Опора вала приводу нахилу конвертера для компенсації виникаючого на цьому валу крутного моменту

Реферат: Винахід належить до галузі машинобудування, а саме до конструкції опори вала приводу нахилу конвертера для компенсації виникаючого на цьому валу крутного моменту, причому в ній передбачені опори на корпусі (1) редуктора цього приводу, що кінематично зв’язаний з цапфою, яка приводиться в дію вказаним пристроєм, передбачена щонайменше одна опора для упору на конструкцію (6), яка несе конвертер. При цьому кожна з опор виконана як гідравлічний поршневий циліндр (5) подвійної дії, який, в свою чергу, шарнірно закріплений на конструкції (6). UA 98718 C2 (12) UA 98718 C2 UA 98718 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до галузі машинобудування, а саме - до конструкції опори валу привода нахилу конвертера для компенсації виникаючого на цьому валу крутного моменту, причому передбачені опори на корпусі редуктора цього приводу, що кинематично зв'язаний з цапфою валу, яка приведена вказаним пристроєм в дію, передбачена щонайменше одна опора для упору на несучу конструкцію конвертера, і кожна з яких шарнірно закріплена на конструкції. З публікації DE 38 27 329 А1 відома опора крутильного моменту для приводів, що розташовані зверху цапфі вала, зокрема, для приводів нахилу конвертера, де на цапфу вала, що приводиться ними в дію, опирається корпус редуктора. При цьому на корпусі редуктора симетрично осі обертання цапфи валу розташовані направляючі, які збоку днища зв'язані з підшипниками шарніра, які, в свою чергу, пов'язані один з одним за допомогою торсіона. Кожна направляюча складається з двох частин, між якими розташовані пружні елементи, які можуть попередньо напружуватися за допомогою механічного засобу. Торсійний вал забезпечує відсутність поперечного зусилля (поперечне зусилля позначає вигинаюче зусилля внаслідок подання моменту), проте не придатний для високої динаміки процесу продувки, так як великий кут повороту і великі сили в кожній з чотирьох точках повороту знизу вала призводить до механічного стирання та мікрокоррозії. Торсійний вал не регулюється, і активний вплив здійснювати неможливо. В іншій опорі крутного моменту (ЕР 0003 108, А1) з обох сторін вісі конвертера для пружної опори передбачені поршневі циліндри простої дії, на які подається стиснений газ. Але така опора не є вільною від дії поперечних сил, так як при подачі крутного моменту через вісь цапфи конвертера може навантажувати тільки один циліндр, в той час як протилежний циліндр розвантажуються. За рахунок цього неминуче виникає вигинаюче зусилля на цапфу конвертера, тобто вісь несучої редуктор цапфи конвертера згинається з силою одного циліндра, помноженої на відстань цього циліндра від вісі конвертера. Задача запропонованого винаходу полягає в удосконаленні конструкції опори валу привода нахилу конвертера для компенсації виникаючого на цьому валу крутного моменту під дією сил на його протилежних кінцях, тобто - шляхом створення нових елементів та їх зв'язків. Технічним результатом винаходу є або взаємна або вибіркова компенсація виникаючих зусиль на протилежних кінцях валу привода нахилу конвертера при його русі та контролювання величини цих зусиль з метою гасіння можливих коливань від дії цих зусиль. Ця задача вирішується заявленою опорою валу привода нахилу конвертера для компенсації виникаючого на цьому валу крутного моменту, причому передбачені опори на корпусі (1) редуктора цього приводу, що кинематично зв'язаний з цапфою (7) валу, яка приведена вказаним пристроєм в дію, передбачена щонайменше одна опора для упору на несучу конструкцію (6) конвертера, і кожна з яких шарнірно закріплена на конструкції (6) та виконана у вигляді гідравлічного поршневого циліндра (5) подвійної дії, які діють з однаковою за значенням силою в противагу крутному моменту, який виникає на конверторі з обох протилежних сторін вісі конвектора для їх взаємної компенсації з метою попередження виникнення вигинаючих зусиль на цапфі (7) при крутному моменті, або окремо з їх незалежним контролюванням для забезпечення жорсткості (нерухомості) опори на одній або обох її сторонах. Короткий опис креслення. На креслені схематично зображено варіант здійснення винаходу, зокрема, без конвертера. На наведеному у описі винаходу кресленні посилання 1 позначає корпус редуктора, який розташований згори цапфи (7) вала конвертера, що показана пунктирною лінією. Посилання 2 та 3 позначають приводи нахилу конвертера (що можуть бути використані з кожної сторони цапфи (7) валу привода). З боків цапфи (7) валу на корпусі 1 редуктора передбачені язички 4 або аналогічні елементи, за допомогою яких корпус 1 редуктора за допомогою поршневих циліндрів 5 спирається на несучу конструкцію 6. При такій опорі, на відміну від вищезгаданих методів, циліндри мають подвійну дію. При передачі моменту конвертером вони протиставляють протилежні рівні сили з обох сторін вісі конвертера, які взаємно компенсують одна одну так, що внаслідок виникнення крутного моменту від будь-якої з них не виникає ніяких вигинаючих зусиль на цапфі конвертера. Тим самим опора являє собою зв'язок привода нахилу и опорної конструкції, яка дозволяє здійснювати будь-які переміщення приводу окрім повороту привода навколо вісі цапфи конвертера під час процесу продувки та, зокрема, не передаючи на цапфу згинальні сили, а лише крутильні моменти. Так як крутні моменти, що створюються на цапфі при процесі продування конвертера газами, можуть ставати кратні відновлюючим моментам при нахилі конвертера, то при його 1 UA 98718 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 продуванні доцільно послабити вигинаюче зусилля, що виникає внаслідок передачі крутного моменту на цапфу конвертера. При нахилі з невеликими силами і відсутністю динаміки процесу цапфа без проблем витримує вигинаюче зусилля внаслідок передачі моменту. Застосування гідравлічних поршневих циліндрів подвійної дії забезпечує безліч переваг. Так, їх рух можна регулювати для активного та пасивного демпфування коливань при продувці конвертера. їх дію можна регулювати окремо один від одного та по-різну так, щоб, наприклад, при нахилі конвертора вони (поршневі циліндри) були нерухомі з однієї сторони, а при продувці з двох сторін тим самим виключали виникнення поперечної сили. При продуванні конвертора газами з фурми (фурм), з-за відсутності достатньої точності їх встановлення відносно осей конвертора, можливе виникнення активних коливань як середовища в конвертері, так і самого конвертера, що суттєво впливає на міцність конструктивних деталей приводу його обертання і, відповідно, на вал приводу та елементи конструкції приводу, які з ним кінематично зв'язані. Саме тому доцільно регулювати дію штовхаючи зусилля поршнів гідроциліндрів за їх абсолютним та відносним значенням впродовж режиму продування від повного одночасного або вибіркового блокування до максимального (за значенням) руху. Також можна розблокувати поршневі циліндри з тим, щоб слідувати руху конвертера без впливу сил. Така нова система (опора валу привода конвертера для компенсації виникаючого на цьому валу крутного моменту) може компенсувати зміщення вісі цапфи конвертера при нахилі (внаслідок теплового та/або механічного впливу) завдяки розблокуванню одного з двох циліндрів. Таким чином, завдяки відновлюючим моментам конвертера та відносно можливого блокування руху циліндру при нахилі виникає поперечна сила, а не тиск приводу на фундамент. При нахилі конвертора привід нахиляється до вільного циліндру по своїй рухомій вісі з блокованим рухом поршневого циліндру у якості фіксованої опори. Узагальнюючи описання винаходу - конструкцію опори валу приводу нахилу конвертера для компенсації виникаючого на цьому валу крутного моменту, отримуємо наступні переваги: 1. Циліндри можуть передавати сили тиску та розтягування, які рівні з протилежних сторін (умови відсутності вигинаючого зусилля), коли циліндри гідравлічно блоковані або зберігають своє положення при регулюванні руху їх поршнів. 2. Пружну дію на опору валу привода конвертера можна налаштувати для різних режимів його роботи з допомогою регулювання виникаючих сил. 3. Так як циліндри зв'язані шарнірно і, таким чином, забезпечують необхідні ступені свободи у відповідних, відмітних від вісі циліндра, напрямах, при навантажені підшипники шарніра пересуваються тільки на малі кути, що не беруться до уваги, та не зазнають зносу їх стиранням. 4. Невелике статичне позиційне відхилення редуктора/вісі цапфи під час продування газами конвертера компенсується за рахунок внутрішніх витоків циліндрів або відповідного регулювання руху поршнів циліндрів, завдяки чому протягом періоду продування конвертера не виникає поперечного зусилля на його валу. 5. Опора забезпечує можливість повної або часткової та навіть надлишкової компенсації власної ваги привода для подальшого розвантаження або цілеспрямованого навантаження цапфи та несучої кільцевої підшипникової опори без впливу поперечного зусилля внаслідок його можливого виникнення. 6. За допомогою цілеспрямованого регулювання руху поршня циліндра можливе активне придушення коливань, що виникають в результаті продування конвертора газами без впливу поперечного зусилля внаслідок його можливого виникнення. 7. Для оптимізації процесу виливання розплаву сталі з конвертера та продуванні його газами з використанням поршневого циліндра опори валу привода нахилу конвертера можна змінювати положення конвертера при його продуванні без впливу поперечного зусилля, що може спричиняти його не бажані коливання. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 55 60 1. Опора вала приводу нахилу конвертера для компенсації виникаючого на цьому валу крутного моменту, причому в ній передбачені опори на корпусі (1) редуктора цього приводу, що кінематично зв'язаний з цапфою (7), яка приведена вказаним пристроєм в дію, передбачена щонайменше одна опора для упору на несучу конструкцію (6) конвертера, і кожна з опор шарнірно закріплена на конструкції (6), яка відрізняється тим, що кожна опора виконана у вигляді гідравлічного поршневого циліндра (5) подвійної дії, який діє з однаковою за значенням 2 UA 98718 C2 5 10 силою в противагу крутному моменту, який виникає на конвертері з обох протилежних сторін осі конвертера для взаємної компенсації сил з метою попередження виникнення вигинаючих зусиль на цапфі (7) при крутному моменті, або окремо з їх незалежним контролюванням для забезпечення жорсткості опори на одній або обох її сторонах, причому щонайменше один з гідравлічних поршневих циліндрів (5) виконаний з можливістю розблокування для забезпечення можливості його руху за конвертером без впливу вказаних сил. 2. Опора за п. 1, яка відрізняється тим, що гідравлічні поршневі циліндри (5) виконані з можливістю регулювання для забезпечення їх синхронного руху. 3. Опора за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що гідравлічні поршневі циліндри (5) виконані з можливістю регулювання або блокування їх руху при продуванні конвертера для активного або пасивного гасіння виникаючих коливань. 4. Опора за пп. 1-3, яка відрізняється тим, що поршневі циліндри (5) виконані з можливістю регулювання їх руху окремо один від одного. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3