Багатодвигунний привід повороту конвертера

Реферат: Багатодвигунний привід повороту конвертера має три навісних швидкісних циліндричних редуктори з електродвигунами та гальмівними пристроями, навісний одноступеневий спеціальний редуктор, який містить центральне циліндричне зубчате колесо, що жорстко закріплене на вихідному валу, який кінематично зв'язаний з поворотною цапфою опорної рами конвертера та три вал-шестерні, що знаходяться в зачепленні з вищезгаданим зубчастим колесом, які взаємодіють своїми хвостовиками з вихідними валами вищевказаних швидкісних редукторів. Вихідний вал кожного швидкісного редуктора виготовлений із крізними центральними отворами - центруючим циліндричним, діаметром Di та сполученим з ним конічним отвором, виконаним з уклоном 1:10. Всередині конічного отвору додатково виконано конічне розточування діаметром Dр=1,05*D1 з утворенням двох симетричних посадкових полів довжиною L1=0,2LK±1 мм, де LK - довжина конусного отвору. Хвостовик кожної вал-шестірні оснащений центруючою конічною шийкою, що взаємодіє з відповідними посадковими полями конічного отвору порожнистого вала. Конічний отвір порожнистого вала та конічна центруюча шийка хвостовика виконані із шпонковим пазом, який у зборі зі шпонкою утворюють шпонкове з'єднання. UA 122260 U (12) UA 122260 U UA 122260 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до металургії, а саме до конструкції багатодвигунних приводів повороту кисневого конвертера. Сучасні конструкції кисневих конверторів для отримання рідкої сталі з передільного чавуну відрізняються великою ємністю конвертера (вага рідкого металу може сягати до 450т), а загальна вага конвертера з корпусом та футерівкою може сягнути до 2000-2500 т. Для безпечної роботи конвертера і виконання операцій з нахилу конвертера для завалювання шихтою та рідким чавуном, зливання рідкої сталі та рідкого шлаку, до приводів повороту конвертера висувають особливі вимоги — висока надійність приводу повороту, що забезпечує завершення технологічних операцій з виплавки сталі та забезпеченні повільності повороту конвертера без товчків. Ці вимоги забезпечуються використанням багатодвигунних приводів, які, як правило, містять спеціальні тихохідні редуктори, що приводяться до руху за допомогою кількох швидкісних редукторів, оснащених електродвигунами та гальмівними пристроями. Використання багатодвигунних приводів підвищує надійність та безпечність роботи приводу повороту конвертера. У випадку виходу із робочого стану одного з електродвигунів інші електродвигуни забезпечують завершення технологічного циклу виплавки сталі. Кількість швидкісних редукторів залежить від ємності конвертера. За конструкцією виділяють односторонні багатодвигунові приводи, що використовуються на конвертерах, що мають невелику ємкість (до 130 т). Для забезпечення повороту конвертерів ємкістю до 450т використовують двосторонні багатодвигунні приводи повороту. Відомий привід повороту конвертера, що містить спеціальний тихохідний редуктор та декілька швидкісних редукторів, що приводяться до руху електродвигунами та оснащених гальмами, наприклад колодковими. Редуктори стаціонарно встановлені на спеціальних опорних рамах, а їх рушійні вали зв'язані між собою та поворотними цапфами опорної рами конвертера за допомогою трансмісійних валів та шпинделів [див. наприклад книгу "Машины и агрегаты металлургических заводов. В 3-х томах. Т.2. Машины и агрегаты сталеплавильных цехов. Учебник для вузов / Целиков А. И. Полухин П.И. Гребеник В.М. и др. 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Металлургия 1988. стор. 116-119, рис. 111.19,111.20,111.21]. Головними недоліками вищезгаданого багатодвигунного приводу є його громіздкість і складність конструкції, а також великі динамічні навантаження, що виникають під час роботи приводу в перехідних п за рахунок великої кількості передаточних ланок. Відомий також багатодвигунний механізм повороту конвертера, що містить навісний привід, в якому вихідний вал тихохідного редуктора виконаний у вигляді втулки, встановленої на поворотну цапфу опорної рами конвертера та систему компенсації динамічних навантажень у вигляді зв'язаної з навісним редуктором станини з шарнірно-закріпленими на ній важелями і компенсуючі з'єднувальні ланки між важелями, що виконані у вигляді пакетів пружних пластин, встановлених із взаємним перекриттям [див. наприклад авторське свідоцтво SU 901286, "Механізм повороту конвертера, МПК С21C 5/50, бюл. № 4, від 05.02.1982 p.]. Заявлена конструкція механізму повороту конвертера забезпечує підвищення надійності та довговічності за рахунок компенсації динамічних навантажень, що виникають під час руху конвертера. Головним недоліком відомого механізму є складність конструкції та обслуговування системи компенсації динамічних навантажень. Відомий також привід повороту конвертера, що містить навісні спеціальний тихохідний редуктор та швидкісні циліндричні редуктори. Спеціальний тихохідний редуктор містить зубчате колесо, що знаходиться у зачепленні з чотирма вал-шестернями, розташованими по колу. На хвостовики вал-шестерень насаджені порожнисті вихідні вали швидкісних циліндричних редукторів, при цьому, корпус кожного швидкісного редуктора встановлений на рамі, що з'єднана з корпусом тихохідного редуктора за допомогою опорного вузла. Додатково кожний швидкісний редуктор з'єднаний з корпусом тихохідного редуктора за допомогою фланцевого з'єднання [див. наприклад Патент України на корисну модель № 22459 "Привід повороту конвертера", МПК С21С 5/50, бюл. № 5, от 25.04. 2007 p.]. За сукупністю суттєвих ознак відомий привід повороту конвертера є найбільш близьким до заявленої корисної моделі і може бути прийнята за найближчий аналог. Головний недолік найближчого аналога є можливе зменшення ефективності роботі кисневого конвертера за рахунок збільшення часу, який буде затрачено на ремонт приводу, що викликано збільшенням трудомісткості ремонтних робіт та технічного обслуговування привода повороту, що обумовлене необхідністю демонтажу фланцевого з'єднання корпусів тихохідного та швидкісного редукторів. 1 UA 122260 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 В основу корисної моделі поставлено задачу підвищити ефективність роботи конвертера шляхом зниження трудомісткості ремонтних робіт та технічного обслуговування привода повороту конвертера шляхом виконання хвостовика вал-шестірні з напрямною циліндричною та конічною частинами, що взаємодіють з відповідними циліндричною та конічною розточуваннями порожнистого вала швидкісного циліндричного редуктора, і за рахунок технічного результату, який складається із скорочення часу на розбирання та збирання з'єднання порожнистого вихідного вала швидкісного редуктора та хвостової частини вал-шестірні тихохідного редуктора. Поставлена задачаа вирішене за рахунок того, що у багатодвигунному приводі повороту конвертера, який містить три навісних швидкісних редуктори із електродвигунами та гальмівними пристроями, навісний одноступеневий спеціальний редуктор, що містить центральне зубчасте колесо, що жорстко закріплене на вихідному валу, який кінематично зв'язаний з поворотною цапфою опорної рами конвертера, і три вал-шестерні, що знаходяться в зачепленні з вищезгаданим зубчастим колесом, що взаємодіють своїми хвостовиками з вихідними валами вищезгаданих швидкісних циліндричних редукторів, у відповідності до заявленої корисної моделі, вихідний вал кожного швидкісного редуктора виготовлений із крізними внутрішніми отворами - циліндричним, діаметром D1 та сполученим з ним конічним отвором, виконаним з уклоном 1:10, при цьому, усередині конічного отвору додатково виконане конічне розточування діаметром Dр = 1,05 * D1 з утворенням двох симетричних посадкових полів, що мають довжину L1=0,2LK±1 мм, де LK - довжина конічного отвору, крім того, хвостовик кожної вал-шестірні оснащений центруючою конічною шийкою, що взаємодіє з відповідними посадковими полями конічного отвору порожнистого валу, при цьому, конічний отвір порожнистого валу та конічна центруюча шийка хвостовика виконані з шпонковим пазом, які в зібраному вигляді утворюють шпонкове з'єднання. Між заявленою корисною моделлю та отриманим технічним результатом існує причиннонаслідковий зв'язок. Тільки завдяки тому, що у багатодвигуновому приводі вихідний вал кожного швидкісного редуктора виготовлений із крізними внутрішніми отворами - циліндричним - діаметром Di та сполученим з ним конічним отвором, виконаним з уклоном 1:10, при цьому усередині конічного отвору додатково виконано конічну розточку діаметром Dр=1,05D1 з утворенням двох симетричних посадкових полів довжиною L1=0,2LK±1 мм, де LK - довжина конічного отвору, крім того, хвостовик кожної вал-шестірні оснащений центруючою конічною шийкою, яка взаємодіє з відповідними посадковими полями конічного отвору порожнистого вала, при цьому конічний отвір порожнистого вала та конічна центруюча шийка хвостовика виконані із шпонковим пазом, які у зборі зі шпонкою утворюють шпонкове з'єднання, забезпечено скорочення часу на розбирання та зборку з'єднання порожистого вала швидкісного редуктора та хвостової частини вал-шестерні тихохідного редуктора, зменшені трудомісткість технічного обслуговування приводу повороту конвертера та підвищено ефективність роботи конвертера. Вказаний технічний результат не можливо отримати, якщо з наведеної сукупності суттєвих ознак виключити будь-який. Виконання у багатодвигунному приводі повороту конвертера найбільшого діаметра D3 внутрішнього опорного підшипникового вузла вал-шестірні з зовнішнім діаметром, більшим за зовнішній діаметр D4 зубчатої шестірні вал-шестірні, а максимальний діаметр D2 зовнішнього опорного підшипникового вузла вал-шестірні виконаний з зовнішнім діаметром, меншим за зовнішній діаметр D4, також забезпечило отримання корисного результату, що полягає у скороченні часу виконання робіт та затрат на демонтаж вал-шестірні привода. Заявлена корисна модель пояснюється кресленнями, де: - на фіг. 1 наведений загальний вигляд приводу повороту конвертера; - на фіг. 2 приведений переріз А-А на фіг. 1. Багатодвигунний привід конвертера (див. фіг. 1) містить спеціальний тихохідний циліндричний одноступеневий редуктор 1, три швидкісних циліндричних конвертери 2, 3 і 4. Кожний швидкісний циліндричний редуктор 2, 3 та 4 оснащений своїм електродвигуном та гальмівним пристроєм. Тихохідний редуктор 1 (див фіг. 2) містить жорстко закріплене на вихідному валу 5 центральне зубчате колесо 6, що знаходиться в зачепленні з трьома вал-шестернями 7. На хвостовики 8 вал-шестерень 7 насаджені порожнисті вали 9 швидкісних редукторів 2, 3 та 4 (на фіг. 2 показано швидкісний редуктор 2) і закріплені від переміщення за допомогою гайок 10. Вал-шестірня 7 встановлена у корпусі тихохідного редуктора 1 за допомогою опорних вузлів зовнішнього 11 та внутрішнього 12 відповідно. Опорні вузли закриті кришками. Відмінними особливостями заявленої корисної моделі є (див. фіг. 2). 2 UA 122260 U 5 10 15 20 25 30 35 Вихідний вал 9 кожного швидкісного редуктора 2, 3 та 4, що виготовлений з двома крізними внутрішніми отворами: центруючим циліндричним 13 - діаметром D1 та конічним отвором 14, що виконаний з уклоном 1:10. Всередині конусного отвору 14 додатково виконано конічне розточування 15 діаметром Dp=1,05D1, з утворенням двох симетричних посадочних полів 16 та 17 довжиною L 1=0,2LK±1 мм, де LK - довжина конічного отвору 14. Хвостовик 8 кожної вал-шестірні 7 виконаний з центруючою конічною шийкою 18, що взаємодіє з відповідними посадковими полями 16 та 17 порожнистого вала 9. Конічний отвір 14 порожнистого вала 9 та конічна центруюча шийка 18 хвостовика 8 виконані із шпонковим пазом 19, що у зборі зі шпонкою 20 утворюють шпонкове з'єднання. Максимальний діаметр D3 внутрішнього опорного підшипникового вузла 12 вал-шестірні 7 виконаний більшим за зовнішній діаметр D4 зубчатої шестірні вал-шестірні 7, а максимальний діаметр D2 зовнішнього опорного підшипникового вузла 11 вал-шестірні 7 виконаний діаметром, меншим за діаметр D4. Працює заявлена корисна модель наступним чином. У випадку виходу з ладу елементів приводу поворотного конвертера, наприклад валшестірні 7, під час виконання ремонтних робіт, виконують наступну послідовність розбирання приводу. Знімають навісний швидкісний редуктор, наприклад редуктор 2. Для цього знімають захисну кришку та відкручують гайку 10, що фіксує вихідний вал 9 швидкісного редуктора на хвостовикові 8 вал-шестерні 7 від осьового переміщення. За рахунок того, що максимальний діаметр D3 внутрішнього опорного підшипникового вузла 12 вал-шестірні 7 виконаний з діаметром, більшим за діаметр D4 зубчатої шестірні вал-шестірні 7, а максимальний діаметр D2 зовнішнього опорного підшипникового вузла 11 вал-шестірні 7 виконаний меншим за діаметр D4, забезпечено вільне переміщення опорного вузла 11 відносно зубчастого колеса 6. Це дає можливість витягнути вал-шестірню 7 з корпусу тихохідного редуктора 1 без попереднього демонтажу швидкісного редуктора 2, що значно скорочує час виконання ремонту та його труд окість. Збірку привода повороту конвертера після виконання ремонтних робіт виконують у зворотній послідовності. Під час збірки привода конвертера, за рахунок того, що у відповідності до заявленої корисної моделі, отвір 14 та центруюча шийка 18 виконані конічними, при цьому конічний отвір 14 порожнистого вала 9 та конічна центруюча шийка 18 хвостовика 8 виконані із шпонковим пазом 19 і в зборі зі шпонкою 20, утворюють шпонкове з'єднання, забезпечено зменшення затрат на виконання ремонту привода та скорочено час на демонтаж і монтаж вал-шестірні 7 під час її встановлення у тихохідний редуктор 1 та швидкісний редуктор 2. При цьому забезпечено передавання максимального крутного моменту. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 50 55 1. Багатодвигунний привід повороту конвертера, що включає три навісних швидкісних циліндричних редуктори з електродвигунами та гальмівними пристроями, навісний одноступеневий спеціальний редуктор, який містить центральне циліндричне зубчате колесо, що жорстко закріплене на вихідному валу, який кінематично зв'язаний з поворотною цапфою опорної рами конвертера, та три вал-шестерні, що знаходяться в зачепленні з вищезгаданим зубчастим колесом, які взаємодіють своїми хвостовиками з вихідними валами вищевказаних швидкісних редукторів, який відрізняється тим, що вихідний вал кожного швидкісного редуктора виготовлений із крізними центральними отворами - центруючим циліндричним, діаметром Di та сполученим з ним конічним отвором, виконаним з уклоном 1:10, при цьому всередині конічного отвору додатково виконано конічне розточування діаметром Dр=1,05*D1 з утворенням двох симетричних посадкових полів довжиною L1=0,2LK±1 мм, де LK - довжина конусного отвору, крім того, хвостовик кожної вал-шестірні оснащений центруючою конічною шийкою, що взаємодіє з відповідними посадковими полями конічного отвору порожнистого вала, при цьому конічний отвір порожнистого вала та конічна центруюча шийка хвостовика виконані із шпонковим пазом, який у зборі зі шпонкою утворюють шпонкове з'єднання. 2. Багатодвигунний привід повороту конвертера за п. 1, який відрізняється тим, що максимальний діаметр D3 внутрішнього опорного підшипникового вузла вал-шестірні виконаний з діаметром, більшим за діаметр D4 зубчатої шестірні вал-шестірні, а максимальний діаметр D2 зовнішнього опорного підшипникового вузла вал-шестірні виконаний з діаметром, меншим за діаметр D4. 3 UA 122260 U 4 UA 122260 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5