Скользящий затвор

 

-i1fIW8556

О П И С А И И- -Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.07.77 (21) 2505605/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (51) М.К .

В 22D 41/08

Государстеемиый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.746.329 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

К. В. Васильев и Б. К. Васильев

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт имени М. И. Калинина (54) СКОЛЬЗЯЩИЙ ЗАТВОР

Изобретение относится к металлургии, в частности к оборудованию ковшей или других емкостей, и может быть использовано для регулируемого разлива металлов и сплавов.

Известен затвор сталеразливочного ковша, смонтированный на внешней поверхности его днища и содержащий подвижную и неподвижную огнеупорные плиты с разливочными отверстиями и механизм прижима плит, шарнирно связанный с корпусом подвижной плиты. Указанный механизм выполнен в виде двух идентичных независимых рычагов второго рода, установленных соосно и поперек пути перемещения подвижной плиты, имеющих каждый по регулируемому прижиму, размещенные на кронштейнах корпуса неподвижной плиты.

Прижим содержит установленный в кронштейне регулировочный винт, на опорном фланце которого размещен упругий элемент сжатия, воздействующий на конец рычага, выполненый в форме опрокинутого стакана.

Усилие прижима плитам передается рычагами через ролики, установленные в средней части каждого рычага, и цилиндрические направляющие для роликов, выполненные на корпусе подвижной плиты вдоль ее продольной оси (1).

Недостаток известного устройства состоит в том, что каждый рычаг известного затвора снабжен индивидуальным прижимом, то и настройка усилий прижима производится индивидуально для соответствующего участка прилегания плит. При этом установить равные усилия прижима

10 обоих рычагов в реальных производственных условиях затруднительно, а неравномерный прижим приводит к неравномерному износу соответствующих участков прилегания при скольжении подвижной плиты

15 по поверхности неподвижной, что увеличивает опасность протечки расплава между плитами и сокращает срок службы затвора.

Известен также скользящий ковшовый затвор, в котором подвижная плита с кор20 пусом установлена в направляющей раме, неподвижно укрепленной на днище ковша, а механизм прижима выполнен в виде идентичных независимых двуплечих рычагов, установленных соосно и вдоль пути пере25 мещения подвижной плиты, с индивидуальными прижимами на одном плече и, шарнирно контактирующими с корпусом подвижной плиты, приливами на другом.

Приливы, выполненные в виде сфер, 30 осуществляют передачу усилий прижима

768556 соответствующим участкам плит в поперечном направлении в месте, где центры приливов пересекают ось разливочного отверстия неподвижной плиты, что повышает надежность работы затвора (2).

Недостаток известного решения состоит в том, что усилия прижимных рычагов неодинаковы, а отрегулировать это подбором пружин затруднительно и, следовательно, неизбежен неравномерный износ соответствующих участков прилегания плит, что является существенным недостатком и этой конструкции затвора.

Целью изобретения является обеспечение равномерного прилегания плит и упрощение настройки прижима.

Эта цель достигается тем, что затвор дополнительно снабжен коромыслом, шарнирно установленным на плечах рычагов и на плече рычага, установленным по оси разливочного отверстия.

На фиг. 1 схематически изображен скользящий затвор, разрез; на фиг. 2 сечение А — А фиг. 1; на фиг. 3 — сечение

Б — Б фиг. 2.

На внешней поверхности днища футерованной емкости 1 для расплава, имеющей выпускную огнеупорную трубку 2, на ее броне 3, закреплены с возможностью сборки-разборки кронштейны 4, в которых смонтирована подвижная часть затвора, его привод и силовой рычажный механизм прижима подвижной части затвора к неподвижной.

Неподвижная часть затвора содержит заключенную в корпусе 5 огнеупорную плиту 6 с разливочным отверстием. При этом плита 6 с корпусом закреплены на днище емкости 1 так, что с трубкой 2 плита образует соосное и герметичное соединение.

Подвижная часть затвора содержит заключенные в корпусе 7 огнеупорную плиту

8 с разливочным отверстием и герметично и соосно соединенную с ней огнеупорную трубку 9, служащую для направления потока расплава при разливке.

Подвижная часть установлена с возможностью перемещения в направляющей раме

10, неподвижно закрепленной в кронштейнах 4.

Рычажно силовой механизм шарнирно связан с корпусом 7 затвора, осуществляя прижим подвижной плиты 8 к неподвижной 6.

Поверхности прилегания плит перед их установкой на рабочее место подгоняют друг к другу путем притирки, шлифовки или другим распространенным приемом.

Кроме того, плиты могут быть подогнаны также и перед их работой путем, например, притирки, многократно перемещая подвижную плиту приводом 11 собранного затвора.

Рычажно силовой механизм выполнен в виде двух идентичных рычагов 12 и 13, ус5

65 тановленных на одной горизонтальной осй

14 вдоль продольной оси подвижной плиты и симметрично относительно ее разливочного отверстия, контактирующих в средней части с коромыслом 15, установленным шарнирно на одном плече рычага 16 первого рода, с воздействием прижима на другое плечо, Концы рычагов 12 и 13 контактируют с корпусом 7 затвора посредством сферических приливов 17 и 18 или в случае необходимости роликов в месте, где ось, проходящая через центры приливов или ролики, пересекает ось разливочного отверстия в неподвижной плите 6.

Рычаги 12 и 13 могут быть выполнены и двуплечими. В этом случае одно плечо контактирует с коромыслом 15, а второе с корпусом 7. Однако такое исполнение громоздко и более удобно выполнять указанные рычаги в виде второго рода.

Рычаги 12 и 13 устанавливаются независимо с помощью собственных соответственно втулок 19 и 20 на оси 14 и имеют возможность независимых повротов вокруг этой оси.

Рычаг 16 своей втулкой 21 также установлен на оси 14 так, что плоскость поворота продольной оси рычага пересекает ось 14 посередине. В случае необходимости рычаг 16 может быть установлен и на другой горизонтальной оси.

Коромысло 15 выполнено в виде стержня круглого поперечного сечения, изогнутого в средней части по дуге окружности, с равными плечами и установлено в отверстии на коротком плече рычага 16 поперек и симметрично его продольной оси. Отверстие в рычаге 16 приработано таким образом, что допускает повороты коромысла в плоскости ортогональной продольной оси рычага 16, а также и вокруг продольной оси отверстия. Отверстие на коротком плече рычага 16 может иметь в сечении форму эллипса, длина малой оси которого соответствует диаметру коромысла 15, и кроме того, на продольной оси рычага 16 может иметь минимальные размеры, соответствующие диаметру коромысла.

Изогнутое в средней части коромысло 15 обеспечивает уравновешенную и точную установку равноплечего коромысла на рычаге 16, а также необходимый диапазон поворота коромысла. В случае необходимости коромысло может выполняться и в виде прямого стержня.

Плечи коромысла 15 шарнирно контактируют с рычагами 12 и 13, нижние поверхности контакта которых могут быть как плоскими, так и другой возможной формы.

В случае плоской поверхности углы рычага в месте контакта могут быть скруглены или завалены для обеспечения беспрепятственного поворота коромысла вокруг продольной оси рычага 16, 768556

Оптимальная толщина короткого плеча рычага 16 выбирается из условия исключения поворота коромысла 15 в плоскости продольной оси рычага 16 и отверстия в

его коротком плече, Для фиксации положения всех рычагов на оси 14 поворота втулки 19 — 21 могут быть снабжены, например, упругими кольцами, а на оси 14 выполнены соответствующие канавки, или винтами и канавками под винты, а также иначе или без них с возможностью поворота рычагов. Кроме

:того, можно и проще выполнить фиксацию, например, втулки 19 и 20 соответственно рычагов 12 и 13 выполняют достаточной длины так, что их торцы соприкасаются с противоположными торцами втулки 21 рычага 16. В перечисленных исполнениях должна быть обеспечена возможность независимых поворотов всех рычагов вокруг оси 14, а выбор того или иного исполнения несущественен и зависит от необходимости и возможности производства.

Силовой механизм содержит заключенные в стакане 22, упругий элемент 23 сжатия, опорный стержень 24 и подвижную резьбовую втулку 25 с граненым хвостовиком, ввинченную в резьбовое отверстие съемной крышки 26 стакана.

Упругий элемент 23, опорными поверхностями которого являются фланец втулки

25 и верхняя плоскость головки стержня

24, передает усилие прижима через нижнюю сферическую часть головки стержня

24 длинному плечу рычага 16.

Стержень 24 имеет возможность перемещения в направ,йяющих отверстиях втулки

25 и нижней части стакана 22.

Стакан 22 может быть выполнен монолитным за одно целое с кронштейнами 4 или съемным.

Врашением втулки 25 за ее хвостовик в отверстии крышки 26 подбирается необходимое усилие сжатия упругого элемента

23 и, соответственно, усилие прижима плит затвора. Таким образом, устройство подвижной втулки обеспечивает регулируемый прижим плит. В необходимых случаях можно обойтись и без втулки 25, используя для -прижима запанее выбранный упругий

-элемент, верхней опорой которого в данном случае является съемная крышка 26 стакана. Однако в случае ослабления при.жима приходится менять упругий элемент, что не удобно. Кроме того, для определенного производства может быть осуществлен и жесткий прижим плит без упругого элемента. В последнем случае может быть выполнено резьбовое соединение опорного степжня 24:с кронштейном 4.

Перемещения подвижной части затвора обеспечиваются штоком 27 гидравлического или пневматического привода 11. Т-образный наконечник штока 27 входит в паз корпуса 7 подвижной части затвопа, обес5

Зо

05 печивая с ним шарнирное соединение. Привод укреплен на неподвижной вертикальной перемычке 28 между рамой 10 и силовым прижимом по одну сторону от подвижной части затвора. Доступ к приводу обеспечивается как сверху, так и снизу, а также через окна в боковых кронштейнах 4.

Конструкция затвора допускает размещение привода со штоком и рычажного силового механизма по разные стороны от подвижной части затвора. Кроме того, рычажный силовой механизм может быть расположен и под прямым углом к оси привода, ролики или сферические приливы рычагов

12 и 13 контактируют с корпусом подвижной части затвора на продольной оси подвижной плиты 8 по разные стороны от оси ее разливочного отверстия.

Рабочие поверхности корпуса 7 подвижной части затвора, шарнирно контактирующие с приливами или роликами рычагов

12 и 13, могут быть выполнены плоскими, цилиндрическими или другими в зависимости от типа контакта — скольжения или качения.

Наиболее удобное соотношение плеч рычагов выбирается в зависимости от необходимого усилия прижатия плит затвора, При этом предпочтительно контактирование коромысла 15 с рычагами 12 и 13 возможно ближе к сферическим приливам или роликам, а отношение длины плеча рычага

16 с силовым прижимом к длине его короткого плеча с коромыслом 15 выполнять возможно большим.

Кронштейны 4 затвора прикреплены к корпусу 5 неподвижной плиты 6 и могут быть также прикреплены и к броне 3 емкости 1.

Кронштейны 4 могут быть закреплены шарнирно с корпусом 5 неподвижной плиты и снабжены замками. Тогда при установке и замене плит кронштейны можно откидывать на шарнирах в сторону, предварительно ослабив силовой ппижим, например, вращением втулки 25. Разборка и сборка в этом случае облегчаются, Для обеспечения соорки-разборки рычажного механизма ось 14 выполняется съемной.

При сборке-разборке и замене плит подвижная часть корпусом 7 опирается на направляющую раму 10.

Кронштейны 4 могут быть снабжены защитной схемной плитой 29 для исключения обрызгивания расплавом и черезмерного нагрева рычажного механизма.

Скользящий затвор работает следующим образом.

Перед заполнением расплавом металлургической емкости 1 подвижную часть затвора устанавливают в крайнее левое положение. При этом поверхность скольжения подвижной плиты 8 перекрывает разливочное отверстие неподвижной плиты 6, 768556

60 а усилие силового прижима, воздействующего на длинное плечо рычага 16 и передаваемого его коротким плечом через коромысло 15 рычагам 12 и 13, контактирующих с равными плечами коромысла, обеспечивает силовое прижатие подвижной плиты 8 к неподвижной 6 посредством прижима емых к рабочим поверхностям корпуса 7, сферических приливов 17 и 18 или роликов. Вследствие равенства длины плеч коромысло 15 передает равные усилия прижима соответствующим участкам прилегания плит затвора.

Выпускную трубу 2 и разливочное отверстие в неподвижной плите 6 заполняют смесью песка и графитового порошка или устанавливают какую-либо другую пробку, предотвращающую застывание расплава в трубке 2. Затем емкость 1 заполняют расплавом, проводят все технологические операции и транспортируют к месту разливки.

После установки емкости 1 с затвором на рабочем месте над металлоприемником производят регулируемый разлив металла или расплава. Штоком 27 привода 11 подвижную часть затвора перемещают вдоль направляющей рамы 10 до положения, при котором совмещаются отверстия в неподвижной 6 и подвижной 8 плитах. Производят удаление пробки известными способами, а затем устанавливают подвижную часть затвора в положение, при котором разливочное отверстие подвижной плиты 8 частично перекрывает разливочное отверстие в неподвижной плите 6. Площадь сечения проходного отверстия между плитами увеличивают (или уменьшают) путем перемещения подвижной части по направляющей раме 10 в правое (левое) положение по мере опорожнения (или для случая уменьшения расхода) емкость 1, стабилизируя расход металла, протекающего по разливочным каналам затвора, В случае необходимости перемещением подвижной части в крайнее левое положение можно прекратить разливку.

При всех положениях подвижной части затвора относительно неподвижной равноплечим коромыслом 15 через рычаги 12 и

13 передают равные усилия прилегания соответствующим участкам плит в месте под разливочным отверстием в неподвижной плите 6. Возможные неровности плит и отклонения нижней рабочей поверхности корпуса 7 от горизонтальной плоскости компенсируются соответствующими поворотами в противоположных направлениях рычагов 12 и 13 и контактирующих с ними плеч коромысла 15, поворачивающимся в отверстии на коротком плече рычага 16 в плоскости ортогональной продольной оси рычага 16. При поворотах рычагов 12 и 13 плечи коромысла 15 скользят по рабочим поверхностям контакта. Упругим элементом

23 при любых положениях подвижной части затвора, а также и при ее движении обеспечивается плотное прилегание подвижной плиты к неподвижной. Поворотом рычага 16 обеспечивается необходимый диапазон перемещений поворачивающегося коромысла 15.

Вне зависимости от каких-либо факторов, влияющих на работу силового прижима, усилия прилегания соответствующих участков подвижной плиты 8 к неподвижной 6 под ее разливочным отверстием при любом положении подвижной части затвора равны. Поскольку обеспечивается равномерное прилегание плит, то в процессе работы затвора обеспечивается и равномерный их износ, исключая образование зазора между плитами, а, следовательно, повышается как надежность работы затвора, так и срок его службы.

Так как коромыслом 15 автоматически передаются равные усилия двум самоустанавливающимся рычагам 12 и 13, а, следовательно, и равные усилия прилегания плит, то регулирование силового прижима упрощается и сводится к установке заданной длины одного упругого элемента 23, например, вращением втулки 25, сжимая упругий элемент.

Использование данного затвора позволяет ускорить и упростить настройку рычажно-силового механизма прижима, исключая неточности изготовления и установок, а также влияние колебаний температуры на соотношение усилий каждого рычага, обеспечивающих равные усилия прижима.

Формула изобретения

Скользящий затвор металлургической емкости, смонтированный на ее днище и содержащий подвижную и неподвижную плиты с разливочными отверстиями, при этом подвижная плита установлена в корпусе, с которым шарнирно связан механизм прижима плит, выполненный в виде двух симметрично расположенных независимых рычагов, востановленных соосно и имеющих силовой прижим, отлича юшийся тем, что, с целью обеспечения равномерного прилегания плит, затвор дополнительно снабжен коромыслом, шарнирно установленным на плечах рычагов и на плече рычага, установленного по оси разливочного отверстия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 455803. кл, В 22D 41/08, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 550238, кл. В 22D 4 1/08, 1975.

768556

2l /4 фиг l фиг 2

2l фиг:,7

Составитель И. )Курина

Редактор Е. Братчикова Техред О. Павлова Корректор О. Гусева

Заказ 2261/10 Изд. № 512 Тираж 889 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2