Опора конвертера Советский патент 1980 года по МПК C21C5/42 

Изобретение относится к металлургии, в частности к конструктивным элементам конвертеров. Известна опора конвертера, включающая зафиксированный .на цапфе подшипник, установленный в корпусе опоры p.J. Неаостатком такой опоры является жесткое восприятие внешних ударных нагрузок, которые передаются на опоры при грубом поаводе к корпусу конвертера чугуновозного ковша, при срыве настыле с горловины конвертер)а или при загрузке в корпус конвертера многотонной порции скрапа. В результате жесткого восприятия внешних ударных нагрузок наблюдается образование вмятин на наружном кольце подшипника или его поломка, а также изменение геометрической формы элементов качения и преждевременное разрушение футеровки конвертера и некоторых других узлов. Другим недостатком этой опоры является невозможность компенсации угловых и осевых смещений опор и цапф конвертера. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению яв- лябтся подшипниковая опора конвертера, содержащая зафиксированные на цапфе конвертера подшипники качения установленные в корпусе с крышкой на упругие элементы r2J. Однако подшипник качения известной опоры неравномерно воспринимает радиальную нагрузку. Наиболее нагруженными оказываются кольца и элементы, расположенные по направлению действия радиальной нагрузки. Наружное кольцо подшипника при непосредственном контакте с упруго-аеформируюшимся вклады шем получает упругую деформацию. При упругой деф9рмации наружного кольца подшипника напушается его геометрическая форма И трение скольжения ; становится преобладающим, понижая КПД подшипника и способствуя преждевременному износу дорожек качения колец р 37 местах конгакта, а также износу элемен тов качения, что, в конечном итоге, приводит к преждевременному износу подшип ника. Конструктивное исполнение известной подшпниковой опоры конвертера не обеспечивает также плавного возврата конвертера в исходное положение при завалке скрапа в конвертер и при других ударных нагрузках. После восприятия удара упруго-деформирующийся вкладыш сжимается и приобретает потенциальную энергию вследствие чего происходит резкая отдача, и конвертер, получив движение, противоположное направлению удара, подпрыгивает вверх, что возможно при наличии зазора между подшипником и крышкой известной опоры, а затем падает вниз под собственным весом. Таким образом, конвертер соверщает продолжительные колебательные движения, которые способствуют преящевременному разрушению огнеупорной кладки конвертера, сокращают срок эксплуатации опор и других узлов конвертера. Цель изобретения - повышение надежности опоры конвертера. Указанная цель достигается тем, что упругие элементы выполнены в виде дуг, соединенных между собой посредством шарниров и пружин в хомуты, взаимодействующие с внутренней поверхностью кор пуса и крышки и размешенные в наружных проточках вкладышей, контактирующих с наружной поверхностью подшипников качения и соединенных посредством фланцев в жесткую обо точку, при этом средний из хомутов имеет большую жест кость, чем крайние. По окружности каждого из упругих хомутов дуги могут быть выполнены с переменной длиной, возрасгающей по арифметической прогрес сии от нижней части опоры к верхней. Профиль внешней поверхности каждой дуги в поперечном сечении может быть выполнен по радиусу Жесткая оболочка, скрепляющая подшипники J :aчeния, предупреждает деформацию наружного кольца каждого из под шипников. За счет того, что между крышкой опо ры и подшипниками отсутствует зазор, а упругие элементы выполнены в виде дуг соединенных между собой с помощью ша ниров и пружин в упругие хомуты, дос- тигаетсй уменьшение колебаний конвертера и, следовательно, повышается надежность опоры. Средний из хомутов имеет болы1 ую жесткость, чем крайние и поэтому является центрирующим, позволяя компенсировать угловые смещения цапф конвертера. При восприятии такой опорой внешних -ударов конвертер не совершает продолжительных колебательных движений, так как колебания хомутов с различной частотой, накладываясь, взаимно гасятся, и развитие вибрации предупреждается. Возникновение вибрации также исключено в каждом, из упругих хомутов, поскольку по обе стороны вертикальной оси опоры у каждого хомута имеются равные по длине дуги, каждая последующая пара которых по мере приближения от верхней части этой оси к нижней выполнена короче предыдущей. За счет того, что профиль внешней поверхности каждой дуги в поперечном сечении выполнен скругленным, обеспечивается беспрепятственная компенсация осевых смещений. На фиг. 1 изображенЕР опора конвертера, общий вид; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - то же, продольный разрез. Опора конвертера содержит корпус 1, крышку 2, подшипники 3 качения, зафиксированные на цапфе 4 и скрепленные жесткой oбoлoчkDй 5, которая выполнена из вкладышей 6 и 7, соединенных фланцами 8. В наружных проточках 9, Ю и 11 жесткой обоолочки 5 размещены упругие элементы, выполненные в вице дуг 12, соединенных между собой с помощью шарниров 13 и пружин 14 в хомуты 15, 16 и 17, средний 16 из которых имеет большую жесткость, чем крайние 15 и 17. По обе стороны.вертикальной оси опоры каждого хомута 15, 16 и 17 имеются равные по длине дуги. Так, например, длина элемента 12 равна длине элемента 18, а каждая последующая пара дугообразных элементов 19 и 2О, размещенных по обе стороны -вертикальной оси опоры, по мэре приближения от верхней части этой оси к нижней, выполнена короче предыдущей пары элементов 12 и 1.Q i Радиус каждой дуги упругих хомутов 15, 16 и 17 выполнен меньшим радиуса жесткой оболочки 5. Форма внешней поверхности 21 всех дуг выполнена округленной в поперечном сечении и этими поверхностями элементы контактируют со стальными закаленными вкладышами 22 и 23, установленными в корпусе 1 и крышке

2. На цапфе 4 ксжвертера закреплены лопасти 24, сгупицы которых контактируют с торцами внутренних колец подшипников 3 качения.

В нижней части опоры конвертера

имеется масляная ванна 25, образованная корпусом 1 к боковыми крышками 26 и 27. Подача охлажденного масла в опору производится через отверстие 28 в крышке 2. Отвод горячего масла про- изводится через отверстие 29 в крышке 27.

В верхней части опоры конвертера имеется закрепленный на крышке 2 упор 30, препятствующий угловому смещению упругих хомутов 15, 16 и 17.

После изготовления и монтажа конвертера техническими условиями допускается некоторый угловой перекос цапф 4 и некоторое угловое смещение расто- чек, выполненных., в корпусе 1 с крышкой 2. В процессе эксплуатации вследствие больших температурных деформаций эти погрешности возрастают. Так как хомут 16 имеет большую жесткость, чем крайние хомуты 15 и 17, он является центрирующим, позволяющим опоре конвертера компенсировать непредвиденные угловые смещения. Кроме того, при работе корпус 31 конвертера подвергает ся частым внешним ударам, которые через цапфы 4 передаются на опоры конвертера и воспринимаются хс /1утами 15, 16 и 17. Эти хомуты воспринимают внешние уцары плавно, без. резкой отдачи, так как средний 16 из них имеет большую жесткость, чем крайние 15 и 17, а длина дуг каждого хомута имеет тенденцию попарного уменьшения каждой последующей пары по сравнению с аредыдущей по мере приближения от верхней части вертикальной оси опоры к нижней. Причем хомуты 15, 16 и 17 способны воспринимать как вертикальные внешние удары, так и направленные под углом к вертикальной оси.

Наиболее нагруженные участки хомутов 15, 16 и 17 постоянно находятся в масляной ванне 25, а их менее нагруженные ауги и шарниры, а также подши НИКИ 3 качения смазываются маслом, поступающим через отверстие 28, а при поворота конвертера цля выполнения технологических операций они смазываются

маслом, захватываемым лопастями 24 из масляной ванны 25.

Для того, чтобы заменить наиболее изношенную деталь заявляемой опоры, нет надобности снимать с цапфы многотонный привод конвертера 32 и отсоеди нять удерживающее устройство 33, а достаточно лишь снять с опоры крышку 2 и с помощью домкрата приподнять цапфу 4 над корпусом 1 опоры и в случае поломки одного или нескольких дуг хомутов заменить их в самое короткое время запасными.

Технико-экономический эффект изобретения закл|очается в повышении надеж:ности конструкции опоры конвертера и упрощении ее обслуживания, при этом срок службы конвертера увеличивается.

Формула изобретения

1.Опора конвертера, содержащая зафиксированные на цапфе конвертера подшипника качения, установленные в корпусе с крышкой на упругие элементы, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности опоры, упругие элементы выполнены в виде дуг, соединенных между собой посредством шарниров и пружин в хомуты, взаимодействующие с внутренней поверхностью пуса и крышки и размещенные в наружных проточках вкладышей, контактирующих с наружной опорной поверхностью подшипников качения и соединенных посредством фланцев в жесткую оболочку, при этом средний из хомутов имеет большую жесткость, чем крайние.

2.Опора по п. 1, отличающаяся тем, что по окружности каждого из хомутов дуги выполнены с переменной длиной, возрастающей по арифметической прогрессии от нижней часуи опоры к верхней.

3.Опора по пп. 1, 2, отличающаяся тем, что профиль внешней поверхности каждой цуги в поперечном сечении выполнен по радиусу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N9 393314, кл. С 21 С 5/42, 1973.

-2. -Авторское свидетельство СССР J 383735, кл. с21 С 5/46. 1973.

52

/

ч

И г z

Фие.З / /6 21 11 П 22