Ущільнюючий пристрій обертової печі

1. Ущільнюючий пристрій обертової печі, що містить корпус кільцевої форми і велику кількість підпружинених елементів, який відрізняється тим, що встановлений на нерухомій частині печі, на корпусі радіально розташовані кронштейни, на яких шарнірно встановлені двоплечі важелі, на 3 мою камерою, що містить ущільнюючі кільця, одне з яких виконане з окремих секторів, встановлених з можливістю осьового переміщення на нерухомій обичайці нерухомої камери, з притискними пристроями у вигляді стержнів з пружинами, при цьому воно забезпечене змінними пластинами, які встановлені на нерухомій обичайці і входять всередину обертової печі, сектори ущільнюючого кільця нерухомої камери з'єднані нахлистом один з одним і встановлені на рівні розташування торцевих пластин завантажувального кінця обертової печі, при цьому один стержень притискного пристрою кожного сектора з'єднаний з ним за допомогою шарніра із забезпеченням обертання відносно осі, направленої по нормалі до поверхні нерухомої обичайки, а інший стержень встановлений з утворенням точкового контакту з сектором (див. патент СРСР № 1534266, МПК F27B 7/24, опубл. 07.01.1990 р.). Недоліками відомої конструкції є недостатня надійність ущільнення і обмежені функціональні можливості. При значному осьовому переміщенні кінця печі значно змінюється зусилля притиску пластин, для усунення цього будуть потрібні пружини великої довжини. При цьому при недостатньому зусиллі пружини виникне зазор, що призведе до зменшення надійності ущільнення. Крім того, відома конструкція не забезпечує ущільнення при радіальних зсувах печі. Відомий пристрій для ущільнення зазору між піччю, що обертається, і нерухомою камерою, що містить ущільнююче кільце, з'єднане з нерухомою камерою за допомогою шпонкових з'єднань, при цьому шпонки виконані у вигляді призматичних виступів на зовнішній торцевій поверхні ущільнюючого кільця, а торець нерухомої камери виконаний з вилоподібними упорами з пазами для виступів шпонок (див. патент СРСР № 1820159, МПК F27B 7/24, опубл. 07.06.1993p.). Недоліками відомого пристрою є відсутність ущільнення між пластинами і нерівномірне зусилля притиснення пластин. Це призводить до зниження ступеню герметичності ущільнення, зменшуючи його надійність та ефективність. Відомий також ущільнюючий пристрій, який забезпечує ізоляцію при нетермічних деформаціях, і які запобігають зносу, руйнуванню та знижують шум, наприклад, в процесі вібрації. Пристрій містить корпус у вигляді кільця, встановлений на рухливу частину печі. Периферійна частина кільця містить площадку, орієнтовану співвісно рухливій частині печі. На нерухому частину печі також встановлено кільце, яке забезпечене великою кількістю шарнірів з трьома лапками, одною з яких він жорстко закріплений з кільцем на нерухомій частині печі. Інша лапка має гнучку пластину, що контактує з площадкою на кільці ущільнення на рухливій частині печі, а третя лапка підпружинена відносно кільця на нерухомій частині печі (див. патент Японії № Jp7159041, МПК F27b 7/24,F27B 7/20, опубл. 20.06.1995 р.). Проте, відомій конструкції також властиве недостатньо надійне ущільнення. По-перше, це обумовлено тим, що після значного радіального роз 61911 4 ширення пластини, що забезпечують герметизацію, можуть деформуватися і не повернутися в початковий стан, що згодом не забезпечить належного ущільнення. По-друге, при значних лінійних переміщеннях конструктивні елементи ущільнення, зокрема, пластини, лапки шарніра, можуть зміститися один відносно одного, що також призведе до можливого виникнення зазору і зниження ефективності ущільнення. Відомий пристрій ущільнювача для великих обертових циліндрів, що містить велику кількість Lподібних елементів, кожен з яких контактує з обертовими циліндрами. При цьому кожний L-подібний елемент перетинається з іншим L-подібним елементом. Через отвір в плоскій вертикально орієнтованій стороні L-подібні елементи стягнуті гнучким елементом, наприклад, тросом, утворюючи єдиний каркас (див. патент ВОІВ № WO2004/031626, МПК F16j15/16,F27b 7/24, опубл. 15.04.2004p.). Недоліком відомого ущільнюючого пристрою є те, що механізм притискання за допомогою тросу не забезпечує рівномірного зусилля на кожному сегменті ущільнення - L-подібному елементі, що погіршує ущільнюючі характеристики відомої конструкції, зменшуючи надійність і ефективність ущільнення. Крім того, при значному лінійному переміщенні ущільнювальних циліндрів один відносно одного, значно зростають габарити і маса ущільнюючих L-подібних елементів, що обмежує застосування відомої конструкції при відносно невеликих можливих переміщеннях ущільнювальних частин. Найбільш близьким технічним рішенням є відомий ущільнюючий пристрій печі, призначеної для виробництва цементу, що містить обертову і нерухому частини, при цьому ущільнюючий пристрій між ними кільцевої форми, встановлений на рухливій частині, причому ущільнення містить корпус, що має зігнутий профіль, периферійна частина якого пружно контактує з підпружиненими елементами важелів, що чергуються, у вигляді скоб, причому скоби між собою з'єднані також за допомогою пружин. При лінійному розширенні периферійна частина корпусу ущільнення, завдяки зазору між ним і нерухомою частиною печі, проходить через кільце подпружинених скоб, при цьому лапки скоби через наявність вертикально орієнтованих пружин, через які проходить спинка скоби, контактують з поверхнею корпусу, виключаючи зазор і проникнення повітря всередину печі (див. патент Великобританії № GB872346, МПК С04с, F06, опубл. 18.11.1959p., патент Франції № Frl240400, МПК F27b 7/24,F27b 7/20, опубл. 02.09.1960p., патент США № Us3012765, МПК F27b 7/24,F27b 7/20, опубл. 12.12.1961p.). Відомій конструкції властиве недостатньо надійне ущільнення. При ослабленні з часом пружин, якими забезпечена кожна скоба, зусилля, з яким скоба підпружинює кільцевий корпус ущільнення, може також ослабнути. Скоби, що знаходяться в нижній частині ущільнення, під дією сили тяжіння продовжують щільно контактувати з кільцевим корпусом, проте, скоби у верхній частині, також під дією сили тяжіння, долаючи зусилля пружини, мо 5 жуть недостатньо щільно контактувати з кільцевим корпусом, допускаючи зазор між частинами печі. Відома конструкція також має функціональне обмеження, яке виражається в тому, що вона не може бути використана на печах, що допускають значні лінійні переміщення рухливих частин. Застосування відомої конструкції обмежене переміщенням, порівняним з початковим зазором між вертикально орієнтованими частинами кільцевого корпусу і нерухомою частиною печі. Інакше при великих переміщеннях конструктивні елементи ущільнення можуть бути деформовані і вийдуть з ладу. Крім того, корпус ущільнення встановлюється на обертову частину печі, що виключає візуальний огляд ущільнення в процесі роботи печі і негативно впливає на запобігання виникненню позаштатних ситуацій. Завданням, на вирішення якого спрямована запропонована корисна модель, є створення конструкції, що забезпечує надійне ущільнення обертових і нерухомих частин печі і допускає значне лінійне і радіальне биття (розширення) обертової частини. Технічним результатом, що досягається при реалізації корисної моделі, є створення лабіринтового ущільнення між елементами ущільнення, можливість переміщення ущільнення по обертовій частині печі і зниження сили тертя між елементами ущільнення і обертовою частиною печі, незмінність зусилля, що прикладається з боку печі на елементи ущільнення при лінійному розширенні, виключення деформації конструктивних елементів ущільнюючого пристрою. Вказаний технічний результат досягається за рахунок того, що ущільнювальний пристрій обертової печі, що містить корпус кільцевої форми і велику кількість підпружинених елементів, згідно корисної моделі, встановлений на нерухомій частині печі, на корпусі радіально розташовані кронштейни, на яких шарнірно встановлені двоплечі важелі, на одному кінці яких шарнірно на осях встановлені пластини, а на іншому є гачок для механічного зв'язку з пружиною, при цьому іншим кінцем пружини встановлені на кронштейні, пластини забезпечені, принаймні, одним виступом і пазом прямокутної форми, відповідними один одному і контактуючими відповідно з пазом і виступом сусідніх пластин, та антифрикційною накладкою, розміщеною на стороні, зверненій до ущільнювальної поверхні. Робоча поверхня антифрикційної накладки виконана по радіусу рівному радіусу ущільнювальної поверхні обертової частини печі. Периферійна частина кожної пластини забезпечена вертикально орієнтованим ребром з, принаймні, одним виступом і пазом прямокутної форми, відповідними один одному. Розміщення ущільнювального пристрою на нерухомій частині печі дозволить в процесі роботи (обертанні печі) залишатися йому нерухомим відносно осі обертання печі. Таким чином, ущільнення буде доступне візуальному контролю, що виключить виникнення позаштатної ситуації, а також виключить дію на ущільнюючий пристрій сил, що виникають при обертанні. При цьому при лінійному 61911 6 переміщенні обертової частини, ущільнюючий пристрій буде цілком насуватися на обертову частину, не зазнаючи додаткового надмірного зусилля на конструктивні елементи, наприклад, пластини. В цьому випадку величина лінійного переміщення не обмежується конструктивними особливостями ущільнюючого пристрою, а залежить лише від конструкції печі в цілому. Механічно зв'язані конструктивні елементи ущільнюючого пристрою, а саме, підпружинені важелі, встановлені на кронштейнах корпусу, ущільнюючі пластини, а також встановлені між ними зв'язки, наприклад, за допомогою пружини, забезпечують надійне і щільне ущільнення по контуру обертової частини печі, виключаючи, наприклад, проникнення повітря всередину ущільнення. В цьому випадку, наприклад, при радіальному розширенні, пластина прагне вийти зі свого первинного стану, відгинаючи важіль. Кінець важеля, пов'язаний з пружиною, рухається за годинниковою стрілкою, проте, під дією пружини, інший кінець важеля, шляхом прикладання зусилля до пластини, прагне повернути її у первинний стан, забезпечуючи ущільнення. Пластини в первинному стані контактують одна з одною, наприклад, по всьому профілю пазів і відповідних ним виступів. При радіальному розширенні (битті) виступ однієї з пластин прагне вийти з пазу іншої пластини. Проте, за рахунок прямокутної форми виступу і паза залишається контакт між сторонами виступу і паза, співвісними самій пластині, і таким чином, контакт між профілями пластин не переривається, зберігаючи лабіринтове ущільнення, утворене між ущільнюючими пластинами, незалежно від величини і сили такого радіального биття. В той же час, для більшого підвищення надійності ущільнення периферійну частину кожної пластини доцільно забезпечити вертикально орієнтованим ребром з, принаймні, одним виступом і пазом прямокутної форми, відповідними один одному. При цьому ребра, як і пластини, контактуватимуть одне з одним за профілем цих пазів і виступів. Антифрикційні накладки на пластинах нівелюють силу тертя, що виникає між обертовою частиною печі і ущільнюючими накладками. Інакше обертова частина печі може провернути за собою ущільнюючий пристрій, зірвавши його з нерухомої частини, і порушивши тим самим ущільнення. Для додаткової нівеляції тертя робочу поверхню антифрикційної накладки доцільно виконувати по радіусу рівному радіусу ущільнювальної поверхні обертової частини печі. При цьому в процесі роботи виключається деформація конструктивних елементів ущільнюючого пристрою, наприклад, притискної пластини (на відміну від аналога) або контуру ущільнюючого кільця (на відміну від прототипу). Таким чином, виключається потенційна можливість "запам'ятовування" матеріалом деформованої форми і виникнення зазору в ущільнювальних місцях після зняття зусилля з боку обертової печі. Корисна модель ілюструється наступними кресленнями, де на фіг. 1 представлений ущіль 7 нюючий пристрій обертової печі, загальний вигляд в ракурсі 3/4; на фіг. 2 - ущільнюючий пристрій обертової печі, вигляд зверху; на фіг. 3 - вузол І на фіг. 1, в збільшеному масштабі; на фіг. 4 - вузол II на фіг. 2, в збільшеному масштабі; на фіг. 5 - контактуючі між собою пластини, у збільшеному масштабі. Позиції на кресленнях позначають наступне: 1 - корпус ущільнюючого пристрою; 2 - кронштейн; 3 - осі в кронштейнах 2;4 - двоплечий важіль; 5 пружина; 6 - регулювальний ланцюг; 7 - пластина; 8 - виступ на пластині 7;9 - паз на пластині 7;10 і 11 - планки, що закривають пластини 7;12 - антифрикційна накладка на пластині 7;13 - ребро на периферійній частині пластини 7. Ущільнюючий пристрій обертової печі, що встановлюється на нерухомій частині обертової печі, містить корпус 1 кільцевої форми і велику кількість встановлених на ньому підпружинених елементів (фіг. 1). На корпусі 1 радіально розташовані кронштейни 2 з отворами. До кронштейнів 2 через осі 3 у вертикально орієнтованих отворах шарнірно встановлені двоплечі важелі 4 (фіг.2 і 3). На одному кінці важеля 4 є гачок для механічного зв'язку з пружиною 5, наприклад, через регулювальний ланцюг 6. При цьому іншим кінцем пружини 5 встановлені в одному з отворів на кронштейні 2. На іншому кінці кожного важеля 4 шарнірно на осях встановлені ущільнюючі пластини 7 (фіг.3 і 4). Пластини 7 також забезпечені, принаймні, одним виступом 8 і пазом 9 прямокутної форми, відповідними один одному (фіг.5). Виступи 8 і пази 9 розміщують на сторонах пластини 7, паралельних один одному і подовжній осі частини обертової печі. При цьому сусідні пластини 7 контактують одна з одною саме через сторони, на яких розташовані вищезгадані виступи 8 і пази 9. Таким чином, виступ 8 на одній пластині 7 при установці ущільнення входить у відповідний паз 9 сусідньої з нею пластини 7, утворюючи лабіринтове ущільнення. Контур контакту сусідніх пластин 7 для поліпшення ізоляції доцільно закривати з двох сторін планками 10 і 11 (фіг.4). Крім того, на стороні пластини 7, зверненої до ущільнюючої поверхні, розміщена антифрикційна накладка 12, з контуром, що повторює контур пластини 7, з матеріалу з високою зносостійкістю, працездатного при температурі не нижче за температуру контактної поверхні печі. Робоча поверхня антифрикційної накладки 12 може бути виконана по радіусу рівному радіусу ущільнювальної поверхні обертової частини печі (фіг.3). Периферійна частина кожної пластини 7 забезпечена вертикально орієнтованим ребром 13 з, принаймні, одним виступом і пазом прямокутної форми, відповідними один одному. При цьому ребра 13 пластин 7 контактують одне з одним за таким самим принципом, як і пластини 7. Виступ на одному з ребер 13 входить в паз, розташований на сусідньому з ним ребрі 13 (фіг.3 і 4). Ущільнюючий пристрій обертової печі працює наступним чином. 61911 8 Корпус 1 кільцевої форми ущільнюючого пристрою з ущільнюючими елементами встановлюється на нерухому частину обертової печі. За допомогою вибору довжин пружин 5 і, при необхідності, регулювального ланцюга 6 забезпечують регулювання необхідного зусилля притискання ущільнюючих пластин 7 через важелі 4 за допомогою контакту антифрикційних накладок 12 з поверхнею обертової частини печі. При обертанні печі відбувається лінійне і радіальне переміщення (биття) обертової частини печі. При лінійному переміщенні обертова частина зміщується відносно нерухомої частини печі, на яку встановлений ущільнюючий пристрій. При цьому ущільнюючий пристрій просто переміщується по поверхні обертової частини печі. Причому в процесі переміщення ущільнюючі елементи, а саме пластини 7 або важелі 4 не зазнають додаткового зусилля, що збільшується, з боку обертової печі, яке може призвести до їх деформації. Таке переміщення також можливе внаслідок контакту ущільнюючого пристрою через антифрикційні накладки 12, які дозволяють компенсувати силу тертя, що виникає при зсуві, і які запобігають зриву ущільнюючого пристрою у момент обертання і/або биття. При радіальному зсуві або лінійному зсуві по частині печі, що розширюється в діаметрі, відбувається наступне. Пластини 7 прагнуть вийти зі свого первинного стану, розширюючи діаметр ущільнення, що утворилося. При цьому відгинається важіль 4. Кінець важеля 4, пов'язаний з пружиною 5, рухається за годинниковою стрілкою. Проте, під дією пружини, встановленої в осях 3 в кронштейні 2, це зусилля компенсується і інший кінець важеля 4, шляхом прикладання зусилля до пластини 7, прагне повернути її в первинний стан, забезпечуючи ущільнення. В момент руху важеля 4 пластини 7 відходять одна від одної. Проте, за рахунок прямокутної форми виступу 8 і паза 9 зберігається контакт між сторонами виступу 8 і паза 9, співвісними самій пластині 7. Контакт порушується лише між сторонами паралельними осі обертання печі. Таким чином, контакт між профілями пластин 7 не переривається, зберігаючи лабіринтове ущільнення, утворене між ущільнюючими пластинами 7. Завдяки цьому, а також планкам 10 і 11, ребрам 13 на периферійній частині пластини 7 з пазами і виступами аналогічної прямокутної форми, забезпечується надійна ізоляція внутрішнього простору печі. В процесі роботи виключається деформація конструктивних елементів ущільнюючого пристрою, що виключає, в свою чергу, виникнення зазору в ущільнювальних місцях після зняття зусилля з боку обертової печі. При цьому запропонований ущільнюючий пристрій допускає при обертанні печі значні радіальне і лінійне (торцеве) переміщення (биття) обертової частини печі, що дозволяє використовувати запропонований пристрій, як на розвантажувальному, так і на завантажувальному кінцях печі. 9 Комп’ютерна верстка І.Скворцова 61911 Підписне 10 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601