УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ РАБОЧЕГО ЭЛЕМЕНТА

Полезная модель относится к исполнительным механизмам и может быть использовано, например, в установках контроля свойств горячекатаного листового проката.
Такие установки (приборы) располагаются обычно непосредственно над горячим прокатом и работают в зоне повышенных температур. Осуществляемый установками неразрушающий контроль свойств металла производится нередко с помощью электромагнитно-акустических преобразователей. Методы и средства неразрушающего контроля проката описаны, например, в книге Ю.В.Бахтинова "Прокатное производство", М., "Металлургия", 1987, с.109111. В процессе контроля горячего проката необходимо создание воздушной подушки (между прибором и поверхностью проката), которая служит как для охлаждения рабочих элементов устройства, так и для создания требуемого положения этих элементов прибора по отношению к металлу.
Перемещение и установка рабочих элементов относительно проката может осуществляться различными устройствами (например, пневматическими), необходимой составляющей которых является несущий стержень для рабочего элемента.
Известно пневматическое устройство, содержащее цилиндр и шток с поршнем, по обе стороны которого установлены упругие элемент, фиксирующие поршень в средней части цилиндра (см. а.с. СССР №564448 кл. F 15 B 3/00, 1976 г.). Однако это устройство непригодно для точной установки рабочих элементов прибора контроля свойств проката с созданием воздушной подушки между ними и металлом.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является пневматическое устройство для перемещения рабочих элементов, описанное в пат. РФ на полезную модель №45486 кл. F 15 B 3/00, опубл. 10.05.05 г.
Это устройство сдержит несущий вертикальный круглый стержень, выполненный с возможностью вертикального перемещения на заданное расстояние, и характеризуется тем, что стержень перемещается с помощью гайки, установленной на его резьбовом конце, а перемещение рабочего элемента по вертикали осуществляется с помощью сжатого воздуха, воздействующего на подвижный внутренний корпус устройства, к которому крепится рабочий элемент.Недостатком известного устройства является
сложность его конструкции и необходимость применения сжатого воздуха, что удорожает устройство, а также относительная сложность его эксплуатации, что удлиняет процесс подготовки прибора к работе, повышая простои стана (т.е. снижая производительность).
Действительно, для создания необходимого расстояния от рабочего элемента до поверхности контролируемого металла в этом устройстве приходится изменять местоположение крепящей гайки путем ее вращения на относительно большое расстояние (до 50 мм). Учитывая, что количество рабочих элементов в контролирующем приборе может превышать семь десятков, можно сделать вывод, что для указанного перемещения эквивалентного количества гаек на требуемое расстояние понадобится значительное время, в течение которого листовой стан будет простаивать, т.е. его производительность снизится.
Технической задачей настоящей полезной модели является повышение производительности и снижение производственных затрат за счет упрощения устройства и его эксплуатации.
Для решения этой задачи предлагаемой устройство перемещения рабочего элемента содержит несущий вертикальный круглый стержень, выполненный с возможностью вертикального перемещения на заданное расстояние и нижняя его часть - полая, для установки в ней рабочего элемента, а в верхней сплошной части стержня выполнены два отверстия для стопорного шплинта, оси которых перпендикулярны продольной оси стержня и они расположены друг от друга на заданном расстоянии, обеспечивающем требуемую величину перемещения рабочего элемента, при этом стержень установлен в отверстии на опоре, а на его верхнем конце размещен шплинт-фиксатор положения стержня в горизонтальной плоскости.
Сущность заявляемого технического решения заключается в значительном упрощении устройства для перемещения рабочего элемента установки контроля свойств прокатываемого металла при сохранении у этого устройства всех необходимых его функции.
Предлагаемое устройство схематично показано на фиг.1.
Несущий вертикальный стержень 1 круглого сечения он наиболее прост в изготовлении с диаметром d имеет полую нижнюю часть 2, в которую устанавливается (ввинчивается) рабочий элемент 3 контролирующего прибора. В верхнем сплошной
части стержня выполнены два отверстия 4 для стопорного шплинта 5, оси xx которых перпендикулярны оси yy стержня. В верхнем крайнем положении устройства (т.е. при выводе из работы установки контроля металла) шплинт 5 опирается в поверхность опоры 6, в при вводе устройства в работу-шплинт вынимается из нижнего отверстия 4 и стержень опускается вниз на требуемое расстояние h до упора стопора 7 (на верхнем конце стержня) в опору 6, а шплинт вставляется в верхнее отверстие 4 расстояние Н между отверстиями 4 должно согласовываться с величиной h. На верхнем конце стержня 1 размещается шплинт-фиксатор 8, не позволяющий стержню поворачиваться (вместе с рабочим элементом 3) в горизонтальной плоскости.
Устройство работает следующим образом.
Предварительно в полый нижний конец стержня ввинчивается рабочий элемент и фиксируется малым шплинтом 9, а шплинт 5 в это время лежит на поверхности опоры (опорной балки) 6. затем этот шплинт выводится из нижнего отверстия 4 и устройство идет вниз; после соприкосновения стопора 7 с балкой 6 положение устройства фиксируется шплинтом 5 - установка готова к работе.
При работе установки все его описываемые устройства должны быть зафиксированы от проворота вокруг оси yy шплинтами 8, а все шплинты 5 - перпендикулярны продольной оси балки 6.
Опытную проверку предлагаемого устройства осуществляли на установке контроля свойств (ЭМАП) горячекатаных листов в потоке толстолистового стана 2350 ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат". С этой целью испытывались заявляемое устройство (с некоторыми вариациями его конструкции) и известное, взятое в качестве ближайшего аналога (см. выше).
Наилучшие результаты (минимальные простои стана и наименьшие трудозатраты при эксплуатации ЭМАП) получены с использованием предлагаемого устройства. При вариантах его конструкции, отличных от оптимальной, а также при использовании известного устройства достигнутые показатели ухудшались.
Так, при неперпендикулярности осей xx и yy (см. фиг.1) не обеспечивалось устойчивое положение устройства, что вынуждало перенастройки установки контроля. Отсутствия шплинта-фиксатора положения стержня в горизонтальной плоскости вызывало провороты в ней устройства с такими же отрицательными последствиями. Аналогичные результаты получены для устройств, у которых расстояние между верхним
и нижним отверстиями на стержне не соответствовало требуемому его ходу по вертикали.
Контрольные испытания известного устройства показали, что время настройки ЭМАП возросло (по сравнению с минимально-достигнутым) почти в 10 раз, что снизило производительность стана 2350 на 8%.
Таким образом, опыты подтвердили приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущества перед известным объектом.
Технико-экономические исследования показали, что использование настоящего изобретения при контроле горячекатаных толстых листов позволит повысить производительность стана не менее, чем на 8% при снижении производственных затрат почти на 5%.
Пример конкретного выполнения
Устройство для перемещения рабочего элемента ЭМАП стана 2350 горячей прокатки имеет вид, показанный на фиг.1.
Основные параметры устройства: диаметр стержня d=20 мм; расстояние от верхней плоскости опорной балки до торца рабочего элемента l=128 мм; величина хода устройства по вертикали h=50 мм; расстояние между основными отверстиями 4-Н=90 мм; полная длина устройства (с установленным рабочим элементом) - 250 мм; диаметр больших шплинтов =10 мм.
Ширина опорной балки (швеллер №10) - 100 мм.