электропушка для забивки летки доменной печи

Формула изобретения

1. Электропушка для забивки летки доменной печи, включающая корпус, внутри которого расположен соединенный с приводом винт-шток с насаженным и закрепленным на его конце при помощи шайбы и гайки поршнем, отличающаяся тем, что гайка выполнена с цилиндрическим участком, который размещен в выточке, выполненной на торцовой поверхности шайбы, на параллельной торцовой поверхности которой концентрично выточке выполнена канавка, при этом диаметр посадочного отверстия поршня, обращенного к шайбе, больше или равен, а диаметр выточки меньше или равен минимальному диаметру канавки.

2. Электропушка по п.1, отличающаяся тем, что канавка выполнена V-образной формы.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к черной металлургии, а именно, к электропушкам, применяемым для забивки летки доменной печи.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению (прототипу), по мнению авторов, является электропушка для забивки летки доменной печи, содержащая корпус, внутри которого расположен винт-шток с насаженным по диаметру на его конце поршнем и закрепленным при помощи шайбы и гайки (см. а.с. СССР N 487123, кл. С 21 В 7/12).

Недостатком известной конструкции является то, что при перемещении поршня в исходное положение (холостой ход перед загрузкой электропушки леточной массой) остатки леточной массы, налипшие на внутренней поверхности корпуса, сдираются поршнем, и оседая, стопорят дальнейшее его перемещение. Это приводит либо к заклиниванию поршня или, что чаще всего происходит, поршень срывает гайку крепления, а вместе с ней и резьбовую часть конца штока. Электропушка выходит из строя, ее удаляют для последующего ремонта, в результате которого полностью приходится заменять винт-шток. При выходе из строя электропушки дополнительная нагрузка ложится на соседние летки, что способствует увеличению энергетических и силовых затрат на процесс слива чугуна из доменной печи.

Задача, на решение которой направлено техническое решение достижение возможности многократного использования винта-штока после ликвидации аварийных ситуаций. При этом достигается получение такого технического результата, как уменьшение времени простоя электропушки при ее ремонте, а также уменьшение энергетических и силовых затрат на процесс слива чугуна из доменной печи.

Вышеуказанные недостатки исключаются тем, что в электропушке для забивки летки доменной печи, содержащей корпус, внутри которого расположен винт-шток с насаженным по диаметру на его конце поршнем и закрепленным при помощи шайбы и гайки, шайба снабжена канавкой и выточкой, расположенными концентрично каждая в отдельности на ее торцевых поверхностях, гайка содержит цилиндрический участок, диаметр посадочного отверстия поршня, обращенного к шайбе больше или равен минимальному диаметру канавки, а диаметр выточки меньше или равен минимальному диаметру канавки, при этом канавка обращена к торцовой поверхности поршня, а цилиндрический участок гайки размещен в выточке шайбы; а канавка выполнена V-образной формы.

Сопоставленный анализ предложенного технического решения с прототипом показывает, что заявляемое решение отличается своим конструктивным выполнением, а именно узлом крепления поршня электропушки. Отсюда следует, что предложенное техническое решение соответствует критерию изобретения "Новизна".

Сравнительный анализ предложенного решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями показал, что шайбы, снабженные канавками и выточками, а также гайки с цилиндрическими участками широко известны. Однако, введение в конструкцию электропушки шайбы, снабженной канавкой и выточкой, гайки с цилиндрическим участком, их расположение и взаимосвязь с другими элементами конструкции, обеспечивает не только многократное использование винта-штока, предохраняя его от поломок в момент срыва поршня, но также способствует уменьшению энергетических и силовых затрат на процесс слива чугуна. Отсюда следует, что заявленная совокупность существенных отличий ранее не обеспечивала получение такого технического результата, что по мнению авторов, соответствует критерию изобретения "Изобретательский уровень".

Предложенное решение будет понятно из следующего описания и приложенных к нему чертежей:

На фиг. 1 схематически изображен общий вид электропушки;

На фиг. 2 изображен вид 1 фиг. 1;

На фиг. 3 изображена конструкция шайбы;

На фиг. 4 изображен фрагмент среза шайбы;

Электропушка содержит корпус 1, внутри которого расположен винт-шток 2, соединенный с приводом его перемещения (на рисунке не показан). На конце штока 2, имеющем корпусную поверхность 3, насажен поршень 4, который закреплен при помощи шайбы 5, и гайки 6. Шайба 5 снабжена канавкой 7, имеющей V-образную форму и выточкой 8, расположенными концентрично каждая в отдельности на ее торцевых поверхностях соответственно 9 и 10, а гайка 6 содержит цилиндрический участок 11. Диаметр d посадочного отверстия 4, который обращен к шайбе 5 больше или равен минимальному диаметру d₁ канавки 7, а диаметр d₂ выточки 8 меньше или равен минимальному диаметру d₁ - канавки 7. Канавка 7 обращена к торцевой поверхности поршня 4, а цилиндрический участок 11 гайки 6 размещен в выточке 8 шайбы 5.

При работе электропушки поршень 4 под воздействием винта-штока 2, приводимого в движение от привода (не показан) совершает возвратно-поступательное перемещение, вытесняя леточную массу из рабочего цилиндра корпуса 1.

При перемещении поршня 4 в исходное положение для загрузки пушки леточной массой, ее остатки 12, налипшие на внутренней поверхности корпуса 1, стопорят дальнейшее перемещение поршня 4. При этом торцовая поверхность 9 шайбы 5 начинает испытывать постоянно увеличивающуюся нагрузку (давление) со стороны обращенной к ней торцовой поверхности поршня 4, в результате чего происходит разрушение шайбы 5, а именно, срез ее периферийной части 13 по диаметру, определяемому положением канавки 7. Периферийная часть 13 шайбы 5 в момент срезания (сдвига), центрируется по цилиндрическому участку 11 гайки 6, и сходит с нее без каких либо перекосов, не повреждая при этом саму гайку 6. Винт-шток 2 с оставшейся частью шайбы 5 и гайкой 6 возвращается в исходное положение, а поршень 4 остается застопоренным (наличие аварийной ситуации).

Ликвидируется аварийная ситуация либо на месте, либо на ремонтном участке путем очистки внутренней поверхности корпуса электропушки, установкой поршня на клиновую посадочную часть штока, заменой шайбы и последующим креплением гайкой.

Таким образом, выполнение фиксирующей шайбы с концентрично размещенными на торцовых поверхностях канавкой и выточкой, диаметры которых согласованы с диаметром посадочного отверстия поршня, обращенного к шайбе, обеспечивает возможность защиты как резьбового соединения конца винта-штока, так и всего штока в целом, следствием чего является возможность многократного использования винта-штока после ликвидации аварийных ситуаций. Конструктивные параметры шайбы (ее диаметр и толщина) выбираются исходя из прочностных свойств резьбового соединения конца штока и гайки крепления поршня.