Устройство для ввода капсул с добавками в металлический расплав

(19) Кб (11) (51) 5 С 21 С 7 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ ЬЭ О О СР Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(73) Конструкторское бюро приборостроения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА КАПСУЛ СДОБАВКАМИ В МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ РАСПЛАВ(57) Изобретение может быть использовано в черной метаппургии Сущность: в устройстве дпя вводакапсуп с добавками в металлический расплав стволы объединены в блок вращающийся вокруг своейцентральной оси Система подачи капсул выпопнена в виде замкнутой шарнирной цепи, составленной из соединенных звеньями цилиндрических контейнеров, в каждом иэ которых размещена капсупа. Блок ствопов и цепь контейнеров, в каждом из которых размещена капсула Блок ствопов и цепь контейнеров кинематически связаны между собой: блок явпяется звездочкой цепи контейнеров, причем при огибании контейнеров блока контейнеры неподвижны относитепьно ствола и становятся его частью - патронником Система бпок стволов - шарнирная цепь приводится в движение эпектроприводом, обтюрация контейнера при производстве выстрепа осуществляется по его торцам. Подача сжатого газа в контейнер осуществпяется клапанным устройством, размещенным на блоке стволов.3 ипИзобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для ввода различных добавок, заключенных в капсулы, вглубь металлического расплава,Известно устройство (пушка) для под ачи добавок в жидкую сталь (1), состоящее иэ ствола, соосной со стволом неподвижной пулевой камеры, механизма перекрывания (обтюрации) и загрузки пуль, клапанного механизма и привода. 10В этом устройстве подача пуль в пулевую камеру обеспечивается охватывающим камеру и соосным с ней вращающимся цилиндром с продольным соответствующим длине пули окном. Подача осуществляется в 15 радиальном направлении из вертикального ряда пуль, размещенного над окном пулевой камеры. Этот же цилиндр осуществляет обтюрацию продольного окна пулевой камеры в момент выстрела, Сжатый газ посту пает в пулевую камеру посредством клапаннога устройства, Все подвижные элементы устройства кинематически связаны между собой и приводятся в действие одним приводом.25Это устройство имеет ряд недостатков: а) низкая производительность - обусловлена отсутствием совмещения операций работы автоматики и прерывностью работы основного звена (цилиндра с продольным З 0 окном): б) сложность и малая надежность механизма обтюрации - обусловлена большим периметром и сложностью конфигурации продольного окна в пулевой камере. Следует заметить, что оптимальное отноше- З 5 ние длины пули к ее диаметру составляет 14,5.16. Таково же соотношение сторон окна в камере. Трудность с обтюрацией усугубляется тем, что необходим эксплуатационный зазор между неподвиж ной пулевой камерой и подвижным цилиндром.Известно аналогичное устройство для подачи добавок в жидкую сталь, которое ослабляет недостатки конструкции. Это ус тройство состоит из двух вращающихся камер (пулевых камер), механизма подачи пуль в камеры, звездочек подачи, которые снабжены механизмом зацепления и освобождения с приводом. Диаметрально рас положенные камеры поочередно становятся в положение приема пуль и производства выстрела, В этой конструкции значительно выше производительность, так как часть операций работы автоматики (по дача пуль в камеру и производство выстрела) совмещены. Кроме того, наличие жесткой подачи пули в камеру стабилизирует время подачи и оно, став не более времени необходимого выстоя для производства выстрела, может стать не влияющим на производительность устройства. Однако, цикличность работы всех механизмов устройства, малая степень совмещения операций работы автоматики оставляют производительность на уровне, недостаточном для ряда случаев применения устройства. При этом не устранены полностью недостатки механизма обтюрации.Кроме того, оба приведенных устройства имеют ограниченную емкость магазинапитателя, в котором пули (капсулы) размещены в один ряд, что снижает возможности конструкции по производительности.Наиболее близким техническим решением (прототипом) к предлагаемому является устройство для введения добавок в жидкую сталь.Устройство содержит магазин, состоящий иэ нескольких параллельных камер для размещения в них в виде вертикальных рядов капсул (гранул) с добавками. Под магазином размещен конвейер с перегородками для капсул, выходящих из камер. Каждая камера снабжена силовым цилиндром и выключателем, обеспечивающим непрерывную подачу капсул на конвейер. С конвейера капсулы механизмом подачи подаются в радиальном направлении в барабан пушки, открытые камеры (патронники) которого поочередно размещаются соосно со стволом для производства выстрела. Непосредственно перед выстрелом (подачей сжатого газа в гнездо барабана) осуществляется обтюрация гнезда барабана, В этой конструкции, как и во всех приведенных ранее, в связи с неподвижностью ствола, а также для обеспечения работоспособности и живучести обтюрирующего устройства, камера под капсулы (пули) в момент обтюрэции должна быть неподвижной, Устройство-прототип практически решает проблему емкости магазина и позволяет значительно поднять производительность, Однако, сложность магазина, снабженного в большом количестве чувств ит ельн ы ми вы ключателя ми-датчиками, управляющими работой силовых цилиндров, сложность привода, работающего в режиме разгон-торможение, а также наличие обтюрирующего устройства с большей площадью обтюрации (прецизионных поверхностей) делают конструкцию весьма требовательной как к точности изготовления так, и к условиям эксплуатации и тщательности обслуживания, Работе металлургического производства сопутствует наличие резко меняющихся температур, пыли, газов и т.пчто непременно отразится на надежности такой чуткой конструкции.Кроле того, рассматриваемое устройство с повышением минутной производительности (темпом стрельбы) требует резкого повышения мощности привода и, как следствие, повышения прочности и веса деталей, Это связано с цикличностью работы устройства и его механизмов, что предопределяет большие инерционные силы, Таким образом, для каждого конкретного случая есть оптимальный темп стрельбы, повышение которого нецелесообразно,Целью изобретения является повышение надежности работы и производительности при упрощении конструкции. Для достижения этой цели в устройстве для ввода капсул с добавками в металллческ, расплав, состоящем из нескольких стволов, электромеханического привода системы подачи капсул в автоматику, системы питания сжатым воздухом с клапанным устройством и системой обтюрэции, стволы объединены в блок, вращэощийся вокруг своей центральной оси, система подачи капсул выполнена в виде замкнутой шарнирной цепи, составленной иэ соединенных звеньями цилиндрических контейнеров, в каждом из которых размещена капсула, Блок стволов и цепь контейнеров кинемэтическ связаны между собой: блок стволов является звездочкой для цепи контейнеров, причем, при огибании цепью контейнеров блока контейнеры неподвижны относительно ствола и становятся его частьа-патронником. Система блок стволов - шарнирэя цепь приводится в движение электромеханическим приводом, обтюрация контейнера при производстве выстрела осуществляется по его торцам, Подача газа в контейнер осуществляется клапанным ус ройством, размещенным на блоке стволов.Сравнение заявляелого технического решения с прототипом позволило установить соответствие критерию Новизна", При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки. отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлеы и потому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "Изобретательский уровен,",Нэ фиг.1 и 2 представлена предлагаемая конструкция устройства для ввода добавок в металлический ра:плэв,Устройство для ввода добавок состоит из стволов 1, объединенньх в блок 2 звездочкой блока с клапанной коробкой 3 и звездочкой 4 подачи. В клэпанной коробке размещены клапаны 5 и седла клапанов 6 (по числу стволов в блоке), являющиеся одновременно направляющими для обтюрэто 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ров 7, Ролик 8, установленный на неподвижном штуцере 9 (оси разнесены), посредством рычагов 10 осуществляют открытиеклапанов, подпружиненных пружинами 11,Через центральное отверстие штуцера осуществляется подвод сжатого газа. Блокстволов с клапанной коробкой и другимиэлементами обслуживающими производство выстрела, объединены корпусом и представляют собой пневматическую пушку.Камеры 12 посредством звеньев 13 объединены в замкнутую шарнирную цепь, охватывающую блок 2 стволов (его звездочку4 подачи) и приводящуо звездочку 14 подачи. Высота контейнера 12 соответствуетдлине капсулы 15 внутрений диаметр несколько больше максимального диаметракагсупы. Цепь контейнеров установлена наполу 17, поверхность скольжения которооустановлена ээподлицо с торцами стволов1. Цепь удерживается на контейнерах известным способом (выступ, пружинное кольцо) и позволяет отдельному контейнерунесколько смещаться в прОдольном направлении.Электромеханический привод 16 приводит во вращение приводную звездочку 14.подачи и блок 2 стволов посредствол приводой цепи 13,В некотсрых случаях достаточно вращать либо звездочку, либо блок стволов. Подвижные соединения (штуцер-клэпаннаякоробка) ззгерметиэировэны уплотнениями, неподвижные соединения (седла, клапанная коробка и пр.) зэерлетизироваыпрокладками. Подготовка устройства к рабоге заключается в заголнании контейнеров капсулэгли 15 с добавками,При ээчительных объемах вводимых зэодно применение добавок (напримср, введеие углерода в большегрузный ковш приполучении углеродистых сталей) длина цепикоейнеров может оказаться значительнок что сделает описэннуо конструкционеудобной с точки зрения использованияпроиэгодственной площади, Пргтяженнэяконст рукция станет неудобной в обслуживании и снэряженши.В этом случае цепь контейнеров потребной длины может быть установлена зи зэгообрээо с небольшим зазором междуветвями. Такая конструкция изображена нэс,"г, Она состоит иэ пневмопушки 19, цепикотейнеров 20, злектромеханическоо привода 21, приводных элементов 22 (например, цеей), звездочек подачи 23,разделителей 24.Усройство для ввода капсул с добавкали в металлический расплав работает следу.ющим образом,2001960 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Включению электродвига 1 елл и редшес гоует подача сжатого воздуха через штуцер 9 о клапанную коробку 3, Электромеханический привод вращает приводную звездочку 14 подачи и блок 2 стволов с клапанной коробкой 3 - цепь контейнеров приходит о движение, огибал приводную звездочку 14 и звездочку блока, На участке огибанил блока стволов контейнеры 12 устанавливаются соосно со стволом и капсула 15 имеет возможность движения по контейнеру 12 и стволу 1. Соосность контейнера со стволом и одновременно обтюрация обеспечивается обтюратором 7, прижимающим контейнер к торцу ствола благодаря взаимодействию с неподоижным копиром.Фаска а на стооле 1 и заходнал фаска на обтюраторе облегчают процесс центрирования контейнера. Дальнейшее движение блока стоолоо вызывает открытие клапана 5 и поступление воздуха в зегерметизированный объем контейнер-ствол, Капсула 15 под действием силы тяжести к этому моменту пройдет незначительное расстояние и дальнейшее движение по стволу проходит под действием сжатого газа. При наличии давления в контейнере 12 обтюратор 7 дополнительно прижимает контейнер к стволу 1 благодаря организованной площади по торцу б, Длительность удержания роликом клапана о открытом положении определяется потребной скоростью вылета капсулы. При сходе ролика 8 с рычага 10 клапан 5 под действием пружины 11 закрывается, При дальнейшем вращении блока обтюратор 7,взаимодействуя с неподвижным копиром, отводится от контейнера 12, который благодаря фаске а на стволе 1 сходит с блока 2 стволоо. Участок пола 17, принимающий сходлщие с блока контейнера имеет заходную фаску, исключающую возможность встречного уступа, Процесс движения цепи контейнеров непрерывен,контейнеры последовательно проходят учасгок обтюрации, участок выстрела и покидают блок стволов, освобожденные от капсул.Формула изобретения 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА КАПСУЛ С ДОБАВКАМИ В МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ РАСПЛАВ, содержащее систему подачи капсул, несколько стволов, электромеханический привод, систему питания сжатым воздухом с клапанной коробкой и системой обтюрации, отличающееся тем, что стволы соединены в блок передаточным звеном, кинематически связанным с электромеханическим приводом, система подачи капсул выполнена и виде замкнутой По окончании отработки капсул (при выключенном приводе) происходит зарядка (дозарлдка) контейнеров капсулами,В случае зигзагообразного расположения цепи контейнеров (фиг,3) устройство работает аналогично описанному, только в местах поворота цепи установлены звездочки 23 подачи, кинематически сопряженные с цепью контейнеров. Часть звездочек подачи или все приводными цепями 22 кинематически связаны с приводом 21, как бы деля всю цепь контейнеров на участки, перемещаемые самостоятельно, что в некоторых случаях необходимо для повышения КПД привода и надежности работы всего устройства, Разделители 24 предотвращают взаимодействие движущихся навстречу друг другу потоков контейнеров. Ширина ручья для движения участка цепи должна быть несколько большей максимального поперечного размера цепи, чтобы цепь при работе привода не была о жестко напряженном состоянии, то есть иметь некоторый люфт по отношению к приводу, Такая конструкция при большом количестве контейнеров компактна и удобна в эксплуатации.Предложенное решение благодаря высокой степени совмещения операций работы автоматики и непрерывному равномерному движению перемещаемых масс практически не имеет ограничений по производительности (темпу стрельбы).Кинематически однозначно определенные законы доижения всех элементов, отсутствие сложных их взаимодействий, простота конструкции, отсутствие высокоточных (презиционных) пар и деталей делает конструкцию малочувствительной к условиям эксплуатации и обеспечивает высокую надежность устройства в целом.(56) Заявка Японии В 55-5571,кл. С 21 С 7/00, 1980,Заявка Японии йе 55-5572,кл, С 21 С 7/00, 1980.Заявка Японии М 56-38643,кл. С 21 С 7/00, 1981. шарнирной цепи из соединенных звеньями цилиндрических контейнеров под капсулы, связанной с блоком стволов и электромеханическим приводом, а в клапанной коробке напротив каждого из стволов выполнены отверстия, соосно с которыми на корпусе коробки закреплены цилиндрические направляющие, в которых установлены обтюраторы в виде полых цилиндров, причем обтюраторы кинематически связаны с приводом, 2001960 102. Устройство по п,1, отличающееся тем, что замкнутая цепь с контейнерами установлена зигзагообразно с зазором между ветвями, а в местах изменения на-. правления движения цепи с контейнерамиустановлены звездочки подачи, кинематически сопряженные с цепью и связанные сприводом,. Кулако еда Тираж Подпис НПО "Поиск" Роспатента 13035, Москва, Ж, Раушская наб,. 4/5