Устройство для извлечения футеровочных болтов

Полезная модель относится к ручным инструментам для выбивки футеровочных болтов и обрушения металлических футеровочных плит барабанной мельницы и может быть использована в горной и металлургической промышленности в процессе перефутеровки мельниц.
Из предшествующего уровня техники известно изобретение «Устройство для выпрессовки болтов крепления бронеплит футеровки мельниц» (патент SU №961765 от 06.01.1981 г. В02С 17/22, опубл. 30.09.1982 г.). Устройство для выпрессовки болтов крепления бронеплит футеровки мельниц, содержащее гидроцилиндр, торец корпуса которого имеет захват болта, и размещенный в корпусе поршень со штоком, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, захват выполнен в виде стакана с радиальной прорезью в его дне и продольной стенке, при этом обе прорези по ширине сопряжены между собой.
Недостатком данного технического решения является то что, устройство не безопасно в эксплуатации из-за крепления упорной шайбы на сварку к барабану мельницы, имеет большой вес, увеличивает простои мельницы из-за демонтажа гаек, шайб, уплотнений с последующим привариванием упорных шайб, а также их демонтажем после выпрессовки болтов, устройство имеет высокую стоимость с учетом использования маслостанции для его эксплуатации. Оборудование невозможно использовать для обрушения футеровки. С помощью данного устройства невозможно выбить футеровочный болт в зоне расположения венцовой шестерни.
Известно также изобретение «Устройство для извлечения футеровочных болтов из корпуса барабанной мельницы» (патент SU №808142 от 25.05.1979 г. В08С 17/22, опубл. 28.02.1981 г.). Устройство для извлечения футеровочных болтов из корпуса барабанной мельницы, содержащее тележки с исполнительными органами, установленные на направляющих с наружной стороны корпуса, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности труда, оно снабжено платформой, на которой установлены направляющие, расположенные в плане по незамкнутому контуру параллельно боковой поверхности корпуса и поверхности днищ, и размещенные на тележке концевыми выключателями для остановки мельницы при поворотах корпуса на тихом ходу, взаимодействующими с последним посредством подпружиненного рычага, закрепленного на каждой тележке.
Недостатком данного технического решения является то что, устройство имеет большой вес и габариты, увеличивает простои мельницы из-за демонтажа гаек, шайб, уплотнений, устройство имеет высокую стоимость с учетом использования маслостанции или компрессора (в зависимости от вида исполнительного органа) для его эксплуатации. Оборудование невозможно использовать для обрушения футеровки. Требуется соблюдать высокую точность при прокручивании барабана для выставления соосности футеровочных болтов и штока исполнительного органа, а это так же замедляет процесс перефутеровки. В случае несносности футеровочного болта и штока исполнительного органа болт упирается в стенку болтового отверстия барабана мельницы, что создает риск соскальзывания штока, отлета частицы болта в работника. С помощью данного устройства невозможно выбить футеровочный болт в зоне расположения венцовой шестерни.
Из уровня техники известны стандартные выколотки (https://www.vseinstrumenti.ru/ruchnoy-instrument/udarno-rychazhnyj/kernery/kingtony/ vykolotka-s-protektorom-2h140-mm-king-tony-76402-55g/; https://inforkom-tools.ru/catalog/ ruchnoy-instrument/zubilavykolotkikerny/f-6044190q/; «Выколотка для втулок», патент на полезную модель №209097, опубл. 01.02.2022), которые представляют собой металлический стержень, имеющий ударную часть с фаской, рабочую часть, имеющую наименьший радиус, и рукоятку в центральной части. Выколотки необходимо удерживать одной рукой за рукоятку, а второй рукой наносить удары молотком или кувалдой по ударной части с целью выбивания втулок рабочей частью.
Недостатком данных технических решений является то, что данные выколотки невозможно применять для выбивания футеровочных болтов, а также для обрушения футеровки мельницы, в связи с тем, что конструкция защитной рукоятки не обеспечивает удержание выколотки в стороне обеими руками. Выколотки не обеспечивают безопасность рук при ударе по ним кувалдой или подвешенной металлической болванкой. Выколотки не приспособлены для углубленного удара.
Наиболее близким аналогом является устройство для сборки крепежного болта, состоящее из молота, рукоятки, закрепленной перпендикулярно к молоту. При этом рукоятка соединена с молотом через вибропроставку, которая имеет виброгаситель, молот выполнен сменным (KR 100983847 B1, 27.09.2010).
Недостатком данного устройства является то, что молот по своей объемной форме и одинаковой длине от центра отверстия до бойка приспособлен для нанесения удара по футеровочному болту, но не способен быть направляющей для выбивания болта при нахождении основания болта в одной плоскости с внешней стороной корпуса барабана мельницы, а также при нахождении основания болта в отверстии корпуса барабана ниже его внешней плоскости. Таким образом, молот не способен выбить футеровочный болт и не способен быть направляющей, которая обеспечивает окончательную выбивку футеровочного болта из барабана мельницы, а также обрушение футеровки.
Способ крепления троса в наконечнике и хвостовике не обеспечивает безопасное применение устройства, так как во время размаха и нанесения удара, на молот действует сила инерции направленная прямо перпендикулярно рукоятке, что в ходе постоянного расшатывания троса в наконечнике и хвостовике, не имея его дополнительное углубленное местами обжатие, приведет к отлету молота с наконечником и тросом или без троса, а это делает молоток не надежным и травмоопасным.
Технической проблемой настоящей полезной модели является улучшение эффективности и повышение безопасности при перефутеровке барабана мельницы.
Техническим результатом настоящей полезной модели является безопасное выбивание болтов крепления футеровки периферии мельницы.
Техническая проблема решается за счет того, что устройство для извлечения футеровочных болтов состоит из выколотки, которая имеет фаску со стороны ударной части, рукоятки, закрепленной перпендикулярно к выколотке, в котором рукоятка имеет поверхность, предотвращающую проскальзывание рук, соединена с выколоткой через вибропроставку, которая имеет виброгаситель, а выколотка выполнена сменной.
Предлагаемое устройство поясняется чертежами.
На фиг.1 изображено устройство для извлечения футеровочных болтов.
На фиг.2 изображена вибропроставка.
На фиг.3 изображена выколотка.
На фиг.4 изображен узел буртика.
Описание устройства представлено на примере устройства для извлечения футеровочных болтов, которое состоит из рукоятки 1, выполненной из полой штанги 2, имеющей поверхность, предотвращающую проскальзывание рук (например, обрезиненную поверхность с рифлением) 3, имеющей с торца буртик (например, обрезиненный) 4, рукоятка 1 соединена с вибропроставкой 5, которая состоит из наконечника 6 с конической частью 7 между основанием с резьбой 8 и полой частью 9, а так же из хвостовика 10 с полой частью 11 и цилиндрическим основанием 12, виброгасителя 13, выколотки 14, установленной через коническое отверстие 15 на коническую часть наконечника 7 и притянутой гайкой 16, накручиваемой на резьбовое основание 8. Виброгаситель 13 вставлен в полые основания наконечника 6 и хвостовика 10, а так же обжат 17 ими.
Коническая часть 7 выполнена с конусностью 1:15 и служит для фиксации выколотки 14 на тугую посадку после обтяжки гайки 16. Сопряжение выколотки и наконечника коническими поверхностями обеспечивает самоторможение выколотки на наконечнике при эксплуатации устройства для извлечения футеровочных болтов.
Штанга 2 имеет обрезиненную поверхность на протяжении 730 мм от буртика 4, что обеспечивает достаточный широкий обхват во время эксплуатации. Протяженность обрезиненной поверхности может быть изменена в зависимости от потребности и требуемых технических характеристик изделия.
Обрезиненная поверхность штанги 2 может иметь рифление 3 длинной по 200 мм от каждого конца, что обеспечивает надежное сцепление рук с учетом их смещения. Длина рифления может быть изменена в зависимости от потребности. Обрезиненный буртик 4 обеспечивает стопор руки от соскальзывания.
Наличие поверхности, предотвращающей проскальзывание рук не позволят при ударе по выколотке потерять контроль за инструментом, тем самым минимизируется риск травмирования работника, который пользуется инструментом, а также работников, находящихся рядом, использующих подвешенную металлическую болванку или кувалду для удара по выколотке. Обрезиненная поверхность также поглощает удары и вибрацию, которая передается на руки при ударе по выколотке.
Отсутствие противоскользящего покрытия стальной рукоятки приводит к соскальзыванию и прокручиванию в руках, что доставляет массу неудобств, а также требует максимальных усилий в сжатии рукоятки, для предотвращения прокручивания.
Рукоятка 1 имеет длину 992,5 мм для достаточного удаления от зоны удара. Длина рукоятки 1 может быть изменена в зависимости от необходимой ширины обхвата.
Наличие рукоятки, закрепленной перпендикулярно к выколотке, позволяет держать инструмент руками на расстоянии от выколотки, что предотвращает нанесение удара болванкой или кувалдой непосредственно по рукам работника, удерживающего рукоятку.
Штанга 2 полая, что обеспечивает легкость инструменту.
Полость штанги 2 имеет внутренний диаметр, обеспечивающий тугую посадку на цилиндрическое основание 12 хвостовика 10, что обеспечивает надежное крепление.
Штанга 2 и хвостовик 10 обвариваются между собой 19, что обеспечивает надежное крепление. Сварка осуществляется известными способами в зависимости от используемого материала, например, в случае изготовления устройства из черного металла, используют сварку электродами УОНИ 13/55.
В приводимом примере вибропроставка 5 имеет длину 370 мм, что обеспечивает его надежную функциональность. Длина вибропроставки может быть изменена в зависимости от потребности и требуемых технических характеристик изделия.
Виброгаситель 13 изготовлен из металлического каната и имеет 70 мм открытого тела между наконечником 6 и хвостовиком 10, что обеспечивает умеренную гибкость и гасит вибрацию. Длина открытого тела может быть изменена в зависимости от потребности и требуемых технических характеристик изделия для установки необходимых параметров гибкости изделия.
Виброгаситель 13 за счет умеренной гибкости позволяет нажатием руки на рукоятку 2 изменить угол наклона выколотки, что обеспечивает удобство в работе, в том числе в стесненных условиях, например, в зоне расположения венцовой шестерни.
Виброгаситель 13 имеет диаметр, обеспечивающий тугую посадку в полых основаниях наконечника 6 и хвостовика 10, что обеспечивает надежное крепление.
За счет металлического каната в вибропроставке обеспечивается безопасность в случае не прямого удара металлической болванкой или кувалдой, что влечет за собой уклонение выколотки и тем самым, работника, который удерживает устройство, не одергивает, что минимизирует вероятность получения травмы (например, вывих конечности, растяжение связок).
Металлический канат гасит вибрацию при ударе, тем самым не передает негативные последствия удара на руки работника, который держит устройство.
Выколотка 14 крепится через коническое отверстие 15 на коническую часть 7 наконечника 6 и притягивается гайкой 16, что обеспечивает надежное крепление, а также простую и легкую замену выколотки 14.
Выколотка 14 может выполняться длиной от 250 мм до 400 мм и диаметром от 40 мм до 48 мм, или в иных размерах, в зависимости от требований на производстве, что не требует изменять конструкцию вибропроставки 5.
Выколотка 14 может быть выполнена из инструментальной углеродистой стали У8А, что обеспечивает ее прочность при ударе кувалдой или металлической, подвешенной на стальном канате удлиненной болванкой с рукоятками удерживаемой мостовым краном. Сталь выколотки 14 может быть изменена в сторону увеличения твердости в зависимости от требований на производстве.
Выколотка 14 имеет с торцевой стороны на месте боя (ударной части) угол 18 который образуется из-за разницы радиусов и высоты 10 мм между ними, благодаря чему образуется фаска, которая обеспечивает отсутствие быстрого образования наклепа от ударов, что также повышает безопасность использования инструмента.
Выколотка 14 с торцевой стороны в месте передачи удара футеровочному болту или футеровке имеет сферическую поверхность 19, что обеспечивает отсутствие образования наклепа от ударов, что также повышает безопасность использования инструмента.
Образование наклепа увеличивает риск отлета частицы металла наклепа во время удара, что может привезти к травмированию глаза с учетом применения защитных очков не закрытого типа.
Гайка 16 имеет внутреннюю проточку радиусом более наименьшего радиуса конической части 7 наконечника 6, тем самым образуя выступы 20, чтобы обеспечить применение разного диаметра выколоток 14 с сохранением их надежного крепления.
Металлическая круглая пластина 21 буртика 4 приварена 22 к штанге 2 по кругу, что обеспечивает его надежное крепление и безопасность при эксплуатации.
Работа устройства представлена на примере применения устройства для извлечения футеровочных болтов в процессе перефутеровки шаровой мельницы первой стадии измельчения горно-обогатительного комбината, где в качестве футеровки барабана применяются бронеплиты из стали 110Г13Л.
Во время остановочного ремонта на перефутеровку барабана мельницы, после выгрузки мелющих шаров и замывки производится подрезка газовым резаком стыка между рядами футеровки, а именно двух стыков вдоль барабана мельницы по краям пяти рядов бронеплит, далее производится резка болтов этих пяти рядов бронеплит между гайкой и сферической шайбой, убирается сферическая шайба и уплотнение, далее с использованием ручных пневматических отбойных молотков производятся удары пикой по обрезанным болтам верхнего пятого ряда, вследствие чего ряд бронеплит отходит и обрушается вместе с остальными четырьмя рядами. В случае, если бронеплиты застряли и не поддаются, что особенно вероятно при первом обрушении пяти рядов или в зоне расположения венцовой шестерни, работником применяется устройство для извлечения футеровочных болтов и в случае применения в качестве болтового крепежа бронеплит футеровочных болтов М48 берется выколотка 14 диаметром 48 мм, устанавливается коническим отверстием 15 на коническую часть 7 наконечника 6, на резьбовое основание 8 наконечника 7 накручивается гайка 16 выступами 20 в сторону выколотки 14, производится обтяжка гайки ключом, далее работник выполняет широкий обхват, расположив руки на рукоятке 1 в зоне рифления 3, наводит радиусное основание 19 выколотки 14 на обрезанный болт, возможно уже немного утопленный в барабан от ударов пневматического молотка, далее работники, применяя подвешенную металлическую болванку на тросе, с размаху наносят удар по плоской 23 рабочей стороне выколотки 14, передавая удар через обрезанный болт на футеровку, удар может наносится одним работником кувалдой, после чего производится сдвиг в зоне прорезанного стыка между рядами бронеплит с последующим обрушением, при необходимости производится замена выколотки 14 на более длинную. После обрушения первых пяти рядов производится подрезка стыка между бронеплитами вдоль барабана мельницы, также за пятью рядами, далее повторяются операции по резке болтов и обрушению бронеплит, в данном случае устройство для извлечения футеровочных болтов может использоваться в зоне расположения венцовой шестерни, где доступ с инструментом ограничен, тем самым увеличивая эффективность процесс перефутеровки. Болтовой крепеж футеровки периферии, расположенный по обе стороны венцовой шестерни или с одной стороны в зависимости от ее расположения, создает препятствие для использования пневматических молотов из-за ширины самой зубчатой части венца. При применении заявляемого устройства, работник находится на безопасном расстоянии и даже при расположении выколотки под небольшим углом и ударом подвешенной металлической болванки по выколотке, нет угрозы травмирования работника за счет металлического каната в вибропроставке, который позволяет уклониться выколотке при неудачном ударе без влияния на рукоятку, удерживаемую работником.
Предлагаемая полезная модель используется в точечных тяжелых условиях, когда ручной пневматический отбойный молоток не может выполнить задачу. Устройство позволяет безопасно использовать метод мощного удара с использованием подвешенной металлической болванки или кувалды для нанесения мощного точечного удара по обрезанному болту или футеровке. Устройство дополняет комплект футеровочного инструмента и повышает эффективность перефутеровки. Данное устройство позволяет не приобретать мощные и дорогие пневмомолоты для обслуживания, которых нужен мощный и дорогой компрессор, а также для которых требуется мостовой кран или консольный кран для удержания на весу, что экономически не целесообразно и требует большого пространства для обслуживания, а также замедляет процесс перефутеровки.
Также в предлагаемой полезной модели минимизируется возможность образования наклепа за счет фаски с ударной стороны выколотки, за счет рукоятки, имеющей поверхность, предотвращающую проскальзывание рук, устройство не скользит в руках и надежно удерживается обеими руками, а наличие буртика препятствует соскальзыванию руки у основания рукоятки.