ТЕПЛОСБЕРЕГАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРУЗОЗАХВАТА
HEAT-SAVING DEVICE FOR LOAD HANDLING UNIT

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению и предназначено для подъема и переноски нагретых заготовок/деталей и/либо их защиты от ускоренного охлаждения перед последующей технологической обработкой (например, ковкой или прокаткой на станах).
Известны следующие разработки в этом направлении.
Технические решения, содержащие различные пневматические, электрические, магнитные захваты, включая ручные или применяемые в схватах роботов, не рассматриваются, так как не соответствуют заявленной теме, ибо рассматривается только крановое оборудование цеха, в котором осуществляется термический нагрев обычно массивных заготовок/деталей перед их последующей обработкой.
Например, известен патент РФ на изобретение №2409514, класс B66C 1/54: Захватное устройство, которое относится к подъемно-транспортному машиностроению, в частности к захватам для различных грузов, и содержит навешиваемый на грузоподъемный механизм несущий корпус и жестко закрепленный на нем камерный приводной механизм, включающий эластичную оболочку, полость которой сообщена с источником сжатого воздуха, снабженный жестко закрепленной на корпусе и охватывающей его рубашкой. При этом достигается расширение номенклатуры захватываемых грузов в холодном состоянии.
Известна "Траверса большой грузоподъемности" (патент на полезную модель №57714 от 16.05.2006, опубл. 27.10.2006, бюл. №30). Эта траверса содержит грузовую балку и стропы, смонтированные на грузовой балке, при этом грузовой элемент для завешивания на крюк грузоподъемного средства выполнен отъемным от грузовой балки, закреплен по центру последней с помощью пальцев через отверстия в щеках грузовой балки и является сменным. Разработка не служит для переноски и сбережения тепла нагретых предварительно заготовок.
Подобным только что описанному варианту соответствует техническое решение "Грузовая траверса" (патент RU №02214961 C2, B66C 1/10) с названным недостатком.
Известно захватное устройство, преимущественно для длинномерных цилиндрических изделий, содержащее опору, два ряда противоположно расположенных пар шарнирно связанных с опорой наружных и внутренних захватных двуплечих рычагов, тяги и подвеску для грузоподъемного механизма (заявка Японии N 56-30316, МКИ B66C 1/42). В этом устройстве тяги с одной стороны шарнирно соединены с захватными двуплечими рычагами, а с другой стороны - с рамой, установленной с возможностью вертикального перемещения от силового цилиндра, закрепленного на опоре. Это устройство имеет аналогичный недостаток - не сберегает тепло нагретого изделия (болванки, сляба, блюма и др.).
Наиболее близким техническим решением к заявленному относится патент №2164492 РФ - Захватное устройство преимущественно для длинномерных цилиндрических изделий; класс патента: B66C 1/42; заявка от 14.12.1999, №99126379/28, дата публикации: 27.03.2001 - прототип. Изобретение относится к подъемно-транспортной технике, а именно к грузозахватным устройствам преимущественно для цилиндрических изделий. Захватное устройство содержит опору, два ряда противоположно расположенных пар шарнирно связанных с опорой наружных и внутренних захватных двуплечих рычагов, телескопические тяги и подвеску для грузоподъемного механизма. Ряды противоположно расположенных пар захватных двуплечих рычагов соединены двумя траверсами. Изобретение повышает надежность захвата изделий. Однако, как и иные патенты, не сберегает тепло от нагретых в печи заготовок/деталей, что отрицательно сказывается на свойствах и структуре металла (или иного материала), зря осуществляется предварительный повышенный, чем необходимо, перегрев изделия и пр.
Цель разработки - создание теплосберегающего устройства для грузозахвата, способного долго удерживать тепло нагретой заготовки/детали до начала последующих технологических операций, например ковки или прокатки.
Технический результат достигается за счет крепления на крановом подвесе или траверсе профильного термостойкого прозрачного короба, материал которого и форма препятствуют быстрому охлаждению нагретого изделия при переноске его краном к месту обработки (например, к прокатному стану). При этом цвет материала короба или нанесенного на него покрытия отвечают защите глаз человека от яркого огня/света от нагретой заготовки/детали (как очки у сталеваров или у сварщиков), не препятствуя в то же время визуальному наблюдению нагретой детали и расположению клещевых захватов для взятия и переноса нагретой заготовки. Прочность длинномерного короба обеспечена наличием горизонтальных и поперечных прикрепленных к нему термостойких элементов в виде обвязки с ее наружным или внутренним расположением по отношению к коробу. Либо сам короб имеет продольные ребра жесткости по периметру и как минимум по краям (поперек). Суть разработки показана на рис. 1.
Обозначения: на поз. а) 1 - короб профильный термостойкий прозрачный; 2 - стенка боковая короба; 3 - накладки усиливающие; 4 - отверстие; 5 и 9 - пазы верхние в коробе (левый и правый); 6 - паз в коробе нижний. На поз. б) 7 - обвязка короба наружная; 8 - обвязка короба внутренняя. Поз. в) - вид сверху на короб 1 с наружной обвязкой 7 и верхними пазами 5 левый и 9 - правый.
Таким образом, поставленная цель полностью выполнима, так как короб практически полностью удерживает тепло, исходящее от нагретой заготовки вверх. При этом имеющиеся в коробе пазы оказываются частично закрытыми рычагами клещей.
В статике техническое решение должно содержать на крановом подвесе (например, тросе или траверсе) профильный термостойкий прозрачный короб 1 и захватные клещи; при этом форма короба должна максимально соответствовать нагретой заготовке (быть, например, квадратной, прямоугольной или выпуклой) с открытым пространством снизу короба, что позволяет охватывать коробом заготовку сверху и с боков (поз. 1 и поз. 2). Если форма конструкции клещей/захвата содержит тросы или рычаги, то с каждого бока короба предусматриваются соответствующие пазы для их прохода и перемещения, расположенные либо в верхней части короба, либо в нижней. При сохранении тепла длинномерных заготовок и обеспечения жесткости самого короба на нем монтируется внешняя или внутренняя обвязка (например, из жаростойких труб, уголков, или просто короб имеет поперечные и продольные ребра жесткости из материала короба).
Работа технического предложения следующая.
Выдвинутая из печи нагретая заготовка крановщиком с помощью захватного устройства, включающего стандартные клещи и теплосберегающий короб 1, захватывается клещами и краном переносится к позиции технологической обработки нагретого изделия, где освобождается от удерживающих заготовку клещей. Благодаря наличию профильного термостойкого прозрачного короба 1 с защитой глаз человека от яркого света от нагретой заготовки/детали крановщик четко видит весь процесс захвата горячего объекта, правильность взятия его клещами, подъем, переноску и освобождение нагретого объекта от клещей. Зона расположения отверстия 4, через которое проходит подвеска грузоподъемного механизма, в коробе 1 усилена симметричными накладками 3 (сверху и снизу), что повышает надежность работы. Для сохранения тепла длинномерных заготовок/деталей короб для его большей жесткости снабжается наружной 7 по отношению к коробу обвязкой или внутренней 8.
Дополнительными преимуществами разработки являются следующие моменты. Во-первых, нет необходимости существенно перегревать материал заготовки/ детали, что практически всегда происходит при традиционном способе транспортирования горячего объекта по открытому воздуху к месту обработки. Во-вторых, увеличивается пропускная способность печи, так как длительность процесса нагрева можно сократить, сберегая энергоноситель, на котором работает печь. В-третьих, тепло от нагретой заготовки в основном аккумулируется внутри теплосберегающего короба, не уходя бесполезно в пространство цеха и не поднимаясь вверх до лица крановщика. В-четвертых, преимуществом является и то, что из-за снижения общей температуры перегрева заготовки не успевают существенно выгорать из нее легирующие элементы, и поэтому не ухудшается структура самого материала.