газоуплотнительный клапан загрузочного устройства доменной печи

Формула изобретения

Газоуплотнительный клапан загрузочного устройства доменной печи, включающий герметизированный корпус, в котором размещен патрубок с седлом, расположенную под ним уплотнительную тарель, связанную с механизмом поворота, отличающийся тем, что уплотнительная тарель связана с механизмом поворота посредством поворотного кронштейна, закрепленного сбоку от вертикальной оси клапана на корпусе с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, снабженного ограничителем угла поворота и шарнирно соединенного с рычагом, на нижнем конце которого с одной стороны закреплена уплотнительная тарель, а с другой цилиндрический упор, расположенный с возможностью контакта с выступом, выполненным на боковой стенке корпуса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области черной металлургии, а более точно к газоуплотнительным клапанам загрузочных устройств доменных печей.

Известно загрузочное устройство шахтной печи (патент SU 1251811 A3 кл. C 21 B 7/18 от 30.03.82), в состав которого входит механизм для приведения в действие уплотнительной задвижки содержащий полый, вращающийся вокруг горизонтальной оси кронштейн, имеющий продолжение в виде вильчатой скобы, содержащей вал, образующий опору и ось вращения рычага, нижний конец которого несет клапан, а верхний конец шарнирно соединен с тягой, сообщающей продольное осевое движение под действием, например, гидроцилиндра. Кронштейн содержит плечо, непосредственно соединенное с гидроцилиндром или червяком для осуществления поворота вокруг горизонтальной оси.

Существует и другое исполнение механизма для приведения в действие уплотнительного клапана, содержащего Г-образный кронштейн с расположенным внутри гидравлическим поршнем, находящимся под воздействием винтовой пружины, навитой вокруг его штока и упирающийся во внутреннюю реборду, через которую проходит этот шток.

В другой ветви кронштейна находится кулиса, имеющая возможность скольжения внутри этой ветви. Вращению кулисы препятствует шпоночное соединение или многоугольная форма кулисы. Кулиса связана со штоком поршня тягой, шарнирно соединенной как с кулисой, так и со штоком поршня. Кулиса также соединена внутри кронштейна с рычагом, несущим клапан. Соединение между кулисой и рычагом является разъемным и предусматривает наличие противоотвинчивающего устройства для исключения относительного вращения между рычагом и кулисой. Для осуществления поворота кронштейна с клапаном вокруг горизонтальной оси кронштейн снабжен плечом, непосредственно приводимым в действие, например, гидроцилиндром.

Существует также механизм для приведения в действие клапана аналогичный описанному выше, где гидроцилиндр размещен в нижней ветви поворотного кронштейна, а подвод гидравлической жидкости осуществляется через вращающееся соединение, осевой трубопровод в камеру лобовой поверхности поршня.

Раскрытие клапана осуществляется в две фазы: первая фаза отвод тарели от седла с помощью гидроцилиндра перемещения рычага; вторая фаза поворот кронштейна с тарелью вокруг горизонтальной оси другим гидроцилиндром. В результате клапан устанавливается в навесном положении. При закрытии клапана операции повторяются в обратном порядке.

Недостатком известного устройства является сложность конструкции механизма для приведения в действие уплотнительной тарели, включающего в себя два раздельных привода; привод для отвода тарели от седла и привод поворота тарели относительно горизонтальной оси до установки тарели в навесном положении между патрубком седла и боковой стенкой корпуса клапана.

Для осуществления возможности согласованной работы этих двух приводов вводится механизм, включающий в себя либо набор рычагов, соединенных, как минимум, двумя шарнирами, либо кулисный механизм скольжения с двумя шарнирами и вращающимся соединением гидравлики, причем этот механизм должен обеспечивать работоспособность всей системы в условиях внутреннего пространства доменной печи, характеризуемого высокой температурой, повышенным давлением и высокой степенью запыленности.

Целью изобретения является создание конструкции газоуплотнительного клапана, обеспечивающего повышение надежности его работы при уменьшении высоты клапана и загрузочного устройства в целом.

Для достижения этой цели в известном газоуплотнительном клапане загрузочного устройства, содержащем герметизированный корпус, седло, патрубок седла, тарель и механизм для приведения в действие уплотнительной тарели, предлагаются следующие изменения механизма для приведения в действие уплотнительной тарели: подшипниковый узел, в котором закреплен горизонтальный конец поворотного кронштейна, размещен сбоку от общей вертикальной оси клапана; другой конец кронштейна содержит шарнир, образующий опору и ось вращения рычага, нижний конец которого, с одной стороны, несет уплотняющую тарель, а с другой стороны, выполнен в форме цилиндрического упора. Шарнир выполнен с ограничителем угла поворота рычага, ось вращения шарнира параллельна оси вращения кронштейна. На боковой стенке корпуса клапана размещен выступ, который контактирует с упором рычага тарели при подходе тарели к седлу; кронштейн снабжен плечом, непосредственно приводимым в действие, например, гидроцилиндром. Такая конструкция позволяет за счет ликвидации отдельного привода отвода тарели от седла, а также механизма согласования работы двух приводов упростить конструкцию клапана, а, следовательно повысить надежность его работы и надежность работы загрузочного устройства в целом.

Сохраняемая траектория поворота тарели относительно горизонтальной оси до установки тарели в навесном положении между патрубком седла и боковой стенкой клапана обеспечивает минимальную высоту газоуплотнительного клапана и позволяет уменьшить высоту загрузочного устройства доменной печи.

На фиг. 1 представлен общий вид газоуплотнительного клапана загрузочного устройства в разрезе; на фиг. 2. разрез А-А на фиг.1.

Газоуплотнительный клапан загрузочного устройства доменной печи содержит герметизированный корпус 1, седло 2, патрубок седла 3, поворотный кронштейн 4, горизонтальный конец которого закреплен в подшипниках 5 корпуса 1 и имеет плечо 6, непосредственно приводимое в действие, например, гидроцилиндром (не показан).

Другой конец кронштейна 4 содержит шарнир 7, образующий опору и ось вращения рычага 8, нижний конец которого, с одной стороны, несет уплотняющую тарель 9, а с другой стороны, выполнен в форме цилиндрического упора 10. Шарнир 7 выполнен с ограничителем угла поворота 11 рычага 8. На боковой стенке корпуса 1 размещен выступ 12.

Устройство работает следующим образом.

Для открывания газоуплотнительного клапана выключается привод поворота, который, воздействуя через плечо 6, поворачивает кронштейн 4 вокруг горизонтальной оси в подшипниках 5. Под действием собственного веса рычага 8 тарель 9 отводится от седла 2, одновременно при этом происходит поворот рычага 8 в шарнире 7 кронштейна 4 до упора рычага 8 в ограничитель угла поворота 11.

Дальнейший поворот кронштейн 4 и рычаг 8 осуществляют как единой звено, перемещающее тарель 9 относительного горизонтальной оси в навесное положение в боковой зазор между патрубком седла 3 и боковой стенкой корпуса 1.

Закрывание клапана производится в обратном порядке. При этом единое звено, состоящее из кронштейна 4 и рычага 8, поворачивает тарель 9 относительно горизонтальной оси до положения, пока цилиндрический упор 10 рычага 8 не коснется выступа 18 корпуса клапана 1. При дальнейшем повороте кронштейна 4 рычаг 8, поворачиваясь своим верхним концом в шарнире 7 и скользя своим нижним концом через упор 10 по выступу 18, прижимает уплотнительную тарель 9 к седлу 2.

Преимущество предлагаемого изобретения заключается в том, что оно позволяет создать кинематически простую конструкцию механизма перемещения тарели газоуплотнительного клапана, обеспечивающую повышенную надежность его работы, а также за счет траектории поворота тарели уменьшить высоту газоуплотнительного клапана и высоту загрузочного устройства доменной печи в целом.