газоуплотнительный клапан загрузочного устройства доменной печи

Формула изобретения

Газоуплотнительный клапан загрузочного устройства доменной печи, включающий герметичный корпус, в котором размещены патрубок с седлом и уплотнительная тарель, закрепленная на рычаге, связанном с механизмами отвода и поворота, содержащими поворотные валы, отличающийся тем, что рычаг выполнен с вилкообразным выступом, паз которого постоянно контактирует с боковыми поверхностями зуба, закрепленного на конце поворотного вала механизма отвода, и соединен с поворотным валом механизма поворота при помощи шарнира с возможностью обеспечения совпадения оси шарнира с осью поворотного вала механизма отвода при отводе тарели, при этом оси поворотных валов механизмов поворота и отвода расположены в одной плоскости и взаимно перпендикулярны, а контактные поверхности зуба при повороте тарели расположены перпендикулярно оси поворотного вала механизма поворота тарели.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области металлургии, а точнее - к газоуплотнительным клапанам загрузочного устройства доменной печи.

Известен газоуплотнительный клапан загрузочного устройства доменной печи, включающий герметичный корпус, в котором размещены патрубок с седлом и уплотнительная тарель, закрепленная на рычаге, связанном с механизмом отвода тарели посредством поворотного вала (Д. А. Сторожик и др. Изготовление и эксплуатация загрузочных устройств доменных печей. Металлургия, 1973, с. 308-309, рис. 231). При открывании клапана уплотнительная тарель вместе с рычагом отводится вниз, поворачиваясь на угол свыше 90^o. Недостатком этого клапана является громоздкость и большой габарит по высоте, обусловленные необходимостью резервирования достаточно большого свободного пространства для размещения уплотнительной тарели в отведенном (полностью открытом) положении.

Наиболее близким аналогом является загрузочное устройство шахтной печи (патент RU 2025494 C1, кл. C 21 B 7/18 от 30.12.94), включающий герметичный корпус, в котором размещены патрубок с седлом и уплотнительная тарель, закрепленная на рычаге, связанном с механизмами отвода и поворота, содержащими поворотные валы.

Существенным недостатком описанного выше газоуплотнительного клапана является наличие в нем большого числа конструктивно сложных элементов, обеспечивающих перемещение уплотнительной тарели, работающих в условиях внутреннего пространства доменной печи, характеризуемого высокой температурой, повышенным давлением и высокой степенью запыленности, что приводит к снижению надежности работы клапана и загрузочного устройства в целом, а также к увеличению общих габаритов клапана.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание газоуплотнительного клапана загрузочного устройства доменной печи, надежного в работе, с уменьшенными габаритами по высоте и ширине, простым механизмом перемещения тарели и минимальным количеством элементов, работающих в условиях внутреннего пространства печи. Применение такого газоуплотнительного клапана позволяет создать современное клапанное загрузочное устройство, вписывающееся в высотный габарит типового двухконусного аппарата.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном газоуплотнительном клапане загрузочного устройства доменной печи, включающем герметичный корпус, в котором размещены патрубок с седлом и уплотнительная тарель, закрепленная на рычаге, связанном с механизмами отвода и поворота, содержащими поворотные валы, для обеспечения отвода тарели от седла рычаг выполнен с вилкообразным выступом, паз которого постоянно контактирует с боковыми поверхностями зуба, закрепленного на конце поворотного вала механизма отвода, и соединен с поворотным валом механизма поворота при помощи шарнира с возможностью обеспечения совпадения оси шарнира с осью поворотного вала механизма отвода при отводе тарели, при этом оси поворотных валов механизмов поворота и отвода расположены в одной плоскости и взаимноперпендикулярны, а контактные поверхности зуба при повороте тарели расположены перпендикулярно оси поворотного вала механизма поворота тарели.

Такая конструкция клапана позволяет обеспечить минимальные габариты клапана по высоте и ширине и уменьшить высоту загрузочного устройства.

Применение простого устройства для согласования работы механизмов отвода и поворота тарели, работающего в условиях внутреннего пространства доменной печи, характеризуемого высокой температурой, повышенным давлением и высокой степенью запыленности, повышает надежность работы клапана и загрузочного устройства в целом.

На чертежах представлена схема заявленного устройства, где

на фиг. 1 представлен общий вид газоуплотнительного клапана загрузочного устройства в разрезе;

на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1.

Газоуплотнительный клапан загрузочного устройства доменной печи включает герметичный корпус 1, в котором размещены патрубок 2 с седлом 3 и уплотнительная тарель 4, закрепленная на рычаге 5. Рычаг 5 связан с механизмами 6, 7 отвода и поворота тарели, содержащими поворотные валы 8, 9, оси которых 10, 11 расположены в одной плоскости и взаимно перпендикулярны. Поворотные валы 8, 9 закреплены в подшипниках 12, 13 корпуса 1 и имеют плечи 14, 15, непосредственно приводимые в действие, например, гидроцилиндрами 16, 17. Рычаг 5 выполнен с вилкообразным выступом 18, паз 19 которого постоянно контактирует с боковыми поверхностями 20 зуба 21, закрепленного на конце поворотного вала 8 механизма отвода тарели и соединен с поворотным валом 9 механизма поворота тарели при помощи шарнира 22. При отводе тарели 4 ось 23 шарнира 22 совпадает с осью 10 поворотного вала 8 механизма отвода тарели, а при повороте тарели 4 боковые поверхности 20 зуба 21, контактирующие с пазом 19 вилкообразного выступа 18, расположены перпендикулярно оси 11 поворотного вала 9 механизма поворота тарели.

Устройство работает следующим образом.

Открытие клапана осуществляется в две фазы.

В первой фазе - фазе отвода тарели - включается гидроцилиндр 16 механизма 6 отвода тарели, который, воздействуя на плечо 14, вращает поворотный вал 8 в подшипниках 12 и через зуб 21, контактирующий с пазом 19 вилкообразного выступа 18, вызывает поворот рычага 5 в шарнире 22, отводя тарель 4 от седла 3. Во время осуществления первой фазы ось 23 шарнира 22 совпадает с осью 10 поворотного вала 8 механизма отвода тарели, а по завершении этой фазы, т. е. по окончании отвода тарели 4 от седла 3, боковые поверхности 20 зуба 22, контактирующие с пазом 19 вилкообразного выступа 18, располагаются перпендикулярно оси 11 поворотного вала 9 механизма поворота тарели.

Во второй фазе - фазе поворота тарели - включается гидроцилиндр 17 механизма поворота тарели, который, воздействуя на плечо 15, вращает поворотный вал 9 в подшипниках 13 и вместе с шарниром 22 поворачивает рычаг 5 с тарелью 4 в сторону, устанавливая тарель 4 в повернутое положение, при котором она находится сбоку от патрубка 2. При осуществлении второй фазы паз 19 вилкообразного выступа 18 рычага 5 скользит по боковым поверхностям 20 зуба 21, не выходя из зацепления.

Закрытие клапана производится в обратном порядке.

Таким образом, газоуплотнительный клапан загрузочного устройства доменной печи, воплощающий заявленное изобретение при его осуществлении, обладает повышенной надежностью и уменьшенными габаритами по высоте и ширине, что позволяет создать современное клапанное загрузочное устройство, вписывающееся в высотный габарит типового двухконусного аппарата.