дополнительный гидрораспределитель - с дополнительным насосом, который через второй дополнительный гидрораспределитель соединен с основным насосом, а питающая магистраль пневмогидроаккумулятора подведена непосредственно к каждому узлу аварийного управления.

Снабжение устройства независимым гидроуправлением гидрораспределителей

от дополнительного насоса позволяет исключить засорение золотников управления гидрораспределителей и их заклинивание, которое часто наблюдается при подключении их к основной магистрали (по статисти0 ке это составляет около 60% причин отказов).

Дополнительный гидрораспределитель, установленный между основной магистралью и магистралью дополнительного

5 насоса (системой управления) позволяет в случае отказа системы управления осуществлять управление гидрораспределителями от основной напорной магистрали.

Подвод питающей магистрали от пнев0 могидроаккумулятора непосредственно к каждому узлу аварийного управления создает возможность исключить из работы один конкретный неисправный гидрораспределитель и продолжать дистанционное

5 управление остальными гидрораспределителями.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит насос 1, бак 2 для

0 рабочей жидкости, пневмогидроаккумулятор 3, состоящий из баллона 4 со сжатым газом и пневмогидравлического разделите; ля 5 с установленными на нем конечными выключателем 6 и 7 и краном 8, соединен5 ный с напорной магистралью 9 насоса 1 через обратный клапан 10, гидроцилиндры 11, на которых установлены фильтрующие блоки 12, а штоки гидроцилиндров 11 соединены с затворами 13. В напорной ма0 гистрали 9 насоса 1 установлен предохрани- тельный клапан 14. На питающей магистрали 15 каждого гидроцилиндра 11 установлены гидрораспределители 16, состоящие из основного золотника 17 и золот5 ника 18 управления и электромагнитов 19 и 20.

Устройство снабжено дополнительными насосом 21 малой производительности, питаемым из бака 22, предохранительным

0 23 и обратным 24 клапанами на управляющей магистрали 25, манометром 26, гидрораспределителями 27 и 28 и управляемым обратным клапаном 29. Дополнительный насос 21 через предохранительный 23 и об5 ратный 24 клапаны соединен с золотником 18 управления гидрораспределителя 16 управляющей магистралью 25. Управляемый обратный клапан 29 соединен с пневмогид- роаккумулятором 3 магистралью 30 и магистралями 31 и 32 через дополнительный

гидрораспределитель 28, имеющий электромагнит 33 с дополнительным насосом 21, который через второй дополнительный гидрораспределитель 27 и обратный клапан 10 магистралями 34, 35 и 9 соединен с основным насосом 1. При этом управляющая магистраль 36 второго дополнительного гидрораспределителя 27 также соединена с дополнительным насосом 21, а питающая магистраль 37 пневмогидроаккумулятора 3 подведена непосредственно к каждому узлу

38и 39 аварийного управления.

Устройство работает следующим образом.

Пневмогидроаккумулятор 3 является основным источником энергии как в дистанционном режиме управления (от гидрораспределителей 16), так и в аварийном режиме (от узлов 38 и 39 аварийного управления). Основной насос 1 выполняет в основном функцию зарядки пневмогидроаккумулятора 3 и управляется по сигналам от конечных выключателей 6 и 7. При этом конечный выключатель 6 включает электродвигатель насоса 1 по достижении заданной степени разрядки, а выключатель 7 выключает его по достижении полной зарядки пневмогидроаккумулятора 3. При выходе из строя пневмогидроаккумулятора 3 он отсекается от напорной магистрали 9 краном 8 и управление затворами осуществляется насосом 1 с несколько меньшей скоростью их перемещения.

В дистанционном режиме работы рабочая жидкость подается от пневмогидроаккумулятора 3 к управляемому обратному клапану 29. Для выполнения в дистанционном режиме операции Закрывание затвора одновременно включается электромагнит 33 гидрораспределителя 28, электродвигатель дополнительного насоса 21 и соответствующий электромагнит 19 одного из основных гидрораспределителей 16. При этом гидрораспределитель 27 отсекает магистрали 15 и 9 от магистралей 25,32 и 34, гидрораспределители 28 и 16 переключаются в соответствующее положение и рабочая жидкость от пневмогмдроаккумуля- тора 3 через открывшийся управляемый обратный клапан 29, гидрораспределитель 16, соответствующий нормально открытый узел

39аварийного управления, обратный клапан фильтрующего блока 12 поступает в поршневую полость гидроцилиндра 11 и происходит закрывание соответствующего затвора 13. Из противоположной полости гидроцилиндра 11 рабочая жидкость через фильтр фильтрующего блока 12, узел 39 аварийного управления, гидрораспределитель 16 сливается в бак 2, Утечки с золотника 18

управления гидрораспределителя сливаются в бак 22.

Для выполнения операции Открывание затвора одновременно включают электромагнит 33 гидрораспределителя 28, электродвигатель вспомогательного насоса 21 и соответствующий электромагнит 20 одного из основных гидрораспределителей 16. При этом рабочая жидкость из пневмогид0 роаккумулятора 3 аналогично поступает в штоковую полость гидроцилиндра 11 и происходит открывание соответствующего затвора 13. Из противоположной полости рабочая жидкость сливается аналогично

5 описанному. При необходимости частично прикрыть или приоткрыть затвор описанные операции выполняются в течение времени, необходимого для заданной величины перемещения, В случае выхода из строя до0 полнительного насоса 21 либо предохранительного клапана 23, т.е. невозможности создать давление в управляющей магистрали 25, по сигналу электроконтактного манометра 26 включается основной насос 1 и

5 управление гидрораспределителями 28 и 16 осуществляется от основного насоса 1.

В случае отказа в работе основного гидрораспределителя 16 (заклинивание в каком-либо положении, обесточивание

0 гидросистемы) управление переводится в аварийный режим. Для этого рукоятка спаренных шаровых кранов узлов 39 аварийного управления поворачивается оператором из исходного во второе положение. При

5 этом неисправный гидрораспределитель 16 отсекается от питающей магистрали 15 и включается в работу пневмогидроаккумуля- тор 3, т.е. рабочая жидкость от пневмогидроаккумулятора 3 через узлы 38 и 39

0 аварийного управления и фильтрующий блок 12 поступает прямо в поршневую полость гидроцилиндра 11 - затвор 13 закрывается. Так как сталеразливочный ковш оборудован двумя затворами, то после ава5 рийного закрытия одного затвора продолжается работа по управлению вторым затвором в дистанционном режиме.

На случай возникновения ситуации, когда затвор необходимо аварийно открыть,

0 предусмотрен узел 38 аварийного управления, состоящий из спаренных шаровых кра- . нов. При повороте рукоятки этого узла из исходного положения во второе напорная и сливная магистрали меняются местами. При

5 этом через узел 39 аварийного управления рабочая жидкость подается на фильтрую щий блок 12 и в штоковую полость гидроцилиндра 11 - происходит открывание затвора 13. Поршневая полость гидроцилиндра 11 при этом через фильтр фильтрующего блока

12 и узел 39 аварийного управления соединяется с баком 2. Следующую после этого операцию закрывания затвора можно осуществлять поворотом рукоятки узла 38 управления в исходное положение.

Положительный эффект, достигаемый при использовании изобретения, заключается в повышении надежности работы устройства, улучшении условий его эксплуатации и расширении его функциональных возможностей. Повышение надежности работы устройства и улучшение условий его эксплуатации достигается за счет эффективного сокращения потерь энергии из пневмогидроаккумулятора, снижения энергетических затрат, возможности гарантированного закрывания затвора как пневмогидроаккумулятором, так и насосом, возможности продолжения работы в дис- танционном режиме другими гидрораспределителями в случае отказа одного из них, улучшения условий работы основных гидрораспределителей. Устройство позволяет в аварийном режиме не только гарантирован- но закрыть затвор, но и открыть его, а также аварийно и в дистанционном режиме управлять любым количеством затворов, которое определяется конструкцией емкости (ковша) и рабочим объемом пневмогидроакку- мулятора.

Формула изобретения Устройство для дистанционного управления затворами преимущественно ковшей для разливки жидкого металла, содержащее масос, питаемый от бака с рабочей жидкостью, пневмогидроаккумулятор, соединенный с напорной магистралью насоса через обратный клапан, гидроцилиндры, штоки которых соединены с затворами, гидрораспределители на питающей магистрали каждого гидроцилиндра и узлы аварийного управления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе устройства и расширения его функциональных возможностей, устройство снабжено дополнительными насосом, предохранительным и обратным клапанами, манометром, гидрораспределителями и управляемым обратным клапаном, при этом дополнительный насос через предохранительный и обратный клапаны соединен с гидрораспределителями питающей магистрали каждого гидроцилиндра, управляемый обратный клапан соединен с пневмогидроаккумулятором и через дополнительный гидрораспределитель - с дополнительным насосом, который через второй дополнительный гидрораспределитель соединен с основным насосом, а питающая магистраль пневмогидроаккумулятора подведена непосредственно к каждому узлу аварийного управления.

Изобретение относится к металлургии и предназначено для дистанционного управления затворами ковшей для разливки жидкого металла. Устройство содержит насос, питаемый от бака с рабочей жидкостью, пневмогидроаккумулятор, соединенный с напорной магистралью через обратный клапан, гидроцилиндры, штоки которых соединены с затворами, гидрораспределители на питающей магистрали, дополнительный насос, соединенный с баком, предохранительный и обратный клапаны на управляющей магистрали, манометр, гидрораспределители, управляемый обратный клапан и узлы аварийного управления. Повышение надежности работы и расширение функциональных возможностей достигается за счет сокращения потерь энергии из пневмогид- роаккумулятора, возможности гарантированного закрывания затвора как пневмогидроаккумулятором, так и насосом, возможности продолжения работы в дистанционном режиме другими гидрораспределителями в случае отказа одного из них. 1 ил. и