Устройство для измерения веса расходуемого электрода в дуговых печах Советский патент 1982 года по МПК G01G5/04 

(54) УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ВЕСА РАСХОДУЕМОГО ЭЛЕКТРОДА В ДУГОВЫХ ПЕЧАХ

1

Изобретение относится к весоиз.мерительной технике.

По основному авт.св. № 628409 известно устройство для измерения веса расходуемого электрода в дуговых печах, выполненное в виде установленного на нижнем конце штака печи неподвижного корпуса, рнутри которого установлен подвижный элемент с держателем электрода, связанный с гидравлическим чувствительным элементом из двух сильфонов, один из которых прикреплен к верхней части неподвижного корпуса и к подвижному элементу, а второй прикреплен к нижней части неподвижного корпуса и к подвижному элементу, пространство между которыми и корпусом заполнено жидкостью исообщено с манометром, проградуированным в единицах веса. Нижний конец штока снабжен глухим, охлаждаемым жидкостью стаканом, помещенным донной частью в ванну, выполненную в подвижном эле,менте и заполненную жидкометаллическим токопроводником l.

Недостатками устройства являются относительно большие габариты и невысокий предел измерения веса. Это обусловлено тем, что на выпускаемые промышленностью сильфоны имеются ограничения по допускаемому внутреннему и наружному давлению. Давление в известном устройстве определяется по формуле

S

где Р - давление, МПа;

масса электрода, кг;

К - жесткость сильфонов, кг/м;

X - ход сильфонов. м;

S - эффективная площадь сильфонов.

Величина КХ невелика по соавнению с массой электрода G , которая достигает 40 тонн и обычно превышает величину КХ в сотни и тисями раз.

Поэтому давление будет определяться массой электрода и эффективной площадью. Допускаемое давление на однослойные измерительные сильфоны невелико 2,5-5 кг/см . С увеличением диаMefpa сильфонор вырастает эффективная площадь датчика и можно бы допустить увеличение массы электрода, но при увеличении диаметра снижается допускаемое давление на сильфон и желаемый эффект не достигается,кроме того большой диаметр датчика орга.ничивает обзор плавления электрода в печи. В результате резко увелгичить предел измерения датчика не представлялось возможным из-за-пластической деформации гофр, в первую очередь сплющивания гофр в местах закругления при наружном давлении на сильфон.

Цель изобретения - расширение верхнего предела измерения и уменьшение габаритов.

Поставленная цель достигается тем что гидравлический чувствительный элемент выполнен в виде нескольких размещенных одна над другой пар сильфонов, а подвижный элемент и корпус выполнены с кольцеобразными выступами для крепления сильфонов, причем один из сильфонов каждой пары прикреплен верхней частью к корпусу, а нижний - к соответствующему кольцеобразному выступу подвижного элемента, к которому верхней частью прикреплен другой сильфон этой пары, нижняя часть которого прикреплена к кольцеобразному выступу корпуса, при этом пространства между корпусом и сильфонами каждой пары сообщены между собой посредством выполненного в корпусе канала, а пространства между подвижным элементом и сильфонами сообщены с камерой печи посредством отверстий, выполненных в кольцеобразных выступах подвижного элемента.

Такое исполнение устройства позволит увеличить эффективную площадь, а следовательно увеличить предел нагружения во столько раз, из скольких пар сильфонов собрано устройство Известное устройство может быть собр но, например, из двух пар сильфонов меньшего диаметра так, чтобы суммарная эффективная площадь датчика не уменыиалась. Но на сильфоны меньшего диаметра допускается большее давление. Поэтому с уменьшением допускаемое давление, а совместно с увеличением эффективной площади повысится и верхний предел измеряемой массы электрода.

Влияние вакуума в камере печи также увеличивает допускаемую массу взвешивания,так как это влияние направлено на разгружение датчика.

На фиг.1 показано устройство,общий вид, разрез ; на фиг.2 - вариант исполнения устройства.

Электрод 1 закреплен на подвижном элементе 2 с держателем 3 электрода, электрически связанным посредством тркопроводящей жидкости со штоком 5, к которому крепится неподвижный корпус 6 с концентрическими выступами 7 на внутренней поверхности. К корпусу 6 и подвижному элементу 2 прикреплены попарно сильфоны 8 и 9. Полости между корпусом 6 и сильфонами 8 и 9 сообщены каналом 1 О,выполненным внутри корпуса 6, а полости между сильфонами 8 и 9 И подвижным элементом 2 по отверстиям 11 сообщены с камерой 12 печи. Между подвижным элементом 2 и корпусом 6 установлена пружина 13, связанная с нажимными болтами Н. BHytpb гофр сильфонов 8 и 9 вставлены пружинные кольца 15- Для измерения давления служит прибор 16, отградуированный в единицах веса.

На фиг.2 приведен вариант устройства , собранного из двух стандартных блоков, где дополнительно показаны осевые отверстия 1 7 для стяжки блоков, проставка 18 и стяжные гайки 19.

Устройство работает следующим образом.

Под действием веса электрода.1 подвижный элемент 2 сжимает жидкость одновременно во всех полостях с наружной стороны сильфонов 8 и 9 и давление по каналу 10 передается к измерительному прибору 16. По мере сплавления электрода 1 давление снижается, разница в давлениях измеряется. С созданием вакуума в камере 12 печи откачивается воздух в полостях между сильфонами 8 и 9 и подвижным элементом 2, а устройство разгружается в соответствии с величиной вакуума, например, по 1 кг на каждый квадратный сантиметр эффективной площади всех пар сильфинов. В конце плавки усилие остатка электрода 1 держателя 3 и подвижного элемента 2 может оказаться меньшим усилия вакуума на устройство и поэтому давление в нем может оказаться отрицательным, что нежелательно для измерения. Пвэтому для частичной компенсации влияния вакуума и установки нуля отсчета с помощью болтов 1 кор ректируется усилие пружины 13. Преиму(еством устройства (его варианта) является то, что оно может быть выполнено из отдельных унифицированных блоков, в каждом из которых одна пара сильфонов , рассчитанная для веса, например 500 кг. Тогда из блоков можно собирать чувствительный элемент на 1000, 1500, 2000 кг и т.д., чем облегчается изго товление, испытание и замена элементов. Применение устройства позволяет расширить пределы измеряемой массы электродов при уменьшенных габаритах а также использовать для сборки его. в зависимости от измеряемой массы электрода, унифицированные блоки. Формула изобретения Устройство для измерения веса рас ходуемого электрода в дуговых печах по авт.св. № , отличающ е е с я тем, что,с целью расширения верхнего предела измерения и уменьшения габаритов, в нем гидравлический чувствительный элемент выполнен в виде нескольких размещенных одна над другой пар сильфонов, а подвижный элемент и корпус выполнены с кольцеобразными выступами для крепления сильфонов, причем один из сильфонов каждой .пары прикреплен верхней частью к корпусу, а нижней - к соответствующему кольцеобразному выступу подвижного элемента, к которому верхней частью прикреплен другой сильфон этой пары, нижняя часть которого прикреплена к кольцеобразному выступу корпуса, при этом пространства между корпусом и сильфонами каждой пары сообщены между собой посредством выполненного в корпусе канала, а пространства между подвижным элементом и сильфонами сообщены с камерой печи посредством отверстий, выполненных в кольцеобразных выступах подвижного элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 628409, кл. G 01 G 5/ОА, 197.

Вода

Ui.Z