Газоуплотнительный клапан засыпного аппарата доменной печи Советский патент 1979 года по МПК F16K1/00 C21B7/18 

(54) ГАЗОУПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН ЗАСЫПНОГО АППАРАТА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Изобретете относится к черной металлургии и может быть использовано в засыпных аппаратах доменной печи.

Известны клапаны, предназначенные для уплотнения газа, содержащие корпус, размещенную в нем запорную тарель, контактирующую через уплотнение с седлом и щарнирно-соединенную с рычагом 1.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является клапан загрузочного устройства доменной печи, содержащий корпус, седло, приводную тарель, соединяющуюся щарнирным устройством с рычагом, причем седло снабжено подвижным подпружиненным поясом, взаимодей ствующим с дополнительным контактным поясом тарели 2.

Однако в таких газоуплотнительных клапанах, имеющих шарнирное устройство, выполненное в виде шаровой опоры, расположенной в тарели, не обеспечивается плотное запирание клапана, поскольку отсутствует самоустановка тарепи по седлу, так как нет достаточного удаления ее центра качания над центром тяжести.

Причем стремление к увеличению этого размера приводит к ряду нежелательных последствии, таких как: увеличение массы тарепи и невозможности выполнения ее чашеобразной верхней поверхности, которая защищала бы место контакта при закрытии клапана, собирая щихтовый материал. Применение канатного привода, при котором прижим тарели к седлу осуществляется контргрузом, а открьшание - усилием электромеханического привода, не обеспечивает их плотного поджатия, так как затруднительно создавать значительное (хотя бы двукратное) превыщение момента от массы контргруза над моментами от массы подвижных деталей клапана. Вытяжка контактов и быстрый выход их из строя особенно при увеличении массы контргрузов,-делают канатный привод трудоемким в обслуживании и недолговечным в работе.

Целью изобретения является повышение герметичности и срока службы клапана.

Это достигается тем, что в газоуплотнительном клапане, имеющем корпус, седло, приводную тарель, соединенную шарнирно с рычагом, и пр1шод, шарнирное соединение выполнено в 369 виде ;шух пар сферических линз с общим центром вращения, расположенным над центром тяжсгсти тарсли, а рычаг тарели соединен с приводом через муфту предельного момента. . На фиг. 1, 2 изображен клапан в двух проекниях, общий вид; на фиг. 3 - шарнирное устройство; на фиг. 4 - клапан, кинематическая схема. Клапан имеет седло 1, тарель 2, рычаг 3 тарепи, шаргшрное устройство 4, расположенное между тарелью и рычагом корпуса 5, привод 6 муфты 7 предельного момента, и рычажную систему 8. Шарнирное устройство 4 включает в себя линзу 9, неподвижно сидящую на цапфе 10 тарели 2 и опирающуюся на линзу 11, расположенную в вытОчке рычага. Линзы 9 и 11 сопри касаются по сферической поверхности и образуют первую пару контактных линз, передающих усилие прижима. Линзы 12 и 13 образую вторую пару сферических контактных линз, радиус сферы которых описан из одного центра с первой парой и служит для сборки шарнирного устройства 4 в один кинематический замкнутый узел. Кинематическая схема клапана содержит электромотор 14, червячный редуктор 15 с полым выходным валом 16, муфту 7 предельного момента, вал 17 привода, кривошип 18, шатун 19, кулису 20, вал 21 клапана, рычаг 3 тарели и тарель 2. Клапан работает следующим образом. Исходное положение клапана - открытое. Тарель 2 и рычаг 3 тарели находятся в вертикальном положении А. Их поворот осуществляется от привода 6. Движение от электромотора 14 через червячный редуктор 15 и его полый вал 16 передается на муфту 7 предельного момента, настроенную так, чтобы усилие режима тарели 2 к седау 1 обеспечивало надежное запирание клапана. Затем движение передается на вал 17 привода, опирающийся на корпус 5 клапана, на одной стороне которого находится привод 6 {электромотор 14, червячный редуктор 15), а на другой - кривошип 18, входящий в рычажную систему 8. От кривошипа 18 через щатун 19, регулируемый по длине, движеш1е передается на кулису 20, закрепленную щпонкой на валу 21 клапана. Внутри кор пуса 5 на этом же валу также на ишонке уста новлен рычаг 3 тарели, который шарнирным устройством Ч связан с тарелью 2.При движении тарель 2 касается седла 1 в любом месте,так как положение ее в момент касания неопределенное После касания седла поднятой части тарели,линзы 9 и 13, шарнирного устройства 4, жестко сидящие на дапфе 10, проворачиваются тносительно линз I и 12, установленных естко в рьЕчаге 3, Происходит выравнивание арели цо месту контакта и поджим ее к поерхности седла. При достижении усилия, на коорое настроена муфта 7 предельного момента, роисходит проскальзывание ее дисков и посе отключения концевыми выключателями лектросхемы-остановка электромотора 14. Предлагаемый газоушютнительный клапан с данным шарнирным устройством позволяет добиться основного условия плотного запирания клапана - самоустановки тарели по седлу. Это достигается превышением центра качания над центром тяжести тарели. Данное шарнирное устройство позволяет поднять центр качания тарели на любую величину над ее центром тяжести, совершенно не влияя на конфигурацию самой-тарели, т.е. дает возможность выполнять тарель с учетом других факторов, влияющих на плотность контакта и работоспособность клапана. Так, например, возможно выполнить верхнюю поверхность тарели чашеобразной, что позволит устранить попадание шихтового материала в место контакта при закрытии клапана. Кроме того, такое шарнирное устройство позволит снизить массу тарели, что уменьшит динамические нагрузки в деталях клапана и время его закрьтания. Уплотнение узла осуществляется асбестовой набивкой, которая защищает его от пыли и удерживает термостойкую смазку (типа графита) в трущихся парах шарнирного устройства. Соединение рычага тарели через муфту предельного момента и рычажную систему позволяет использовать усилие привода для запирания клапана, что обеспечивает значительное (трех-четырехкратное) превышение момента запирания над моментом противодействующих сил, таких как: масса тарели, от рычага и щарifflpHoro устройства. Такой запас усилия создает благоприятные условия для получения герметичности клапана. Совмещение же привода с клацаном в один узел и использование усилия привода для запиранияпозволяет исключить систему контргрузов и канатов, что дает возможность выполнить узел клапана компактным, более работоспособным и долговечным. Формула изобретения Газоуплотнительный клапан засыпного аппарата доменной печи, содержащий корпус, седло, приводную тарель, соединенную шарнирно с рычагом, отличающийся тем, что, с целью повышения его герметичности и срока службы, щарнирное соединение выполнено расположенным над центром тяжести тарели. ;-, a рычаг соединен с приводом через муфтупредельного момента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе J fi49268 6 1. Патент ФРГ № 194947, кл. С 21 В 7/18, 1973. , 2. Авторское свидетельство СССР № 523139, кл. С 21 В 7/18, 1976. 4