УПРАВЛЕНИЕ РАБОЧЕЙ ЧАСТОТЫ УДАРНОГО МЕХАНИЗМА
CONTROL OF OPERATING FREQUENCY OF SHOCK MECHANISM

Изобретение относится к управлению приводимого в действие посредством давления рабочей среды ударного механизма, снабженного средством реверсирования осевой подачи давления на ударный поршень и рециркуляции рабочей среды.
Изобретение относится также к ударному механизму для устройства открывания и, соответственно, закрывания выпускного отверстия в стенке металлургической емкости.
Из уровня техники известны ударные механизмы для используемого аксиально в обоих направлениях молотового устройства.
Преимущественно эти ударные механизмы применяются в устройствах для открывания и/или закрывания выпускного отверстия в металлургической емкости.
В ЕР 0930476 А раскрыт, например, ударный механизм с трубчатым поршнем в молотовом устройстве для использования в вышеупомянутой области применения. При этом инструмент при использовании в поступательном движении, а также в возвратном движении нагружается по существу одинаковой ударной энергией и одинаковой частотой ударов.
Чтобы изменить частоту ударов и ударное усилие поршня ударного механизма в обоих направлениях, в АТ 1397/2011 предлагалось предусмотреть в трубчатом поршне управляющую выемку и в корпусе ударного механизма аксиально смещенные по меньшей мере два управляющих паза для переключения подачи давления на соответствующие контактные поверхности трубчатого поршня и посредством средства управления поочередно активировать пазы реверсирования. Таким образом, достигается, что трубчатый поршень в зависимости от активации одного смещенного в осевом направлении паза реверсирования осуществляет различный путь перемещения и/или ускорения в обоих направлениях удара.
Кроме особых требований к условиям перемещения вперед и назад инструментов, в частности, в отношении устройств в металлургической промышленности, к ударному механизму предъявляют одновременно дополнительные требования в отношении возможности регулировки движения поршня.
Поэтому задача изобретения состоит в том, чтобы улучшить или расширить возможности регулирования ударных механизмов и создать устройство управления, посредством которого энергия и частота движущегося ударного поршня могут регулироваться в широком диапазоне.
Эта задача достигается при управлении приводимого в действие посредством давления рабочей среды ударного механизма вышеназванного типа за счет того, что переключаемый ударным поршнем при реверсировании в качестве линии рециркуляции рабочей среды по меньшей мере один канал, содержит по меньшей мере одно переключаемое средство для регулирования расхода.
Достигнутые за счет изобретения преимущества заключаются по существу в том, что обратный поток перемещаемой поршнем среды осуществляется после реверсирования с регулированием расхода. Например, различные проточные отверстия средства переключения, которые попеременно могут активироваться в линии рециркуляции, позволяют изменять отставание рабочей среды реверсирования, так что может быть изменен промежуток времени до очередной подачи давления на ударный поршень. Таким образом, можно управлять силой удара и, в частности, частотой удара, при этом отстающее реверсирование воздействует также на энергию удара.
Изменение расхода в единицу времени в линии рециркуляции или регулирование в ней расхода может быть достигнуто простым образом, например, при помощи переключаемого средства, с имеющими различные проходные сечения местами сужения в проточном канале.
Регулирование расхода или величины давления по времени осуществляется в линии рециркуляции рабочей среды после снятия давления, что изменяет частоту и соответственно энергию или силу ударов поршня.
Для предпочтительно универсального режима регулирования в обоих направлениях удара два канала, переключаемых ударным поршнем при реверсировании в качестве линии рециркуляции рабочей среды, могут содержать переключаемые средства для регулирования расхода.
Таким образом, переключаемые средства могут управлять ударным механизмом в любом рабочем направлении и соответственно варьировать в оптимальном регулировании подачи давления на инструмент устройства.
При этом может быть выгодно, если переключаемые средства для регулирования расхода рабочей среды регулируются независимо друг от друга.
Вышеописанное устройство управления может оптимально соответствовать по существу всем требованиям, которые предъявляются при жесткой установке на ударном механизме.
Особенно предпочтительно, управление согласно изобретению описанного типа устройства может применяться для открывания и/или закрывания выпускного отверстия (летки) металлургической емкости.
Управление предлагает возможность создания оптимальных условий для открывания летки в плавильной емкости, принимая во внимание хрупкие и подверженные опасности разрушения огнеупорные массы для футеровки металлургической емкости.
Ниже на двух графических изображениях, которые соответственно воспроизводят лишь один способ осуществления изобретения, показано управление приводимого в действие посредством давления рабочей среды ударного механизма.
На чертежах показаны:
Фиг.1 - устройство управления с регулированием расхода, позиционированным в линии рециркуляции,
Фиг.2 - универсально используемое устройство управления для перемещения ударного поршня.
Для лучшего сопоставления частей и компонентов в графических изображениях устройств управления согласно изобретению служит приводимый ниже перечень позиций к чертежу.
Перечень позиций к чертежам:
S Устройство управления
1 Корпус
11, 11', 13 Крышка
12, 12' Вставка переключателя
2 Реверсивная часть
21 Полость подачи рабочей среды
22 Переключаемый канал в корпусе
23 Переключаемый канал в корпусе
3, 3' Средство переключения
31, 31' Средство регулирования расхода
32, 32' Средство регулирования расхода
33, 33' Пружина сжатия
34, 34' Подвод средства управления
35, 35' Контактная поверхность давления
4 Выгрузка рабочей среды
На фиг.1 показано устройство управления S с корпусом 1, который с двух сторон имеет в осевом направлении крышку 13, 11, причем крышка 13 с выступающей вставкой служит для выгрузки 4 рабочей среды.
Противоположная крышка 11 функционирует как средство крепления для вставки переключателя 12 с подводом 34 средства управления. Во вставке переключателя 12 с возможностью перемещения аксиально в определенных границах расположено трубчатое средство 3 переключения, которое посредством пружины 33, которая упирается в крышку 11, с одной стороны, аксиально нагружается силой давления. С другой стороны, посредством подвода 34 средства управления может подаваться рабочая среда, которая через направленную против усилия пружины контактную поверхность давления воздействует на средство 3 переключения и смещает его против действия силы пружины. Таким образом, может быть позиционировано средство 3 переключения, которое простирается в полость реверсивной части 2.
В корпусе 1 расположена аксиально с возможностью перемещения в определенных границах реверсивная часть 2, при этом на вставке крышки 13 и на вставке переключателя 12 радиальные упорные поверхности служат для соответствующего позиционирования реверсивной части 2.
Внутренняя поверхность в корпусе 1 и наружная поверхность реверсивной части 2 имеют выемки, которые в зависимости от осевого положения реверсивной части 2 открывают пути для протока рабочей среды или обратного потока среды, к ударному механизму или от него.
В изображении c фиг.1 реверсивная часть 2 находится с упором в крышку 13.
Полость подачи 21 рабочей среды сообщается с каналом 22, так что эта рабочая среда нагружает одну сторону поршня в ударном механизме.
С противоположной стороны поршня происходит рециркуляция среды по каналу 23 в корпус 1 и через отверстие в реверсивной части 2 (не показано) эта среда направляется в наружную полость средства 3 переключения и затем при помощи расположенного в нем средства 31 регулирования расхода подается центрально на место выгрузки рабочей среды.
Средство 31 регулирования расхода управляет обратным потоком среды или промежутком времени, пока давление в обратном канале 23 не понизится настолько, что за счет давления рабочей среды на радиальную контактную поверхность реверсивной части 2 происходит перемещение реверсивной части 2 в сторону вставки переключателя 12, при этом соответственно отсекается путь обратного потока и канал 23 переключается на подачу рабочей среды на ударный поршень.
Одновременно, перемещение реверсивной части 2 воздействует на прекращение подачи рабочей среды и переключение канала 22 как линии рециркуляции среды, которая через выемку и отверстие в реверсивной части 2 направляется на место выгрузки 4 рабочей среды.
Если теперь средство 3 переключения за счет активации пружины 33 или снижения давления на средство управления задвигается в него аксиально относительно средства 2 переключения, то через поверхностную выемку на средстве 3 переключения и средстве 32 регулирования потока в месте выгрузки рабочей среды воздействует измененный противодавлением или различный расход среды в единицу времени, вследствие чего изменяется время реверсирования рабочей среды на соответствующие контактные поверхности давления поршня.
Так как теперь при очередном реверсировании рециркуляция среды от канала 22 через отверстие 30 в реверсной части 2 в направлении выгрузки 4 рабочей среды осуществляется без какого бы то ни было воздействия, то в одном направлении энергия ударного механизма остается одинаковой или не регулируется.
На фиг.2 показано универсально используемое устройство управления для перемещения ударного поршня.
По существу, это универсально используемое устройство управления выполнено симметричным и в сравнении с фиг.1 имеет выполненные одинаково симметричные по центру вставки переключателя 12, 12' со средством переключения 3, 3'.
Из описания с фиг.1 специалист может вывести принцип действия универсально используемого устройства управления согласно фиг.2.
Преимущество изображенного на фиг.2 устройства управления состоит в универсально регулируемом питании поршня в ударном механизме и, следовательно, более совершенном регулировании силы и частоты действующих соответственно в обоих осевых направлениях ударных механизмов молотового устройства.