Шлаковоз

Реферат: Шлаковоз включає шлакову чашу, встановлену в опорному кільці з поворотними цапфами на ходовому візку. На опорному кільці змонтовані регульовані за розміром обмежувачі радіального переміщення стінок чаші, які взаємодіють з приливами шлакової чаші, виконаними в області поворотних цапф. UA 108695 U (54) ШЛАКОВОЗ UA 108695 U UA 108695 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до металургії і може бути використана при проектуванні і виготовленні шлаковозів для транспортування рідких металургійних шлаків. Відомі конструкції шлаковозів для транспортування рідких металургійних шлаків або розплавів, в яких опорне кільце використовується для підтримки чаші у вертикальному положенні (при завантаженні і транспортуванні шлаку) або для кантування чаші (у момент вивантаження чаші). Наприклад, шлаковоз по А.с. СРСР № 806765 має спеціальні опори для встановлення чаші в опорному кільці з виконаними в них пазами і крізними каналами. Недоліком даної конструкції шлаковозу є виникнення і розвиток деформації корпусу чаші в радіальному напрямі (у напрямку вертикальної осі чаші) в зоні поворотних цапф. Такі деформації утрудняють видалення шлакових залишків з чаші і сприяють створенню і розвитку тріщин, що призводять до руйнування чаші. Крізні канали в опорах чаші мало впливають на прискорення теплообміну чаші з навколишнім середовищем. Тому корпус чаші в зоні поворотних цапф перегрівається і деформується. При цьому, можливості зміцнення конструкції за рахунок приварювання до чаші додаткових елементів жорсткості (ребер, вух, коробів) на практиці є мало ефективними. Відомий шлаковоз, прийнятий за прототип, в якому опорне кільце складається з двох поясів, з'єднаних ребрами жорсткості, а поворотні цапфи вварені між поясами (А.с. СРСР № 899649). Недоліком даного шлаковозу є виникнення деформації корпусу чаші в зоні поворотних цапф. Це погіршує умови вивантаження шлакових залишків з чаші, призводить до ранньої появи тріщин на її корпусі і зменшує термін її служби. Крім того, застосування ударних методів для прискорення спорожнення чаші (так зване вибивання чаш) руйнує елементи приводу шлаковозу, що збільшує витрати і час на його ремонт. В основу корисної моделі поставлено задачу розробити конструкцію шлаковоза, при експлуатації якого чаша отримує незначну деформацію в радіальному напрямі, що покращує умови її вивантаження на шлаковому дворі, забезпечує більш тривалий термін служби чаші і зменшує витрати на обслуговування і ремонт шлаковозу. Для вирішення поставленої задачі в шлаковозі, що включає шлакову чашу, встановлену в опорному кільці з поворотними цапфами на ходовому візку, відповідно до корисної моделі, на опорному кільці змонтовані регульовані за розміром обмежувачі радіального переміщення стінок чаші, які взаємодіють з приливами шлакової чаші, виконаними в області поворотних цапф. Крім того, обмежувачі радіального переміщення виконані роз'ємними. Суть корисної моделі полягає в наступному. При експлуатації шлаковозів, внаслідок високих температур шлаків і нерівномірного нагріву корпусу чаші в місцях утрудненого охолоджування чаші (в зоні поворотних цапф шлаковозу) розвивається деформація "втягування" (локальне переміщення стінок всередину чаші з утворенням характерної опуклості на внутрішній поверхні чаші). В даний час здійснюються спроби зменшити вказані деформації за рахунок застосування ребер жорсткості і приливів, що закріплюються на зовнішній поверхні чаші. Проте, брак вільного місця між чашею і опорним кільцем шлаковозу не дозволяє розмістити там ребро належних розмірів і, тому, ці спроби не дають бажаного результату. Слід також підкреслити, що в існуючих конструкціях шлаковозів, опорне кільце ніяк не використовується для протидії цим деформаціям. В корисній моделі, що заявляється, на опорному кільці встановлюються обмежувачі радіального переміщення стінок чаші, тобто обмежувачі переміщення у напрямі вертикальної осі чаші. Обмежувачі змонтовані на опорному кільці шлаковозу і взаємодіють з приливами чаші, виконаними в області поворотних цапф. Призначення обмежувачів - змінити систему сил, що діє на корпус чаші, за рахунок прикладання додаткових сил в напрямі, протилежному деформації "втягування". Це утрудняє появу прогинів стінки від термічної напруги і, зрештою, знижує деформацію чаші у декілька разів. Конструктивно обмежувачі переміщення можуть бути виконані різним чином. При цьому, робочий елемент обмежувача може працювати як на розтягування, так і на стискування. Обмежувачі переміщення виконані регульованими за розміром, що дозволяє вибирати зайві зазори і створювати необхідний натяг в обмежувачі після встановлення чаші в опорне кільце. При цьому, створення попередньої напруги в системі "стінка чаші - опорне кільце" дозволяє зробити даний спосіб протидії деформаціям ще більш ефективним. Виконання обмежувачів регульованими за розміром дозволяє також усунути заклинювання чаші в опорному кільці при розбиранні шлаковоза. В корисній моделі, що заявляється, обмежувачі радіального переміщення виконані роз'ємними. Дана ознака дозволяє використовувати обмежувачі радіального переміщення на інших шлаковозах. Тобто при заміні обмежувачів можна скористатися наявними обмежувачами без додаткових витрат. 1 UA 108695 U 5 10 15 20 25 30 35 Незалежно від конкретної конструкції обов'язковими складовими частинами обмежувачів переміщення є: а) упорні елементи, жорстко пов'язані з опорним кільцем, які виконані напроти спеціальних приливів на чаші в області опорного кільця і призначені для взаємодії з ними. Упорні елементи на опорному кільці можуть бути закріплені за допомогою будь-якого способу з'єднання, наприклад, за допомогою зварювання. б) робочі елементи, що допускають регулювання розміру при з'єднанні приливів чаші з упорними елементами обмежувачів (елементи клинового пристрою, різьбові з'єднання, кулачковий пристрій і тому подібне). При цьому, з'єднання робочих і упорних елементів повинно бути роз'ємним. Місце установки обмежувачів має бути максимально наближене до області найбільших деформацій корпусу чаші. На фіг. 1 зображено робочий елемент при режимі стискання. На фіг. 2 зображено робочий елемент при режимі розтягування. Пристрій, що заявляється, працює таким чином. Чаша 1 (Фіг. 1) встановлена в опорному кільці 2 шлаковозу. Обмежувач радіального переміщення складається з упорного елементу 3, жорстко пов'язаного з опорним кільцем шлаковозу, і робочого елементу регульованого розміру 4, який взаємодіє зі спеціальним приливом 5 чаші 1. При роботі шлаковозу стінка корпусу чаші 1 прагне отримати деформацію у напрямку до вертикальної осі z-z. Упорний елемент 3 і робочий елемент 4 перешкоджають цієї деформації. У залежності від конструкції обмежувача елемент 4 може працювати як на стискування (Фіг. 1), так і на розтягування (Фіг. 2). При необхідності робочий елемент (за рахунок регульованого розміру) може створити натяг, тобто створити в силовій взаємодії чаші і опорного кільця попередню напругу. Прикладом практичної реалізації корисної моделі може бути конструкція дослідного шлаковозу, яка була випробувана на одному з металургійних підприємств. Дослідний шлаковоз мав наступні особливості. На монолітному опорному кільці були встановлені 4 обмежувачі радіального переміщення стінок чаші у вигляді упорних елементів (сталевих брусків-упорів перетином 40 χ 30 мм довжиною 120 мм) і 4 робочих елементів у вигляді клиновидних брусів (товщиною 20-28 мм і довжиною по 200 мм). Обмежувачі переміщення встановлювали симетрично на відстані 400 мм від подовжньої осі опорного кільця. Сталева чаша мала додатково приливи прямокутного перетину висотою 140 мм шириною 120 мм. Приливи були розташовані напроти обмежувачів переміщення і виконані з пазами для розміщення в них клинів. Після встановлення чаші в опорне кільце шлаковозу клини забивали, створюючи розпір. При цьому можливість переміщення стінки у бік осі чаші обмежувалася. Дослідний шлаковоз (№1) експлуатувався в звичайних умовах за звичайним режимом. Для оцінки ефективності його роботи спостерігали за роботою порівняльного шлаковозу (№ 2), що був виготовлений за звичайною технологією. Порівняння експлуатаційних показників шлаковозів № 1 і 2 наведене в таблиці: Величина показника Шлаковоз № 1 Шлаковоз № 2 № Найменування показника 1 Деформація корпусу чаші в радіальному напрямі через 12 місяців експлуатації 2 Термін служби чаш до виходу з ладу, міс. 3 Загальний час ремонтів шлаковозу, діб 120 21 15 (внаслідок 34 (внаслідок деформації корпусу) пропалення дна чаші) 18 5 40 Таким чином, застосування конструкції шлаковоза, що заявляється, дозволяє отримати при його експлуатації незначну деформацію чаші в радіальному напрямі, що покращує умови її вивантаження на шлаковому дворі, забезпечує більш тривалий термін служби чаші і зменшує витрати на обслуговування і ремонт шлаковозу. 45 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 1. Шлаковоз, що включає шлакову чашу, встановлену в опорному кільці з поворотними цапфами на ходовому візку, який відрізняється тим, що на опорному кільці змонтовані регульовані за розміром обмежувачі радіального переміщення стінок чаші, які взаємодіють з приливами шлакової чаші, виконаними в області поворотних цапф. 2. Шлаковоз за п. 1, який відрізняється тим, що обмежувачі радіального переміщення виконані роз'ємними. 2 UA 108695 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3