Подвесное подъемно-качающееся устройство для перемещения изделий в нагревательных печах Советский патент 1992 года по МПК C21D9/70 

Изобретение относится к металлургии и касается нагревательных печей с шагающими балками.

Известна методическая печь для нагрева заготовок с шагающими балками, состоящая из стационарных (неподвижных) балок и расположенных между ними подвижных продольных балок с приводом в виде гидравлических цилиндров.

Недостатком известной печи являются гидроудары в системе привода при подъеме и опускании заготовок, а также удары заготовок по стационарным балкам при опускании заготовок. Гидроудары в системе привода приводят к выходу из строя трубопроводов, уплотнений и деталей всей гидросистемы, а также к разрушению футеровки балок и деформации самих заготовок при ударах последних о стационарные балки.

Для устранения описанных выше недостатков предлагается снизить скорость подъема и опускания подвижных балок при

их подходе к неподвижным. Недостатком этого решения является снижение производительности печи, т.к. удлиняется время каждого цикла, а также появляется возможность перегрева заготовок, поскольку время их пребывания в печи увеличивается.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является подвесное подъемно-качающееся устройство для перемещения изделий в нагревательных печах, содержащее подвижные и стационарные продольные балки, механизмы подъема и перемещения подвижных балок с гидроприводом.

Прототип имеет тот же существенный недостаток-подъем заготовок и их опускание на стационарные балки, происходит практически мгновенно, т.е. всех заготовок одновременно, что вызывает гидроудары и разрушения в системе гидропривода, а также удары заготовок по стационарным бал

О

ел ю

кам при опускании подвижных балок с заготовками.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности путем устранения гидроударов при подъеме и опускании заготовок, а также ударов последних о стационарные балки.

Поставленная цель достигается тем, что подвижные балки устанавливаются с наклоном не более 23° в продольном направлении относительно неподвижных балок и как частный случай оптимальное значение угла наклона подвижных балок составляет 9.,,23° в зависимости от рода футеровки балок и их поверхности.

Наличие вышеуказанных отличительных признаков от прототипа свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критерию новизна.

Поскольку заявляемая совокупность существенных признаков позволяет достичь поставленную цель, обусловленную отличительными существенными признаками, предполагаемое изобретение соответствует критерию положительный эффект по наличию разницы в результатах при использовании его и прототипа.

Для определения соответствия заявляемого технического решения критерию существенные отличия : был проведен поиск по научно-технической литературе и патентной документации (основные индексы МКИ1. Поскольку известных технических решений со сходными признаками, выполняющими заявляемую функцию, не обнаружено, это свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критерию существенные отличия.

На фиг.1 и 2 изображено подвесное подъемно-качающееся устройство для перемещения изделий в нагревательных печах (общий вид и сечение А-А соответственно).

Подвесное подъемно-качающееся устройство состоит из стационарных 1 и подвижных 2 балок. Стационарные балки 1 установлены на фундаменте, а подвижные балки 2 подвешены на тягах 3 к траверсам 4, последние опираются на штоки подъемных гидроцилиндров 5, которые в свою очередь установлены в проемах стоек 6, закрепленных на фундаменте. Подвижные балки 2 через систему рычагов 7 связаны со штоком толкающего гидроцилиндра 8. Перемещаемые заготовки 9, 10, 11, 12 (в начале цикла работы подвесного подъемно-качающегося устройства) лежат на стационарных балках 1. ,

На фиг.З показана схема выбора углов наклона подвижных балок, где на подвижной балке 2 размещена одна из перемещаемых заготовок. На заготовку действуют следующие усилия: G - вес заготовки, разложенный на две составляющие: N G

cosa, P G-sina, гдеа -угол наклона подвиж ной балки относительно стационарной; Ртр f-N f-G-cosa сила трения, которая направлена противоположно усилию Р, f-коэффи- циент трения скольжения заготовки по

подвижной балке. Как видно из фиг.З, соскальзывание заготовки невозможно только при следующем равенстве: FTp P. Подставляя значения усилий, находим f tg a . И подставляя значения fTp (коэфф.

трения скольжения по футерованной балке шамотом f 1 0,452 и ,18-коэфф. трения скольжения заготовки по водоохлаждаемой и подвижной балке). Тогда углы наклона будут «1$ 24° 141, а 2 $ 10°. Примем углы

наклона в двух оптимальных случаях а 9°; а 2 23°.

Цикл работы подвесного подъемно-качающегося устройства с наклонными подвижными балками 2 начинается с подъема

заготовок 9, 10, 11, 12, лежащих на стационарных балках 1. Штоки подъемных цилиндров 5 втягиваются, тем самым поднимая балки 2. При подъеме последних вначале снимается заготовка 9, затем 10, 11 и 12

поочередно, а не все одновременно, как в прототипе. Такой поочередный подъем заготовок обеспечивает равномерное возрастание давления в гидросистеме привода, что исключает возможность гидроударов.

После подъема подвижная балка 2 через систему рычагов 7 передвигается вперед на один шаг толкающим цилиндром 8. Опускание заготовок на стационарные балки 1 происходит в обратном порядке. Выдвигаясь,

штоки подъемных цилиндров 5 опускают подвижные балки 2 вниз, укладывая заготовки на неподвижные балки в таком порядке: 12, 11, 10 и 9. Такое опускание обеспечивает плавное падение давления в гидросистеме

привода и исключает удары заготовок о неподвижные балки 1. Угол наклона подвижных балок выбирается в зависимости от рода поверхности балок и их футеровки. Изменять угол наклона подвижных балок 2

можно, меняя длины тяг 3, связывающие подъемные цилиндры 5 с подвижными балками 2 (в нашем случае).

Применение предполагаемого изобретения возможно в любых типах печей с шатающими балками и шагающим подом.

Заявляемое устройство за счет конструкторского решения исключает перегрев заготовок, что невозможно осуществить в аналоге (1) без осуществления пэренастройки привода на уменьшение скорости подхвата и опускания заготовок и увеличения числа циклов в единицу времени (частоты циклов).

Авторы располагают данными экспериментальных замеров и данными математического моделирования динамических нагрузок в гидросистеме привода при параллельных и наклонных подвижных балках. Расчеты и эксперименты полностью подтверждают отсутствие гидроударов в приводе при установке наклонных балок согласно изобретению. Применение изобретения позволит исключить гидроудары в гидросистеме и на 30% снизить удары заготовок о неподвижные балки при опускании заготовок, тем самым повышая эксплуатационную надежность устройства в целом.

0

5

Формула изобретения

1.Подвесное подъемно-качающееся устройство для перемещения изделий в нагревательных печах, содержащее подвижные и стационарные балки, механизмы подъема и передвижения балок с гидроцилиндрами, о т - личающееся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности за счет исключения гидроударов в гидроцилиндрах и ударов заготовок о балки при опускании заготовок, подвижные балки установлены с наклоном не более 23° в продольном своем направлении относительно стационарных балок.

2.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что подвижные балки установлены с наклоном 9-23°.

Сущность изобретения: в подвесном подъемно-качающемся устройстве для перемещения изделий в нагревательных печах, содержащее подвижные и стационарные балки, механизмы подъема и передвижения балок, с целью повышения эксплуатационной надежности за счет исключения ударов заготовок о стационарные балки при опускании заготовок, подвижные балки установлены с наклоном не более 23° в продольном направлении относительно стационарных балок. Угол наклона подвижных балок может составлять 9-23° в продольном направлении относительно стационарных балок. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. & Ё

А-А