ШИБЕРНЫЙ ЗАТВОР ДЛЯ СТАЛЕРАЗЛИВОЧНЫХ КОВШЕЙ

Полезная модель относится к металлургии, к устройствам для разливки металла из ковша.
Известен шиберный затвор, содержащий корпус, состоящий из подвижной и неподвижной частей, с расположенными в них шиберными плитами, направляющие и пружинные элементы для сжатия шиберных плит (FR №240042, A1, B22D 41/08, 16.03.1979).
Недостатками данной конструкции являются недостаточно высокие эксплуатационные свойства, в частности ограниченный срок службы шиберных плит за счет нестабильности их прижатия друг к другу.
Наиболее близким в заявляемому является шиберный затвор, содержащий корпус с направляющими, верхней неподвижной частью с неподвижной шиберной плитой, подвижной частью с подвижной шиберной плитой, нижней частью, шарнирно соединенной с подвижной частью и удерживаемой держателем. Устройство также содержит пружинные блоки, расположенные равномерно на верхней неподвижной части по обеим сторонам от сталеразливочного отверстия и цилиндрические ролики, собранные в сепараторе и расположенные на прямолинейных направляющих, установленных по обеим сторонам подвижной части корпуса. (Патент RU №2585583, МПК B22D 41/40, опубл. 27.05.2016 г).
Недостатками данной конструкции шиберного затвора является недостаточное сжатие шиберных плит, так как конструктивно шиберный затвор выполнен по схеме сочетания сжимающихся элементов, как затвор полужесткого типа. Градиент высоких температур влияет на пружинные блоки, упругие свойства которых меняются в зависимости от температуры, снижая эффективность сжатия шиберных плит, а недостаточная равномерность распределения нагрузки, ведет к преждевременному выходу из эксплуатации шиберных плит. Кроме того, использование сепаратора для опорных роликов способствует заклиниванию опорных роликов при движении, делает их замену трудоемкой, усложняет конструкцию затвора и повышает его себестоимость.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение надежности конструкции, увеличение срока службы, а также технологичность и невысокая себестоимость шиберного затвора.
Поставленная задача достигается тем, что шиберный затвор, содержащий корпус с верхней неподвижной частью, с установленной в ней неподвижной шиберной плитой, подвижной частью с подвижной шиберной плитой, нижней частью с держателем, а так же пружинные блоки и опорные ролики, дополнительно снабжен демпферными элементами, расположенными на верхней неподвижной части по оси с пружинными блоками и в порядке чередования с ними, а подвижная часть корпуса выполнена с нишами по обеим сторонам от сталеразливочного отверстия для установки опорных роликов.
Технический результат заключается в создании более стабильного прижатия шиберных плит друг к другу за счет равномерного распределения прижимных элементов (пружинных блоков и демпферных элементов) в верхней неподвижной части корпусе затвора, а также снижение трения между нижней и подвижной частями корпуса.
Технический результат достигается тем, что на верхней неподвижной части корпуса по оси с пружинными блоками и в порядке чередования с ними расположены демпферные элементы, которые связывают верхнюю неподвижную и подвижную части корпуса через проточки в буртах и тем самым дополнительно способствуют прижатию шиберных плит. Демпферные элементы усиливают работу пружинных блоков при сжатии, способствуют перераспределению нагрузки за счет более жесткого своего исполнения, а так же устраняют возникающие при сжатии пружинных блоков колебания. Кроме того, устраняется пережатие шиберных плит, что повышает срок их эксплуатации. Элементы шиберного затвора работают в тяжелых эксплуатационных условиях, а именно, при высоких температурах и под большой нагрузкой. В связи с этим в качестве демпферных элементов могут использоваться набор металлических пластин, полые металлические цилиндры и др.
Технический результат достигается тем, что подвижная часть корпуса выполнена с нишами по обеим сторонам от сталеразливочного отверстия для установки опорных роликов, которые представляют собой набор безосевых цилиндрических тел элементов качения, образующих единый подшипник качения линейного типа без применения сепаратора. В связи с этим упрощается конструкция затвора, снижается его себестоимость за счет отсутствия необходимости применения подшипникового сепаратора, элементов фиксации и крепления. Кроме того, обеспечивается равномерное перемещение подвижной части корпуса по опорным роликам с минимальным сопротивлением качению.
Полезная модель поясняется чертежами, где на Фиг. 1 представлен общий вид шиберного затвора с развернутым шиберным узлом (в раскрытой положении); на Фиг. 2 представлен общий вид шиберного затвора в рабочем состоянии с пружинными блоками и демпферными элементами: а - вид верхней неподвижной части, б - вид нижней части корпуса; на Фиг. 3 - подвижная часть корпуса с расположением в ней опорных роликов.
На фигурах позициями обозначены:
1 - верхняя неподвижная часть;
2 - неподвижная шиберная плита;
3 - подвижная часть;
4 - подвижная шиберная плита;
5 - нижняя часть корпуса;
6 - пружинные блоки;
7 - демпферные элементы;
8 - кронштейн привода;
9 - шток привода;
10 - опорные ролики;
11 - шарнирное соединение;
12 - держатель коллектора;
13 - стопор затвора;
14 - узел крепления к ковшу.
Шиберный затвор включает верхнюю неподвижную часть 1, куда устанавливается неподвижная шиберная плита 2, подвижную часть 3 с подвижной шиберной плитой 4, нижнюю часть корпуса 5. Пружинные блоки 6 и демпферные элементы 7 установлены в буртах верхней неподвижной части 1. Перемещение подвижной части 3 осуществляется посредством кронштейна привода 8, с расположенным в нем штоком привода 9. В качестве привода используются, как правило, внешние электрические или гидравлические системы, например, гидроцилиндр. Возвратно-поступательное перемещение подвижной части 3 относительно верхней неподвижной части 1 контролируется установленными в нишах подвижной части 3 опорными роликами 10,. Верхняя неподвижная часть 1 соединена с нижней частью корпуса 5 с помощью шарнирного соединения 11. Стопора 13 служат для фиксации нижней части корпуса 5 в закрытом положении затвора. Нижняя часть корпуса 5 снабжена держателем коллектора 12. Крепление верхней неподвижной части 1 к ковшу осуществляется с помощью узла крепления 14.
Затвор работает следующим образом. Верхняя неподвижная часть 1 затвора с установленной в ней неподвижной шиберной плитой 2 жестко крепится на сталеразливочном ковше узлом крепления 14. Все основные технологические операции осуществляются относительно подвижной части корпуса 3. В подвижную часть корпуса 3 монтируется подвижная шиберная плита 4. Посредством поворота нижней части корпуса 5, соединенной через шарнирное соединение 11 с верхней неподвижной частью 1, осуществляется закрытие затвора с последующей фиксацией двумя стопорами 13. При этом происходит равномерное сжатие пружинных блоков 6, после чего осуществляется натяжение демпферных элементов 7, которые замыкают кинематическую схему. Окончательным этапом сборки затвора является монтаж держателя коллектора 12 с установленным стаканом-коллектором (не показан) в подвижную часть 2. С помощью внешнего привода (например, гидроцилиндра) через кронштейн привода 8 и шток привода 9 осуществляются силовые воздействия на подвижную часть 2, которая совершает возвратно-поступательные движения, посредством установленных в нишах подвижной части корпуса 3 опорных роликов 10, производя «открытие/закрытие» сталевыпускного канала шиберного затвора.
Предлагаемая конструкция шиберного затвора позволяет стабилизировать процесс разливки за счет надежности конструкции, повысить эксплуатационные свойства элементов, снизить себестоимость.