Стенд для сталерозливальних ковшів

Стенд для сталерозливальних ковшів, до складу якого входять шарнірно зчленовані з поворотною рамою чотири лаги із прикріпленими до них балками, встановлені парами симетрично відносно осі повороту стенда, виконані із двома горизонтальними опорними поверхнями для сталерозливального ковша на одній з балок кожної пари, який відрізняється тим, що включає одну горизонтальну опорну поверхню для сталерозливального ковша на одній з балок, прикріплену до лаги у кожній парі, виконану рівновіддаленою від опорних горизонтальних поверхонь балки, прикріпленої до протилежної лаги пари. Винахід відноситься до галузі металургійного машинобудування і призначений для використання у комплекті з іншим обладнанням для одержання заготівок із гарячого металу методом безперервного лиття. Відомий стенд для сталерозливальних ковшів по авторському посвідченню CPCP №910330 В22Д 11/10. Стенд може одночасно обслуговувати позицію розливання металу та позицію підготовки стальковша до розливання і виконаний із двома приймальними позиціями для сталь ковша, розміщеними одна відносно одної під кутом 180°. До його складу входять зчленована із приводом повороту платформа, до верхньої частини якої за допомогою осей приєднана хитна рама із шарнірно прикріпленими до її кінців опорами для лап сталерозливального ковша. Кожна опора виконана у вигляді двох встановлених паралельно один одному опорних башмаків (лаг), один із яких зчленований із жорсткою стабілізуючою тягою, а другий башмак пов'язаний з телескопічною тягою. Стабілізуюча тяга призначена для утримання стальковша у вертикальному положенні при підйомі опусканні. У кожний із чотирьох опорних башмаків вбудовані ваговимірювальні датчики і пружино плунжерний гідравлічний амортизатор, з'єднаний через дроселі та трубопроводи з ємністю для робочої рідини. Робота на стенді відбувається наступним чином. Сталерозливальний ківш цеховим краном подається до стенда і встановлюється на одну із двох приймальних позицій стенда. При цьому спочатку лапи ковша спираються на проміжні опори пружино - гідравлічні амортизатори. Під дією ваги ковша рідина з порожнин амортизаторів через дроселі та трубопроводи видавлюється в ємність, забезпечуючи плавне опускання ковша на ваговимірювальний датчики. Рівномірний розподіл ваги сталерозливаного ковша на всі датчики забезпечується самовстановленням одного з опорних башмаків, з'єднаного з телескопічною тягою за рахунок зміни її довжини. Ківш із металом зважується і починають розливання металу. Під час розливання металу може виникнути необхідність заміни заглибної труби стальковша. Для виконання цієї операції вмикають привод хитання рами і переміщують сталерозливальний ківш у вертикальній площині. При хитанні рами жорстка стабілізуюча тяга утримує з'єднаний з нею опорний башмак і (19) UA (11) 84110 (13) C2 (21) a200714081 (22) 14.12.2007 (24) 10.09.2008 (46) 10.09.2008, Бюл.№ 17, 2008 р. (72) КАЗАКОВ ОЛЕКСАНДР ВАСИЛЬОВИЧ, UA, САНЖАРЕВСЬКИЙ ОЛЕГ ВАСИЛЬОВИЧ, UA, ПАКІН ВОЛОДИМИР АРСЕНТІЙОВИЧ, U A, ЛЕВІНА ВАЛЕНТИНА ІВАНІВН А, U A (73) ЗАКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО "НОВОКРАМАТОРСЬКИЙ МАШИНОБУДІВНИЙ ЗАВОД", U A (56) UA 31878 A, 15.12.2000 UA 63005 C2, 15.01.2004 UA 66898 C2, 15.06.2004 SU 832859 A1, 23.10.1982 SU 1219238 A1, 23.03.1986 SU 1404165 A1, 23.06.1988 US 3717331 A, 20.02.1973 3 84110 разом з ним сталерозливальний ківш у вертикальному положенні. Потім сталерозливальний ківш знову розміщують у вихідн у позицію і продовжують розливання. Після спорожнювання ковша і зняття його краном з опор пружини амортизатора, впливаючи на плунжер, повертають його у вихідне положення, і рідина підсмоктується з ємності в порожнині амортизаторів, повертаючи їх у вихідні положення для прийняття нового сталерозливального ковша, наповненого рідким металом. Слід зазначити, що в даній конструкції стенда після остаточного встановлення ковша з гарячим металом на стенд його лапи спираються безпосередньо на ваговимірювальні датчики. При цьому датчики сприймають неминучі ударні навантаження з боку встановлюваного ковша і перебувають в умовах високотемпературного впливу від розігрітого ковша з гарячим металом, що негативно позначається на надійності і довговічності вимірювальних апаратів. Для заміни вагодатчиків необхідно припиняти роботу стенда і затрачати додатковий час на перевстановлення міряльних апаратів, що скорочує основний час роботи стенда по розливанню металу і приводить до зниження продуктивності стенда для сталерозливальних ковшів. Крім того, із двох тяг тільки одна - жорстка стабілізуюча тяга втримує з'єднаний з нею башмак і разом з ним весь сталерозливальний ківш у необхідному вертикальному положенні, що приводить до нерівномірного навантаження рами, тяг і шарнірних вузлів зчленування згаданих елементів стенда, нерівномірному розподілу робочих зусиль, які діють у шарнірних вузлах з'єднань елементів, що приводить до зниження надійності та довговічності перевантажених вузлів і знижує надійність і довговічність стенда в цілому. Таким чином, до недоліків описаного стенда для сталерозливального ковша слід віднести незадовільну надійність і довговічність, а також незадовільну продуктивність. Відомий стенд поворотний для сталерозливального ковша по кресленню НКМЗ №652с - 1 СБ, лист 1, №652с-8 - лист 1,2 - більше близький до заявляє мого пристрою і прийнятий у якості прототипу. До його складу входять рама, розміщена на фундаментній стійці, зчленована із приводом повороту, а також шарнірно зчленовані з поворотною рамою лаги, встановлені парами симетрично відносно осі стенда під кутом 180° одна відносно одної. На горизонтальній поверхні кожної лаги розміщені по два ваговимірювальних датчика та балка. Кожна балка виконана із двома горизонтальними опорними поверхнями, призначеними для розміщення на них лап сталерозливального ковша. При цьому кожна лага шарнірно зчленована з поворотною рамою за допомогою пари ланок, рознесених по вертикалі одна відносно одної. Верхні ланки кожної пари лаг з балками зчленовані поміж собою жорстким зв'язком, виконаним з можливістю взаємодії з робочим органом привода підйому. Робота на стенді відбувається наступним чином. Сталерозливальний ківш цеховим краном встановлюють на балки лаг, при цьому опорні по 4 верхні стальковша розміщаються на опорних горизонтальних поверхнях балок. Вмикають привод повороту, і рама з лагами, які несуть балки і сталерозливальний ківш повертається і переносить сталь ківш із рідким металом з позиції завантаження на позицію розливання для випуску металу в те хнологічну лінію машини безперервного лиття. Потім вмикають привод підйому - опускання і сталерозливний ківш піднімається у верхнє положення. Встановлюють заглибну трубу і сталь ківш переводять приводом підйому - опускання в нижнє положення, яке відповідає робочій позиції розливання. Відкривають шиберний затвор і подають рідкий метал у проміжний ківш для розливання його в кристалізатори машини безперервного лиття. В описаному стенді, у порівнянні з аналогом, встановлення ковша відбувається не безпосередньо на вагодатчики, встановлені на лагах, а на балки, розміщені на лагах, що знижує механічне зношування датчиків, і особливо поліпшує їхній температурний режим роботи, що позитивно позначається на довговічності та надійності згаданих елементів і підвищує надійність і довговічність стенда в цілому. Крім того, завдяки збільшеній довговічності роботи ваговимірювальних датчиків стало можливим підвищити продуктивність стенда за рахунок збільшення терміну їхньої служби і скорочення часу, пов'язаного з їхньою заміною. Слід зазначити, що ківш, встановлений на стенд при наявності чотирьох горизонтальних опорних поверхонь найчастіше, як виявилося при експлуатації, розміщається на трьох опорних поверхнях. Це пояснюється тим, що чотири опорні поверхні, як правило, не лежать в одній площині внаслідок неточності виготовлення та збирання, а також деформацій, що виникають у процесі експлуатації стенда в умовах високих температур. Крім того, мають місце також температурні деформації сталь ковша і його опорних поверхонь, які перешкоджають його розміщенню на чотирьох опорних поверхнях стенда. При цьому вузол лаги з балкою кожної пари стенда навантажений нерівномірно через різне місце розміщення (плече прикладання) навантаження від ваги сталерозливального ковша. Це приводить до нерівномірного навантаження вузлів шарнірного зчленування лаг з поворотною рамою і, як наслідок, - до нерівномірного розподілу робочих зусиль, які діють у шарнірних вузлах з'єднань елементів стенда, до зниження надійності та довговічності перевантажених вузлів і знижує надійність і довговічність стенда для сталерозливального ковша в цілому. Таким чином, до недоліків вищезгаданого стенда для стальковша слід віднести його незадовільну надійність і довговічність. До основи винаходу поставлене завдання підвищення надійності і довговічності стенда для стальковша. Поставлене завдання вирішується за рахунок технічного результату, який полягає в рівномірному розподілі робочих зусиль, що діють у шарнірних вузлах зчленувань вузлів і деталей стенда. 5 84110 Для досягнення вищевказаного технічного результату в стенді для сталерозливальних ковшів, що включає шарнірно зчленовані з поворотною рамою чотири лаги із прикріпленими до них балками, встановлені парами симетрично відносно осі повороту стенда, виконані із двома горизонтальними опорними поверхнями для сталерозливального ковша на одній з балок кожної пари, відповідно до винаходу, горизонтальна опорна поверхня для сталерозливального ковша одної з балок, прикріпленої до лаги, у кожній парі виконана рівновіддаленою від опорних горизонтальних поверхонь балки, прикріпленої до протилежної лаги пари. В результаті порівняльного аналізу стенда для сталерозливальних ковшів, який заявляється і прототипу встановлено, що вони мають наступні загальні ознаки: - шарнірно зчленовані з поворотною рамою чотири лаги із прикріпленими до них балками, встановлені парами симетрично відносно осі повороту стенда; виконання двох горизонтальних опорних поверхонь для сталерозливального ковша на одній з балок кожної пари; і відмітні ознаки: - горизонтальна опорна поверхня для сталерозливального ковша одної з балок, прикріпленої до лаги, у кожній парі виконана рівновіддаленою від опорних горизонтальних поверхонь балки, прикріпленої до протилежної лаги пари. Таким чином стенд для сталерозливальних ковшів, що заявляється, має нові виконання і нові взаємні розміщення конструктивних елементів. Між відмітними ознаками і технічним результатом існує причино -наслідковий зв'язок. Виключення з вищевказаної сук упності ознак хоча б одної не забезпечує досягнення технічного результату. Технічне рішення, що заявляється, не відомо з рівня техніки, тому воно є новим. Технічне рішення, що заявляється, має винахідницький рівень, тому, що пропонована конструкція стенда для сталерозливальних ковшів для фа хівця не випливає з рівня техніки. Технічне рішення, що заявляється, промислово застосовано, тому що його те хнічне і технологічне виконання не викликає складностей, наприклад, в умовах 3AT «НКМЗ». З використанням рішення, що заявляється, виконаний робочий проект для вертикальної машини безперервного лиття заготівок Новоліпецького металургійного комбінату, Росія. Таким чином технічному рішенню, що заявляється, може бути надана правова охорона, тому що воно є новим, має винахідницький рівень промислово застосовано. Рішення, що заявляється, пояснюється кресленнями, на яких зображене наступне: Фіг.1 - схема силового навантаження лаги стенда при наявності одної опори для стальковша на балці; Фіг.2 - схема навантаження лаги при наявності двох опор для сталь ковша на балці; Фіг.3 - стенд для сталерозливальних ковшів вид зверху; Фіг.4 - вид А на Фіг.3. 6 Завдяки виконанню горизонтальної опорної поверхні для сталерозливального ковша одної з балок, прикріпленої до лаги, у кожній парі рівновіддаленою від опорних горизонтальних поверхонь балки, прикріпленої до протилежної лаги тієї ж пари, стало можливим створити умови для рівномірного навантаження вузлів шарнірного зчленування лаг з поворотною рамою стенда за рахунок того, що до кожної лаги пари прикладений однаковий момент сил від ваги ковша, тобто сумарний момент від ваги ковша, що діє на двохопорну лагу дорівнює моменту від ваги ковша, яка діє на одноопорну лагу, що приводить до рівності реакцій сил у шарнірних зчленуваннях стенда, рівномірній вибірці зазорів у шарнірах, що приводить до підвищення надійності і довговічності згаданих вузлів і стенда для сталерозливального ковша у цілому. Вищесказане ілюструється схемою силового навантаження лаги при наявності одної опори для стальковша на балці - Фіг.1, схема навантаження лаги при наявності двох опор для сталь ковша на балці - Фіг.2, і наступними розрахунками, що підтверджує рівність реакцій у шарнірних зчленуваннях стенда при трьох опорному розміщенні ковша: s×l s ×l M1 = = F1а ; F1 = ; 2 2а M2 = s 4 s s s l s× s s s×s s s×l (l - ) + (l + ) = l + ×l + = l = F2 × а ;F2 = ; де : 2 4 2 4 4 ×2 4 4 ×2 2 2× а M1 - момент, сприйманий лагою, балка якої виконана з однією горизонтальною опорою; s - вага ковша; 1 - відстань від місця прикладання ваги ковша, яка приходиться на балку лаги з однією опорною площинкою, до шарнірних опор лаги (плече сили); F1 - реакція в шарнірних опорах лаги, балка якої виконана з однією горизонтальною поверхнею; s - відстань між горизонтальними опорними поверхнями для ковша на балці із двома горизонтальними опорними поверхнями; а - відстань між шарнірами лаги. M2 - момент, сприйманий лагою, балка якої виконана із двома горизонтальними опорними поверхнями; F2 - реакція в шарнірних опорах лаги, балка якої виконана із двома горизонтальними площадками. Стенд для сталерозливальних ковшів складається з рами 1, розміщеної на опорно - поворотному підшипнику і пов'язаної із приводом повороту 2. Опорно - поворотний підшипник і привод 2 встановлені на фундаментній стійці. До рами 1 шарнірно прикріплені чотири лаги 3, які встановлені парами під кутом 180° одна відносно одної. До кожної лаги 3 з пари прикріплена балка 4. Між лагою 3 і балкою 4 розміщені ваговимірювальні датчики 5. При цьому одна з балок 4 кожні пари лаг 3 виконана із двома горизонтальними опорними поверхнями 6, призначеними для стальковша 7 (до складу обладнання, що заявляється, не входить, на кресленні показаний тонко), а інша балка 4 пари лаг 3 виконана з одною горизонтальною опорною поверхнею 8. Кожна з лаг 3 шарнірно зв'язана в нижній частині з тягою. Вільні кінці тяг шарнірно 7 84110 зчленовані з поворотною рамою 1. Кожна пара лаг З зв'язана у верхній частині важелем, зчленованим із приводом підйому - опускання 9 і шарнірно пов'язаним з поворотною рамою 1. Робота на стенді відбувається наступним чином. У позиції підготовки стальківш 7 ливарним краном розміщається над прийомними лагами 3 стенда. Щоб прийняти стальківш 7 на стенд, вмикають привод підйому 9 і лаги 3, рухаючись із невеликою «повзучою» швидкістю, м'яко «підхоплюють» стальківш 7 з гаків крана, тим самим знижується динамічний удар на вагодатчики 5, лаги 3, шарнірні з'єднання та інші вузли стенда. При цьому стальківш 7 гарантовано розміщається на трьох опорних поверхнях 6 і 7 балок 4, а навантаження від ваги ковша 7 з металом рівномірно розподіляються між шарнірними вузлами зчленування лаг 3 з поворотною рамою 1 і іншими вуз 8 лами стенда. Шибер стальковша 7 підготовляють до роботи. Вмикають привод повороту 2 і рама 1, повертаючись, переміщає лаги 3 з розміщеним на них ковшем 7 на позицію розливання. Приставляють заглибну тр убу до зливального носика шибера стальковша 7. Приводом опускання 9 лаги 3 переводяться у нижнє положення, встановлюючи стальківш 7 із заглибною трубою у робоче положення розливання над промковшем. Шибер стальковша 7 відкривають і метал зі стальковша витікає у промківш. Із усього вищевикладеного видно, що виконання стенда для сталерозливальних ковшів відповідно до формули винаходу створює умови для рівномірного розподілу робочих зусиль, які діють у шарнірних вузлах зчленувань вузлів і деталей стенда, що сприяє підвищенню надійності і довговічності згаданих вузлів і стенда в цілому. 9 Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко 84110 Підписне 10 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601