Пристрій для заміни занурювального стакана проміжного ковша машини безперервного лиття заготовок

Реферат: Винахід належить до галузі металургії, зокрема до конструкції пристрою для заміні занурювального стакана проміжного ковша машини безперервного лиття заготовок. Пристрій містить металевий корпус з центральним вертикальним отвором для гніздового блока проміжного ковша і поздовжнім направляючим пазом, оснащений засобами кріплення до зовнішньої поверхні днища проміжного ковша і поміщений верхньою частиною у металеву обичайку, змінний вогнетривкий занурювальний стакан з вертикальним каналом. Стакан встановлений з можливістю переміщення силовим гідроциліндром уздовж направляючого паза. Пристрій також містить механізм притиснення занурювального стакана до сталевипускного стакана, що включає поворотні елементи з отворами, симетрично встановлені на осях по обох сторонах занурювального стакана уздовж його переміщення і кінематично взаємопов'язані з попередньо стиснутими пружинами, які встановлені у виконаних у корпусі циліндричних каналах на направляючих стрижнях з притисненням до їх підпірних буртиків за допомогою угвинчених у циліндричні канали пробок. При цьому кожний поворотний елемент пристрою забезпечений консольно закріпленим на ньому пальцем, що несе ролик, який своєю поверхнею обертання контактує з металевою обичайкою занурювального стакана, причому твірна поверхні обертання ролика представляє дугу радіусом 0,5b-0,5d, де b і d, відповідно, товщина і зовнішній діаметр ролика у поперечному перерізі симетрії, які пов'язані співвідношенням d/b=2-2,5. Пристрій забезпечує зниження коефіцієнта тертя між контактуючими поверхнями металевої обичайки занурювального стакана і роликів за рахунок заміни тертя ковзання на тертя кочення, також знижується потрібне зусилля, що розвивається силовим гідроциліндром в процесі заміни UA 104227 C2 (12) UA 104227 C2 занурювальних стаканів, і, відповідно, інтенсивність зносу контактних поверхонь поворотних елементів, часові та матеріальні витрати, що пов'язані з експлуатацією й обслуговуванням пристрою. UA 104227 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі металургії, зокрема до конструкції пристроїв безперервного розливання сталі, і може бути використаний для швидкої заміни занурювальних вогнетривких стаканів, що екранують струмінь сталі від повітряної атмосфери на ділянці проміжний ківшкристалізатор машини безперервного лиття заготовок (МБЛЗ). Відомий пристрій для заміни стакана-дозатора проміжного ковша МБЛЗ у процесі розливання сталі, що містить металевий корпус з центральним вертикальним отвором для гніздового блока проміжного ковша і поздовжнім направляючим пазом, оснащений засобами кріплення до зовнішньої поверхні днища проміжного ковша, змінний вогнетривкий занурювальний стакан з вертикальним каналом, що примикає знизу до гніздового блока і установлений з можливістю переміщення силовим гідроциліндром уздовж направляючого паза, а також механізм притиснення занурювального стакана, що включає коромисла, симетрично встановлені на осях по обидва боки занурювального стакана уздовж осі його переміщення, і попередньо стиснуті пружини, розміщені у вертикальних каналах, виконаних у металевому корпусі [Технология контроля течения металла от конвертера до кристаллизатора. Проспект фірми INTERSTOP, 01.08.2006 p.]. Недоліком даного пристрою є те, що для контролю жорсткості пружин, а також при необхідності їх заміни потрібне зняття пристрою з ковша і повне його розбирання. Крім того, надійність роботи пристрою може бути забезпечена тільки при наявності пружин з однаковими пружними властивостями, у зворотному випадку вони підлягають негайній заміні. Таким чином, експлуатація відомого пристрою зв'язана зі значними часовими і матеріальними витратами. Найбільш близьким аналогом пропонованого винаходу є пристрій для заміни стаканадозатора проміжного ковша МБЛЗ, що містить металевий корпус з центральним вертикальним отвором для гніздового блока проміжного ковша і поздовжнім направляючим пазом, оснащений засобами кріплення до зовнішньої поверхні днища проміжного ковша, поміщений верхньою частиною у металеву обичайку змінний вогнетривкий занурювальний стакан з вертикальним каналом, встановлений з можливістю переміщення силовим гідроциліндром уздовж направляючого паза, а також механізм притиснення занурювального стакана, що включає поворотні елементи з отворами, симетрично встановлені на осях по обох сторонах занурювального стакана уздовж його переміщення і кінематично взаємопов'язані з попередньо стиснутими пружинами, які встановлені у виконаних у корпусі циліндричних каналах на направляючих стрижнях із притисненням до їх підпірних буртиків за допомогою угвинчених у циліндричні канали пробок [Патент UA № 74507, МПК 7 B22D 41/56, 15.12.2005]. У відомому пристрою можливі заміна пружин, контроль і регулювання їх жорсткості без зняття з ковша і розбирання пристрою. Однак при його експлуатації на гідравлічний привод діє підвищене зусилля опору, яке виникає за рахунок тертя ковзання поміж контактуючими металевими поверхнями поворотних елементів та обичайки занурювального стакана. При цьому також спостерігається інтенсивний знос відповідних поверхонь поворотних елементів, що є причиною їх передчасного виходу з ладу і потребує їх заміни, а це у свою чергу пов'язано з додатковими часовими і матеріальними витратами на виконання відповідних операцій із ремонту та обслуговування пристрою. В основу винаходу поставлена задача удосконалення пристрою для заміни занурювального стакана проміжного ковша МБЛЗ шляхом заміни виду опору, що виникає при русі вогнетривких занурювальних стаканів по поверхні поворотних елементів, за рахунок заміни тертя ковзання в місці контакту на тертя кочення, завдяки чому забезпечується зменшення необхідного зусилля, що повинен розвивати силовий гідроциліндр у процесі заміни стаканів, а також інтенсивності зносу контактних поверхонь поворотних елементів, а це у свою чергу сприяє зниженню часових і матеріальних витрат при експлуатації, які пов’язані зі зниженням необхідної кількості елементів та частоти їх заміни. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для заміни занурювального стакана проміжного ковша машини безперервного лиття заготовок, що містить металевий корпус з центральним вертикальним отвором для гніздового блока проміжного ковша і поздовжнім направляючим пазом, оснащений засобами кріплення до зовнішньої поверхні днища проміжного ковша, поміщений верхньою частиною у металеву обичайку змінний вогнетривкий занурювальний стакан з вертикальним каналом, встановлений з можливістю переміщення силовим гідроциліндром уздовж направляючого паза, а також механізм притиснення занурювального стакана, що включає поворотні елементи з отворами, симетрично встановлені на осях по обох сторонах занурювального стакана уздовж його переміщення і кінематично взаємопов'язані з попередньо стиснутими пружинами, які встановлені у виконаних у корпусі циліндричних каналах на направляючих стрижнях із притисненням до їх підпірних буртиків за допомогою угвинчених у циліндричні канали пробок, згідно з винаходом, кожний поворотний 1 UA 104227 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 елемент забезпечений консольно закріпленим на ньому пальцем, що несе ролик, який своєю поверхнею обертання контактує з металевою обичайкою занурювального стакана, причому твірна поверхні обертання ролика представляє дугу радіусом 0,5b-0,5d, де b і d відповідно товщина і зовнішній діаметр ролика у поперечному перерізі симетрії, які пов'язані співвідношенням d/b=2-2,5. На фіг. 1 показаний загальний вигляд пристрою для заміни занурювального стакана проміжного ковша МБЛЗ; на фіг. 2 вид пристрою знизу; на фіг. 3 - поздовжній розріз Б-Б на фіг. 2; на фіг. 4 - поперечний розріз В-В на фіг. 3; на фіг. 5 - вузол Г притискного ролика (збільшено). Пристрій містить металевий корпус 1, оснащений засобами кріплення у вигляді штирів 2 з отворами під клини 3 до зовнішньої поверхні днища проміжного ковша 4. Корпус 1 має центральний вертикальний отвір, у якому розміщена нижня частина сталевипускного стакана 5, закріпленого в гніздовому блоці 6. У металевому корпусі 1 виконаний поздовжній направляючий паз, у якому розміщені робочий 7 і резервний 8 вогнетривкі занурювальні стакани, які верхніми частинами встановлені у металеві обичайки і мають вертикальні канали. Занурювальний стакан 7 примикає знизу до нижньої частини сталевипускного стакана 5 (Фіг. 4) і встановлений з можливістю переміщення силовим гідроциліндром 9 (Фіг. 1) уздовж направляючого паза. Притиснення занурювального стакана 7 до нижньої частини сталевипускного стакана 5 здійснюється механізмом, що включає поворотні елементи 10 з отворами (Фіг. 5), симетрично встановлені на осях 11 по обидва боки занурювального стакана 7 уздовж осі його переміщення в направляючому пазу металевого корпуса 1. Причому поворотний елемент 10 забезпечений консольно закріпленим на ньому пальцем 12, який несе ролик 13, що вільно обертається. Для передачі зусилля притиснення до занурювального стакана 7 поворотні елементи 10 кінематично взаємозв'язані з попередньо стиснутими пружинами 14, які встановлені у виконаних у корпусі 1 похилих циліндричних каналах на направляючих стрижнях 15 з притисненням до їх підпірних буртиків 16 за допомогою угвинчених у циліндричні канали пробок 17. Кожна з пробок своєю торцевою частиною виходить назовні металевого корпуса 1. Для обертання пробки на її вихідній торцевій частині передбачений або шліц під викрутку, або головка під ключ. Принцип роботи пристрою і порядок його обслуговування в процесі експлуатації наступні. Зібраний пристрій перед початком розливання сталі закріплюється за допомогою двох штирів 2 і двох клинів 3 до зовнішньої поверхні днища проміжного ковша 4. Під час безперервного розливання рідкої сталі з проміжного ковша в кристалізатор МБЛЗ вертикальні канали занурювального стакана 7 і сталевипускного стакана 5 вогнетривкого гніздового блока 6 сполучаються як показано на фіг. 4. При цьому резервний занурювальний стакан 8 розміщується між діючим занурювальним стаканом 7 і силовим гідроциліндром 9 (Фіг. 1). Притиснення занурювального стакана 7, що знаходиться в роботі, забезпечується попередньо стиснутими пружинами 14, розміщеними в похилих циліндричних каналах металевого корпуса 1 на направляючих стрижнях 15 з буртиками 16 і впливає на поворотні елементи 10, установлені на осях 11 з можливістю повертання. Зусилля, що розвиває пружина, через ролик 13, який розміщений консольно на пальці 12 елемента 10, передається металевій обичайці занурювального стакана 7. Пружини 14 підтиснуті до підпірних буртиків 16 направляючих стрижнів 15 різьбовими пробками 17, угвинченими зовні в похилі циліндричні канали. Під час серійного розливання сталі на МБЛЗ закритим струменем періодично виникає необхідність у швидкій заміні занурювального стакана 7, який екранує поверхню струменя металу від навколишньої атмосфери і вийшов з ладу, резервним 8. Для цього в порожнину силового гідроциліндра 9 подається під надлишковим тиском робоча рідина. Шток гідроциліндра, переміщуючись з одного крайнього положення в інше, проштовхує обидва занурювальні стакани на розрахункову відстань, у результаті чого занурювальний стакан 7, що вийшов з ладу, зміщається вліво, а його місце під сталевипускним стаканом 5 займає резервний занурювальний стакан 8. В процесі заміни спочатку діючий 7, а потім і резервний 8 занурювальні вогнетривкі стакани, поміщені в металеві обичайки, переміщаються по роликах 13, що вільно обертаються відносно пальців 12 поворотних елементів 10. Після цього шток циліндра повертається у вихідне положення, циліндр відводиться, у поздовжній паз корпуса 1 встановлюється черговий резервний занурювальний стакан, а той, що вийшов з ладу, прибирається. Потім гідроциліндр 9 знову підводиться і фіксується у кінцевому положенні. При обслуговуванні пристрою для контролю жорсткості пружин 14 в отвір кожного з поворотних елементів 10 по черзі уводиться хвостовик динамометричного ключа і за його допомогою елемент повертається на невеликий кут на осі 11, при цьому контролюється 2 UA 104227 C2 5 10 забезпечуване пружиною зусилля. У разі потреби регулювання зусилля притиснення повертається в потрібному напрямку пробка 15, яка додатково стискає або послаблює тиск на пружину. Якщо зміною висоти пружини не вдається досягти заданого значення зусилля притиснення, пружина заміняється новою, для чого вивертається пробка 17 з циліндричного каналу металевого корпуса 1. Завдяки тому, що поворотні елементи забезпечені роликами, що вільно обертаються і мають твірну поверхні обертання у вигляді дуги з зазначеними радіусом 0,5b-0,5d і співвідношенням поміж зовнішнім діаметром ролика і його товщиною у поперечному перерізі симетрії d/b=2-2,5, у місцях контакту металевої обичайки занурювального стакана і поворотних елементів незалежно від кута їх повертання має місце тертя кочення, мінімізується необхідне зусилля, що розвивається силовим гідроциліндром в процесі заміни занурювальних стаканів, а також знижується інтенсивність зносу контактних поверхонь поворотних елементів, а в кінцевому рахунку потреби в них. При цьому значно скорочуються часові і матеріальні витрати, що пов'язані з експлуатацією й обслуговуванням пристрою. 15 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 Пристрій для заміни занурювального стакана проміжного ковша машини безперервного лиття заготовок, що містить металевий корпус з центральним вертикальним отвором для гніздового блока проміжного ковша і поздовжнім направляючим пазом, оснащений засобами кріплення до зовнішньої поверхні днища проміжного ковша, поміщений верхньою частиною у металеву обичайку змінний вогнетривкий занурювальний стакан з вертикальним каналом, встановлений з можливістю переміщення силовим гідроциліндром уздовж направляючого паза, а також механізм притиснення занурювального стакана до сталевипускного стакана, що включає поворотні елементи з отворами, симетрично встановлені на осях по обох сторонах занурювального стакана уздовж його переміщення і кінематично взаємопов'язані з попередньо стиснутими пружинами, які встановлені у виконаних у металевому корпусі циліндричних каналах на направляючих стрижнях з притисненням до їх підпірних буртиків за допомогою угвинчених у циліндричні канали пробок, який відрізняється тим, що кожний поворотний елемент забезпечений консольно закріпленим на ньому пальцем, що несе ролик, який своєю поверхнею обертання контактує з металевою обичайкою занурювального стакана, причому твірна поверхні обертання ролика представляє дугу радіусом 0,5b-0,5d, де b і d, відповідно, товщина і зовнішній діаметр ролика у поперечному перерізі симетрії, які пов'язані співвідношенням d/b=2-2,5. 3 UA 104227 C2 4 UA 104227 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 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 5