Скользящий затвор

".нп 1 О П И С А И И-Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(43) Опубликовано 07,10.80, Бюллетень3 (45) Дата опубликования описания 07.10.8 СССР по делам изобретений и открытий(5 21.746.329088,8) 72) Авторыизобретения71) Заявитель К, В. Васильев и Б. К, Васильев Ленинградский ордена Ленина политехнический инстит имени М, И. Калинина54) СКОЛЬЗЯЩИЙ ЗАТВО Изобретение относится к металлургии, в частности к оборудованию ковшей или других емкостей, и может быть использовано для регулируемого разлива металлов й сплавов,Известен затвор сталеразливочного ковша, смонтированный на внешней поверхности его днища и содержащий подвижную и неподвижную огнеупорные плиты с разливочными отверстиями и механизм прижима плит, шарнирно связанный с корпусом подвижной плиты. Указанный механизм выполнен в виде двух идентичных независимых рычагов второго рода, установленных соосно и поперек пути перемещения подвижной плиты, имеющих каждый по регулируемому прижиму, размещенные на кронштейнах корпуса неподвижной плиты.Прижим содержит установленный в кронштейне регулировочный винт, на опорном фланце которого размещен упругий элемент сжатия, воздействующий на конец рычага, выполненый в форме опрокинутого стакана,Усилие прижима плитам передается рыагами через ролики, установленные в средей части каждого рычага, и цилиндричекие направляющие для роликов, выполненные на корпусе подвижной плиты вдоль ее продольной оси 1.Недостаток известного устройства состоит в том, что каждый рычаг известного за твора снабжен индивидуальным прижимом, то и настройка усилий прижима производится индивидуально для соответствующего участка прилегания плит. При этом установить равные усилия прижима 0 обоих рычагов в реальных производственных условиях затруднительно, а неравномерный прижим приводит к неравномерному износу соответствующих участков прилегания при скольжении подвижной плиты 5 по поверхности неподвижной, что увеличивает опасность протечки расплава между плитами и сокращает срок службы затвора.Известен также скользящий ковшовыйзатвор, в котором подвижная плита с кор- О пусом установлена в направляющей раме,неподвижно укрепленной на днище ковша, а механизм прижима выполнен в виде идентичных независимых двуплечих рычагов, установленных соосно и вдоль пути пере мещения подвижной плиты, с индивидуальными прижимами на одном плече и, шарнирно контактирующими с корпусом подвижной плиты, приливами на другом.Приливы, выполненные в виде сфер, 30 осуществляют передачу усилий прижимасоответствующим участкам плит в поперечном направлении в месте, где центры приливов пересекают ось разливочного отверстия неподвижной плиты, что повышаетнадежность работы затвора 21.Недостаток известного решения состоитв том, что усилия прижимных рычагов неодинаковы, а отрегулировать это подборомпружин затруднительно и, следовательно,неизбежен неравномерный износ соответствующих участков прилегания плит, что является существенным недостатком и этойконструкции затвора.Целью изобретения является обеспечениеравномерного прилегания плит и упрощение настройки прижима.Эта цель достигается тем, что затвор дополнительно снабжен коромыслом, шарнирно установленным на плечах рычагови на плече рычага, установленным по осиразливочного отверстия.На фиг, 1 схематически изображенскользящий затвор, разрез; на фиг. 2сечение А - А фиг. 1; на фиг. 3 - сечениеБ - Б фиг. 2.На внешней поверхности днища футерованной емкости 1 для расплава, имеющейвыпускную огнеупорную трубку 2, на ееброне 3, закреплены с возможностью сборки-разборки кронштейны 4, в которыхсмонтирована подвижная часть затвора, егопривод и силовой рычажный механизм прижима подвижной части затвора к неподвижной.Неподвижная часть затвора содержитзаключенную в корпусе 5 огнеупорную плиту 6 с разливочным отверстием. При этомплита 6 с корпусом закреплены на днищеемкости 1 так, что с трубкой 2 плита образует соосное и герметичное соединение.Подвижная часть затвора содержит заключенные в корпусе 7 огнеупорную плиту8 с разливочным отверстием и герметичнои соосно соединенную с ней огнеупорнуютрубку 9, служащую для направления потока расплава при разливке,Подвижная часть установлена с возможностью перемещения в направляющей раме10, неподвижно закрепленной в кронштейнах 4.Рычажно силовой механизм шарнирносвязан с корпусом 7 затвора, осуществляяприжим подвижной плиты 8 к неподвижной 6,Поверхности прилегания плит перед ихустановкой на рабочее место подгоняютдруг к другу путем притирки, шлифовкиили другим распространенным приемом.Кроме того, плиты могут быть подогнанытакже и перед их работой путем, например,притирки, многократно перемещая подвижную плиту приводом 11 собранного затвора.Рычажно силовой механизм выполнен ввиде двух идентичных рычагов 12 и 13, ус 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 50 65 тановленных на одной горизонтальной осй14 вдоль продольной оси подвижной плитыи симметрично относительно ее разливочного отверстия, контактирующих в среднейчасти с коромыслом 15, установленнымшарнирно на одном плече рычага 16 первого рода, с воздействием прижима на другое плечо,Концы рычагов 12 и 13 контактируютс корпусом 7 затвора посредством сферических приливов 17 и 18 или в случае необходимости роликов в месте, где ось, проходящая через центры приливов или ролики, пересекает ось разливочного отверстияв неподвижной плите 6.Рычаги 12 и 13 могут быть выполнены идвуплечими, В этом случае одно плечо контактирует с коромыслом 15, а второе скорпусом 7. Однако такое исполнение громоздко и более удобно выполнять указанные рычаги в виде второго рода.Рычаги 12 и 13 устанавливаются независимо с помощью собственных соответственно втулок 19 и 20 на оси 14 и имеютвозможность независимых повротов вокругэтой оси.Рычаг 16 своей втулкой 21 также установлен на оси 14 так, что плоскость поворота продольной оси рычага пересекаетось 14 посередине, В случае необходимостирычаг 16 может быть установлен и на другой горизонтальной оси.Коромысло 15 выполнено в виде стержня круглого поперечного сечения, изогнутого в средней части по дуге окружности,с равными плечами и установлено в отверстии на коротком плече рычага 16 попереки симметрично его продольной оси, Отверстие в рычаге 16 приработано таким образом, что допускает повороты коромысла вплоскости ортогональной продольной осирычага 16, а также и вокруг продольнойоси отверстия. Отверстие на коротком плече рычага 16 может иметь в сечении форму эллипса, длина малой оси которого соответствует диаметру коромысла 15, и кроме того, на продольной оси рычага 16 может иметь минимальные размеры, соответствующие диаметру коромысла.Изогнутое в средней части коромысло 15обеспечивает уравновешенную и точнуюустановку равноплечего коромысла на рычаге 16, а также необходимый диапазонповорота коромысла. В случае необходимости коромысло может выполняться и в виде прямого стержня.Плечи коромысла 15 шарнирно контактируют с рычагами 12 и 13, нижние поверхности контакта которых могут быть какплоскими, так и другой возможной формы.В случае плоской поверхности углы рычага в месте контакта могут быть скругленыили завалены для обеспечения беспрепятственного поворота коромысла вокруг продольной оси рычага 16,5Оптимальная толщина короткого плеча рычага 16 выбирается из условия исключения поворота коромысла 15 в плоскости продольной оси рычага 16 и отверстия в его коротком плече,Для фиксации положения всех рычагов на оси 14 поворота втулки 19 - 21 могут быть снабжены, например, упругими кольцами, а на оси 14 выполнены соответствующие канавки, или винтами и канавками под винты, а также иначе или без них с возможностью поворота рычагов. Кроме .того, можно и проще выполнить фиксацию, например, втулки 19 и 20 соответственно рычагов 12 и 13 выполняют достаточной длины так, что их торцы соприкасаются с противоположными торцами втулки 21 рычага 16. В перечисленных исполнениях должна быть обеспечена возможность независимых поворотов всех рычагов вокруг оси 14, а выбор того или иного исполнения несущественен и зависит от необходимости и возможности производства.Силовой механизм содержит заключенные в стакане 22, упругий элемент 23 сжатия, опорный стержень 24 и подвижную резьбовую втулку 25 с граненым хвостовиком, ввинченную в резьбовое отверстие съемной крышки 26 стакана.Упругий элемент 23, опорными поверхностями которого являются фланец втулки 25 и верхняя плоскость головки стержня 24, передает усилие прижима через нижнюю сферическую часть головки стержня 24 длинному плечу рычага 16.Стержень 24 имеет возможность перемещения в направляющих отверстиях втулки 25 и нижней части стакана 22,Стакан 22 может быть выполнен монолитным за одно целое с кронштейнами 4 или съемным.Вращением втулки 25 за ее хвостовик в отверстии крышки 26 подбирается необходимое усилие сжатия упругого элемента 23 и, соответственно, усилие прижима плит затвора. Таким образом, устройство подвижной втулки обеспечивает регулируемый прижим плит, В необходимых случаях можно обойтись и без втулки 25, используя для прижима заоанее выбранный упругий .элемент, верхней опорой которого в данном случае является съемная крышка 26 стакана. Однако в случае ослабления при,жима приходится менять упругий элемент, что не удобно. Кроме того, для определенного производства может быть осуществлен и жесткий прижим плит без упругого элемента. В последнем случае может быть выполнено резьбовое соединение опорного степжня 24 с кронштейном 4.Перемещения подвижной части затвора обеспечиваются штоком 27 гидравлического или пневматического привода .1.1. Т-образный наконечник штока 27 входит в паз корпуса 1 подвижной части затвопа, обес 5 1 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 бО 65 печивая с ним шарнирное соединение. Привод укреплен на неподвижной вертикальной перемычке 28 между рамой 10 и силовым прижимом по одну сторону от подвижной части затвора. Доступ к приводу обеспечивается как сверху, так и снизу, а также через окна в боковых кронштейнах 4.Конструкция затвора допускает размещение привода со штоком и рычажного силового механизма по разные стороны от подвижной части затвора. Кроме того, рычажный силовой механизм может быть расположен и под прямым углом к оси привода,ролики или сферические приливы рычагов12 и 13 контактируют с корпусом подвижной части затвора на продольной оси подвижной плиты 8 по разные стороны от осиее разливочного отверстия.Рабочие поверхности корпуса 7 подвижной части затвора, шарнирно контактирующие с приливами или роликами рычагов12 и 13, могут быть выполнены плоскими,цилиндрическими или другими в зависимости от типа контакта - скольжения иликачения.Наиболее удобное соотношение плеч рычагов выбирается в зависимости от необходимого усилия прижатия плит затвора,При этом предпочтительно контактирование коромысла 15 с рычагами 12 и 13 возможно ближе к сферическим приливам илироликам, а отношение длины плеча рычага16 с силовым прижимом к длине его короткого плеча с коромыслом 15 выполнятьвозможно большим.Кронштейны 4 затвора прикреплены ккорпусу 5 неподвижной плиты 6 и могутбыть также прикреплены и к броне 3 емкости 1.Кронштейны 4 могут быть закрепленышарнирно с корпусом 5 неподвижной плиты и снабжены замками. Тогда при установке и замене плит кронштейны можнооткидывать на шарнирах в сторону, предварительно ослабив силовой поижим, например, вращением втулки 25. Разборка исборка в этом случае облегчаются,Для обеспечения соорки-разборки рычажного механизма ось 14 выполняетсясъемной.При сборке-разборке и замене плит подвижная часть корпусом 7 опирается на направляющую раму 10.Кронштейны 4 могут быть снабжены защитной схемной плитой 29 для исключения обрызгивания расплавом и чрезмерного нагрева рычажного механизма,Скользящий затвор работает следующимобразом.Перед заполнением расплавом металлургической емкости 1 подвижную часть затвора устанавливают в крайнее левое положение. При этом поверхность скольжения подвижной плиты 8 перекрывает разливочное отверстие неподвижной плиты 6,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 б 0 а усилие силового прижима, воздействующего на длинное плечо рычага 16 и передаваемого его коротким плечом через коромысло 15 рычагам 12 и 13, контактирующих с равными плечами коромысла, обеспечивает силовое прижатие подвижной плиты 8 к неподвижной 6 посредством прижимаемых к рабочим поверхностям корпуса 7, сферических приливов 17 и 18 или роликов. Вследствие равенства длины плеч коромысло 15 передает равные усилия прижима соответствующим участкам прилегания плит затвора.Выпускную трубу 2 и разливочное отверстие в неподвижной плите 6 заполняют смесью песка и графитового порошка или устанавливают какую-либо другую пробку, предотвращающую застывание расплава в трубке 2. Затем емкость 1 заполняют расплавом, проводят все технологические операции и транспортируют к месту разливки,После установки емкости 1 с затвором на рабочем месте над металлоприемником производят регулируемый разлив металла или расплава, Штоком 27 привода 11 подвижную часть затвора перемещают вдоль направляющей рамы 10 до положения, при котором совмещаются отверстия в неподвижной 6 и подвижной 8 плитах, Производят удаление пробки известными способами, а затем устанавливают подвижную часть затвора в положение, при котором разливочное отверстие подвижной плиты 8 частично перекрывает разливочное отверстие в неподвижной плите 6, Площадь сечения проходного отверстия между плитами увеличивают (или уменьшают) путем перемещения подвижной части по направляющей раме 10 в правое (левое) положение по мере опорожнения (или для случая уменьшения расхода) емкость 1, стабилизируя расход металла, протекающего по разливочным каналам затвора, В случае необходимости перемещением подвижной части в крайнее левое положение можно прекратить разливку.При всех положениях подвижной части затвора относительно неподвижной равноплечим коромыслом 15 через рычаги 12 и 13 передают равные усилия прилегания соответствующим участкам плит в месте под разливочным отверстием в неподвижной плите 6, Возможные неровности плит и отклонения нижней рабочей поверхности корпуса 7 от горизонтальной плоскости компенсируются соответствующими поворотами в противоположных направлениях рычагов 12 и 13 и контактирующих с ними плеч коромысла 15, поворачивающимся в отверстии на коротком плече рычага 16 в плоскости ортогональной продольной оси рычага 16. При поворотах рычагов 12 и 13 плечи коромысла 15 скользят по рабочим поверхностям контакта. Упругим элементом 23 при любых положениях подвижной части затвора, а также и при ее движении обеспечивается плотное прилегание подвижной плиты к неподвижной, Поворотом рычага 16 обеспечивается необходимый диапазон перемещений поворачивающегося коромысла 15.Вне зависимости от каких-либо факторов, влияющих на работу силового прижима, усилия прилегания соответствующих участков подвижной плиты 8 к неподвижной 6 под ее разливочным отверстием при любом положении подвижной части затвора равны. Поскольку обеспечивается равномерное прилегание плит, то в процессе работы затвора обеспечивается и равномерный их износ, исключая образование зазора между плитами, а, следовательно, повышается как надежность работы затвора, так и срок его службы.Так как коромыслом 15 автоматически передаются равные усилия двум самоустанавливающимся рычагам 12 и 13, а, следовательно, и равные усилия прилегания плит, то регулирование силового прижима упрощается и сводится к установке заданной длины одного упругого элемента 23, например, вращением втулки 25, сжимая упругий элемент.Использование данного затвора позволяет ускорить и упростить настройку рычажно-силового механизма прижима, исключая неточности изготовления и установок, а также влияние колебаний температуры на соотношение усилий каждого рычага, обеспечивающих равные усилия прижима. Формула изобретенияСкользящий затвор металлургической емкости, смонтированный на ее днище и содержащий подвижную и неподвижную плиты с разливочными отверстиями, при этом подвижная плита установлена в корпусе, с которым шарнирно связан механизм прижима плит, выполненный в виде двух симметрично расположенных независимых рычагов, востановленных соосно и имеющих силовой прижим, отлича ющ и й с я тем, что, с целью обеспечения равномерного прилегания плит, затвор дополнительно снабжен коромыслом, шарнирно установленным на плечах рычагов и на плече рычага, установленного по оси разливочного отверстия. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР455803. кл, В 22 Р 41/08, 1973.2, Авторское свидетельство СССР550238, кл. В 220 41/08, 1975.768556 Р Ц фиг l г Я иг: 7 а Корректор О, Гусев едактор Е. Братчико вло Заказ 2261/10НПО сПоиск оставитель Техред О Изд.512 Тираж 889сударственного комитета СССР по делам изоб 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Типография, пр. Сапунова Подписное ений и открытий