Механізм підіймання склепіння дугової сталеплавильної печі

Реферат: Механізм підіймання склепіння дугової сталеплавильної печі містить корпус, у якому змонтована вертикальна рухома колона, оголовок якої має конічну верхівку та траверсу з конічним гніздом. Оголовок вертикальної колони додатково оснащений сферичною поверхнею. Траверса обладнана стаканом, співвісно встановленим із конічним гніздом та внутрішня поверхня якого виконана циліндричною східчастої форми. При цьому з одного боку вертикальної колони траверса обладнана напрямним роликом, який контактує з поверхнею корпусу, а з протилежного боку - на траверсі закріплена вісь із повзуном і закріпленими на ньому планками циліндричної форми, взаємодіючими із планками тримача, установленими на корпусі. UA 89720 U (54) МЕХАНІЗМ ПІДІЙМАННЯ СКЛЕПІННЯ ДУГОВОЇ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЇ ПЕЧІ UA 89720 U UA 89720 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до чорної металургії, зокрема до механічного встаткування дугової сталеплавильної печі (ДСП). Відомий механізм підіймання склепіння дугової електропечі, що містить корпус із напрямними втулками, по яких переміщається вертикальна колона. На верхньому кінці колони встановлений оголовок із криволінійними поверхнями, що контактує із плоскими напрямними, які встановлені в гнізді траверси. На корпусі встановлений силовий гідроциліндр із Г-подібним захватом на штоку, взаємодіючий з кільцевою проточкою на вертикальній колоні. На траверсі механізму виконаний похилий упор, взаємодіючий з боковим упором оголовка колони [авт. свід. SU 817460]. Недоліком відомого механізму підіймання склепіння ДСП є позацентрове прикладання навантаження на шток силового гідроциліндра, що викликає прискорене зношування напрямних втулок і ущільнень штока гідроциліндра. Оголовок із криволінійними поверхнями, що контактує із плоскими напрямними, обмежує зсув траверси зі склепінням тільки в одному поперечному напрямку стосовно осі колони. При нахилі печі для зливу шлаків або металу неминучий зсув траверси щодо осі колони у бік нахилу печі, що приведе до зсуву склепіння печі відносно її корпусу. Найбільш близьким технічним рішенням до запропонованого технічного рішення є механізм підіймання склепіння дугової електропечі, що містить корпус із напрямними втулками, по яких переміщається вертикальна колона. На верхньому кінці колони є конічний оголовок, що контактує з конічним гніздом траверси. На корпусі механізму співвісно з колоною встановлений силовий гідроциліндр підіймання, який має сферичну опору, що контактує з підп'ятником колони. Хід гідроциліндра обмежується упором, установленим на колоні механізму. На траверсі механізму виконаний похилий упор, взаємодіючий з боковим упором оголовка колони. На верхній напрямній втулці встановлений упор, що входить у зачеплення з поздовжнім пазом у колоні. Це зачеплення забезпечує поворот склепіння печі шляхом обертання верхньої напрямної втулки, [авт. свід. SU 417679]. У порівнянні з аналогом у прототипі гідроциліндр підіймання розташований співвісно з колоною, що виключає позацентрове навантаження штока гідроциліндра, а оголовок із криволінійними поверхнями замінений на конічний оголовок, що забезпечує жорстку фіксацію на ньому траверси з конічним гніздом. Однак, у відомому рішенні можливе заклинювання конічного з'єднання оголовка й конічного гнізда траверси. У цьому випадку ця обставина посилюється ще наявністю моментного навантаження від ваги траверси й склепіння, у результаті чого виникає пластична деформація в місці контакту й взаємне втілення конічного гнізда й оголовка один в одний. У цьому випадку колона під дією своєї ваги не може вийти із гнізда траверси, тому що механізм підіймання обладнаний гідроциліндром плунжерного типу. Крім цього, при нахилі печі для зливу шлаків або металу склепіння утримується від ковзання по опорній поверхні корпусу печі тільки за рахунок сил тертя, що не надійно при значних кутах нахилу печі. В основу корисної моделі поставлена задача - підвищення надійності роботи механізму підіймання склепіння печі та заощадження енерговитрат. Поставлена задача вирішується за рахунок технічного результату, який полягає в щільному приляганні склепіння печі до корпусу при значних кутах нахилу печі. Для досягнення вищевказаного технічного результату в механізмі підіймання склепіння дугової сталеплавильної печі, що містить корпус, у якому змонтована вертикальна рухома колона, оголовок якої має конічну верхівку та траверсу з конічним гніздом, згідно з корисною моделлю, оголовок вертикальної колони додатково оснащений сферичною поверхнею, крім того траверса обладнана стаканом, співвісно встановленим із конічним гніздом та внутрішня поверхня якого виконана циліндричною східчастої форми, при цьому з одного боку вертикальної колони траверса обладнана напрямним роликом, який контактує з поверхнею корпусу, а з протилежного боку - на траверсі закріплена вісь із повзуном і закріпленими на ньому планками циліндричної форми, взаємодіючими із планками тримача, установленими на корпусі. У результаті порівняльного аналізу пропонованого механізму підіймання склепіння дугової електропечі із прототипом установлене, що вони мають наступні загальні ознаки: - корпус; - у корпусі змонтована вертикальна рухома колона, оголовок якої має конічну верхівку; - траверса з конічним гніздом; і відмітні ознаки: - оголовок вертикальної колони додатково оснащений сферичною поверхнею; - траверса обладнана стаканом, співвісно встановленим із конічним гніздом і внутрішня поверхня якого виконана циліндричною східчастої форми; 1 UA 89720 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - з одного боку вертикальної колони траверса обладнана напрямним роликом, який контактує з поверхнею корпусу; - з протилежного боку - на траверсі закріплена вісь із повзуном і закріпленими на ньому планками циліндричної форми, взаємодіючими із планками тримача, установленими на корпусі. Таким чином, механізм підіймання склепіння дугової електропечі має нові взаємні розміщення та нові зчленування елементів між собою. Між відмінними ознаками і технічним результатом, який досягається, існує причиннонаслідковий зв'язок. Завдяки тому, що оголовок вертикальної колони додатково оснащений сферичною поверхнею, крім того, траверса обладнана стаканом, співвісно встановленим із конічним гніздом та внутрішня поверхня якого виконана циліндричною східчастої форми, при цьому з одного боку вертикальної колони траверса обладнана напрямним роликом, який контактує з поверхнею корпусу, а з протилежного боку - на траверсі закріплена вісь із повзуном і закріпленими на ньому планками циліндричної форми, взаємодіючими із планками тримача, установленими на корпусі, стало можливим компенсувати пружні деформації оголовка від ваги склепіння й забезпечити щільне прилягання склепіння печі до її корпусу й надійно втримувати склепіння печі при значних кутах нахилу під час зливу металу через носок корпусу печі. Виключення з вищевказаної сукупності відмінних ознак хоча б однієї з них не забезпечує досягнення технічного результату. Технічне рішення, яке заявляється, невідомо з рівня техніки й тому воно є новим. Технічне рішення, яке заявляється, промислово застосованим. Таким чином технічному рішенню, що заявляється, може представлятися правова охорона, тому що воно відповідає критеріям корисної моделі. Корисна модель пояснюється кресленнями, на яких зображено наступне: фіг. 1 - загальний вигляд механізму підіймання склепіння дугової сталеплавильної печі (нижнє положення); фіг. 2 - загальний вигляд механізму підіймання склепіння дугової сталеплавильної печі (верхнє положення); фіг. 3 - А-А на фіг. 1. Механізм підіймання містить корпус 1, в якому встановлені напрямні втулки 2 і 3. У корпусі 1 змонтована вертикальна рухома колона 4, оголовок, який має конічну верхівку 5 і додаткову сферичну поверхню 6, тобто оголовок виконаний комбінованим (фіг. 1, 2). Траверса 7 обладнана стаканом 8, який установлений співвісно з конічним гніздом 9. Внутрішня поверхня стакана 8 виконана циліндричною східчастої форми. Гідроциліндр 10 опирається на опору 11, а тяги 12 з'єднують корпус 1 з опорою 11. Для обмеження ходу гідроциліндра 10 на вертикальній колоні 4 установлений упор 13, що впирається в напрямну втулку 2. Для запобігання мимовільного повороту штока гідроциліндра 10 на корпусі 1 установлений упор 14, який контактує з поздовжнім пазом у колоні 4. На траверсі 7 установлений напрямний ролик 15, що контактує з корпусом 1, а саме, з його напрямною 16. Для компенсації крутного моменту від ваги склепіння (умовно не показано) при нахилі печі на траверсі 7 установлена вісь 17 з повзуном 18, на якому закріплені планки 19 циліндричної форми (фіг. 3). На корпусі 1 установлений тримач 20 із планками 21, які взаємодіють із планками 19 циліндричної форми. У стакані 8 внутрішня поверхня виконана циліндричною східчастої форми: циліндрична поверхня 22 та порожнина 23. Поверхня 22 контактує зі сферичною частиною 6 оголовка в нижньому положенні траверси 7, а порожнина 23 виконана з гарантованим зазором зі сферичною поверхнею 6 оголовка. Робота механізму підіймання склепіння здійснюється наступним чином. При опущеному положенні механізму конічна верхівка 5 оголовка виведена з конічного гнізда 9, а сферична поверхня 6 оголовка контактує із циліндричною поверхнею 22 стакана 8 (фіг. 1). Планки 19, які встановлені на повзуні 18, мають циліндричну поверхню й контактують із планками 21 тримача 20. Повзун 18 має можливість повороту на осі 17. Таким чином, траверса 7 має три ступені свободи, що забезпечує самовстановлення й щільне прилягання склепіння електропечі до її корпусу і, як наслідок, заощадження енерговитрат на розплавлювання металу. При нахилі печі на кут до 45° для зливу металу крутий момент, що виникає від ваги склепіння й траверси 7, утримується повзуном 18 із планками 19, які контактують із планками 21 тримача 20. При підійманні (фіг. 2) склепіння електропечі гідроциліндр 10 штовхає вертикальну колону 4, переміщаючи її по напрямних втулках 2 і 3. Сферична поверхня 6 оголовка виходить із контакту з поверхнею 22 і входить у циліндричну порожнину 23. При подальшому переміщенні колони 4 конічна верхівка 5 оголовка входить у конічне гніздо 9 і далі траверса 7 із закріпленим на ній 2 UA 89720 U 5 10 склепінням піднімається над корпусом печі. Напрямний ролик 15 контактує з поверхнею корпусу 1, а саме з напрямною 16, компенсуючи пружні деформації оголовка від ваги склепіння. Переміщення штока гідроциліндра 10 обмежується упором 13. При підійманні колони 4 упор 14 сковзає по поздовжньому пазу в колоні 4, запобігаючи мимовільному повороту штока гідроциліндра 10. Після завантаження печі склепіння під дією гідроциліндра 10 подвійної дії вертається у вихідне положення. Із усього вищевикладеного видно, що виконання механізму підіймання склепіння дугової сталеплавильної печі відповідно до формули корисної моделі забезпечить заощадження енерговитрат за рахунок щільного прилягання склепіння електропечі до її корпусу й надійного втримання склепіння печі при кутах нахилу (до 45°), тим самим розширюються можливості електропечі: зливання металу через носок корпусу печі. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Механізм підіймання склепіння дугової сталеплавильної печі, що містить корпус, у якому змонтована вертикальна рухома колона, оголовок якої має конічну верхівку та траверсу з конічним гніздом, який відрізняється тим, що оголовок вертикальної колони додатково оснащений сферичною поверхнею, крім того, траверса обладнана стаканом, співвісно встановленим із конічним гніздом та внутрішня поверхня якого виконана циліндричною східчастої форми, при цьому з одного боку вертикальної колони траверса обладнана напрямним роликом, який контактує з поверхнею корпусу, а з протилежного боку - на траверсі закріплена вісь із повзуном і закріпленими на ньому планками циліндричної форми, взаємодіючими із планками тримача, установленими на корпусі. 3 UA 89720 U 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 4