Установка для завантаження шахтної печі

1. Установка для загрузки шахтной печи, содержащая центральный бункер, оборудованный нижним герметичным затвором, вращающийся и поворотный распределительный желоб, установленный с возможностью съема сверху на шахте печи-в двух боковых фланцах при помощи цапф, размещенных в подшипниках двух горизонтальных поперечин, расположенных параллельно по обе стороны распределительного желоба, привод распределительного желоба, включающий установленные в кольцевых удерживающих профилях два зубчатых венца, предназначенных для поворота распределительного желоба вокруг вертикальной оси печи и для изменения угла его наклона относительно этой оси путем поворота распределительного желоба относительно горизонтальной оси цапф, и контактирующие с зубчатыми венцами ведущие звенья привода, независимые друг от друга, при этом горизонтальные поперечины расположены внутри второго венца качения и жестко связаны с ними, о т л и ч а ю щ а я » с я тем, что оба боковых фланца образованы лапками одной скобы U-образной формы, расположенной поперечно относительно распределительного желоба, а первый зубчатый венец снабжен изогнутым элементом, центр кривизны которого расположен на пересечении вертикальной оси печи и горизонтальной оси цапф, по меридиану изогнутого элемента выполнена канавка с параллельными краями, при этом один из боковых фланцев снабжен рычагом, который является продолжением фланца и на конце которого с возможностью поворота закреплен башмак, причем ось.поворота башмака проходит через центр кривизны изогнутого элемента. 2. Установка по п. ^ о т л и ч а ю щ а я с я тем, что изогнутый элемент выполнен в виде колпака в форме сектора сферической поверхности, проходящего горизонтально на дуге около 120"С, 3. Установка по пп.1, 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она снабжена цилиндрическим сектором, который жестко связан с удерживающим кольцевым профилем первого зубчатого венца и покрыт колпаком. 4. Установка по п. 1, отличающ а я с я тем, что она снабжена механизмом привода, связанным с герметичным затвором для обеспечения вращения и осевого перемещения вдоль вертикальной оси печи, причем ось вращения его проходит через центр кривизны изогнутого элемента. 5. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена питающим патрубком, подвешенным под бункером коаксиально "вертикальной оси печи в открытом цилиндрическом пространстве, образующемся в результате вращения изогнутого элемента вокруг вертикальной оси. 6. Установка по п. 5, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена водоохлаждаемым змеевиком, размещенным з стенке питающего патрубка. с > о NO 00 a їм О 26978 Изобретение относится к металлургии, в частности, к установке для загрузки шахтной печи. За прототип заявляемого изобретения принята установка для загрузки шахтной печи, содержащая центральный бункер, оборудованный нижним герметичным затвором, вращающийся и поворотный распределительный желоб, установленный с возможностью съема сверху на шахте печи в двух боковых фланцах при помощи цапф, размещенных в подшипниках двух горизонтальных поперечин, расположенных параллельно по обе стороны распределительного желоба, привод распределительного желоба, включающий установленные в кольцевых удерживающих профилях два зубчатых венца, предназначенных для поворота распределительного желоба вокруг вертикальной оси печи и для изменения угла его наклбна относительно этой оси путем поворота распределительного желоба относительно горизонтальной оси цапф, и контактирующие с зубчатыми венцами ведущие звенья привода, независимые друг от друга, при этом горизонтальные поперечины расположены внутри второго венца качения и жестко связаны с ними. Одним из преимуществ этой известной установки является возможность съема ее желоба через механизм его привода и возможность легкой адаптации к существующим доменным печам взамен обычной конусной установки для загрузки. К недостаткам ее следует отнести тот факт, что зубчатое зацепление установки испытывает значительную перегрузку в процессе эксплуатации под действием веса желоба, что приводит к быстрому износу понижению срсса ее эксплуатации. В основу изобретения поставлена задача повышения эксплуатационных характеристик устройства для загрузки шахтной печи путем снабжения одного из боковых фланцев U-образной скобы удлиняющим рычагом с башмаком, взаимодействующим с направляющей канавкой изогнутого элемента зубчатого венца, что позволяет уменьшить момент силы, действующей на зубчатое зацепление, за счет увеличения длины плеча, образованного удлиняющим рычагом одного из фланцев, а также за счет направления усилия поворота желоба в перпендикулярном направлении относительно упомянутого рычага, которое обусловливается скольжением башмака относительно канавки изогнутого элемента зубчатого венца. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Поставленная задача достигается за счет того, что в установке для загрузки шахтной печи, содержащей центральный бункер, оборудованный нижним герметичным затвором, вращающийся и поворотный распределительный желоб, установленный с возможностью съема сверху на шахте печи а двух боковых фланцах при помощи цапф, размещенных в подшипниках двух горизонтальных поперечин, расположенных параллельно по обе стороны распределительного желоба, привод распределительного желоба, включающий установленные в кольцевых удерживающих профилях два зубчатых венца, предназначенных для поворота распределительного желоба вокруг вертикальной оси печи и для изменения угла его наклона относительно этой оси путем поворота распределительного желоба относительно горизонтальной оси цапф, и контактирующие с зубчатыми венцами ведущие звенья привода, независимые друг от друга, при этом горизонтальные поперечины расположены внутри второго венца качения и жестко связаны с ними,' согласно изобретения, оба боковых фланца образованы лапками одной скобы U-образной формы, расположенной поперечно относительно распределительного желоба, а первый зубчатый венец снабжен изогнутым элементом, центр кривизны которого расположен на пересечении вертикальной оси печи и горизонтальной оси цапф, по меридиану изогнутого элемента выполнена канавка с параллельными краями, при этом один из боковых фланцев снабжен рычагом, который является продолжением фланца и на конце которого с возможностью поворота закреплен башмак, причем ось по- • ворота башмака проходит через центр кривизны изогнутого элемента. При этом изогнутый элемент выполнен в виде колпака в форме сектора сферической поверхности, проходящего горизонтально на дуге около 120°, и установка снабжена цилиндрическим сектором, который жестко связан с удерживающим кольцевым профилем первого зубчатого венца и покрыт колпаком, а также механизмом привода, связанным с герметичным затвором для обеспечения вращения и осевого перемещения вдоль вертикальной оси печи, причем ось вращения его проходит через центр кривизны изогнутого элемента. Кроме того, установка снабжена питающим патрубком, подвешенным под бункером коаксиально вертикальной оси печи в открытом цилиндрическом пространст 26978 ве, образующемся в результате вращения изогнутого элемента вокруг вертикальной оси, и водоохлаждаемым змеевиком, размещенным в стенке питающего патрубка. Следовательно, когда первый венец качения осуществляет относительное перемещение по отношению ко второму венцу качения, либо путем ускорения, либо путем изменения направления вращения, колпак непосредственно поворачивает кронштейн и скобу вокруг горизонтальной оси и это усилие поворота передается непосредственно на желоб. Этот поворот кронштейна становится возможным благодаря скольжению башмака в канавке колпака. Учитывая, что поворот кронштейна передается посредством скобы, это усилие равномерно распределяется по двум осям подвешивания желоба. Герметичный затвор, который обеспечивает герметичность между бункером и внутренней частью печи, предпочтительно, приводится в действие механизмом привода с известными сами по себе осевым и поворотными движениями. Согласно настоящему изобретению, этот механизм привода размещается таким образом, что его ось проходит через центр кривизны колпака. Это расположение позволяет иметь минимальные габариты, необходимые для управления герметичным затвором, учитывая, что последний, при своем открытии и закрытии, выполняет круговое перемещение, концентрично колпаку таким образом, что перемещение колпака не затрудняет управление герметичным затвором и наоборот. На фиг. 1 показана установка для загрузки согласно настоящему изобретению, вертикальный разрез; на фиг 2. - то же, вид в плане; на фиг. 3 - вид в плоскости разреза перпендикулярно виду по фиг. 1; на фиг. 4 - схематическая иллюстрация поворота кронштейна в результате перемещения колпака; на фиг. 5 и 6 - два вида в перспективе под разными углами скобы подвешивания желоба и его колпака управления; на фиг. 7-11 - схематические виды пяти разных наклонов, выполняемых под действием колпака; на фиг. 7а, 8а и 11а - в увеличенном масштабе виды деталей перемещения башмака в канавке колпака. Сначала приводятся ссылки на фиг. 1-3 для краткого описания лиментов, составляющих установку, предложенную в настоящем изобретении. На фиг. 1 и 3 позицией 1 показана головка доменной печи, на верхнем фланце которой крепится картер 2, содержащий механизм при 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вода распределительного желоба 3 для его поворота вокруг центральной вертикальной оси X и для изменения его наклона по отношению к этой оси путем поворота вокруг горизонтальной оси подвешивания У. Над картером 2 находится коробка 4, над которой, в свою очередь, установлен центральный питающий бункер 5. Этот бункер может быть изолирован от коробки герметичным затвором 6, взаимодействующим с кольцевым седлом 1, закрепленным на фланце 8. между коробкой 4 и бункером 5. Механизм привода желоба 3 содержит, в основном, первую и вторую группы качения, состоящие, соответственно, из двух колец 9, 10, жестко связанных со стенкой картера 2, и двух зубчатых венцов качения 11, 12, двигающихся под действием силы тяжести вокруг колец 9 и 10 посредством известных средств качения таких, как шарики или ролики. Оба зубчатых венца 11, 12 независимо приводятся в движение непоказанными на чертежах шестернями, которые являются частью системы привода, позволяющей либо синхронно вращать оба венца 11, 12, либо задерживать или ускорять венец 11 по отношению к венцу 12. Каждый из двух венцов 11,12 содержит кольцевой удерживающий профиль 13, 14, соответственно, расположенные соосно один над другим. Две горизонтальные параллельные поперечины 15, 16 приварены внутри удерживающего профиля 14 нижнего венца 12 на достаточном расстоянии от центральной оси X для возможности подаешивания желоба 3. Подвешивание этого желоба 3 выполняется посредством боковых фланцев 17, 18, причем каждый из этих фланцев снабжен наружной цапфой 19, 20, которые удерживаются с возможностью поворота в подшипниках, предусмотренных в каждой из поперечин 15, 16. Следовательно, наклон желоба 3 по отношению к вертикальной оси X может изменяться путем поворота цапф 19, 20 вокруг их оси горизонтального подвешивания У в поперечинах 15,16. Вышеприведенное описание подвешивания и привода распределительного желоба 3 точно соответствует установке сог-, ласно прототипу. Установка, согласно настоящему изобретению, отличается от известной установки передачей усилия венца качения 1 1 с целью поворота желоба 3 вокруг его горизонтальной оси подвешивания У, В противоположность известной установке, оба боковых фланца 17 Ио 18 не являются независимыми фланцами," 26978 а составляют фактически лапки одной скобы U-образной формы, проходящей в поперечном направлении по отношению к желобу 3 (см. также фиг 5 и 6). Эта конструкция имеет уже преимущество в том, что скоба 21 может сниматься вместе с фланцами 17 и 18 после съема желоба 3. Следовательно, нет необходимости, как в известной установке, раздельно снимать фланцы и, кроме того, отмечать и фиксировать положение одного фланца относительно другого. Как показано на фиг. 5 и 6, кольцевой профиль 14 зубчатого венца 11 имеет на дуге примерно в 120' цилиндрический сектор 22, проходящий наверх до коробки 4. Этот цилиндрический сектор 22 закрыт колпаком 23 в форме сектора сферической поверхности, центр кривизны которого 0 находится на пересечении вертикальной оси X и горизонтальной оси У поворота желоба 3. Этот колпак 23 содержит удлиненную канавку 24 или вырез с параллельными краями, продольная ось которой проходит по меридиану сферической поверхности колпака 23 Эта канавка 24 служит для направления и для скольжения башмака 25, предусмотренного на конце рычага 26, который жестко связан со скобой 21 и который может быть образован продолжением одного из фланцев 17 или 18. Конец этого рычага 26 выполнен в форме цапфы 27, на которой размещается башмак 25 таким образом, что он может поворачиваться относительно рычага 26 и наоборот, вокруг оси А цапфы. Эта ось поворота А сориентирована, согласно одному из признаков изобретения, так, чтобы проходить через центр кривизны 0 колпака 23. В показанном примере башмак 25 просто скользит в канавке 24 посредством трения вдоль стенок. Для улучшения этого скольжения, можно снабдить башмак 25 системой качения. Когда оба венца качения 11,12 синхронно приводятся в движение с одной и той же угловой скоростью, распределительный желоб 3 поворачивается вокруг вертикальной оси X с постоянным наклоном для распределения загрузочного материала по кругу на поверхности загрузки. Если конец качения 11 осуществляет под действием планетарного механизма привода относительное перемещение по отношению к скорости вращения венца 12, колпак 23 действует на рычаг 26, поворачивая скобу 21 вокруг горизонтальной оси У, для изменения наклона желоба 3 по отношению к вертикальной оси X. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 8 Этот поворот рычага 26 сопровождается скольжением башмака 25 в канавке 24. Теоретически можно сократить длину дуги колпака и, в крайнем случае, до наличия сферического кронштейна, необходимого для определения канавки. Однако на практике предпочтительней расширять колпак, например, до 120°, как показано в примере, для получения лучшего распределения усилий на профиле 13. Фиг. З ІЛ 4 схематически иллюстрируют три разные угловые положения желоба 3 под действием колпака 23. Положение, показанное сплошными линиями, является средним положением, соответствующим вертикальной ориентации рычага 26, при котором башмак 25 находится в самом верхнем положении в канавке 24. Показанные прерывистыми линиями положения 28 и 29 желоба отражают, соответственно, максимальные и минимальные наклоны желоба, причем последнее положение является вертикальным положением. Как показано на фиг. 3 и 4, эти крайние наклоны достигаются от среднего наклона путем относительного вращения колпака 23 по отношению к подшипнику качения 12 либо в одном направлении, либо в противоположном направлении, и сопровождаются опусканием башмака 25 в канавке 24 колпака 23. Как это подтверждается на фиг 4, амплитуда вращения колпака 23, необходимая для поворота желоба 3 от вертикального положения до положения максимального наклона 3 оставляет менее 1/4 оборота. Благодаря скобе 21, пара сил рычага 26 равномерно распределяется на двух цапфах 19 и 20, что в сравнении со случаем, когда желоб приводится в действие только с одной стороны, исключает моменты опрокидывания на цапфах. Учитывая, что плечо рычага 26 может быть относительно длинным, получают благоприятней соотношение передачи усилий. Кроме того, длина этого плеча 26 зависит от высоты сектора 22. В сравнении с известными механизмами механизм, предложенный в настоящем изобретении, дает то преимущество, что усилие поворота желоба всегда действует перпендикулярно плечу 64 независимо от наклона желоба. В варианте выполнения, показанном на чертежах, скоба 21 проходит над желобом 3. Однако, можно размещать скобу таким образом, чтобы она была сориентирована в противоположном направлении, то есть чтобы она проходила под желобом 3. В этом случае, она может 26978 быть выполнена в форме люльки для верхнего конца желоба 3. Теперь, более детально, со ссылкой на фиг, 7-11, будет описан поворот желоба 3 вокруг его оси подвешивания У под действием относительного перемещения венца 11 по отношению к венцу 12. На фиг. 7 показан средний наклон-желоба 3, соответствующий наклону, показанному сплошными линиями на фиг. 3. В этом положении, плечо рычага 3 занимает свое вертикальное положение, причем вследствие этого башмак. 25 автоматически находится в вершине своего хода в канавке 24. Когда колпак 23 повернут на угол в направлении по фиг. 8, под действием относительного вращения венца 11 по отношению к венцу 12, плечо рычага повернуто в направлении приподнимания желоба 3, то есть к увеличению наклона по отношению к вертикальной оси X. Это движение обязательно сопровождается опусканием башмака 25 в канавку 24 колпака 23, что показано на фиг. 8а. Если колпак 23 продолжает свое относительное перемещение в том же самом направлении, приближаются к положению по фиг. 9, на которой показано максимальное угловое смещение В колпака 23, соответствующее максимальному наклону желоба 3, при котором башмак 25 устанавливается на дне канавки 24. Когда, исходя из положений по фиг. 7, колпак 23 повернут на угол Е в направлении, противоположном направлению по фиг. 8, находятся в симметричной ситуации по отношению к фиг. 7, как это показано на фиг. 10. Следовательно, наклон желоба 3 уменьшается по отношению к вертикальной оси X, в то время, как башмак 25 занимает то же самое положение в канавке 24, что и в положении по фиг. За. Продолжение вращения колпака 23 к максимальному угловому смещению на угол В , опускает желоб 3 в вертикальном положении по фиг. 11 В этом положении, башмак 25 снова оказывается, как это показано на фиг. 11а, на две канавки 24 в том же самом положении, что и положение, которое он занимает на фиг. 9. Теперь следует вернуться к фиг. 1 для иллюстрации преимущественных возможностей, которые предоставляет устройство привода, предложенное настоящим изобретением. При вращении желоба 3 вокруг вертикальной оси X, горизонтальные габариты колпака 23 заметно соответствуют кольцевой поверхности, эквивалентной проекции колпака 23 а горизонтальной плоскости. Другими слова 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 10 ми, цилиндрическое пространство остается свободным в центре для установки в нем питающего патрубка 30, управляющего падением загрузочного материала на желоб 3. Этот патрубок 30 может просто устанавливаться на удерживающем кольце 31, жестко связанном с фланцем 8. Этот патрубок, предпочтительно, охлаждается водой благодаря охлаждающему змеевику 32, утопленному в теплопроводящий слой бетона, нанесенный вокруг стенки патрубка. Это охлаждение помимо своего непосредственного воздействия на стенку патрубка, защищает, кроме всего остального, мягкую лрокладку затвора от тепловых излучений. Другое преимущество заключается в возможности использования герметич-" ного затвора. Затвор несет управляющий кронштейн, приводимый в движение механизмом осевого и поворотного перемещения и ось которого наклонена по отношению к оси седла затвора. Такой механизм управления герметичным затвором 6 обозначен позицией 33. Этот механизм крепится на стенке коробки 4. Кронштейн управления затвором 6 образован вилкой 34, которая может приводить во вращение механизмы привода 33 вокруг своей оси управления В. Герметичный затвор 6 установлен на конце плеча рычага 35, поворачивающемся вокруг конца вилки 34, причем другой конец плеча рычага 35 приводится в движение в осевом направлении механизмом 33 для поворота рычага 35 вокруг его точки крепления к вилке 34. Открытие герметичного затвора 6 включает в себя, прежде всего, осевое движение механизма 33 для поворота рычага 35 в направлении против часовой стрелки с целью высвобождения затвора 6 из своего седла 7. Далее вилка 34 поворачивается вокруг оси вращения В для смещения затвора 6 посредством движения вращения к положению отстоя. Ясно, что закрытие затвора включает в себя те же самые фазы, но в обратном направлении. Ориентируя механизм привода затвора 6 таким образом, что его ось вращения В вилки 34 проходит через центр 0 колпака 23, герметичный затвор 6 пере-, мещается согласно круглой кривой, которая концентрична колпаку 23. Другими словами, s положении отстоя затвор 6 может занимать очень сокращенное пространство между колпаком 23 и стенкой коробки 4, в то время, как при его перемещении он может также перемещаться в этом пространстве таким образом, чтобьГ 11 12 26978 затвор 6 не мешал движению колпака 23 или наоборот. Более эффективная подача усилия поворота на распределительный желоб и одновременное снижение усилия, подаваемого на зубчатую передачу, достигается за счет того, что, эо-первых, один из боковых фланцев снабжен рычагом, удлиняющим этот фланец, на конец которого насажен башмак, а во-вторых, за счет скольжения упомянутого башмака в канавке изогнутого элемента, которым снабжен зубчатый венец. Первый фактор способствует удлинению плеча момента силы, передаваемой на зубчатое зацегшение при повороте желоба, и тем самым уменьшает величину усилия. Второй фактор создает условия для скольжения башмака, являющегося концом образованного рычага, в канавке сферической по ФИГ. 5 10 15 20 верхности таким образом, что его ориентация всегда совпадает с перпендикулярным направлением усилия поворота желоба независимо от наклона последнего, что также уменьшает усилие, передаваемое на зубчатое зацепление устройства. Конструкция установки для загрузки, согласно настоящему изобретению, не исключает другие преимущественные варианты выполнения, аналогичные описанным в прототипе. Например, система охлаждения подвески желоба и его механизма привода может быть использована без модификаций в установке согласно настоящему изобретению. Таким же образом, несмотря на наличие скобы 21, согласно настоящему изобретению, можно предусмотреть съемное устройство прицепления желоба, как в вышеуказанном документе. 8 19 « і? З І--Х {8. *6 20 26978 26978 24 , 2b 23 %** 22 ИГ. 5 Ф ИГ. 6 14 Ї4 26978 Ф ИГ. 7 25 ФИГ 9 Ф ИГ.П Упорядник Техред М, Келемеш Коректор М. Самборська Замовлення 545 Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101