Шаговый механизм прерывистого вытягивания слитка машины непрерывного литья горизонтального типа Советский патент 1992 года по МПК B22D11/128 

Изобретение относится к механизации металлургических процессов и предназна; чено для использования в сталеплавильном производстве, при непрерывной разливке стали, а также как шаговый механизм в различных областях техники легкого, среднего и тяжелого машиностроения.

Известен механизм прерывистого вы- тягивания заготовки ГМНЗЛ, который содержит в каждом ручье две пары гидрофицированных зажимающих колодок и два тянущих гидроцилиндра.

Недостатком известного механизма является то, что аппаратура управления, кинематические и конструктивные особенности гидропривода не позволяет развивать необходимое число циклов и обеспечить стабильность технологических параметров.

В качестве прототипа выбран шаговый механизм прерывистого вытягивания слитка, содержащий две каретки, источник давления, выполненный в виде сочетания электродвигателя, насоса, перепускного клапана и гидроаккумулятора, гидравлическую магистраль, которая через гидрозолотники связана с гидроцилиндрами зажимов, расположенных соответственно на левой и правой каретках, а также гидроцилиндры перемещения кареток и регулирующий орган.

Недостатком известного механизма является то, что на каждый шаг перемещения слитка производится включение и выключение зажима. Одновременно на каждый шаг осуществляется перемещение механизма вытягивания вперед и перемещение механизма вытягивая назад, в исходное полоVI

|

ю vi

жение. Такое количество операций ограничивает возможности повышения частоты циклов, а также вызывает повышенные динамические колебания и гидроудары в системе, снижает точность перемещения слитка и отрицательно отражается на процессе его кристаллизации. Подача рабочей жидкости в гидроцилиндр перемещения через золотниковый распределитель ограничивает минимальное значение величины шага вытягивания и возможность выдерживать оптимальное соотношение длительности рывка и паузы. Все это снижает эффективность работы МНЛЗ ГТ.

Цель изобретения - повышение эффективности работы.

Указанная цель достигается тем, что регулирующий орган выполнен в виде криво- шипно-шатунного механизма, шарнирно соединенного с плунжером, расположенным внутри клапана-золотника, соосно с ним. причем торцовая часть клапана-золотника со стороны входа плунжера/ подперта упругим элементом, а с противоположной стороны клапан-золотник выполнен в виде конического клапана, стыкуемого с седлом, закрепленным в корпусе, внутри которого установлен клапан-золотник, кроме того, клапан-золотник выполнен с радиальными окнами в средней части, причем окна выходят в прлость. выполненную в корпусе и соединенную трубопроводом с гидроаккумулятором и с отводящим каналом двухпозиционного золотникойого распределителя, подводящий канал которого соединен трубопроводом с полостью, расположенной за седлом клапана, а выходной - с поршневой полостью гидроцилиндра перемещения, штоко- вая полость которого связана с источником рабочей жидкости, причем плунжер со стороны входа в клапан-золотник оснащен ус- тановленным внутри него обратным клапаном, вход которого обращен в сторону полости, связанной с радиальными отверстиями, выполненными в плунжере, а запирающийся выход - в сторону полости, ограниченной с одной стороны торцом плунжера, а с противоположной - седлом, при этом расстояние от торца плунжера до оси радиальных, выполненных в нем отверстий, равно или меньше размера окон в клапане-золотнике в направлении вдоль образующей.

На чертеже изображен шаговый механизм.

Регулирующий орган (см. чертеж) состоит из приводного двигателя 1, редуктора 2, кривошипно-шэтунного механизма 3. плунжера 4, оснащенного обратным клапаном 5,

клапана-золотника 6 с радиальными окнами

7и тррцовой поверхностью 8, седла 9 клапана, пружины 10, корпуса 11 с окнами 12. Кроме регулирующего органа в состав шагового механизма входят источник 13 рабочей жидкости .золотниковые гидрораспределители 14 и 15, гидроцилиндры 16 зажима слитка и гидроцилиндры 17 протягивания, каретки 18, гидропневмоаккумулятор 19 и

трубопровод 20.

Шаговый механизм работает следующим образом,

Включается источник 13 рабочей жидкости и через золотниковый распределитель 14 подает рабочую жидкость в один из гидроцилиндров 16 зажима, расположенный на каретке 18, например, левый, как показано на чертеже. При этом левый зажим захватывает вытягиваемый слиток. Одновременно включается двигатель 1, передающий момент через редуктор 2 на кривошипно-ша- тунный механизм 3, посредством которого плунжер 5 совершает возвратно-поступательное движение внутри клапана-золотника 6. При движении плунжера справа налево и перекрытие его левой торцовой частью окон 7, давление рабочей жидкости в полости А, расположенной-между седлом 9 клапана, закрепленным в корпусе 11, и торцовой поверхностью плунжера 4, возрастает и. действуя на торцовую поверхность

8клапана-золотника 6, открывает его. перемещая и сжимая пружину 10, После открытия клапана, под действием плунжера, который продолжает движение справа-налево, рабочая жидкость из полости А через кольцевой зазор между седлом 9 и клапаном-золотником 6 вытесняется в полость Б

и далее по трубопроводу 20 поступает через золотниковый распределитель 15 в поршневую полость левого гидроцилиндра 17 протягивания, например, как показано на чертеже, перемещает его поршень, а следовательно, и левую каретку 18 со слитком. При этом, для обеспечения жесткости системы гидроцилиндр-каретка-слиток штоковые полости гидроцилиндров 17 протягивания подперты давлением от источника 13 рабочей жидкости, После остановки плунжера и начала его движения в противоположную сторону, в полости А давление падает и клапан-золотник 6 закрывается пружиной 10, рассоединяя полости А и Б. Придальнейшем перемещении плунжера вправо жидкость из аккумулятора 19 посредством трубопровода, окна 12 и обратного клапана 5 перетекает в полость А. Жидкость в полость А поступает через клапан 5 до момента открытия окон 7, а затем

непосредственно через окна. После остановки плунжера в правой мертвой точке он вновь начинает движение влево, и цикл повторяется.

Таким образом, отрезок времени, в течение которого плунжер 4 перемещается из точки перекрытия окон 7 до левой мертвой точки соответствует периоду протягивания слитка, а отрезок времени, в течение которого плунжер 4 перемещается из левой мертвой точки до правой мертвой точки и далее в обратном направлении, до момента перекрытия окон 7 - периоду паузы. Следовательно, регулирующий орган обеспечивает периодическую порционную подачу рабочей жидкости в поршневую полость гидроцилиндра протягивания каретки, осуществляя шаговое прерывистое перемещение слитка. Необходимый технологический режим протягивания слитка обеспечивается заданием соответствующего числа оборотов кривошипно-шатунного механизма, что соответствует частоте рывков и величине хода плунжера с момента перекрытия окон 7 до левой мертвой точки. Вытесненный объем рабочей жидкости определяет величину рывка (перемещения) слитка за один цикл При этом захват, например, левый, срабатывает один раз и не отпускает заготовку в течение числа циклов, соответствующего полному ходу гидроцилиндра протягивания, деленному на величину одного рывка, после чего срабатывают золотниковые распределители 14 и 15, осуществляя включение в работу правого зажима 16 и правого гидроцилиндра 17 протягивания с одновременным отключением левого зажима и левого гидроцилиндра протягивания. При этом давлением источника 13 рабочей жидкости левый гидроцилиндр протягивания возвращается в исходное положение.

Работа шагового механизма прерывистого вытягивания слитка позволяет при одном срабатывании зажима слитка осуществлять его многошаговое перемещение на величину хода штока гидроцилиндра протягивания без соответствующих числу шагов включений-выключений указанных механизмов. Кроме того, наличие в системе управления регулирующего органа позволяет устанавливать и выдерживать оптимальную частоту и величину рывка при перемещении слитка, а также соотношение

продолжительности рывка к продолжительности паузы. Это позволяет существенно повысить стойкость кристаллизатора, качество получаемого слитка, надежность рабо- ты шагового механизма прерывистого вытягивания, что в сумме повышает эффективность работы.

Формула изобретения

Шаговый механизм прерывистого вытягивания слитка машины непрерывного литья горизонтального типа, содержащий регулирующий орган, две каретки, источник рабочей жидкости, гидравлические двухпозиционные золотниковые распределители, гидроцилиндры кареток и зажимов, трубопровод, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы, регулирующий орган выполнен в виде кривошипно-шатунного механизма, шарнирно соединенного с плунжером, расположенным внутри клапана-золотника соосно с ним причем торцовая часть клапана-золотника со стороны входа плунжера подперта

упругим элементом, а с противоположной стороны клапан-золотник выполнен в виде конического клапана, стыкуемого с седлом закрепленным в корпусе, внутри которого установлен клапан-золотник, кроме того,

клапан-золотник выполнен с радиальными окнами в средней части, причем окна выходят в полость, выполненную в корпусе и соединенную трубопроводом с гидроаккумулятором и с отводящим каналом двухпозиционного золотникового распределителя подводящий канала которого соединен трубопроводом с полостью, расположенной за седлом клапана, а выходной - с поршневой полостью гидроцилиндра перемещения,

штоковая полость которого связана с источником рабочей жидкости, причем плунжер со стороны входа в клапан-золотник оснащен установленным внутри него обратным клапаном, вход которого обращен в сторону

полости, связанной с радиальными отверстиями, выполненными в плунжере, а запирающийся выход - в сторону полости, ограниченной с одной стороны торцом плунжера, а с противоположной - седлом,

при этом расстояние от торца плунжера до оси радиальных, выполненных в нем отверстий, равно или меньше размера окон в клапане-золотнике в направлении вдоль образующей.

Использование: механизация металлургических процессов. Сущность: шаговый механизм состоит из приводного двигателя, редуктора, кривошипно-шатунного механизма, который шарнирно соединен с плунжером, расположенным внутри клапан-золотника, соосно с ним. Торцовая часть клапан-золотника подперта упругим элементом, а с противоположной стороны клапан-золотник -выполнен в виде конического клапана, стыкующегося своей внешней фаской с седлом, закрепленным в корпусе, внутри которого движется клапан- золотник. Клапан-золотник выполнен с радиальными окнами в средней части, причем окна выходят в полость, выполненную в корпусе, которая соединяется с гидропневмо- аккумулятором, а заклепанная полость соединяется с поршневой полостью гидроцилиндра перемещения. 1 ил. Ё