УСТАНОВКА ДЛЯ СКАЛЫВАНИЯ НАСТЫЛЕЙ В ЧУГУНОВОЗНЫХ КОВШАХ

Полезная модель относится к металлургическому оборудованию, а именно к устройствам для очистки металлургических емкостей.
Известна установка для скалывания настылей в чугуновозных ковшах (патент РФ №429885, МПК D22D 43/00), содержащая раму, рабочий орган и механизм возвратно-поступательного перемещения рабочего органа, выполненного в виде пики. Данное техническое решение позволяет производить очистку ковша от настылей.
К недостаткам известной конструкции следует отнести очень низкую производительность, потому что для скалывания настылей по всей площади сечения горловины ковша необходимо производить многократные перемещения рабочего органа, что снижает производительность очистки и требует наличия большего парка чугуновозных ковшей.
Наиболее близким по технической сущности является установка для скалывания настылей в чугуновозных ковшах (авторское свидетельство 710783, МПК D22D 43/00), которая содержит раму, механизм возвратно-поступательного перемещения рабочего опгана, выполненный в виде системы кинематически связанных между собой винтовых пар. Рабочий орган, выполнен в виде плиты со скошенными ножевыми поверхностями, расположенными по ее периметру и радиально в виде лучей. Процесс скалывания идет постепенно от центра ковша к периферии, а затем по периметру. Известное техническое решение позволяет поднять производительность по очистке при небольшой толщине настылей в горловине ковша.
К недостаткам технического решения принятого за прототип следует отнести:
- низкая надежность механизмов скалывателя, так как механизм возвратно-поступательного движения рабочего органа установлен свободно на раме с большими зазором и при выполнении скалывания происходит перекос скалывателя, что в дальнейшем приводит к повышенным преждевременным износам механизмов;
- низкая надежность механизма возвратно-поступательного движения рабочего органа, так как имеется открытая зубчатая передача, а в приводе имеется коническая передача, что ненадежно в металлургических цехах;
- недостаточная износостойкость ножевых поверхностей рабочего органа при скалывании настылей различной толщины в горловине ковша.
В основу полезной модели поставлена задача - повышение эффективности скалывания настылей различной толщины в ковшах и повышение надежности механизмов установки для скалывания.
Для достижения вышеуказанного результата в установке для скалывания настылей в чугуновозных ковшах, содержащей раму с вертикально установленным поворотным механизмом возвратно-поступательного перемещения рабочего органа, выполненного в виде плиты со скошенными ножевыми поверхностями, расположенными по ее периметру в виде короны и радиально в виде лучей, согласно полезной модели ножевые поверхности рабочего органа снабжены зубьями, выполненными на выступах короны и на радиальных лучевых ножах таким образом, что на смежных радиальных ножах зубья расположены попеременно на расстоянии от 1/3 до 2/3 расстояния от центра рабочего органа, при этом режущие кромки ножей и зубьев имеют клиновидную форму и наплавлены твердым сплавом, кроме того механизм возвратно-поступательного перемещения рабочего органа установлен в корпусе на подшипнике качения с возможностью поворота посредством цевочной передачи, а привод механизма перемещения снабжен двумя мотор-редукторами, кинематически связанными с рабочим органом через закрытую зубчатую передачу с цилиндрическими шестернями. Кроме того, твердый сплав наплавлен на величину от режущей кромки не менее 100 мм и с толщиной наплавленного слоя не менее 4 мм.
В результате сравнительного анализа установки для скалывания настылей в чугуновозных ковшах с прототипом установлено, что они имеют следующие общие признаки:
- рама;
- поворотный механизм возвратно-поступательного перемещения рабочего органа;
- рабочий орган в виде плиты со скошенными ножевыми поверхностями, расположенными по ее периметру в виде короны и радиально в виде лучей;
а также отличительные признаки:
- снабжение ножевых поверхностей рабочего органа зубьями, выполненными на выступах короны и на радиальных лучевых ножах таким образом, что на смежных радиальных ножах зубья расположены попеременно на расстоянии от 1/3 до 2/3 расстояния от центра рабочего органа;
- режущие кромки ножей и зубьев имеют клиновидную форму и наплавлены твердым сплавом;
- установление механизма возвратно-поступательного перемещения рабочего органа в корпусе на подшипнике качения с возможностью поворота посредством цевочной передачи;
снабжение привода механизма перемещения двумя мотор-редукторами, которые кинематически связаны с рабочим органом через закрытую зубчатую передачу с цилиндрическими шестернями;
- наплавление твердым сплавом выполнено на величину от режущей кромки не менее 100 мм и с толщиной наплавленного слоя не менее 4 мм.
Таким образом, предложенная конструкция установки для скалывания настылей в чугуновозных ковшах имеет новое конструктивное исполнение узлов и деталей, новые связи узлов и деталей, а также новое размещение их относительно друг друга.
Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь.
Благодаря тому, что ножевые поверхности рабочего органа снабжены зубьями, выполненными на выступах короны по периметру и на радиальных лучевых ножах таким образом, что на смежных радиальных ножах зубья расположены попеременно на расстоянии от 1/3 до 2/3 расстояния от центра рабочего органа, при этом режущие кромки ножей и зубьев имеют клиновидную форму и наплавлены твердым сплавом, стало возможным повысить износостойкость режущей поверхности и повысить эффективность скалывания футеровки различной толщины, что расширяет технологические возможности установки.
Благодаря тому, что механизм возвратно-поступательного перемещения установлен в корпусе на подшипнике качения с возможностью поворота посредством цевочной передачи, а привод механизма перемещения снабжен двумя мотор-редукторами, кинематически связанными с рабочим органом через закрытую зубчатую передачу с цилиндрическими шестернями, стало возможным устранить перекашивание механизма во время работы и повысить надежность работы механизма возвратно-поступательного перемещения рабочего органа, в случае выхода из строя одного из мотор-редукторов.
Исключение из вышеуказанной совокупности отличительных признаков хотя бы одного не обеспечивает достижение технического результата.
Заявляемое техническое решение неизвестно из уровня техники и поэтому оно является новым.
Заявляемая полезная модель промышленно применима, т.к. ее технологическое и техническое исполнение не представляет трудностей. По этому техническому решению выполнена установка для скалывания настылей в чугуновозных ковшах для чугунолитейного цеха металлургического завода ОАО Уральская Сталь (Россия).
Таким образом, заявляемой полезной модели может предоставляться правовая охрана, т.к. она является новой и промышленно применима, т.е. соответствует критериям полезной модели.
Сущность полезной модели поясняется чертежами:
фиг.1 - общий вид установки для скалывания настылей в чугуновозных ковшах;
фиг.2 - разрез А-А на фиг.1,
фиг.3 - вид Б на фиг.2,
фиг.4 - вид В на фиг.2.
фиг.5 - разрез Г-Г фиг.4
Установка для скалывания настылей в чугуновозных ковшах (фиг.1-5) содержит раму 1, выполненную в виде стола, опоры которого выполнены колонного типа. На раме 1 вертикально установлен поворотный механизм возвратно-поступательного перемещения 2 рабочего органа 3 для скалывания настылей, состоящий из основания 4, расположенного на подшипнике качения 5. На основании 4 установлены два мотор-редуктора 6 привода, кинематически связанных с цилиндрической зубчатой передачей закрытого типа (фиг.2). Зубчатая передача с синхронизирующим зубчатым колесом 7 связана с четырьмя нажимными винтами 8. Гайки 9 винтовых пар установлены в направляющих основания 4 и зафиксированы от поворота шпонками 10. Гайки 9 имеют возможность поступательного перемещения и несут рабочий орган 3, который выполнен в виде плиты 11 имеющей скошенные ножевые поверхности расположенные радиально в виде лучей 12 (например, под углом 60 градусов фиг.4) и по ее периметру в виде короны 13 (фиг.5). Ножевые поверхности рабочего органа 3 снабжены зубьями 14, выполненными на выступах короны 14 по периметру и на радиальных лучевых ножах 12 таким образом, что на смежных радиальных ножах зубья расположены попеременно на расстоянии от 1/3 до 2/3 расстояния от центра рабочего органа 3 (фиг.4). Режущие кромки ножей и зубьев имеют клиновидную форму и наплавлены твердым сплавом. Твердый сплав наплавлен на величину от режущей кромки не менее 100 мм и с толщиной наплавленного слоя не менее 4 мм (фиг.5). Механизм возвратно-поступательного перемещения 2 рабочего органа 3 имеет возможность проворачиваться посредством цевочной передачи 16 от привода вращения 17.
Установка для скалывания настылей работатет следующим образом.
Устанавливают чугуновозный ковш (на фиг.1 показан тонко) с настылями в удобное для скалывания настылей положение. Посредством механизма возвратно-поступательного перемещения 2, включающего от привода 6, винты 8 и жестко прикрепленные к рабочему органу 3 гайки 9, опускают рабочий орган 3 в ковш с настылями. При опускании рабочего органа 2 зубья 14 проламывают цельную настыль, после чего ножевые поверхности 12 и 13 осуществляют раскалывание настылей на сегменты.
Если настыли в горловине имеют тонкое образование (например, до 200 мм) то зубья 15 проходят через слой настылей, создавая начальное прокалывания слоя настылей в разных точках, а последующее внедрение ножевых поверхностей 12 и 13 производит окончательное очищение горловины ковша от настылей. После этого рабочий орган 3 подымается вверх и зубья 14 с ножами выводятся за наружную поверхность настылей ковша и останавливаются. Далее ковш с сорванными и дробленными настылями направляют на кантовку для выгрузки (на фиг.1 не показано). В дальнейшем процесс по срыву настылей в ковшах повторяют.
В случаях, когда толщина настылей в ковше более 200 мм, то операция по внедрению рабочего органа 3 в слой настылей может повторяться несколько раз, при этом перед каждым последующим внедрением в ковш приводом поворота 17 посредством цевочной передачи 16 производится поворот рабочего органа 3 вокруг своей оси на угол от 20° до 25° и операция по внедрению зубьев 14 и ножей 12 и 13 в слой настылей повторяется. После очистки горловины ковша механизмом возвратно поступательного движения 2 рабочий орган 3 возвращается в исходное верхнее положение, и ковш направляется на позицию для его разгрузки в промежуточную емкость
Таким образом, из всего вышеизложенного видно, что использование конструкции установки для скалывания настылей чугуновозного ковша согласно формулы полезной модели повышает эффективность скалывания настылей различной толщины и повышает надежность механизмов в установке для скалывания.