Торцовое уплотнение для вращающегосяМуфЕля пЕчи Советский патент 1981 года по МПК F27B7/24 

(54) ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ ДЛЯ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ МУФЕЛЯ ПЕЧИ

I

Изобретение относится к торцовым уплотнениям вращающихся печей, применяемых, например, в цементной или металлургической промышленности, а также может применяться там, где нужна точная фиксация с последующим переходом из. жесткой связи в гибкую и наоборот, например, в устройствах автосцепок, сцепок железнодорожных, соединительных устройствах между толчками и баржами.

Известны нагревательные камеры, используемые во вращающемся режиме с реверсивным .приводом 1.

Их производительность достаточно высокая, но существуют определенные трудности в автоматизации, механизации закрытия и открытия торцового окна камеры, так как при вращении камеры, подвергающейся высоким температурам и имеющей большие габариты свободных размеров (точные размеры приводят к заклиниванию ввиду отсутствия тепло&ых зазоров) разгрузочно-загрузочный торец последней имеет большие торцовые и радиальные биения, которые не позволяют автоматически, механически стыковать крышку с торцом камеры и удерживать ее на последней в плавающем положении. Ручное же закрепление камеры опасно для жизни термиста и трудоемко.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является торцовое уплотнение для вращающегося муфеля печи, содержащее сопряженное с муфелем кольцо, свободно подвешенное на подвижной связи с верхней точкой крепления, смещенной в сторону вращающегося муфеля 2

Однако ввиду наличия высоких темпе10ратур камеры тросы принимают от последней тепло, в результате чего отпускаются, обретают пластичность и теряют упругость, прогорают (особенно при применении на закалочноцементированных печах); из-за наличия постоянной гибкой связи (тросовой) 15 между уплотнением и неподвижной опорой уплотнение имеет всегда все степени свободы, которые в момент стыкования (соединения) при автоматическом режиме уплотнения с вращающимся муфелем печи нарушают точность соединения и его герметич20ность вследствие провисания и раскачки на тросах.

Цель изобретения - повышение надежности автоматической фиксации на торце вращающегося муфеля печи и его шарнирах. Указанная цель достигается тем, что торцовое уплотнение для вращающегося муфеля печи, содержащее сопряженное с муфелем кольцо, свободно подвешенное на подвижной связи с верхней точкой крепления, смещенной в сторону вращающегося муфеля, снабжено центрирующим устройством, выполненным в виде трехзвенного механизма, одно из крайних звеньев которого концентрично закреплено на кольце, другое на подвижной связи, при этом кольцо снабжено захватом для сопряжения с торцом муфеля печи, а подвижная связь выполнена в виде консоли, подвешенной с возможностью поворота на горизонтальном поперечном оси муфеля валу. Кроме того, среднее звено трехзвенного механизма выполнено в виде гантели с шарами и фиксирующими шайбами, расположенными за шарами и выполненными в виде цилиндрических ров, переходящих в усеченные конусы, обращенные малыми основаниями навстречу друг другу, а крайние звенья выполнены в виде шаровых пят со сквозными цилиндрическими гнездами, сферические контактные поверхности которых сопряжены с цилиндрическими поверхностями- гнезд, диаметр которых соответствует сечению шаров среднего звена, причем цилиндрические гнезда шаровых пят обращены навстречу друг другу, а с противоположных им сторон в шаровых пятах выполнены сквозные цилиндрические каналы диаметром, соответствующим диаметру цилиндрических поверхностей фиксирующих шайб среднего звена. На фиг. 1 схематически изображено торцовое уплотнение для вращающегося муфеля печи в двух положениях; на фиг. 2 - трехзвенный механизм в положении с восемью степенями свободы; на фиг. 3 - то же, в положении с четырьмя степенями свободы. Торцовое уплотнение для вращающегося муфеля печи установлено на загрузочноразгрузочном торце горизонтального муфеля 1 печи и выполнено в виде подвижной консоли 2, подвещенной на горизонтальном валу 3 с возможностью поворота на поперечном муфеле 1, и установленного на трехзвенном механизме консоли 2 чугунного кольца 4, контактирующего с загрузочноразгрузочным торцом муфеля 1, причем крайние звенья 5 трехзвенного механизма соответственно закреплены одно - на кольце 4, другое - на подвижной консоли 2. Кроме того, звено 5, укрепленное на кольце 4, расположено на нем концентрично, а на кольце 4 установлен захват 6. Среднее звено 7 трехзвенного механизма выполнено в виде двух щаров 8, сидящих на осевой стяжке 9 и отделенных друг от друга распорной втулкой 10, а с внешних сторон шаров 8 на оси стяжки 9 на последней соосно установлены фиксирующие шайбы 11, выполненные в виде цилиндрических упоров, переходящих в усеченные шарами 8 конусы, обращенные малыми основаниями навстречу друг другу и шарам 8, и стянутые с гайкой 12. Разборная конструкция среднего звена 7 трехзвенного механизма позволяет повысить его ремонтопригодность. Фиксирующие щайбы 11 расположены одна за крайним звеном 5, закрепленным на кольце 4 и выполненными в виде шаровой пяты, а другая - за крайним звеном 5, закрепленным на консоли - 2 и выполненным также в виде щаровой пяты. Шайбы 1 установлены с возможностью взаимодействия с цилиндрическими каналами 13 шаровых , звеньев 5, выполненными сквозными диаметром, равным диаметру большего основания конуса шайбы 11, а сферические поверхности 14 шаровых -пят обращены к шарам 8 и выполнены сопряженными с цилиндрическими поверхностями гнезд 15 с диаметром, равным наибольшему сече шаров 8 Шайбы 11 установлены за шаровыми пятами звеньев 5 и обращены малыми (Основаниями своих конусов навстречу друг ДРУгу, а гнезда 15 также обращены своими основаниями навстречу друг другу. Кольцо 4 выполнено в виде цилиндрического колпака, переходящего в гериферийный конус, обращенный меньшим основанием 16 к торцу муфеля 1, играющего функцию периферийного захвата. На торЦе кольца 4 установлены захват 6, с возможностью взаимодействия с кромкой крайнего витка спирали муфеля 1, крайнее звено 5 кольца А прикрыто жароупорным колпаком 17. В торце цилиндрической стенки муфеля 1 выполнен кольцевой паз, в котором установлено кольцо 18 из теплостойкой набивки АГ-1. На плоскости торца кольца 4, обращенном к торцу муфеля 1, установлен теплоизоляционный шит 19, состоящий из огнеупорной асбестовой ткани, растянутой наружными и внутренними стальными кольцами, вставленными в соответствующие выточки кольца 4. При разгрузочно-загрузочном положении муфеля 1 консоль 2 отводится на валу 3 в верхнее положение и .фиксируется в верхнем положении при помощи фиксатора (не показано). При этом преимущественно из-за усилия гравитации кольца 4 и других сопрягаемых с ним деталей трехзвенного механизма 2, кольцо 4 опускается относительно консоли 2 вниз, и при этом крайнее звено 5, закрепленное на кольце 4, опираясь в буртик соответствующей щайбы 11, ведет за собой среднее звено 7 трехзвенного механизма до упора противоположной шайбы II в торец крайнего звена 5, закрепленного на консоли 2. При этом крайнем положении фиксирующие шайбы 11 входят большими основаниями конусов, перешедшими в цилиндры, в цилиндрические

каналы 13 шаровых пят крайних звеньев 5, а шары 8 смещаются в цилиндрические гнезда 15. При таком положении элементов трехзвенного механизма относительно кольца 4 и консоли 2 получается жесткая фиксация кольца 4 на консоли 2, т.е. кольцо 4 запирается на консоли 2 с выставлением на общей оси, совпадающей с траекторией движения кольца 4 при его стыковке с торцом муфеля 1.

При закрывании разгрузочно-загрузочного торца муфеля I кольцом 4 консоль 2 освобождается от фиксации на валу 3 и опускается, поворачиваясь относительно оси вала 3. При этом торец кольца 4, обращенный к муфелю 1, входит своим захватом 6 с торцовым краем спирали муфеля 1 в зацепление.

При последующем давлении консоли 2 на кольцо 4 шаровая пята крайнего звена 5, закрепленная на консоли 2, соскальзывает с фиксирующей шайбы 11 и упирается в шар 8, который затем давит через распорную втулку 10 и противоположный шар 8 на противоположную щайбу 11, в результате чего шайба 11 вместе с шаром 8 выходит из соответствующих цилиндрических канала 13 и гнезда 15. А это приводит к тому, что кольцо 4, севшее своим внутренним цилиндром, переходящим в периферийный конус, на торец муфеля 1, получает все необходимые степени свободы относительно торца муфеля 1, позволяющие имитировать все его торцовые и радиальные биения.

Такая фиксация кольца 4 на муфеле 1 позволяет полностью имитировать радиальные и торцовые биения разгрузочно-загрузочного торца муфеля 1 в пределах ±10%.. Причем стопорная фиксация кольца 4 относительно консоли 2 и исполнение кольца 4 в виде цилиндрического колпака, переходящего в периферийный конус, обращенный меньшим основанием 16 к торцу муфеля 1, позволяют выбрать оптимальное положение кольца 4 относительно торца муфеля 1 во время его закрывания, т. е. все в комплексе позволяет повысить надежность фиксации кольца 4 на муфеле 1 и консоли 2 и обеспечивает способность соединяемых изделий при их стыковке.

Формула изобретения

цилиндрические гнезда шаровых пят обращены навстречу друг другу, ас противоположных им сторон в щаровых пятах выполнены сквозные цилиндрические каналы диаметром, соответствующим диаметру цилиндрических поверхностей фиксирующих шайб среднего звена.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 465535, .кл. F 27 В 7/24, 1972.