Уравнительный клапан доменной печи

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналнстнческнк

Реслублнк (11956565 (61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 04)) 281 (21) 3241294/22-02 (g ) М. Кп.з

С 21 В 7/20 с присоединением заявки ¹Государственный комитет

С СС P но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070982. Бюллетень ¹ 33

Дата опубликования описания 070982 (53) УДК669.162. .215.243.4 (088.8) 1

Н.Г.Селегей, A.È.Ëåñíîé, В.Д.Сергиенко и И. Н.ИНЯЗЕ@",, тт е зПАЯ . А t g? "Н "1

1 4 ° ° . " 1

Днецропетровский ордена Трудового Красного "Энаменй . .металлургический институт (72) Авторы, изобретения (71) Заявитель (54) УРАВНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к оборудованию доменной печи.

Известен уравнительный клапан, состоящий из корпуса с вмонтированным в него седлом, шарнирно соединенной с рычагом, неподвижно установлен-. ном на валу, опиракщемся на подшипниковые опоры и посредством рычажной системы соединенным с приводом, состоящим.из редуктора и электродвигателя. На валу клапана установлен контргруз, служащий для прижатия тарели к седлу в закрытом положении клапана (1) . 15

Недостатком таких клапанов является ограниченный срок службы их деталей. Это объясняется тем, что в процессе открывания клапана тарель движется с малой скоростью и детали клапана (седло, тарель и. корпус), находясь продолжительное время в движу. щемся с большой скоростью запыленном потоке газа, быстро выхоцят иэ строя.

Малая скорость открывания клнпана обусловлена тем, что в период разгона двигателя ему необходимо преодо,леть максимальный момент, соэдавае- 30 жй давлением газа на тарель и массой контргруэа.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является клапан, состоящий из корпуса с седлом, тарели, шарнирно соединенный с рычагом,. неподвижно установленным на валу, опирающемся на подшипниковые опоры.

Вал клапана сообщен с приводом посредством цепи, один конец которой взаимодействует с установленным на нем сектором, а другой — с установленным на валу червячного редуктора барабаном, выполненным с эксцентриситетом таким образом, что его радиус увеличивается пропорционально уменьшению моментов на валу клапана при открывании. 3TQ дает воэможность облегчить работу привода и уменьшить

его установочную мощность (2).

Однако недостатком этого клапана также является малый срок службы деталей, связанный с его медленным отк рыванием,(время открывания 2;5-3 с).

Цель изобретения — увеличение срока службы и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем,. что уравнительный клапан доменной печи, включакщий корпус с седлом, та956565 рель, шарнирно соединенную с рычагом, фиг. 5), силы действия на него ролиэакрепленным на валу, установленном ков создавBJIM на валу 5 момент, рав, s двух подшипниковых опорах, привод ный моменту, определяемому давлением поворота вала, клапан снабжен наса- уплотняемого в рабочем пространстве женной на валу соосно с ним обоймой, газа на тарель 3. внутри которой закреплен кулачок с $ Предлагаемое устройство работает двумя роликами, симметричными от но- следующим ббразом. сительно оси вала, сочленными с рыча- В открытом положении клапана рогами, одни концы которых подпружине- лики 8 контактируют с поверхностью ны, а другие шарнирно соединены с профиля кулачка в точке, расположенобоймой;.при этом обойма связана с )O ной на наименьшем расстоянии от цент приводом вращения кривошипно-шатунным ра кулачка ((0). механизмом. При закрывании клапана крутящий

За счет того, что установленный момент передается от привода на прина валу кулачок взаимодействует с водную обойму 11, при вращении котодвумя подпружиненными и связанными 5 рой ролики перемещаются по повеРхс приводной обоймой роликами, разгон ности профиля кулачка, отклоняясь от

15 привода осуществляется до нач.ала его малой оси на угол о(. (фиг. 5) . открывания клапана, а упругий элемент При этом расстояние от центра кулачпри этом накапливает энергию, которую ка до точки контакта его с роликами он отдает в период открывания клапа- будет. увеличиваться и ролики посредна системе вал-рычаг-тарель. Так О ством рычагов будут деформировать Упкак в период открывания клапана на .Ругие элементы. За счет этого приводсистему вал-рычаг-тарель будет- дейст- ная обойма 11 будет воздействовать на вовать момент, передаваемяй от приво кулачок 7, передавая ему момент (>), да через обойму, и момент, обусловлен- который пропорционален углу с(. Это ный величиной деформации упругого 25 Объясняется тем, что абсолютная велиэлемента, то скорость движения таре- чина силы действия роликов 8 на кулали будет в несколько раэ выае, чем . чок 7 (N) зависит от величины деформау типовых уравнительных клапанов. ции упругого элемента, а величина

На фиг. 1 показан предлагаемый плеча этой силы (h) (сила h направуравнительный клапан доменной печи; 30 лена по радиусу кривизны профиля куна фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1; лачка) также. изменяется с измененина фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; ем oL. на фиг. 4 - вид Г на фиг. 1; на

В период, когда М будет равен фиг. 5 — разрез В-В на фиг. 3. моменту, обусловленному трением в

Клапан состоит из коРпУСа 1 с 3f опорах 6 и действием на вал силл вевмонтированным в него седлом 2, вхо- са деталей (тарели 3 рычага 4), дЯщим в контакт с тарелью 3, шарнир- кулачок 7 начнет вращаться синхронносоединенной с рычагом 4, неподвиж- но с приводной обоймой 11 и останоно насаженным на валу 5, опиРакюцемсЯ вится, когда тарель 3 зайдет в конна Подшипниковые опоРы 6. На валУ 5 щ такт с седлом 2. После того обойнасажен кулачок 7, имекщий элипСооб- ма 11 вращается до тех пор, пока мораэный профиль и взаимодействующий мент, передаваемый кулачку (М„), бус двумя симметрично расположенными дет равен требуемому моменту поджаРоликами 8, каждый из которых соеди тия тарели 3 к седлу 2 (величина назнен чере- поДшипниковую Опору с Ры 5 Ванного момента рассчитывается из чагом 9, один конец котоРого соеди- условия создания требуемых удельных

45 нен с Упругим элементом 10 (пружиной ° давлеиий в зоне контакта седла 2 с

РессоРОй), а втоРой конеЦ вЂ” с пРивоД- тарелью 3) ной обоймой 11 посредством шарнира.

При открывании клапана. приводная

ПРИВОДНаи Обсй а 11 УСтаидЕНа СО- Обойма 11 посредством „ ивода приосно с валом 5 в подшипниках 12 р свя Ю водится во вращение (ролики 8 перезана посР дством кривошипно-шатунно- мещаются по поверхности профиля куго механизма 13 с пРиводом вращения ° лачка в сторону Уменьшения угл.а d.) . состоищим из чеРвЯчного РеДУктоРа 14 При этом упругий зле ент 10 отдает и электродвигателя 15 (кинематичес- накоп енную при его деформации энеркаЯ . сВЯзь приВОДнОй Обоймй 11 с пРи — 55 гию приводу способствуя разгону пос водом может осУществлЯтьсЯ и посРед- леднего, а кулачок 7 остается неподством дРУгих элементов, напРимеР, Вижн ям до тех пор, пока ролики 8 не зубчатых секторов или цепной переда-,переместятся на угол р (фиг, 5) . чи) . В этот период момент Мд будет равен

1 еомет ические параметры профиля SO моменту (Ml-), обусловленному давлеЕО МЕ кулачка 7 и жесткость упругого эле- нием газа на тарель . д вал наЧнет вращаться. Так как при открывании клапана давление газа в аданный угол

11 на максимально эаданны рабочем пространстве понижается, в

11 (ф 65 угол встречи тарели 3 с потоком гаотносительно кулачка (угол ф, 95.6,565 за уменьшается (это ведет к интенсивному снижению усилия действия газа на тарель), то момент М реэко уменьшается. Следовательно, благодаря моменту, равному Mn — М, вал 5 получит ускорение и угловая скорость его значительно возрастет по сравне. нию с.ведущей обоймой 11. В дальнейшем после того, как моменты М„ и

М выравниваются (при угле р,близком к нулю), оба вала будут открываться 10 синхронно до поворота тарели 3 на

90о

Расчеты и исследования, проведенные на лабораторной установке, выполненной в масштабе 1:2 к натуре, пока- 5 зывают, что время открывания клапана уменьшается в 10 и более раз по сраВнению с существующими конструкци ямн, а это дает возможность значительно увеличить срок службы. 20

Мощность привода в предлагаемой конструкции клапана меньше, чем в существукщих конструкциях. Это объясняется тем, что на валу клапана умейьшается момент из-за отсутствия контргруза, а разгон двигателя происходит в благоприятных условиях, так как в этот период упругий элемент отдает ему накопленную ранее энергию.

Применение предлагаемой конструкции дает возможность увеличить срок службы уравнительного клапана до

21 мес. Ожидаемая эффективность эа год по одной доменной печи 1550 руб.

Формула изобретения

Уравнительный клапан доменной печи, включакщий корпус с седлом, тарель, шарнирно соединенную с рычагом, закрепленным на валу, установленном на двух подшипниковых опорах, привод поворота вала, о т л и ч а юшийся тем, что, q целью увеличения срока службы и упрощения конструкции, клапан снабжен насаженной на валу соосно с ним обоймой, внутри . которой закреплен кулачок с двумя роликами, симметричными относительно оси вала, сочлененными с рычагами, одни концы которых подпружинены, а другие шарнирно соединены с обоймой, при этом обойма связана с приводом вращения кривошипно-шатунным механизмом.

Нсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Доменное оборудование. Ката-.лог, 4 11, М., 1975.

2. Авторское свидетельство -СССР

Р 180205, кл, С 21 В 9/12, 1961.

956565

Составитель Б.Раковский.

Техред Е.Харитончик. Корректор Е.Рошко

Редакт ор Н. Киштули нец

Заказ

6521/5 Тираж 58 7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ф»

Филиал IIIIII "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4