Привод распределителя шихты для доменной печи

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К Г)АТЕНТУ i ц 638269 ьоюз Советских

Сониалнстических

Республик (61) Дополнительный и патенту (22) Заявлено 27.09.76 (21) 2174712/2406151/

/22-02 (51) 4! Кл о

С 21Â 7 18 (23) Приоритет 19.09.75 (32) 20.09.74 (31) 70952 (33) Люксембург

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 15.12.78. Бюллетень М 46 (53) УДК 669.!62. .215(088.8) (45) Дата опубликования описания 15.12.78 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Эдуард Лежиль и Пьер Мелье (Люксембург) Иностранная фирма

«С.А. дез Ансьян Этаблиссемент Поль Вюрт» (Люксембург) (71) Заявитель (54) ПРИВОД РАСПРЕДЕЛИ ГЕЛЯ ШИХ ГЫ ДЛЯ ДОМЕННОЙ

ПЕЧИ

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к засыпным устройствам для шахтной печи, в особенности для доменных печей, работающих с высоким давлением, с вращающимся лотком, угол накло- 5 на которого может изменяться.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является привод распределителя шихты для доменной печи, содержащий центральный желоб и подвешенный к нему на шарнире приводной лоток (11

Известный привод обеспечивает вращение лотка с независимым изменением угла его наклона. Для этой цели лоток укрепляют с нижней стороны вращающегося кольца в положении, при котором ось его совпадает с осью центрального загрузочного канала так, что угол его наклона может меняться.

Вращающееся кольцо посредством первой вращающейся муфты соединено с главным приводом, который приводит укрепленHbIH на его нижней стороне рукав во вращательное движение. Для установки угла падения лотка служит вторая вращающаяся муфта с синусообразным вырезом на внутренней стороне,, расположенная снаружи первой вращающейся муфты так, что ось ее совпадает с осью загрузочного устройства.

Вторая вращающаяся муфта приводится в синхронное с первой муфтой движение посредством зубчатого зацепления от главного привода, а прп помощи допол!штельпого привода ей через планетарный механизм сообщается повышенная или по!!ижснная скорость. Направляющий ро.шк входит в сину ообраз ый ьырез па внутренней стороне второй муфты í может скользп ь вдоль этого выреза. Направляющий ролик укреплен в цилиндре, который соединен с внутренней вращающейся муфтой и может передвигаться в вертикальном направ,тенин.

Цилиндр с помощью штанги связан с концом лотка, противоположным тому, из которого производится выгрузка. Ввиду того, что распределительный лоток может поворачиваться в вертикальной плоскости, подьемом пли опусканием штанги может изменяться l гол наклона р s K2B2 по огношеliliiÎ к центральной оси доменной печи.

Приводное устройство указанного распределительного лотка должно быть выполнено так, чтобы лоток был подв"irен на вращающейся опоре п мог наклоняться на различный угол по отношению к центральной

638269 оси доменной печи, для чего необходимы два независимых привода для поворота логка вокруг центральной оси доменной печи и изменения угла наклона к этой оси.

Однако на часть элементов привода действуют давление загрузки и пыль.

Целью изобретения являются обеспечение независимого вращательного движения и независимого изменения угла наклона лотка без вращающейся опоры, а следовательно, упрощение привода и повышение его надежности.

Цель достигается тем, что привод снабжен шарнирно закрепленным на консолях подшипником, внешнес опрокидывающееся и вращающееся кольцо которого связано через поводковую вилку с червяком, а внутреннее опрокидывающееся кольцо выполнено с возмо>кность1о передви>кения по закрепленному на желобе направляющему сегменту и соединено рычажной системой с лотком, при этом консоли закреплены на втулке, размещенной на роликовом подшипнике, установленном концентрично желобу, а привод содержит два приводных механизма, связанных между собой планетарной передачей, первый из которых соединен с втулкой, а второй — с червяком.

На чертеже показан предлагаемый привод, продольный разрез.

Лоток 1 размещен в корпусе 2 привода, располо>кенном над камерой 3. В кожухе

4, установленном над корпусом привода, находятся все необходимые для приведения в движение распределительного лотка зубчатые колеса.

1лавный электродвигатель 5 привода через сцепление, тормозное устройство 6 и зубчатую передачу 7, 8 связан с главным приводным валом 9. Главный приводной вал 9 через промежуточные зубчатые колеса 10 и 11 вращает пустотелый вал 12, на котором закреплено зубчатое колесо 13Ä находящееся в зацеплении с колесом 14, имеющим на наружной стороне зубчатые венцы, а внутри роликовый вращающийся подшипник 15. С зубчатым колесом 14 прочно связана вращающаяся втулка 16, расположенная концентрично по отношению к центр альному загрузочному каналу 17. Вр ащающийся подшипник 15 обеспечивает свободное вращение зубчатого колеса 14 и втулки 16 вокруг центрального загрузочного канала 17, Зубчатое колесо через главный приводной вал 9 и планетарный привод 18 вращает вспомогательный вал 19, который служит для независимого изменения угла наклона распределительного лотка. Планетарный привод 18 состоит из планетарного зубчатого колеса 20, находящегося в зацеплении с зубчатым колесом главного приводного вала 9, двух промежуточных планетарных колес 21 и 22 и одного внутреннего планетарного колеса 23. Оба промежуточ5

60 б5

4 ных планетарны колеса 21 и 22 расположены в диаметрально противоположном направлении по отношению к внутреннему планетарному колесу 23 и находятся в зацеплении с планетарным колесом 20 и с внутренним планетарным колесом 23. Планетарные колеса 21 и 22 планетарного привода 18 через свои валы 24 и 25 приводят в движение поворотный диск 26. Поворотный диск 26 прочно связан с вспомогательным валом 19 промежуточного привода, который проходит через пустотелый вал 12 и зубчатое колесо 13. Вспомогательный вал

19 на другом конце, противоположном тому, на котором насажен поворотный диск

26, имеет зубчатое колесо 27. Зубчатое колесо 27 вращает зубчатый венец 28 вращающегося подшипника 29, внутреннее кольцо

30 которого через металлическую обшивку

31 прикреплено к корпусу 2 привода.

Внутреннее планетарное колесо 23 планетарного привода 18 через приводной вал, зубчатую передачу 32 и 33, сцепление и тормозное устройство 34 соединено с вспомогательным электродвигателем 35 для изменения угла наклона лотка. Качающийся подшипник 36, состоящий из внутреннего кольца 37 и наружного кольца 38, подвешен на вращающейся втулке 16 с помощью внешнего кольца и консолей 39 так, что может совершать колебательные движения.

Внешнее кольцо 38 и внутреннее кольцо 37 расположены концентрично друг другу, соединены роликовыми подшипниками и наружное кольцо 38 может поворачиваться по отношению к внутреннему кольцу 37. Внешнее кольцо 38 вместе с вращающейся втулкой 16 может также вращаться вокруг центрального засыпного канала 17 и, кроме того, устанавливаться под различными углами к продольной оси центрального засыпного канала.

Внешний зубчатый венец 28 находится в зацеплении с зубчатым колесом 40, укрепленным на валу 41, проходящем через опору 42 во вращающейся втулке 16. Вал 41 на той части, которая пропущена через опору 42, имеет винтовую нарезку 43. На этой винтовой нарезке сидит червячное колесо 44 с двумя скользящими цапфами 45. Две расположенные в диаметрально противоположном направлении цапфы 45 скользят в направляющих пазах 46 поводковой вилки 47, прочно закрепленной на внешнем кольце

38 качающегося подшипника 36. Вращение зубчатого колеса 40 обусловливает аксиальное передвижение колеса 44 по винтовой нарезке 43 и вследствие скольжения цапф 45 в направляющих пазах 46 — изменение угла наклона качающегося подшипника 36 по отношению к продольной оси центрального засыпного канала 17.

Кругообразный направляющий сегмент 48 приварен к наружной стенке центрального засыпного канала 17 и находится в зацеп638269 стении с внутренним кольцом 37 качающетося подшипника 36 с целью предупреждения вращения этого внутреннего кольца вокруг центрального засыпного канала 17.

Центр окружности кругообразного сегмента совпалает с центром колец 37 и 38 и находится на оси качания полшипника 36, проходящей чсрез консоли 39. Внешнее кольцо

38 качающегося полшипнится 36 может враитаться как вокруг центрального засыпного канала 17, так и поворачиваться под различным углом к его продольной оси, т. е. ось, проведенная через центр качающегося подшипника 36, перпендикулярна к его плоскости, описывает поверхность конуса, угол при вершине которого зависит от наклоня качающегося подшипника 36 к центра,чьному засыпному каналу 17.

На внутренней стоРоне внутреннего кольца 37 имеется паз 49, в который заходит сегмент 48 так, что внутреннее ко.чьцо 37 может изменять угол наклона по отношению к центральному засыпному каналу, однако не может вращаться вокруг него. 3а счет зацепления направляющего сегмента

48 в паз 49 при вращении внешнего кольца 38 качающегося подшипника 36 передаваемый на внутреннее кольцо 37 вращающий момент гасится. При вращении вращающейся вт чтктт 16 в соответствии с этим внешнее кольцо 38 вращается отттосительно центрального засыпного кана,ча 17 и внутретшего кольца 37, а пт>и вращении винта с нарезкой 43 качающийся подшипник 36 наклоняется по отноше IIITo к центра.чьному засыпному канал 17, причем паз 49 кольца 37 скользит по направляющему сегмент 48.

Тяга 50 соединена посредством шапового тпарнира 51 с внутренним кольцом 37 качатощегося подитипника 36. Эта тяга проходит через стенкч 52, стяновленн ю ме>кд кори сом 2 привола и камепой 3. В камере 3 тяга 50 шарнирно связана с плечом рычага 53, который, в свою очерель, шарнирно соединен с серьгой 54 лотка 1. Две др гие тяги и два других плеча рычага (тта чертеже не показаны) подобным образом соелиняют распределительный лоток 1 с внутренним кольцом 37 кячятощегося полсттттпника 36. Элементы правления, состоящие нз этих тяг и пле тей рычагов, располо>кеттьт по отношению друг к другу и к элементу vTTравления. состоящем! из тяги 50 и плеча рычага 53. под углом 120 вокруг г центра.чьпого засыпного капала 17. Три тяги пропущены в стенке 52 через шарнирные подшипники 54.

Ради четкости изображения тертеж слелан без соблтоленття маспптлбя. Особетттто злвьттттеня высота привоття и прежде всего

Лчина пентрялт.ного засыпного стттойствя по сравнению с диаметром доменной печи.

Главный электродвигатель 5 привода через роликовый вращающийся подшипник

1О

С5

15 приводит во вращение подвешенное зубчатое колесо 14 с венцом и врашатощуюся вт -лк; 16 вотср г ттстттт>ального засыпного канала 17, Главньш электролвигатечь также приводит Ro вращеттне полвешеттньтй па ро TIT«oBoM врлшяютцсмся подшипнике 29 внетпнтпт зуб татый всттетт 28 с помощьто планетарного привода 18 и вспо.,тогятечьттого валя 19. Путем полбопа перелаточпого числа промеж .точных элехтентов приводл указанные з бчаттте венцы вращаются вокруг центрялт.ного засыпного капа ча с тлкой же стсот>остьто. Так клк в этом сч чае OIITocIIтельная c«ooocть вежд зубчатым венцом

28 и опорой 42 врящатощейся втулки 16 равтта ттлто, зубчлтос колесо 40. которое ттяхолптся в зацепленптт с зу бчатым венцом

28 и вал 41 которого прохолттт тепел опорс

42. вращается вотст»г централь>того злсьтпного канала !7. При поворачттвяттпи з бчатого колеса 40 вотсп г центрального засттпттого тсаняла 17 oITo не вращается вокруг своей собственной осп. Вслелствис этого вращающееся кольцо 38 качающегocEI подшипника 36. TInaIICTTICTTEToro на трех то ткях, ттз тсотооых одной явчястся поволтсовяя вилка 47. пртт постоянном гле на«.тоня вращается вотср г цснтпялт,ттого зясьтпттого кяттл..тл !7. Рсчтт впашатотцееся кольпо 38

НЯХОЛтттСЯ В НЯКЧОНПОМ ПОчОж Нтттт ПО О TTOтттет птт к засыпному тсаттэ.ч 17. то коттеп распре чс чптельттого .чоттса 1, ттз котооого

pETcI TTIастся шт хтя, опттсттвяст тсрт говс To тпяекторито вокп .г центральттой ocTI лохтеттной т е ттт. Ввттл того, тто вт>лщятотцсе ко.чт,по 38 повопачттвлется тте вотср г своей остт, я во«т>с г прололтптой ocTT;,àñòòTTíoão кяняля 17, тто отттотттеттттто к которой отто почветпетто в ттятсчотттточ положенитт, прололт.ттая ось врэтттлтотттсгося «oчьцл 38 c«oчьзит по говерхттосттт то ттого котти ел вотсрсг засттпITorn тсяттл..тя !7. а кя>«ляя то ткэ впяптятотцегося ко.чт.ття 38 оппсьтвя с т окп жпостт. в тт.чостсости. перпеттлттттчят ной тс ттстттт>я.чьпомс ясьтпттохт клття f !7. В с.вязтт с тем. что вн треттнее колт.тто 37 тсл тяютпегося полтттппника 36 зякпепчено в няпрлвлятотцем сегменте 48 и с.лепжнвается тяглмтт 50, это кольцо не мо>кст врятпаться во«ранг IICTIxря,тьного зяст. ттттого тсанлля 17. Тлк тсятс тсо,чьцо 37 может я!с.чоттятт.ся то.чт>тсо с вплптатотцттмся ко.тьцом 38. то во время вращения посчелнего отто совсптттяст постояпньте кочсбянпя вотсруг ITåIIòTIë врлшлтсщсгося кольна тлк. тто Rcp то тктт втттреттттего кольца 37 тт особетттто птлровой т!тарттттп 51 полнимаются II оп с«яются по л гообразной траектории. Из-зл этттх. «лчаншт тса тяюш гося IIoqIII!TTTTTIIêë 36 тягт. 50 соверптятот тц звпяттто-ттост ттяте..т ттьтс лт тт.тсеттпя в птяпттпр ьтх. поднтттпнтткл . тт ттепечятот пх рясттп " си с.чьнохт> лоттсс !. тсотопттй чвп>т<стся «лтс это уже описывалось. Посредством ин. ронньтх лвижен.йт вверх и вниз тр х Точек подвески распределительного лотка он

638269 совершает кругообразные движения вокруг центральной оси доменной печи. Ритм или быстрота этих движений зависит от числа оборотов главного электродвигателя 5 привода.

С помощью вспомогательного элсктродьигатсля 35 через планетарный привод 18 зуо питому венцу 28 в зависимости от направления вращения вспомогательного электродвигателя 35 сообщается повышенная или пониженная скорость по отношению к вращающейся втулке 16. За счет этой относительной скорости между зубчатым вс;гном 28 и вращающейся втулкой 16 вра а T H l3oI

: собс aaппой оса 3> o !aTQL KoIaido 40. вслсдствпс чего происходит подъем плп опускание червячного колеса 44, обусловленное направлением вращения зубчатого колеса 40, зависящим от того, больше илп меньше скорость вращения зубчатого венца 28 по сравнению со скоростью вращения вращающейся втулки 16. По этой причине вспомогательный электродвигатель должен быть реверсивным.

Возможно такое положение, при котором за счет подбора перечаточпого числа зубчатого привода при определенной скорости вращения вспомогатс, ьного электродвигателя 35 привода и пос; чнной скорости вращения главного электродвигателя 5 привода достигается синхронизация скорости вращения вращающейся втулки 16 и зубчатого венца 28, т. е. синхронность их вращения имеет место только при опреде,псином соотношении числа оборотов главного электродвигателя 5 привода и вспомогательного электродвигателя 35 привода. Отклонение от этого соотношения скоростей в большую или меньшую сторону приводит к увеличению скорости зубчатого венца 28 IIO отношению к скорости вращающейся втулки 16 или, наоборот, к ее уменьшению, причем пазпица в скоростях зависит от мгновенного соотношения скоростей обоих электродвигателей 5 и 35 и пропорционачьна этому соотношению. Вспомогательный электрочвигатель привода 35 может быть не реверсивным, так как относительное замедление движения зубчатого венца 28 может быть достигнуто за счет тормо>кения вспомогательного электродвигателя 35. Независимо от сред тва нарушения синхрон:. ости вращения з. бчатого вениа 28 и вращающейся втучкп 16 различие пх скоростей вызывает вращение зубчатого колеса 40 вокруг собственной оси и вследствие этого подъем или опускание червячного колеса

44, которое обусловливает изменение угла наклона качающегося подшипника 36 по отношению к центральному засыпному каналу 17. Изменение угла наклона качгпощегося подшипника 36 по отношению к продольной оси центрального засыпного кана! 7 пз>1епяет длину хода тяг 50 и,":следсгапе этого угол наклона распределитель5

60 б5 ного лотка 1 по отношению к центральной оси доменной печи.

Если зубчатый венец 28 и враша:ощаяся втулка 16 движутся синхронно, то конец распределительного лотка 1, из которого высыпастся шихта, вращается по кругу вокруг центральной оси доменной печи, E:cëè же синхронность их движения нарушается и между зубчатым венцом 28 и враща|ощейся втулкой 16 возникает относительная скорость, происходит изменение угла наклона распределительного лотка 1 по отношению к центральной оси доменной печи так, что радиус описываемой окру>кности увсличивастся или уменьшается в зависимости от характера изменения îI aîñèòñëaной скорости между вращающейся втулкой

16 и зубчатым венцом 28. Выгрузка шихты в колошник производится по кругу или спирали в зависимости от того, будет ли синхронность движения зубчатого венца 28 и вращающейся втулки 16 нарушаться периодически или постоянно.

Описываемый привод позволяет в каждом случае с высокой точностью управлять движением распределительного лотка, т. е. распределительный лоток может быть направлен па любую точку поверхности засыпки или он можсT «ощупывать» всю поверхность засыпки. При помощи указанного привода можно производить засыпку по кольцевой или спиралеобразной траектории, причем расстояния между концентрическими кругами или спиральными траекториями засыпки материала на колошник возрастают в геометрической прогрессии от стенок к центральному каналу доменной печи, причем такая засыпка является наиболее эффективной в отношении оптимальности работы печи.

Несмотря на отказ от вращающейся подвески для распределительного рукава последний сохраняет способность вращения и изменения угла наклона. 3а счет того, что детали привода для вращения опоры распределительного рукава не цужпы, можно размещать важнейшие детали привода в верхней части доменной печи в отдельном корпусе. Связанные с распределительным рукавом элементы управления являются единственными органами привода, которые в полной мере или частично подвергаются воздействию колошниковой пыли и в.: сокой температуры. Все остальные детали, как, например, роликовый вращающийся подшипник, зубчатый привод и т. д., в засыпном устройстве не подвергаются коррозионному воздействию насыщенного пылью колошникового газа, что препятствует быстрому износу сравнительно чувствительных деталей привода. Так как большинство деталей привода размещено в верхней части домны в отдельном корпусе, облегчается доступ к этим деталям привода и одновременно гарантируется большая безопас638269

10 ность длв обслуживающего персонала при ремонте.

Формула изобретения

Привод распределителя шихты для доменной печи, содержащий центральный желоб и подвешенный к нему на шарнире приводной лоток, отличающийся тем, что, с целью упрощения привода и повышения 10 его надежности, он снабжен шарнирно закрепленным на консолях подшипником, внешнее кольцо которого выполнено с возможностью опрокидывания и вращения и связано через поводковую вилку с червя- 15 ком, а внутреннее выполнено с возможностью опрокидывания и передвижения по закрепленному на желобе направляющему сегменту и связано рычажной системой с лотком, при этом консоли закреплены на втулке, размещенной на роликовом подшипнике, установленном концентрично желобу, а привод содержит два приводных механизма, связанных между собой планетарной передачей, первый из которых связан с втулкой, а второй — с червяком.

Источники информации, принятыс во внимание при экспертизе

1. Заявка Мо 2174712/02, кл. С 21В 7/18, с конвенционным приоритетом от 20.09.74, по которой принято положительное решение о выдаче патента.

638269

Редактор Н. Корченко

Заказ 2725/8 Изд. № 805 Тираж 692 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Л. Панникова

Техред С. Антипенко

Корректоры: Л. Орлова и Л. Брахнина