УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОГО КАНТОВАНИЯ СЛИТКОВ В НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПЕЧАХ Советский патент 1936 года по МПК C21D9/70 

Предлагаемое устройство служит для механического кантования слитков в нагревательных печах для получения равномерного нагрева таковых, кантуя их на 90° и 180°.

Работа эта производится в настоящее время вручную ломами, для чего, например, при кантовке тяжелых слитков однорядной методической печи с толкателем занято до 8 человек в смену.

Ни одно из существующих для этой цели механических приспособлений не получило распространения по разным причинам: или приборы оказывались чрезмерно громоздкими и дорогими (манипуляторы) или под печи в сварочном пространстве вследствие неудачной конструкции приспособления приходилось часто ремонтировать, что расстраивало нормальную работу печи.

Кантовать же листовые слитки с закругленными углами одним горизонтальным или вертикальным движением вообще невозможно. Этими соображениями и объясняется сохранение до сих пор лома в практике работы кантовальщиков у нагревательных печей. Настоящее изобретение имеет целью создать простое механическое устройство для кантования слитков и сохранить при этом все преимущества работы обыкновенного лома.

Устройство состоит из трех частей: выдвижного лома, передней неподвижной, но переносной (на случай ремонта печи) опоры и задней стационарной опоры со столом управления. Устройство обслуживается одним рабочим.

На чертеже фиг. 1 изображен вид устройства сбоку; фиг. 2 - вид сверху; фиг. 3 - поперечный разрез по передней опоре; фиг. 4-7 - отдельные детали устройства; фиг. 8-8′ - вид проходного золотника.

Устройство состоит в основном из выдвижного лома, опирающегося на качающуюся опору 2 и скользящего в вилке 3 с роликом 4 для уменьшения силы трения. Опора 2 установлена на криволинейном башмаке 5, снабженном зубцами 7, входящими в углубления опорной плиты 6. Для горизонтального движения лома Л служит пневматический цилиндр 8, через поршень 9 и шток 10, воздействующий на качающуюся опору 2. Для вертикального и продольного движения лом Л имеет хвостовик 12, снабженный поршнем 14 пневматического цилиндра 13. Для вертикального перемещения служит цилиндр 21, в котором ходит поршень 22, связанный со штоком 23. Втулка 24 с установочными кольцами 25 через планки 26 связывает шток 23 с телом цилиндра 13 для достижения одновременного вертикального и продольного перемещения лома Л. Рукоятки 27, 28 и 29 управляют соответственно продольным горизонтальным и вертикальными двигателями лома. Для подачи воды при замачивании конца лома служит труба 15 (фиг. 1 и 4), установленная на стойках 16, 17. Отработавшая вода стекает в жолоб 18.

Для удержания поршня во время перемен давления применена особая тормозная коробка K (фиг. 5) и для зажима лома при продольном перемещении служит тормозная коробка Т (фиг. 6).

В корпусе прямоугольной коробки 31 установлены на болтах три направляющих ролика 32 и качаются два тормозных эксцентрика, из них эксцентрик 33 препятствует движению штока 10 вправо, а эксцентрик 34 препятствует его движению влево. У эксцентриков 33 и 34 выступают с одной стороны площадки 37а, в которые опираются штоки 37 небольших цилиндриков 35 и 36. Пружины внутри цилиндриков отжимают поршеньки от эксцентриков. Когда цилиндр 8 (фиг. 3) не работает, то шток 10 зажат неподвижно между эксцентриками.

В верхней крышке цилиндриков 35 и 36 имеются отверстия для присоединения трубочек сообщающих цилиндрик 35 с отверстием рабочего цилиндра 8, а цилиндрик 36 - с отверстием этого цилиндра. При впуске сжатого воздуха в левую часть цилиндра 8 давление внутри этого цилиндра повысится и передастся через одну из трубок цилиндрику 35; поршень этого цилиндрика нажмет тогда на эксцентрик 33, и шток 10 может свободно перемещаться слева направо. При обратном движении рабочего поршня шток будет автоматически освобожден для движения влево цилиндриком 36.

Коробка Т может быть применена также для вертикального штока.

Продольное движение лома происходит без всяких толчков и усилий, необходимое для его закрепления незначительно, так что тормозное устройство может быть значительно упрощено. Здесь применен обыкновенный ленточный тормоз, действующий от такого же автомата 45, что и цилиндрики 35 и 36 в коробке Т. Тормоз всегда зажат, т.е. верх цилиндра 45, когда лом выдвинут или вдвинут, сообщен с трубопроводом сжатого воздуха отверстием С.

Сообщение это прекращается только во время движения лома, т.е. поршня 14. Сообщение и разобщение производится проходным круглым золотником 68 (фиг. 8, 8′), шпиндель которого непосредственно соединен со шпинделем главного распределительного золотника цилиндра 13 (фиг. 4).

Коробка К (фиг. 6), состоящая из втулки 42, в прорезе которой помещается тормозная лента 47 с рычагом 43, может скользить по кольцу 40, наваренному на передний конец трубы 13 (фиг. 4). Втулка, эта одновременно нажимает сальник (из двух половинок) 41, через который свободно проходит хвостовик лома 12. Втулка закрепляется на месте тремя винтами 46.

Действуя одновременно двумя рукоятками горизонтального и вертикального движения, можно концу лома давать любое направление между ребрами слитка.

Поршни выполнены с зазором, давая движение таковым без трения о стенки цилиндра, т.е. зазор позволяет осуществить прерывное движение конца лома каждый раз на определенную длину, что имеет существенное значение по следующей причине. Движение конца лома с равнодействующим усилием в направлении между ребрами слитка может быть разложено на два движения: одно вертикальное, пропорциональное 0,7а и другое горизонтальное, пропорциональное 0,3а. При ручной работе такие усилия производятся "рывками". Наиболее близко подобное движение может быть механически осуществлено двумя цилиндрами с поршнями вертикальным и горизонтальным, которые короткими движениями впуска и выпуска сжатого воздуха быстро передвигали бы ребро Е на небольшую длину. Рабочий при этом действует одновременно на обе рукоятки, регулирующие впуск и выпуск воздуха. При навыке он легко сможет осуществить почти точно предельное наивыгоднейшее движение конца лома по окружности ЕЕ фиг. 7.

Действие устройства происходит следующим образом. Если в одну сторону цилиндра, в котором движется поршень с зазором, впустить сжатый воздух, причем другая сторона цилиндра сообщена с атмосферой, то в первый момент поршень двинется вперед под полным давлением воздуха, так как сопротивление движению воздуха в узкой щели между стенками цилиндра и поршнем задержит падение давления на несколько секунд. Этим временем полного давления мы и пользуемся для передвижения конца лома.

Движение поршня будет продолжаться до тех пор, пока давление, движущее поршень, не упадет ниже давления, на которое установлена пружинка автоматического тормоза 37 (фиг. 5). Для дальнейшего движения рабочий у рукоятки вынужден сделать вторичный размах рукояткой, выпустить сжатый воздух и впустить новую порцию сжатого воздуха и т.д.

Движение поршня будет происходить таким образом "рывками" совершенно подобно движению ручного лома: каждый раз на определенную длину - 40-50 см, на которую лом будет отрегулирован; в случае возможного срыва слитка лом остановится на коротком участке своего хода, и опасный удар о стенку окна станет невозможным. Кроме того в цилиндрах предусмотрены предохранительные клапаны элементарной конструкции, которая осуществима только при неплотных поршнях. На чертеже эти клапаны, как конструктивная деталь, не показаны.

Независимо от этих преимуществ, кроме того, поршни с зазором позволяют оставить работающий цилиндр очень близко к печи: смазки не требуется, и нагревание движущихся частей механизма не может нарушать их работы.

Как на особенность устройства, позволяющую делать конструкцию передней опоры очень легкой и следовательно дешевой, можно указать на передачу всего усилия, действующего на лом не на железную конструкцию этой опоры, а непосредственно на стояк-трубу 2.

Благодаря башмаку 5, очерченному по дуге окружности, конец лома при данном вертикальном положении будет перемещаться параллельно поду печи.

Размах лома зависит от устройства печи: для кантования на 180° слитка, например, сечения 500+600 мм теоретически требуется передвижение конца лома на 1,3 а, т.е. на 1,3×300=650 мм, а всего с учетом толщины лома примерно до 750 мм. Соответствующий угол размаха составит 10°, что дает высоту дуги размаха всего в 17 мм. Потребная для таких слитков ширина окна около 800 мм укладывается в существующие пределы размеров окон печей для нагрева крупных слитков. Небольшой изгиб лома, как видно на фиг. 5 вполне осуществимый, будет содействовать уменьшению ширины окна. Описанное устройство может быть применено и для других аналогичных целей при металлургических печах, как-то: загрузка и выгрузка слитков, удаление шлака и т.д.

1. Устройство для механического кантования слитков в нагревательных печах, отличающееся тем, что для сообщения кантовальному лому необходимых движений он связан со штоками трех пневматических или гидравлических цилиндров 13, 8 и 21, расположенных в трех плоскостях.

2. В устройстве по п. 1 применение у горизонтального цилиндра 8 и вертикального 21 тормозной коробки Т для удержания лома в крайнем предельном положении, снабженной расположенными в ней роликами 32 и кулачками-эксцентриками 33, 34, зажимающими шток 10 поршня при падении давления в цилиндре.

3. В устройстве по пп. 1 и 2 применение установленной над ломом Л трубы 15, подводящей воду для замачивания конца лома в целях его охлаждения.