Шахтна піч

1 Шахтна піч, що містить футерований корпус з розсувною кришкою, виконаною із двох половин, кожна з яких установлена на рухомій балці з колесами, що перекочуються по напрямних рейках опорних балок, і оснащена приводами переміщення в горизонтальній і вертикальній площинах, підвіску з садкою, ущільнення кришки й ущільнення ПІДВІСКИ, яка відрізняється тим, що привід переміщення половин кришки у вертикальній площині виконаний у вигляді силових циліндрів, установлених між рухомою балкою і колесами, при цьому ущільнення ПІДВІСКИ виконано у вигляді кільцевого ножа, установленого через теплоізолюючу муфту на ПІДВІСЦІ, І ДВОХ ПОЛОВИН кільцевого жолоба, закріплених на половинах кришки і заповнених еластичним теплостійким матеріалом, з яким кільцевий ніж взаємодіє в робочому положенні 2 Шахтна піч по п 1, яка відрізняється тим, що ущільнення кришки виконано у вигляді додаткового кільцевого жолоба, змонтованого на корпусі і заповненого еластичним ущільнювачем, взаємодіючим в робочому положенні з нижньою площиною кришки 3 Шахтна піч по п 1, яка відрізняється тим, що ущільнення ПІДВІСКИ виконано у вигляді двох півкілець, заповнених еластичним теплостійким матеріалом, на яких закріплені пластини з V-Uподібним пазом, при цьому ПІВКІЛЬЦЯ встановлені на половинах кришки за допомогою стрижнів паралелограма для забезпечення центрування відносно ПІДВІСКИ і оснащені приводом їх зворотнопоступального переміщення 4 Шахтна піч по п 1, яка відрізняється тим, що привід переміщення кришок у горизонтальній площині виконано у вигляді двох силових циліндрів, кожний з яких зв'язаний з кінцем однієї з рухомих балок, при цьому циліндри встановлені на опорній балці з різних боків від осі печі вище рівня кришки, а задня пара коліс кожної рухомої балки зв'язана синхронізуючим валом і оснащена додатково зірками, взаємодіючими з цівковими рейками, закріпленими паралельно з напрямними рейками 5 Шахтна піч по п 3, яка відрізняється тим, що привід переміщення пластин з ущільненням ПІДВІСКИ виконано у вигляді силового циліндра 00 ю ю Винахід відноситься до термічного устаткування, зокрема, до шахтних печей з розсувними кришками для термообробки виробів в підвішеному стані, і може бути використане в металургійній і машинобудівній промисловості Відома шахтна піч з розсувними кришками, що містить футерований кожух, опорні балки, механізми і приводи їхнього переміщення, а також вузли ущільнення робочого простору печі (див , наприклад, ОМТРМ 5432-002-66 Термічне і нагрівальне устаткування для машинобудування Ндмнформаш М , 1966, стор 34-35) У даних конструкціях печей кришки і опорні балки не зв'язані між собою і переміщаються кожні по своєму рейковому шляху на котках Для пере міщення служить ланцюговий електромеханічний привід Зазначені кришки переміщаються в горизонтальній площині, а ущільнення кришок з кожухом здійснюється за допомогою піскового затвору жолоб ко во-ножевого типу Ущільнення кришок зі штангою ПІДВІСКИ для утримання садки в печі не забезпечує герметизації печі в даній зоні Пісковий затвор при такому характері переміщення напівкришок також є недостатньо герметичним Використовуваний при цьому привід переміщення кришок і опорних балок є громіздким і не забезпечує ЩІЛЬНІСТЬ прилягання контактних поверхонь напівкришок в закритому положенні Наявність зазорів у місцях контакту кришок з кожухом і штангою ПІДВІСКИ, тобто, відсутність гер 55899 метичності печі приводить до передчасного теплового зносу кришок печі, елементів ущільнень і використовуваних ПІДВІСОК, як технологічної оснастки, а також до значних теплових утрат, що і є основними недоліками даних печей До поліпшеної конструкції можна віднести шахтну піч, що містить футерований корпус з розсувною кришкою, виконаною із двох половин, кожна з яких установлена на рухомій балці з колесами, що перекочуються по рейковому шляху, і оснащена приводами переміщення в горизонтальній і вертикальній площинах, підвіску, ущільнення кришки й ущільнення ПІДВІСКИ (див , наприклад, опис авторського свідоцтва СРСР № 1040302, кл F27B 1/10) Вона приймається як прототип з урахуванням и виконання з функціональними механізмами, необхідними для її роботи і відомими, наприклад, із промислового зразка печі, експлуатованої на Ново-Краматорсько му машинобудівному заводі Заявлена і відома шахтна піч мають такі подібні ознаки футерований корпус з розсувною кришкою, виконаною із двох половин, кожна з яких установлена на рухомій балці з колесами, що перекочуються по рейковому шляху, і оснащена приводами переміщення балок у горизонтальній і вертикальній площинах, підвіску, ущільнення кришки й площині, здатного реагувати на будь-яку вагу садки, а також у збільшенні контактної поверхні ущільнювача кришки і ПІДВІСКИ та виключенні силового впливу на нього у випадку нецентрованої установки ПІДВІСКИ Для досягнення цього технічного результату в шахтній печі, що містить футерований корпус з розсувною кришкою, виконаною із двох половин, кожна з яких установлена на рухомій балці з колесами, що перекочуються по рейковому шляху, і оснащена приводами переміщення балок у горизонтальній і вертикальній площинах, підвіску, ущільнення кришки й ущільнення ПІДВІСКИ, привід переміщення балки у вертикальній площині, виконаний у виді силових циліндрів, установлених між рухомою балкою і колесами, при цьому, ущільнення кришки виконано у виді додаткового кільцевого жолоба, змонтованого на корпусі печі і заповненого еластичним ущільнювачем, який взаємодіє в робочому положенні з нижньою площиною кришки, а ущільнення ПІДВІСКИ виконано у виді кільцевого ножа, установленого через тепло ущільнення ПІДВІСКИ Другим варіантом виконання є ущільнення ПІДВІСКИ виконане у виді двох півкілець, заповнених еластичним теплостійким матеріалом з закріпленими на них пластинами з V-U-подібним пазом, при цьому ПІВКІЛЬЦЯ встановлені на половинах кришки за допомогою стрижнів паралелограма для забезпечення центрування відносно ПІДВІСКИ І оснащені приводом їх зворотно-поступального переміщення у вигляді силового циліндра Крім того, привід переміщення половин кришок у горизонтальній площині виконано у виді двох силових циліндрів, кожний з яких зв'язаний з кінцем однієї з рухомих балок, при цьому циліндри встановлені на опорних балках з різних сторін від осі печі вище рівня кришки, а задня пара коліс кожної рухомої балки зв'язана синхронізуючим валом і оснащена додатково зірками, взаємодіючими з цівковими рейками, закріпленими між рейками напрямників Між ВІДМІННИМИ ознаками винаходу і технічним результатом є причинно-наслідковий зв'язок Виконання приводу переміщення балки у вертикальній площині у виді силових циліндрів, установлених між рухомою балкою і колесами дозволяє забезпечити герметизацію печі при будь-якій вазі садки Виконання ущільнення кришки у виді додаткового кільцевого жолоба, змонтованого на корпусі і заповненого еластичним ущільнювачем, взаємодіючим в робочому положенні з нижньою площиною кришки дозволяє підвищити надійність герметизації печі за рахунок ущільнення робочого простору печі потрійним затвором За рахунок оснащення печі ущільненням ПІДВІСКИ, виконаним у виді кільцевого ножа, установленого через теплоізолюючу муфту на підвіску, і двох половин кільцевого жолоба, закріплених на половинах кришки і заповнених еластичним теплостійким матеріалом, з яким кільцевий ніж взає У ВІДОМІЙ шахтній печі ущільнення ПІДВІСКИ (підпружинена обойма) взаємодіє з верхнім ножем ПІДВІСКИ й оснащена еластичними елементами Як і в описаному вище аналогу у випадку нецентрованої установки ПІДВІСКИ виникає підвищений питомий тиск в еластичному елементі при його контакті з ножем, що приводить до підвищеного зносу еластичного елемента, а, отже, до низької експлуатаційної надійності печі в цілому Приводи переміщення в горизонтальній площині виконані у виді силових циліндрів, установлених на осьовій лінії печі, що збільшує габарити печі в плані Крім того, практика експлуатації цих печей показала, що наявність тільки одного жолоба з ущільнювачем, закріпленого по периметру згаданого корпуса, і конструктивне виконання ущільнення половин кришок з ПІДВІСКОЮ для садки, що обумовлює утворення кільцевої нерівномірної щілини, а також постійний контакт ущільнювача при зімкнутих половинах кришки на стадії установки ПІДВІСКИ на рухомі балки і при и знятті, веде до інтенсивного зносу ущільнювача, що також визначає низьку експлуатаційну надійність печі в цілому Додатково до цього при експлуатації приводу переміщення половин кришок у вертикальній площині, виконаного у виді пружин, розрахованих на визначену мінімальну вагу деталі, неможливо надійно ущільнити піч при навішенні деталі меншої ваги, що знижує експлуатаційні характеристики печі В основу винаходу покладена задача - створити компактну шахтну піч з підвищеною експлуатаційною надійністю і більш широким діапазоном вагових показників деталей, оброблюваних у печі Поставлена задача вирішена за рахунок технічного результату, який полягає в створенні приводу переміщення половин кришок у вертикальній ізолюючу муфту на ПІДВІСЦІ, І ДВОХ ПОЛОВИН кільце вого жолоба, закріплених на половинах кришки і заповнених еластичним теплостійким матеріалом, з яким кільцевий ніж взаємодіє в робочому положенні 55899 модіє в робочому положенні, забезпечується надійна герметизація ПІДВІСКИ навіть у випадку її зміщення від центра печи Для реалізації другого варіанту ущільнення ПІДВІСКИ необхідною умовою є виконання зв'язку пластин з ущільнювальними ПІВКІЛЬЦЯМИ, установленими на половинах кришки, у виді стрижнів паралелограма Завдяки цьому ПІВКІЛЬЦЯ зміщаються в поперечному напрямку до того, як вони ввійдуть у контакт із ПІДВІСКОЮ, тобто цілком виключається силовий вплив на ущільнення у випадку нецентрованої установки ПІДВІСКИ Таким чином, всі ІСТОТНІ ознаки винаходу спрямовані на зменшення зносу ущільнення, а, отже, на підвищення експлуатаційної надійності печі На це ж спрямовано і додаткові ознаки винаходу Виконання приводу переміщення половин кришки у виді силового циліндра, установленого з зовнішньої сторони кожної опорної балки і шарнірно зв'язаного штоковою частиною з протилежною рухомою балкою практично виключає перегрів приводу, що забезпечує його більш високу експлуатаційну надійність (у прототипі цей привід розташований на половині кришки) Розташування рейкового шляху у верхній частині опорних балок, з'єднання задніх коліс синхронізуючим валом, а також виконання рейкового шляху в районі задніх опорних коліс, оснащених зірками, у виді цівкової рейки - обумовлюють надійну роботу приводу переміщення половин кришки за рахунок спрощення його кінематичної схеми Зазначений технічний результат не можна одержати, якщо з приведеної сукупності ознак виключити будь-яку Сутність винаходу пояснюється кресленням, де на фіг 1 показана шахтна піч у розрізі, на фіг 2 показаний загальний вид печі в плані, (кришки закриті), на фіг 3 показаний загальний вид печі в плані, (кришки відкриті), на фіг 4 показано вид А (привід переміщення кришки у вертикальній площині, кришки опущені), на фіг 5 показано вид А (привід переміщення кришки у вертикальній площині, кришки ПІДНЯТІ), на фіг 6 показане місце Б (привід переміщення кришки у вертикальній площині, передні колеса балки), на фіг 7 показане місце Б (привід переміщення кришки у вертикальній площині, задні колеса балки), на фіг 8 показане місце В (ущільнення ПІДВІСКИ, варіант 1), на фіг 9 показане місце В (ущільнення ПІДВІСКИ, варіант 2) на фіг 10 показане місце Г (ущільнення ПІДВІСКИ, варіант 2) Шахтна піч містить футерований корпус 1 з розсувною кришкою, виконаною із двох половин 2, кожна з яких закріплена на рухомій балці 3 з колесами 4, установленими попарно на кінцях балки, які перекочуються по рейковому шляху 5 опорних балок 6 (див, фіг1) Кожна рухома балка 3 оснащена приводом 7 переміщення в горизонтальній площині, виконаним у виді двох силових циліндрів 8, кожний з яких зв'язаний з кінцем однієї з рухомих балок 3 (див фіг 2) Циліндри 8 установлені на опорних балках 6 з різних сторін від осі печі вище рівня кришки 2 (див фіг1) Задні пари коліс 4 кожної рухомої балки зв'язані синхронізуючим валом 9 і оснащені додатково зірками 10, взаємодіючими з цівковими рейками 11, закріпленими паралельно рейковим шляхам 5 (див фіг 7) Рухомі балки 3 оснащені також приводом переміщення у вертикальній площині, виконаним у виді силових циліндрів 12, установлених між рухомою балкою 3 і колесами 4 (див фіг 4, 5, 6, 7) Для герметизації внутрішньої порожнини корпуса 1 печі, останній виконано з футеровочним шаром 13 на торці Крім того, навколо корпуса концентричне змонтовано додатковий кільцевий жолоб 14, заповнений еластичним ущільнювачем 15 так, що поверхня ущільнювача знаходиться в одній площині з поверхнею футеровочного шару 13 Поруч з жолобом 14 змонтований ще один жолоб 16, заповнений ущільнювачем наполовину З вищеописаними трьома рядами ущільнювача взаємодіють половини кришок 2, покриті з нижньої сторони шаром ущільнювача 17, які оснащені кільцевим ножем 18, взаємодіючим з ущільнювачем жолоба 16 (див фіг1) Для подачі заготівки! 19 у піч і утримання її під час термообробки в замкнутому об'ємі печі служить підвіска 20, яку намагаються розташувати по можливості ближче до вертикальної осі корпусу 1 печі, що досить важко в зв'язку з великою вагою заготівки Для розміщення ПІДВІСКИ 20 в ущільнювачах половин кришок 2 передбачені заглиблення, щоб при повному змиканні половин кришок 2 ущільнювач у місцях ПІДВІСКИ 20 не руйнувався (див фіг1) Для перекриття щілини, що виникла з цієї причини, передбачене ущільнення ПІДВІСКИ, ЩО має два варіанти виконання При першому варіанті (див фіг 8) ущільнення ПІДВІСКИ 20 виконано у виді кільцевого ножа 2 1 , установленого через теплоізолюючу муфту 22 на ПІДВІСЦІ, і двох половин кільцевого жолоба 23, закріплених на половинах кришки 2 і заповнених еластичним теплостійким матеріалом, з яким ніж 21 взаємодіє в робочому положенні Другий варіант ущільнення ПІДВІСКИ 20 припускає виконання його у виді двох півкілець 24, заповнених еластичним теплостійким матеріалом На ПІВКІЛЬЦЯХ 24 закріплені пластини 25 з V-Uобразним пазом ПІВКІЛЬЦЯ 24 встановлені на половинах кришки 2 за допомогою стрижнів параллелограма 26, для забезпечення їх центрування відносно ПІДВІСКИ 20 за допомогою пластин 25 ПІВКІЛЬЦЯ 24 оснащені приводом зворотнопоступального переміщення в горизонтальній площині, виконаним у виді силового циліндра 27, взаємодіючого через систему важелів 28 з повзуном 29, на якому шарнірне установлені стрижні параллелограма 26 (див фіг 3, 9 і 10) Піч працює так Підвіска 20 із садкою 19 установлюється краном у шахту корпуса 1 печі, після чого за допомогою приводу переміщення 7, виконаного у виді силових циліндрів 8 половини кришки 2 рухають 55899 8 кришок, балок 3 і садки 19 з ПІДВІСКОЮ 20 Після установки ПІДВІСКИ 20 у робочому положенні за допомогою приводу 27, ПІВКІЛЬЦЯ З еластичним матеріалом 24, що несуть пластини 25 подаються по напрямку до ПІДВІСКИ 20 V-Uподібний паз пластин 25, зустрічаючи на своєму шляху стрижень ПІДВІСКИ 20, центрує по ньому ПІВКІЛЬЦЯ 24 При цьому відбувається їхній плавний стиск і ущільнення ПІДВІСКИ в кришках Подача половин кришок 2 у напрямку до ПІДВІСКИ 20 виконується при піднятих за допомогою силових циліндрів 12 рухомих балках 3 При цьому рухомі балки 3 перекочуються по рейках 5 Задні колеса 4 котяться по рейках 5, а встановлена на одному валуї з ними зірка 10 по цівковим рейкам 11 Синхронізуючий вал 9, що зв'язує задні колеса 4 забезпечує синхронне перекочування діаметрально протилежних зірок 10, і не допускає перекошування рухомих балок 3, що забезпечує щільне притиснення половин кришок 2 між собою по розніму Після маніпуляцій по ущільненню корпусу 1 печі виконуються операції по термообробці навіски 19, передбачені технологічним процесом Запропонована конструкція термічної шахтної печі дозволяє забезпечити и надійну герметизацію в робочому стані, а раціональне розташування елементів конструкції - їх надійний захист від термічного впливу, що дозволяє підвищити працездатність, термін служби і забезпечити безаварійну роботу до підходу їх до ПІДВІСКИ 20 (див фіг 1 і фіг 2) При ущільненні ПІДВІСКИ по варіанту 1 (див фіг 6) дві половини кільцевого жолоба 23 разом з половинами кришок 2 присуваються до ПІДВІСКИ УСІ переміщення виконуються з допомогою рухомих балок 3, піднятих на силових циліндрах 12 Коли половини кришок 2 стануть на свої місця із силових циліндрів 12 плавно випускають повітря, і балки 3 разом з половинами кришок 2 опускаються вниз При цьому відбувається притиснення футеровки 17 нижньої площини половин кришок 2 до футерованого торця 13 корпуса 1 (див фіг1) Друга ЛІНІЯ ущільнення забезпечується шляхом притиснення футеровки 17 нижньої площини кришки до торця ущільнювача 15, розміщеного в додатковому кільцевому жолобі 14 Третя ЛІНІЯ ущільнення печі знаходиться в районі кільцевого ножа 18, закріпленого на кришці, що при опусканні кришки 2 втикається в ущільнювач, який знаходиться в жолобі 16 Коли таке ущільнення половин кришок 2 відбулося, роблять остаточну садку підвішеного виробу 19 При цьому ніж 21, установлений на підвіску 20 упирається в ущільнення 23, закріплене на кришках 2 Якщо з якихось причин ніж 21 вже упирається в дно жолоба, то під дією осьового зусилля ніж зрушується нагору по теплоізолюючій муфті 22 на ПІДВІСЦІ і герметичність печі зберігається При виконанні ущільнення ПІДВІСКИ ПО варіанту 2 (див фіг 9 і 10) після зближення половин кришок 2 відбувається опускання рухомих балок 3 за допомогою силових циліндрів 12 під дією ваги самих ФІГ.1 10 55899 8 9 /5 27 Фіг.З У7//У///77Ш/ З Фіг.4 9 9-НФ 6 9-НФ г\ 66899 \\ 13 14 55899 Фіг.7 21 Фіг.8 15 16 55899 Фіг.9 Фіг.10 Підписано до друку 05 05 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24