Ковшовий затвор

Ковшевой затвор, содержащий неподвижную и подвижную, имеющую опоры, части корпуса, подвижную обойму, огнеупорные плиты с разливочными отверстиями и устройство прижима плит, включающее шарнирные откидные тяги, о т л и ч а ющийся тем, что устройство прижима плит выполнено в виде пятизвенного шарнирнорычажного механизма, включающего подпружиненные кривошипы, размещенные на валах, закрепленных в опорах подвижной части корпуса, и кулачки со сферическими контактными поверхностями, закрепленные на валах с возможностью взаимодействия сферических поверхностей кулачков расположены в плоскости, проходящей через ось разливочного канала затвора и делящей расстояние между плоскостями скольжения плит и направляющих подвижной обоймы в отношении q, удовлетворяющем условию 1,67 у-0,33 > q >1,2 у-0.8, где h и I - соответственно расстояния от плоскости скольжения направляющих подвижной обоймы до линии действия усилия привода и центров сферических поверхностей кулачков. с > ел со NO Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к устройствам для разливки жидкого металла из ковшей. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является ковшевой затвор [1], содержащий составной корпус в виде неподвижной и подвижной частей, имеющей опоры, с огнеупорными плитами и устройство прижима плит, включающее шарнирные тяги. Затвор удобен в эксплуатации, однако упругие элементы для поджима огнеупорных плит размещены в зоне высоких темпе ратур непосредственно у самих плит, что приводит к нестабильности прижимного усилия. Шарнирные опоры коленчато-рычажных механизмов разнесены в продольном направлении, из-за чего затруднено выравнивание усилия прижима плит. Общим недостатком известных затворов является низкая надежность, обусловленная неудовлетворительной выравнивающей способностью механизмов прижима огнеупорных плит. В основу изобретения поставлена задача создать такую конструкцию механизма П 15732 прижима огнеупорных плит, которая позволила бы обеспечить равномерное распределение усилия прижима огнеупорных плит и за счет этого повысить надежность работы затвора, Указанная техническая задача решается тем, что в затворе, содержащем подвижную и неподвижную, имеющую опоры части корпуса, подвижную обойму, огнеупорные плиты с разливочными отверстиями и устройство прижима плит, включающее шарнирные откидные тяги, последнее выполнено в виде пятизвенного шарнирнорычажного механизма, включающего подпружиненные кривошипы, размещенные на валу, закрепленные в опорах подвижной части корпуса и кулачки со сферическими контактными поверхностями,закрепленные на валах с возможностью взаимодействия сферических поверхностей кулачков расположены в плоскости, проходящей через ось разливочного канала затвора и делящей расстояние между плоскостями скольжения плит и направляющей подвижной обоймы в отношении q, удовлетворяющем условию 1,67 5 10 15 20 25 j - 0 , 3 3 > q >1,2 у-0.8, где h и I - расстояние от плоскости скольже- 30 ния направляющих подвижной обоймы до линии действия усилия привода и центров сфер кулачков соответственно. Схема предлагаемого затвора представлена на фиг.1ч на фиг.2 - вид сверху, на 35 фиг.З - поперечный разрез, на фиг.4 - вид сбоку. Ковшевой затвор состоит из закрепленного на днище ковша корпуса, содержащего неподвижную часть 1 с неподвижной огне- 40 упорной плитой 2 и подвижную часть 3, в которой размещена подвижная обойма 4 с огнеупорной плитой 5 и стакан-коллектором 6. Неподвижная часть корпуса выполнена г, проушинами 7, на которых закреплены от- 45 кидные тяги 8, попарно соединенные коленчатыми рычагами 9. Рычаги 9 выполнены с отверстиями 10 для монтажных штырей 11. На подвижной части корпуса в опорах 12 размещены валы 13 с закрепленными на них 50 сферическими кулачками 14 и кривошипами 15. Один из кривошипов 15 шарнирно соединено ползушкой 16, другой-с рычагом 17, образующим с попзушкой поступательную пару. На рычаге 17 размещена пружина 18 и гайка 19 для ее предварительного поджа- 55 тия. Опоры 12, два кривошипа 15, ползушка 16 и рычаг 17 образуют пятизвенный шарнирно-рычажный механизм, кинематически связывающий друг с другом валы 13. Сфери ческие поверхности кулачков 14 опираются на коленчатые валы 9, При этом центры сфер кулачков 14 расположены в поперечной плоскости, проходящей через ось разливочного канала и делят расстояние между плоскостями "П" скольжения огнеупорных плит и направляющих "Н" подвижной обоймы в отношении q. Прижим огнеупорных плит 2,5 осуществляется пружиной 18, которая, воздействуя на кривошипы 15, создает на валах 13 и кулачках 14 равные противоположно направленные моменты М? \л Мг Сферические поверхности кулачков 14 упираются в коленчагые рычаги 9. Возникающие при этом реактивные усилия Pi, Рг, Рз и РА в опорах 12 валов 13 стремятся переместить подвижную часть корпуса 3 вверх в направлении стрелок. Через подвижную обойму 4 эти усилин воздействуют на огнеупорную плиту 5, прижимая последнюю к неподвижной плите 2. Благодаря кинематической связи валов 13 и взаимоподпружиниванию кривошипов 16 всегда Mi = М2 и Рі ч Р2 *- Рз * Рл. В силу того, что центры сфер кулачков 14 лежат в плоскости Б-Б, проходящей через ось разливочного канала, выполняется равенство р 1 +Рз = Р2 + Р^. Из этих равенств следует, что Pi ~ Рг = Рз = РА, т.е. обеспечивается равномерный четырехточечный прижим подвижной обоймы и полная самаустановка огнеупорных плит. Ковшевой затвор работает следующим образом. Для разливки металла подвижную обойму 4 перемещают в продольном направлении до совмещения отверстий в подвижной. 5 и неподвижной 2 огнеупорных плитах. Усилие перемещения подвижной обоймы прикладывают вдоль ее оси между плоскостями "И" и "П" При этом подвижная обойма 4 с одной стороны скользит по неподвижной огнеупорной плите 2, а с другой - по плоскости "И" направляющих подвижной части корпуса 3, которая может поворачиваться вокруг центра сфер кулачков 14. Благодаря этой возможности подвижная часть корпуса 3 вместе с подвижной обоймой 4 и огнеупорной плитой 5 самоустанавливаются в продольном направлении относительно неподвижной плиты 2. Таким образом, предлагаемая конструкция затвора допускает работу с плитами, имеющими продольную клиновидность Это положительное качество конструкции при некоторых условиях может приводить к заклиниванию подеижной обоймы, подобно тому как происходит заклинивание поршня в цилиндре или ползунов в направляющих Чтобы этого не произошло нужно 15732 определенным образом разместить точку ную часть корпуса 3 разворачивают как опоры подвижной части корпуса 3 относикнижку вокруг оси второй неотброшенной тельно плоскостей "Н" и "ГГ. Во избежание тяги 8 и получают доступ к огнеупорным заклинивания необходимо, чтобы центры плитам. Сборку затвора производят в обСфер кулачков 14 лежали между плоскостя- 5 ратной последовательности. При замыками "Н" и "П" и делили бы расстояние между нии рычага 9 со сферическим кулачком 14 ними в отношении q, удовлетворяющем успроисходит незначительная (на несколько ловию миллиметров) деформация пружины 18. В предлагаемом затворе сохранены все 1,67 у-0,33 > q >1,2 у-0.8. 10 преимущества прототипа по сборке-разВ предлагаемой конструкции затвора, борке и устранены недостатки его конструккак и в существующих для сталеразливочции: параллельно включенные упругие ных ковшей вместимостью 50-350 т, приняэлементы заменены одной пружиной, котото h - 100, I = 50 мм тогда 3 > q > 1,6.3а рая всегда обеспечивает равенство припределами этого диапазона подвижная 15 жимных усилий в поперечном направлении; обойма 4 будет заклинивать и работа затвопружина вынесена из зоны высоких темпера окажется невозможной. На границах диратур и обладает большей стабильностью апазона работа затвора возможна, но характеристик; подвижная огнеупорная неустойчива. Внутри диапазона заклиниваплита самоустанавливается относительно ние исключено и работа затвора будет на- 20 неподвижной, затвор менее чувствителен к дежной и устойчивой. клиновидности плит, к ошибкам изготовлеДля замены огнеупорных плит в отверния и сборки, к термическим деформациям стия 10 одного из замыкающих рычагов 9 деталей. Полное выравнивание и стабильзаводят монтажные штыри 11 и разводят ность прижимного усилия при разливке попоследние в направлении, указанном пунк- 25 эволяет использовать затвор для повторных тирными стрелками. При этом замыкающий разливок одним комплектом огнеупоров. рычаг 9 разворачивают, обкатывая вокруг Отмеченные положительные качества посферического кулачка 14, отводят откидную зволяют снизить аварийность разливок на тягу 8 и освобождают подвижную часть кор50% и повысить его эксплуатационную напуса 3 вместе с обоймой 4 и огнеупорной 30 дежность на 20% . плитой 5, Пружина 18 остается сжатой на Использование данного затвора позвовеличину предварительного поджатия, коляет отказаться от целого ряда вспомогаторое выбирается равным или несколько тельного оборудования по подготовке большим номинального значения прижимзатворов и переналаживать затвор прямо ного усилия. После освобождения подвиж- 35 на ковше. 15732 Фиі 2 ПА OQXQCU / / / Фиг 5 15732 /S Фи 2 Упорядник Замовлення 4198 Техред М Моргєнтал Коректор А Обручар Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Киів-53, Львівська пл , 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101