ТЕЛЕЖКА ПРОМЕЖУТОЧНОГО КОВША С ПОДЪЕМНЫМ УСТРОЙСТВОМ
POURING LADLE TROLLEY WITH LIFTING GEAR

Изобретение относится к тележке промежуточного ковша с подъемным устройством для него, располагаемой с возможностью перемещения по паре рельс и регулировки на литейной площадке, над кристаллизатором машины непрерывной разливки для жидкого металла, в частности жидкой стали, в частности у многоручьевых машин непрерывной разливки, при этом промежуточный ковш установлен на подвижной раме с возможностью подъема и опускания посредством регулируемых электромеханических или гидравлических подъемных средств.
Известны тележки промежуточных ковшей с электромеханическими (приводимыми посредством мотора) ходовыми винтами, снабженные четырьмя подъемными устройствами (DE 2557769 A1 или EP 0940205 B1). Упомянутые четыре подъемных устройства должны выполнять одинаковые по времени и по длине перемещения. В одном варианте выполнения четырех подъемных устройств в виде гидравлических цилиндропоршневых блоков поддерживают одинаковые по времени и по длине перемещения. Для их регулирования требуется дорогая система синхронизированного управления. При отказе системы синхронизированного управления или системы контроля возникают наклонные положения промежуточного ковша, опасные не только для персонала, но и для машины непрерывной разливки.
В основе изобретения лежит задача упрощения конструкции и снижения сложности синхронизированного управления или регулирования подъемных устройств, а также повышение безопасности персонала при значительном упрощении конструкции и снижении инвестиционных затрат.
Поставленная задача решается согласно изобретению за счет того, что подвижная рама, снабженная с одной или с двух сторон приводами и состоящая из продольных балок и поперечных балок соответственно равной длины, между двумя поперечными балками содержит лишь одну подъемную балку для промежуточного ковша, которая посредством соответствующих парных рычагов и соответствующих попарно расположенных боковых упорных подшипников установлена на двух подъемных устройствах, каждое из которых соответственно расположено и закреплено на продольных балках подвижной рамы. Преимуществами является то, что требуется только пара гидравлических подъемных устройств и только одна подъемная балка для промежуточного ковша. Известная ранее система синхронизированного управления также не является более необходимой. Достаточно точное одновременное нагружение цилиндропоршневых блоков может обеспечиваться более простыми средствами.
Один вариант выполнения предусматривает, что упорные подшипники на подъемных устройствах выполнены как соосные ролики. Такое выполнение значительно упрощает конструкцию и облегчает перемещение подъемной балки.
Другой вариант выполнения предусматривает, что на обоих подъемных устройствах, выполненных как цилиндропоршневые блоки, упорные подшипники предусмотрены на корпусе цилиндра.
Далее предусмотрено, что имеется коромысло, проходящее продольно в подъемной балке для промежуточного ковша, при этом поперечно проходящая подъемная балка образует подвижную сторону и имеет симметричные парные опорные участки для промежуточного ковша. За счет этого могут компенсироваться возникающие вовремя эксплуатации деформации промежуточного ковша. Кроме того, обеспечивается равномерное распределение усилий.
Другие признаки предусматривают, что прилегающее в подъемной балке к подвижной стороне коромысло на двух концах установлено на пружинящих опорах, размещенных в подъемной балке. За счет этого обеспечивается гибкая корректировка положения промежуточного ковша после длительного периода эксплуатации.
Опора коромысла и передача усилия для изменения положения осуществляется согласно другим признакам за счет того, что коромысло расположено с возможностью поворота на подвижной стороне подъемной балки по отношению к поперечной оси, проходящей параллельно поперечным балкам. За счет этого обеспечивается передача усилия к неподвижной стороне через соединительную штангу.
Особенно целесообразным является такое выполнение, при котором два гидравлических подъемных устройства (цилиндропоршневые блоки) вместо системы синхронизированного управления или контроля соединены в одну общую линию с гидравлическим делителем. За счет этого в значительной степени устраняются проблемы, связанные с гидравлической системой синхронизированного управления. Делителю свойственны незначительные допуски, которые в данном случае составляют примерно 2% (отклонения в синхронизации), за счет чего обеспечивается надежная эксплуатация. При длине подъема, например 650 мм, отклонение составляет только 26 мм, при этом при калибровке в нижнем и верхнем положениях оно является допустимым. Кроме того, повышенную надежность придает возможность дополнительного отслеживания пути посредством датчиков перемещения, распложенных в цилиндрах. За счет этого отклонения на уровне 2% при подъеме остаются постоянными и не увеличиваются.
Делитель состоит из вентилей с электромагнитным управлением. За счет этого обеспечивается воспроизводимое регулирование или управление подъемом.
Согласно другим признакам могут обеспечиваться дополнительные функции при такой реализации, у которой опорные участки подъемной балки для промежуточного ковша при определенных установках нагрузки посредством динамометрических датчиков выполняют функцию весов.
Дополнительно может быть создано альтернативное устройство взвешивания, в котором измеряется давление в цилиндрах подъемного устройства, и путем пересчета определяется вес промежуточного ковша.
Влияние на положение промежуточного ковша согласно другим признакам осуществляется за счет того, что сформировано устройство юстировки, закрепленное на неподвижной стороне подъемной балки и предусмотренное на одной стороне рельсов.
На другой стороне рельсов, противоположной устройству юстировки, предусмотрено устройство для поперечного перемещения промежуточного ковша. Обе стороны являются связанными между собой посредством аксиальных передающих средств, например штанг.
Для согласования перемещения и усилий при юстировке промежуточного ковша предусмотрено, что устройство юстировки на подвижной стороне и выравнивающее устройство на неподвижной стороне соединены между собой посредством продольных передающих усилие средств.
Устройство для поперечного перемещения промежуточного ковша зацепляется за рычаги подъемной балки и опирается на подъемное устройство.
На чертежах показан пример выполнения изобретения, более подробно описанный в последующем описании. Показано:
Фиг.1А - упрощенное изображение в перспективе подвижной тележки промежуточного ковша на литейной площадке, без промежуточного ковша, однако с коромыслом,
Фиг.1В - вид сверху на тележку промежуточного ковша с установленным на ней промежуточным ковшом,
Фиг.2 - вид сбоку тележки промежуточного ковша в направлении стрелки по фиг.1,
Фиг.3 - вид в направлении обратной стороны тележки промежуточного ковша с установленным промежуточным ковшом в направлении стрелки, показанной на фиг.1В,
Фиг.4А - эскиз в перспективе, изображающий принципиальную схему делителя, применяемого для гидравлических подъемных устройств,
Фиг.4В - то же изображение, что и на фиг.4А в плоскости,
Фиг.5 - вид сверху с изображением основных компонентов тележки промежуточного ковша с промежуточным ковшом, предназначенным для установки направленных вниз погружных стаканов в двухручьевой машине непрерывной разливки,
Фиг.6А - упрощенное изображение тележки промежуточного ковша в направлении перемещения с осью движения коромысла,
Фиг.6В - то же, что и фиг.6А, на виде сверху,
Фиг.7А - вид в перспективе опорных мест на коромысле и на неподвижной стороне для промежуточного ковша,
Фиг.7В - перевернутое изображение в перспективе по фиг.7А подъемной балки,
Фиг.8 - вид тележки промежуточного ковша в направлении перемещения с частичным разрезом через коромысло с осью движения.
Тележка промежуточного ковша (Фиг.1) снабжена подъемными устройствами 1 для промежуточного ковша 2 и выполнена с возможностью перемещения на литейной площадке 3, при этом промежуточный ковш 2 установлен на литейной площадке 3 над кристаллизатором 4 машины 5 непрерывной разливки, переходящим под линейной площадкой 3 в опорную валковую клеть и зону охлаждения, и предназначен для разливки металлов, в частности стальных материалов, при этом промежуточный ковш выполнен с возможностью перемещения по паре рельсов 6а, 6b и снабжен установленной относительно стен кристаллизатора погружной трубой, проходящей в кристаллизатор 4 под зеркало расплава в нем. Для охлаждения затвердевающей в кристаллизаторе 4 снаружи внутрь заготовки особенное значение имеет равномерное удаление погружной трубы по ее окружности от стенок кристаллизатора. Промежуточный ковш 2 в изображенном примере реализации посредством гидравлических подъемных устройств 1а, 1b удерживается на подвижной раме 7 и к началу разливки после нагрева опускается на необходимую литейную глубину в кристаллизатор 4 и после окончания процесса литья, длящегося в течение нескольких часов или дней снова поднимается.
Опускание, выравнивание (юстировка) и подъем у обычных промежуточных ковшей с механическими или гидравлическими подъемными устройствами вследствие наличия многочисленных механических и/или гидравлических приспособлений осуществлялось недостаточно эффективно. Кроме того, возникающие в процессе работы долговременные деформации промежуточного ковша не могли надежным образом компенсироваться. Поэтому является необходимым, чтобы подвижная рама 7, снабженная с одной или с двух сторон приводами 8 движения и ходовыми колесами 8а и состоящая из продольных и поперечных балок 7а, 7b содержала между двумя поперечными балками 7b единственную подъемную балку 9 для промежуточного ковша 2, которая опирается на парные рычаги 9а, 9b, размещенные на попарно расположенных боковых упорных подшипниках 10a, 10b на обоих подъемных устройствах 1a, 1b, которые, в свою очередь, размещены и закреплены на продольных балках 7а, 7b подвижной рамы 7.
Для подъемной балки 9 упорные подшипники 10a, 10b на подъемных устройствах 1a, 1b состоят из соосных роликов 11а, 11b. Подъемная балка 9 образует подвижную сторону 14а (фиг.1 слева) и неподвижную сторону 14b (фиг.1 справа). Коромысло 12, проходящее в направлении продольной балки 7а, поддерживает промежуточный ковш 2 снизу. На подъемной балке 9 предусмотрены опорные участки 13а, 13b, 13c и 13d для опоры промежуточного ковша 2. Функция коромысла 12 далее будет рассмотрена более подробно. Следует отметить применительно к фиг.7А, 7B, что коромысло 12, расположенное на подвижной стороне 14а, опирается на подъемную балку 9 посредством пружин (тарельчатые пружины), которые удерживают горизонтально коромысло 12 без промежуточного ковша 2 и образуют выравнивающую опору 15. При установке промежуточного ковша 2 выравнивание положения происходит автоматически. Кроме того, коромысло 12 проходит через также поперечный стержень 16 (фиг.1А, 6А, 7В), который образует ось 38 движения и будет более подробно рассмотрен ниже.
Перемещаемая на рельсах 6а, 6b тележка промежуточного ковша может иметь приводы 8 движения на одной стороне, как показано на фиг.1В. При этом подвижная рама 7 образована из продольных балок 7а и поперечных балок 7b, и имеет длину 4000 мм, а промежуточный ковш 2 в случае двухручьевой машины 21 непрерывной разливки по фиг.1В имеет длину примерно 8000 мм. Опорные участки 13а-13d на подъемной балке 9 могут быть снабжены закрытыми опорными корпусами или, если необходимо взвешивание промежуточного ковша 2, то могут быть оснащены динамометрическими датчиками 19 и образовывать тогда устройство 20 взвешивания (фиг.6В). Разливочный ковш 39, как показано, находится во время разливки над промежуточным ковшом 2. Для задания бокового удаления погружной трубы (фиг.8) от стенок кристаллизатора подъемная балка 9 опирается на ролики 11а, 11b на неподвижной стороне 14b, и может осуществляться ее юстировка в направлении литья на подвижной стороне 14а при помощи устройства 25 поперечного перемещения.
По сравнению с фиг.3, изображающей вид справа налево (Фиг.1В), на фиг.2 показан вид слева направо (Фиг.1В). На фиг.2 показаны платформы 26 с кабельными рукавами 27, перемещающиеся одновременно с тележкой промежуточного ковша по литейной площадке 3 при помощи приводов 8 движения и ходовых колес 8а. Кабельные рукава 27 включают подводы для электрического тока и для необходимых при эксплуатации сред (например, гидравлической жидкости, защитных газов, сжатого воздуха и подобного).
На фиг.3 (вид слева направо по фиг.1В) помимо гидравлических подъемных устройств 1b показан и промежуточный ковш 2, при этом промежуточный ковш 2 снабжен переливным носиком 28 и переливным желобом 29, при этом дополнительно к ходовым колесам 8а на подвижной раме 7 посредством опорного колеса 30 по рельсам 6а или 6b перемещается прилегающая рама 7 для переливного желоба 29.
Для того чтобы заменить дорогое и ненадежное синхронизированное управление или контроль, на фиг.4А и 4В для обоих имеющихся гидравлических подъемных устройств 1а и 1b с цилиндрами 1с предусмотрен гидравлический делитель 17, подключаемый к подводящей линии 17а и состоящий из двух вентилей 18а и 18b, при этом вентили 18а и 18b регулируются управляемым электромагнитным вентилем 18с. Таким образом осуществляется регулирование с точностью +/- 2%, что при подъеме примерно 650 мм означает 26 мм и обеспечивает большую надежность, простоту и экономичность по сравнению с известной системой синхронизированного регулирования со сложной конструкцией и электроникой. Отслеживание подъема осуществляется двумя датчикам 31 перемещения и является надежным при определении перемещения в цилиндре 1с.
На фиг.5 промежуточный ковш 2 установлен на подвижной раме 7 с продольными 7а и поперечными 7b балками, выполненной подвижной на рельсах 6а, 6b. Промежуточный ковш относится к двухручьевой машине 21 непрерывной разливки, при этом оба ручья показаны серединой 36 (ручей 1) и серединой 37 (ручей 2). Разливочный ковш 39 (не показан) находится над защитной опокой 35. Устройство 22 юстировки расположено на неподвижной стороне 14b. Устройство 25 поперечного перемещения находится на подвижной стороне 14а. Устройство 22 юстировки на двухручьевой машине 21 непрерывной разливки находится на одной стороне 23 рельсов и закреплено на подъемном устройстве 1а. Это устройство 22 юстировки, в частности, применяется на двухручьевых промежуточных ковшах 2 и служит для того, чтобы центрировать погружную трубу в середине 37 ручья 2, то есть в кристаллизаторе 4 с тем, чтобы компенсировать отклонения в длине и деформацию промежуточного ковша. Далее устройство 32 выравнивания выполнено так, что установочная скоба 34 закреплена на подъемной балке и опирается на подъемное устройство 1а и посредством поворотного цилиндра 33 может ограниченно перемещаться. Крепление коромысла осуществляется посредством предусмотренной в подъемной балке 9 поперечной оси 16. Установочная скоба 34 соединена с подъемной балкой 9. Подъемная балка 9 таким образом может поворачиваться полностью вместе с промежуточным ковшом 2, то есть передача осуществляется через подвижную сторону 14а (коромысло 12) и неподвижную сторону 14b. Такая компоновка является предпочтительной при долгом нахождении промежуточного ковша в эксплуатации, при этом за счет деформации футеровки не происходит смещения. Устройство 25 поперечного перемещения смещает подъемную балку 9 поперечно к направлению движения 8b вперед и назад. Это устройство 25 поперечного перемещения предусмотрено на стороне рельсов 24, лежащей против направления юстировки, и обеспечивает поперечное перемещение промежуточного ковша 2. Устройство 25 для поперечного перемещения промежуточного ковша зацепляется за рычаги 9а, 9b подъемной балки 9 и опирается на подъемное устройство.
На фиг.6А изображена подъемная балка 9, соединяющая гидравлические подъемные устройства 1а, 1b, и выполненная с подвижной стороной 14а и неподвижной стороной 14b, а также коромысло 12 расположено поперечно к подъемной балке 9. Коромысло 12 закреплено на поперечной оси 16, которая закреплена в подъемной балке 9. На фиг.6В, которая показывает тележку промежуточного ковша без самого ковша 2, устройства 22 юстировки и устройства 25 поперечного перемещения, рядом с подвижной стороной 14а показаны гидравлические подъемные устройства 1а, 1b, а рядом с неподвижной стороной 14b - динамометрические датчики 19, образующие устройство 20 взвешивания, если оно является необходимым в конкретной конфигурации. В качестве устройства 20 взвешивания может также быть предусмотрено измерение давления жидкости в цилиндрах 1с гидравлических подъемных устройств 1а, 1b и вычисление веса промежуточного ковша. В этом случае динамометрические датчики 19 просто заменяются закрытыми деталями одинаковой формы и размера.
На фиг.7А и 7В показана в перспективе подъемная балка 9 без сопутствующих устройств. На неподвижной стороне 14b и на подвижной стороне 14а показаны динамометрические датчики 19 для устройства 20 взвешивания. Коромысло 12 подвижно в подъемной балке и опирается на пружинящую опору 15. Подъемная балка 9, образованная из двух боковых стен и поперечных балок, имеет показанное на фиг.1А уголковое углубление, необходимое для пружинящей опоры 15, состоящей из двух пружин сжатия или пакетов тарельчатых пружин. На фиг.1В подъемная балка 9 с коромыслом 12 показана с противоположного направления.
Фиг.8 показывает тележку промежуточного ковша в рабочем состоянии с частичным разрезом поперек направления движения. На литейной площадке 3 тележка промежуточного ковша перемещается и устанавливается в нужном положении посредством приводов 8 движения. После опускания предварительно нагретого промежуточного ковша 8 с погружным стаканом происходит снижение в середине 37 ручья 2. При увеличении времени эксплуатации коромысло 12 служит для компенсации деформации промежуточного ковша. Перестановка и последующее выравнивание промежуточного ковша 2 осуществляется устройством 25 поперечного перемещения и устройством 22 юстировки.
Ось 38 движения коромысла 12 также видна. Наполненный разливочный ковш 39 подводится над защитной опокой 35, и начинается разливка.
У тележки промежуточного ковша также видны перемещающиеся одновременно с ней платформы 26 и кабельные рукава 27. Представляется простым процесс юстировки с гидравлического подъемного устройства 1а и устройства 25 поперечного перемещения с перемещающейся платформы 26.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 - Подъемное устройство
1a - Гидравлическое подъемное устройство
1b - Гидравлическое подъемное устройство
1c - Цилиндр
2 - Промежуточный ковш
3 - Литейная площадка
4 - Кристаллизатор
5 - Машина непрерывной разливки
6a - Рельс
6b - Рельс
7 - Подвижная рама
7a - Продольная балка
7b - Поперечная балка
8 - Привод движения
8а - Ходовое колесо
8b - Направление движения
9 - Подъемная балка
9a - Рычаг
9b - Рычаг
10a - Упорный подшипник на подъемном устройстве
10b - Упорный подшипник на подъемном устройстве
11a - Ролик
11b - Ролик
12 - Коромысло
13а - Опорный участок подъемной балки
13b - Опорный участок подъемной балки
13c - Опорный участок подъемной балки
13d - Опорный участок подъемной балки
14a - Подвижная сторона
14b - Неподвижная сторона
15 - Выравнивающая опора
16 - Поперечная ось
17 - Гидравлический делитель
17a - Подвод
18а - Электромагнитный вентиль
18b - Электромагнитный вентиль
18с - Управляемый электромагнитный вентиль
19 - Динамометрический датчик
20 - Устройство взвешивания
21 - Двухручьевая машина непрерывной разливки
22 - Устройство юстировки
23 - Левая сторона рельс
24 - Правая сторона рельс
25 - Устройство поперечного перемещения
26 - Подвижная платформа
27 - Кабельный рукав
28 - Переливной носик
29 - Переливной желоб
30 - Опорное колесо для переливного желоба
31 - Датчик перемещения
32 - Устройство компенсации
33 - Поворотный цилиндр
34 - Установочная скоба
35 - Защитная опока
36 - Середина первого ручья
37 - Середина второго ручья
38 - Ось движения коромысла
39 - Разливочный ковш