шиберный затвор литейного ковша (варианты)

Формула изобретения

1. Шиберный затвор литейного ковша, содержащий монтажную раму, каретку с механизмом ее перемещения, расположенную на направляющих, размещенные в каретке подвижную и неподвижную огнеупорные плиты с отверстиями, поджатые одна к другой посредством регулируемых прижимных механизмов, расположенных попарно по обе стороны от продольной оси подвижной плиты и связанных с опорными роликами, закрепленными с возможностью взаимодействия с направляющими каретки, отличающийся тем, что монтажная рама выполнена П-образной, ее боковые стенки расположены параллельно продольной оси подвижной огнеупорной плиты, а затвор снабжен четырьмя двуплечими рычагами первого ряда, попарной закрепленными на полуосях на боковых стенках монтажной рамы, на плечах которых, обращенных друг к другу, консольно закреплены опорные ролики, и эксцентриками, размещенными на боковых стенках рамы посредством осей с возможностью взаимодействия с соответствующими рычагами, при этом прижимные механизмы расположены между рамой и вторыми плечами рычагов и выполнены в виде блока пружин, стянутых резьбовым стержнем, каретка связана с механизмом ее перемещения шарнирно, длина направляющих каретки меньше расстояния между роликами, а расстояние между направляющими больше диаметра ролика.

2. Затвор по п.1, отличающийся тем, что в стержнях прижимных механизмов продольно выполнены отверстия под фиксатор.

3. Шиберный затвор литейного ковша, содержащий монтажную раму, каретку с механизмом ее перемещения, расположенную на направляющих, размещенные в каретке подвижную и неподвижную огнеупорные плиты с отверстиями, поджатые одна к другой посредством регулируемых прижимных механизмов, расположенных попарно по обе стороны от продольной оси подвижной плиты и связанных с опорными роликами, закрепленными с возможностью взаимодействия с направляющими каретки, отличающийся тем, что монтажная рама выполнена П-образной, ее боковые стенки расположены параллельно продольной оси подвижной огнеупорной плиты, а затвор снабжен четырьмя одноплечими рычагами второго рода, имеющими в средней части консольно закрепленные опорные ролики, попарно установленными на боковых стенках рамы, причем концы рычагов, обращенные друг к другу, оперты на полуось, а другие концы поджаты к раме прижимными механизмами, каждый из которых выполнен в виде блока пружин, стянутых резьбовым стержнем, имеющим упор, эксцентрик с осью и подвижную втулку с упорным фланцем, расположенную на стержне с возможностью взаимодействия упорного фланца с пружиной, причем в раме выполнены упоры, размещенные параллельно огнеупорным плитам, в упорах и рычагах выполнены прорези под втулку и эксцентрик, фланец втулки расположен с возможностью взаимодействия с упором рамы, рычаг с упором на стержне, например, представляющим собой ось эксцентрика, а эксцентрик установлен с возможностью взаимодействия с торцом втулки, при этом каретка связана с механизмом ее перемещения шарнирно, длина направляющих каретки меньше расстояния между роликами, а расстояние между направляющими больше диаметра ролика.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к шиберным затворам для литейных ковшей, и предназначено для разливки стали и жидких металлов.

Известен затвор сталеразливочного ковша (авт.св. N 455803, кл. В 22 D 41/08, 1973), содержащий подвижную и неподвижную плиты с отверстиями, смонтированные на внешней поверхности днища ковша, два рычага второго рода, установленные посредством регулируемых прижимов и серег перпендикулярно продольной оси подвижной плиты по обе стороны от отверстия. В средней части каждого рычага установлены ролики, взаимодействующие с направляющими, укрепленными на нижней поверхности обоймы подвижной плиты вдоль ее продольной оси.

Недостатком данного затвора является небольшой ход подвижной плиты, ограниченный положением рычагов, повышенная трудоемкость сборки и разборки затвора из-за необходимости поджимать и отжимать при этом каждый рычаг.

Наиболее близким к предлагаемому является затвор сталеразливочного ковша (авт. ст. N 1016064), содержащий монтажную плиту, шарнирно соединенную с ней раму, упорные втулки с монтажными болтами, размещенные между монтажной плитой и рамой, подвижную и неподвижную огнеупорные плиты с отверстиями, упруго поджатые одна относительно другой посредством регулируемых прижимов, смонтированных на раме по обе стороны продольной оси подвижной плиты. На корпусах прижимов закреплены оси роликов, взаимодействующие с направляющими, выполненными на обойме подвижной плиты, связанной с механизмом перемещения.

Недостатком данного устройства является прежде всего его сложность, повышенная трудоемкость сборки и разборки затвора при смене огнеупорных плит из-за необходимости раскручивания и закручивания монтажных болтов, сложность контроля усилия поджатия прижимов и их смены.

Настоящее изобретение решает задачу упрощения конструкции затвора, повышение удобства обслуживания затвора при смене огнеупорных плит и прижимных механизмов, обеспечения заданного усилия поджатия плит друг к другу.

Поставленная задача в данном изобретении решается тем, что в известном шиберном затворе, содержащем монтажную раму, подвижную и неподвижную огнеупорные плиты с отверстиями, пожатые одна относительно другой регулируемыми прижимными механизмами, расположенными попарно по обе стороны от продольной оси подвижной плиты и связанные с опорными роликами, взаимодействующими с направляющими каретки, несущей подвижную огнеупорную плиту, механизм перемещения каретки, монтажная рама по первому варианту выполнена П-образной формы, на ее боковых стенках, параллельных продольной оси подвижной огнеупорной плиты, параллельно и попарно по обе стороны от продольной оси подвижной огнеупорной плиты на полуосях закреплены четыре двуплечих рычага первого рода, одни плечи которых, обращенные друг к другу, консольно несут опорные ролики, а вторые плечи, удаленные друг от друга, отжаты относительно рамы прижимными механизмами, каждый из которых выполнен в виде блока пружин, стянутых резьбовым стержнем, на боковых стенках рамы также установлены оси эксцентриков, поверхность которых взаимодействует с вторыми плечами соответствующих рычагов, при этом длина направляющих каретки меньше расстояния между роликами, а расстояние между направляющими больше диаметра ролика, каретка, несущая подвижную огнеупорную плиту, связана с механизмом ее перемещения шарнирно с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной продольной плоскости подвижной плиты, и проходя между роликами.

Во втором варианте на боковых стенках монтажной рамы, выполненной П-образной формы, параллельно и попарно по обе стороны от продольной оси подвижной огнеупорной плиты установлены четыре одноплечих рычага второго рода, одни концы которых, обращенные друг к другу, опираются на полуось, а вторые концы, удаленные друг от друга, поджаты к раме прижимными механизмами, в средней части рычагов установлены опорные ролики, причем каждый прижимной блок выполнен в виде блока пружин, стянутых резьбовым стержнем, несущим подвижную втулку с упорным фланцем, взаимодействующим с пружиной, и ось эксцентрика. При этом в раме параллельно огнеупорным плитам выполнены упоры, в упорах и рычагах выполнены продольные прорези под втулку и эксцентрик, причем фланец втулки взаимодействует с упором рамы, а рычаг с упором, закрепленным на стержне, например, с осью эксцентрика, поверхность которого, в свою очередь, взаимодействует с торцом втулки. Требования к длине направляющих каретки, к расстоянию между ними, а также к связи каретки с механизмом ее перемещения аналогичны первому варианту.

Сущность изобретения поясняется следующими чертежами. На фиг.1 показан продольный разрез затвора по первому варианту; на фиг.2 то же, в открытом положении; на фиг.3 то же, поперечный разрез по оси разливочного стакана; на фиг. 4 продольный разрез затвора по второму варианту; на фиг.5 то же, в открытом положении; на фиг.6 то же, поперечный разрез по оси разливочного стакана; на фиг.7 и 8 прижимной механизм по первому и второму варианту соответственно.

Затвор литейного ковша содержит монтажную раму 1 П-образной формы с боковыми стенками 2. В монтажной раме 1 размещена неподвижная огнеупорная плита 3. По первому варианту на боковых стенках 2 на полуосях 4 попарно установлены четыре двуплечих рычага 5 первого рода, на одних плечах 6 рычагов 5, обращенных друг к другу, консольно закреплены опорные ролики 7. Вторые плечи 8 рычагов 5, удаленные друг от друга, отжаты от рамы 1 прижимным механизмом 9. Каретка 10, несущая подвижную огнеупорную плиту 11 с коллектором 12, установлена на опорных роликах 7 посредством направляющих выступов 13, при этом расстояние между выступами больше диаметра ролика 7, а длина направляющих выступов 13 каретки 10 меньше расстояния между роликами 7. Каретка 10 связана с механизмом ее перемещения, например со штоком гидроцилиндра (на чертежах не показан), тягой 14 с возможностью поворота вокруг шарнира 15 и схода с роликов 7. На боковых стенках 2 рамы 1 закреплены оси 16 эксцентриков 17 с гнездом 18 под съемные штанги (на чертежах не показаны). Поверхность эксцентриков 17 взаимодействует с вторыми плечами 8 рычагов 5. По первому варианту каждый прижимной механизм 9 представляет собой предварительно собранный и отрегулированный по усилию прижима блок, содержащий пружину 19, стянутую резьбовым стержнем 20. Вдоль длины стержня могут быть выполнены отверстия 21 под фиксаторы (на чертежах не показаны).

В отличие от первого варианта по второму варианту в боковых стенках 2 рамы 1 на полуосях попарно закреплены одни концы обращенных друг к другу одноплечих рычагов второго рода 22. В средней части рычагов 22 консольно закреплены опорные ролики 7, при этом вторые концы рычагов 22 поджаты к раме 1 прижимными механизмами 9. По второму варианту каждый прижимной механизм 9 представляет собой предварительно собранный и отрегулированный по усилию прижима блок, содержащий резьбовой стержень 23, пружину 24, установленную на стержне подвижную втулку 25 с упорным фланцем 26, взаимодействующим с пружиной 24, а также закрепленную на стержне ось 27 эксцентрика 28, поверхность которого взаимодействует с торцевой поверхностью втулки 25. Для установки прижимного механизма в раме 1 параллельно огнеупорным пластинам выполнены упорные площадки 29. В рычагах 22 и площадках 29 выполнены продольные прорези 30 под втулку 25 и эксцентрик 28. При установке блока 9 вторую поверхность фланца 26 втулки 25 опирают на площадку 29, а рычаг 22 на ось 27 эксцентрика 28, обеспечивая поджатие второго конца рычага 22 к раме 1. Установка неподвижной и подвижной огнеупорных плит каретки на опорных роликах и связи ее с механизмом перемещения аналогичны первому варианту. Позицией 31 показан тепловой экран, установленный на раме 1 посредством шарнирных петель 32.

Работает затвор следующим образом. Для выпуска жидкого металла из ковша приводом при помощи тяги 14 перемещают каретку 10, несущую подвижную огнеупорную плиту 11, при этом боковые направляющие выступы 13 каретки 10 перемещаются по опорным роликам 7, закрепленным на рычагах 5 (22). Шлифованная поверхность подвижной плиты 11 скользит по шлифованной поверхности неподвижной плиты 3, установленной в монтажной раме 1, закрепленной, в свою очередь, на днище литейного ковша. В этом случае в зоне сливных отверстий двух плит 3 и 11 происходит либо полное совмещение отверстий для прохода струи жидкого металла, либо его дросселирование, а при обратном перемещении каретки 10 закрытие затвора.

Для исключения проникновения жидкого металла в разъем между плитами используются прижимные механизмы 9 на каждый опорный ролик 7, обеспечивающие полный контакт обращенных друг к другу поверхностей огнеупорных плит 3 и 11 с заданным усилием.

По первому варианту пружина 19 отжимает вторые плечи 8 рычагов 5 от рамы 1, передавая усилие прижима через первые плечи 6 рычагов 5 опорным роликам 7, поджимающим каретку 10 с подвижной плитой 11 к неподвижной плите 3.

По второму варианту один конец стержня 23 прижимного механизма 9 упирается в рычаг 22, например, посредством оси 27, а второй конец стержня 23 отжимается пружиной 24 от упорной площадки 29 рамы 1, обеспечивая тем самым поджатие рычага 22 к раме 1 и передачу усилия прижима каретке 10 через опорные ролики 7.

При отработке необходимого количества циклов слива жидкого металла производят замену огнеупорных плит 3 и 11.

По первому варианту в гнезда 18 эксцентриков 17 вставляют штанги. Поворотом эксцентриков 17 вокруг осей 16 осуществляют поворот рычагов 5 вокруг осей 4, при этом опорные ролики 7 опускаются, раздвигая огнеупорные пластины 3 и 11 на заданный зазор. Далее каретку 10 перемещают до попадания направляющих выступов 13 между роликами 7, после чего каретку 10 поворачивают вокруг шарнира 15 тяги 14, открывая доступ к огнеупорным плитам 3 и 11 (фиг.2). В этом положении можно заменить и отрегулировать прижимные механизмы 9. После замены плит и технического обслуживания затвора в обратном порядке производят его сборку. Поворотом каретки 10 вокруг шарнира 15 и продольного перемещения тяги 14 направляющие 13 каретки 10 устанавливают на ролики 7. Поскольку эксцентрики 17 отжали плечи 6 рычагов 5, несущих ролики 7, то установка каретки 10 на ролики 7 происходит без зацепов и задиров плит 3 и 11. После установки каретки 10 на ролики 7 обратным поворотом эксцентриков 17 осуществляют прижим плит 3 и 11 друг к другу. В случае необходимости замены одного из блоков 9 прижимного механизма без поворота каретки, после поворота эксцентрика 17 в отверстие 21 стержня 20 вставляют фиксатор, фиксирующий сжатое положение пружины 19 на стержне 20, обратным поворотом эксцентрика 17 освобождают блок 9 и производят его замену и регулировку.

По второму варианту для замены огнеупорных плит 3 и 11 эксцентрики 28 поворачивают вокруг осей 27, поверхности эксцентриков упираются в торцы втулок 25, при этом стержень 23, сжимая пружину 24, опускается, второй конец одноплечих рычагов 22 с опорными роликами 7 также опускается, раздвигая огнеупорные плиты 3 и 11 на заданный зазор. Смену плит производят аналогично первому варианту.

Для замены и регулировки блока 9 прижимного механизма его извлекают при повернутом эксцентрике 28 и сжатой пружине 24 из прорезей 30, выполненных в рычаге 22 и упорной площадке 29 рамы 1.

Заявленная конструкция шиберного затвора проста и имеет всего одну опорную конструкцию монтажную раму, на которой организована и опора подвижной огнеупорной плиты и поджим двух плит друг к другу. Конструкция затвора удобна в обслуживании при замене плит и отдельных блоков прижимного механизма. Все это повышает надежность эксплуатации затвора.