BRPI0606689A2 - dispositivo para movimentar um canal de corrida - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO PARA MOVIMENTAR UM CANAL DE CORRIDA. A presente invenção se refere a um dispositivo (10) para movimentar um canal de corrida (12) de um alto-forno entre um nível superior de andar de furo de extração (42), onde o canal de corrida está em uma posição operacional à frente de um furo de extração do forno, e um nível inferior de serviço (40), onde o canal de corrida está acessível para substituição. O dispositivo (10) compreende um primeiro suporte (28) e um segundo suporte (34) que forma um membro de base (38), um membro portador (20) para suportar o canal de corrida, o membro portador possuindo uma primeira e uma segunda porções longitudinais, um primeiro membro de levantamento (22) conectado através de uma primeira articulação (26) à primeira porção longitudinal e através de uma segunda articulação (30) ao primeiro suporte, e um segundo lifting membro de levantamento (24) conectado através de uma terceira articulação (32) à segunda porção longitudinal e através de uma quarta articulação (36) ao segundo suporte. O membro de base (38), o membro portador (20) e o primeiro e segundo membros de levantamento (22, 24) em conjunto com as quatro articulações (26, 30, 32, 36) formam um equivalente de mecanismo de quatro barras. De acordo com a invenção, o dispositivo compreende ainda uma ligação de tração (90) conectada através de uma quinta articulação (92) ao primeiro membro de levantamento (22) e através de uma sexta articulação (94) ao segundo membro de levantamento (24). Os eixos de rotação da quinta e sexta articulações (92, 94) permanecem acima do plano definido pelos eixos dc rotação da segunda e quarta articulações (30, 36) quando o membro portador está em uma posição inferior alcançada ao se aproximar, tomar ou ultrapassar uma configuração de ponto de mudança.

Description

RELATÓRIO DESCRITIVO

Pedido de Patente de Invenção para "DISPOSITIVO PARA MOVIMENTAR UM CANAL DE CORRIDA".

A presente invenção se refere a um dispositivo para movimentar um canal de corrida de um forno de cuba e em particular a um dispositivo para uso na operação de substituição do canal de corrida principal de um alto-forno.

Durante a derivação, o ferro-gusa e a escória de ferro-gusa são separados em um canal de corrida principal também chamado de calha principal. Tais canais de corrida principais possuem grandes seções transversais e são conseqüentemente de tamanho e peso consideráveis. Geralmente, diversos elementos de canal de corrida, tais como canais de corrida inclinados e canais de corrida de descarga, são conectados no sentido do fluxo do alto-forno.

No caso da operação normal de um alto-forno, o ferro-gusa é extraído em intervalos regulares. Dependendo da capacidade de produção, a freqüência pode variar entre oito e doze extrações ao longo de 24 horas. Como resultado da ordem de vários milhares de toneladas de ferro-gusa sendo extraídas a cada dia, o revestimento refratário do canal de corrida principal é sujeito a consideráveis cargas mecânicas e térmicas. Isto resulta em desgaste, o que significa que um trabalho de recondicionamento deve ser realizado periodicamente em um canal de corrida principal. Este trabalho de recondicionamento não pode normalmente ser realizado no local dentro do período de tempo normal de uma parada programada do alto-forno. Esta é a razão pela qual o canal de corrida principal é de um modo geral inteiramente substituído por um canal de corrida reserva anteriormente.

Uma abordagem conhecida para realizar esta operação de substituição é usar um guindaste, geralmente disponível na casa de fundição. No entanto, devido à massa do canal de corrida principal e seus acessórios ser geralmente da ordem de várias centenas de toneladas, a estrutura de suporte necessária ao guindaste é freqüentemente muito custosa. Devido às dimensões do canal de corrida principal serem de até 20 m em comprimento, 3 m em largura e 2 m em altura, o espaço de armazenamento necessário geralmente não está disponível na casa de fundição. A movimentação de tais massas utilizando-se umguindaste também acarreta substanciais riscos de segurança. Outra solução conhecida é erguer o canal de corrida principal verticalmente a partir do andar térreo da fábrica até um andar de extração por meio de um dispositivo especial. Isto é conseguido em EP 0 279 165 por elementos verticais de tração, que são flexíveis ou rígidos e são fixados ao andar de extração ou alternativamente ao canal de corrida. Uma abordagem semelhante é descrita em DE 36 24 266 na qual o levantamento é obtido por elementos rígidos de levantamento colocados no andar térreo da fábrica. Assim, o restante do transporte do canal de corrida de substituição pode ser realizado em um veículo especial. Embora estas soluçõespermitam a redução da duração do trabalho de intervenção e requeiram pouco espaço construtivo, elas possuem algumas desvantagens. Suas construções mecânicas, por exemplo, especialmente os meios de atuação, devem se adequar a rigorosos requisitos com relação ao levantamento das massas em questão. Além disso, ambos estes dispositivos conhecidos possuem uma estabilidade mecânica apenas limitada. Com o dispositivo conhecido a partir de EP 0 279 165, há um risco de queda ou inclinação do canal de corrida em caso de falha de um dos meios de atuação ou em caso de ruptura de um dos elementos de tração. Similarmente, com o dispositivo conhecido a partir de DE 36 24 266, se um dos elementos de levantamento entortar sob a pressão de sua carga ou se uma das engrenagens de sincronização emperrar, o canal de corrida pode se inclinar e/ou cair. Estas soluções conseqüentemente acarretam consideráveis riscos de segurança, especialmente durante a movimentação do canal de corrida. Objetivo da invenção

O objetivo da invenção é propor um dispositivo melhorado para movimentar um canal de corrida, que mais particularmente garanta segurança na operação e possua estabilidade mecânica melhorada. Sumário da invenção

Este objetivo é alcançado por um dispositivo, de acordo com a invenção, para movimentar um canal de corrida de um forno de cuba entre um andar de nível superior de extração, onde o canal de corrida se encontra em posição operacional à frente de um furo de extração do forno, e um nível inferior de serviço, onde o canal de corrida está acessível para substituição. O dispositivocompreende um primeiro suporte e um segundo suporte que formam um membro de base, um membro portador para suportar o canal de corrida, o membro portador tendo uma primeira e uma segunda porções longitudinais, um primeiro membro de levantamento conectado através de uma primeira articulação à primeira porção longitudinal e através de uma segunda articulação ao primeiro suporte, e um segundo membro de levantamento conectado através de uma terceira articulação à segunda porção longitudinal e através de uma quarta articulação ao segundo suporte. O primeiro e segundo suportes, o membro portador, e o primeiro e segundo membros de levantamento em conjunto com as quatro articulações formam um equivalente de mecanismo de quatro barras. De acordo com a invenção, o dispositivo ainda compreende uma ligação de tração conectado através de uma quinta articulação ao primeiro membro de levantamento e através de uma sexta articulação ao segundo membro de levantamento, o dispositivo sendo arranjado de forma que os eixos de rotação da quinta e sexta articulação permaneçam acima do plano definidos pelos eixos de rotação da segunda e quarta articulações quando o membro portador estiver em uma posição inferior alcançada ao se aproximar, para ou atravessar uma posição na qual os eixos de rotação da primeira, segunda, terceira e quarta articulações estão horizontalmente alinhados.

As ligações do equivalente de mecanismo de quatro barras são formadas pelo membro de base (armação ou ligação fixa), o membro portador (ligação de acoplamento) e o primeiro e segundo membros de levantamento (ligações laterais), o membro portador (ligação de acoplamento) e o primeiro e segundo membros de levantamento (ligações laterais), enquanto que as junções são formadas pelas respectivas articulações entre elas. Desta forma, as articulações provêm ao menos um grau de liberdade rotacional em torno de eixos paralelos. Em outras palavras, cada articulação compreende pelo menos uma junção de revolução. Os diferentes membros rígidos em conjunto com as articulações formam uma cadeia fechada que prove estabilidade na direção longitudinal do dispositivo, enquanto que a dimensão lateral dos respectivos membros e articulações prove estabilidade lateral. Conforme será apreciado, um equivalente de mecanismo de quatro barras (ou encadeamento de quatro barras)como descrito acima prove uma construção particularmente estável, a qual é mecanicamente simples e confiável.

Em outras áreas técnicas, nas quais as cargas são usualmente menos pesadas, por exemplo, na área de ferramentas de oficina, mecanismos de levantamento baseados no princípio de encadeamento de quatro barras de forma geral e no encadeamento de paralelogramo em particular são bem conhecidos. Tais dispositivos permitem que cargas sejam levantadas e abaixadas com riscos minimizados de inclinação ou rolamento e queda da carga durante a movimentação. Exemplos de tais dispositivos de levantamentos são ilustrados em US 2 340 764, US 2 922 533 e GB 975 154.

US 2 922 533 divulga um levantamento hidráulico de tubulação para a movimentação de tubulações pesadas, que é baseado em encadeamento de paralelogramo. Este dispositivo compreende uma base (armação ou ligação fixa) e uma plataforma (ligação de acoplamento) conectada à base por meio de um primeiro par de ligações (ligação lateral) e um segundo par paralelo de ligações (ligação lateral), ambos os pares tendo fulcros na base e na plataforma. Uma desvantagem significativa do dispositivo de acordo com US 2 922 533 é que ele não pode ser trazido a uma posição totalmente abaixada ou colapsada na qual a plataforma é abaixada até perto da base.

Para a presente aplicação e para muitas outras aplicações, é no entanto desejável que a carga seja abaixada o máximo possível. Em outras palavras, deve ser possível abaixa a ligação que porta a carga (ligação de acoplamento) o máximo possível. Com um mecanismo de quatro barras, isto sugere que o mecanismo se aproxima, alcança ou ultrapassa uma configuração na qual as linhas centrais de todas as quatro ligações do mecanismo se tornam colineares, ou seja, uma posição na qual os eixos de rotação das quatro articulações correspondentes são alinhados horizontalmente. Esta configuração (também chamada de ponto de mudança ou trava geométrica) é problemática porque o mecanismo pode travar e a transmissão de forças se torna crítica. Com efeito, quando uma primeira ligação lateral se torna alinhada com a ligação de acoplamento, aquela só pode ser comprimida ou estendida por esta. Nesta configuração, um torque aplicado à segunda ligação lateral não pode induzir uma5

rotação na primeira ligação lateral. Portanto, diz-se que a primeira ligação está em um ponto morto (por vezes chamado de ponto de travamento). A transmissão de forças pode também se tornar crítica em uma configuração próxima ao ponto de mudança, porque torques/forças muito grandes podem ser necessários nas ligações laterais atuadas para levantar a ligação de acoplamento. Obviamente, esta questão não é facilitada com cargas mais pesadas, tais como canais de corrida de alto-fornos, na ligação de acoplamento.

Uma possibilidade de evitar o problema de ponto de mudança é evidente o provimento de meios de atuação redundante em todas as ligações laterais. Esta abordagem é ilustrada por US 2 340 764, que divulga um dispositivo de levantamento para objetos tais como veículos automotores. Este dispositivo também compreende uma base (ligação fixa) e uma plataforma (ligação de acoplamento) conectada por barras paralelas (ligações laterais) com fulcros na base e na plataforma. Para permitir um levantamento livre de problemas da plataforma a partir de uma configuração mais baixa possível na qual a plataforma repousa sobre a base, ou seja, uma configuração próxima ao ponto de mudança, um atuador separado é provido em cada uma das barras de levantamento.

Sob certas circunstâncias, esta solução não é viável porque existe um requisito para que seja atuada apenas uma das ligações laterais do dispositivo, por exemplo, por causa de restrições de custo ou de construção. GB 975 154 descreve um possível projeto de um dispositivo de levantamento que opera com um único atuador e que permite o colapso do mecanismo de quatro barras em uma configuração próxima ao ponto de mudança. O aparelho de levantamento de acordo com GB 975 154 compreende uma plataforma de suporte ligada a uma base por meio de mecanismo de encadeamento de paralelogramo. Um elevador operado por fluido para erguer a plataforma é provido. Este elevador possui uma alavanca conectada a seu embolo. A alavanca é conectada a uma ligação lateral apenas. A alavanca é configurada de forma que possa provocar uma força de propulsão inicial direcionada para cima no mecanismo de encadeamento de paralelogramo para iniciar o levantamento e subseqüentemente para provocar uma força de tração direcionada para cima no mecanismo de encadeamento deparalelogramo para completar o levantamento da plataforma. O projeto deencadeamento de acordo com GB 975 154 é relativamente complexo, dentreoutras razões porque é projetado para levantar e abaixar a plataforma na direçãovertical apenas. No projeto de acordo com GB 975 154, um suporte adicional eum rolo adicional são necessários para acoplar a alavanca ao encadeamento epara prover suporte inicial respectivamente. Sem a utilização de peças dedesgaste custoso, por exemplo, o suporte e o rolo, este dispositivo não éadequado para levantar cargas muito pesadas. Além disso, o projeto de acordocom GB 975 154 não permite que uma configuração seja tomada na qual o pontode mudança tenho sido ultrapassado. Com efeito, quando as ligações lateraispassam pelo ponto de mudança durante o abaixamento, o Iorque exercido pelaprimeira ligação lateral atuada na segunda ligação lateral não atuada é invertido,ou seja, adquire sentido oposto. Por conseqüência, o levantamento de cargas apartir de tal configuração para além do ponto de mudança não é possível deacordo com GB 975 154.

Retornando ao campo de manobra de canais de corrida de fornos decuba e ao dispositivo de acordo com a presente invenção, será apreciado que aligação de tração de acordo com a invenção prove uma alternativa simples eeconômica para resolver o problema de ponto de mudança anteriormentemencionado sem a necessidade de atuadores redundantes. Além disso, a ligaçãode tração permite o colapso do mecanismo em uma configuração além do pontode mudança, sem causar um torque negativo no membro de levantamento nãoatuado. Em virtude da ligação de tração o mecanismo pode tomar ou ultrapassar aconfiguração de mudança de ponto. Portanto, é possível chegar a uma construçãocomparativamente plana quando o dispositivo entra em colapso, apesar dosmembros massivos de dimensões consideráveis necessários para suportar ascargas pesadas envolvidas em canais de corrida de fornos de cuba. É tambémpossível abaixar o membro portador até o andar de serviço. Ao se permitir que omembro portador repouse no andar de serviço quando abaixado, os outrosmembros do dispositivo ficam em condição de ausência de carga nesta posição.Além disso, o dispositivo pode ser instalado diretamente no andar de nível deserviço.Em uma modalidade preferida, o equivalente de mecanismo dequatro barras é um equivalente de mecanismo de quatro barras de paralelogramo.A restrição do movimento do membro portador a planos (horizontais) paralelosaos membros de base assegura uma orientação horizontal do canal de corrida aolongo da operação do dispositivo, mesmo no caso de falha em um meio deatuação.

Quando se permite o alinhamento ou uma configuração próxima aoalinhamento da primeira, segunda, terceira e quarta articulações, a primeiraarticulação ou a terceira articulação preferivelmente prove um grau de liberdadetranslativo adicional na direção de um eixo que é perpendicular aos eixos derotação da primeira e terceira articulações, por exemplo, por meio de junçãogiratória e deslizante. Isto permite que se elimine a transmissão de forças detensão ou de compressão através do membro portador durante as operações delevantamento e abaixamento.

As medidas acima permitem o controle de apenas um únicomembro do dispositivo sem criar situações críticas com relação à transmissão deforças. Com estas medidas, o equivalente de mecanismo de quatro barras épreferivelmente atuado por meio de pelo menos um, preferivelmente doiscilindros hidráulicos que controlam o primeiro membro de levantamento.

Embora seja possível utilizar um único cilindro apenas, um segundo cilindro noprimeiro membro levantador prove redundância por razões de segurança. Nestecaso, cada cilindro é preferivelmente projetado para suportar a carga inteira dodispositivo durante a operação.

Preferivelmente, o primeiro membro levantador é projetado comoum elemento em forma de U de forma a prover estabilidade lateral adicional aodispositivo. Além disso, o segundo membro levantador vantajosamentecompreende um primeiro braço e um segundo braço disposto em cada lado domembro portador.

Em um projeto simples e preferido, a ligação de tração compreendeduas barras de tração, sendo uma barra de tração lateralmente unida a um doslados do primeiro membro levantador e ao primeiro braço ou segundo braçorespectivamente. Embora uma ligação de tração não rígida, por exemplo, feita decabos de aço, poderia ser utilizada, barras de tração rígidas são preferidas porrazões de segurança dentre outras.

Para permitir a remoção do dispositivo, o dispositivo compreendevantajosamente pelo menos uma articulação removível e/ou pelo menos umsuporte removível. Para facilitar tal remoção, o membro portador podecompreender uma pluralidade de macacos hidráulicos de levantamento. Taismacacos de levantamento permitem a colocação de pelo menos parte dodispositivo em um caminhão ou vagão de trilhos. Isto é vantajoso se o dispositivoé para ser utilizado em uma pluralidade de locais ou se constitui uma obstruçãono andar de serviço para, por exemplo, carros torpedo.

Em uma modalidade preferida, o canal de corrida é colocado emum vagão que pode se mover longitudinalmente ao longo do membro portador.Um vagão age como uma estrutura de recipiente para o canal de corrida e facilitasignificativamente a operação de substituição do canal de corrida. Ao se utilizarum vagão, o dispositivo preferivelmente compreende meios para comunicarmovimento longitudinal ao vagão. Isto permite o posicionamento do vagão nomembro portador para, por exemplo, evitar obstáculos durante o levantamento eo abaixamento ou para colocar o vagão em elementos de suporte do teto do andarde extração. O membro portador pode compreender uma pluralidade de rolos quesuportam o vagão. A montagem dos rolos no membro portador evita anecessidade de prover rolos em todos os vagões. Tais rolos são preferivelmentesuportados por molas para assegurar um desgaste e uma distribuição de cargauniformes nos rolos por compensação para tolerâncias dimensionais inevitáveisno dispositivo e/ou na construção dos vagões. Conforme será apreciado, odispositivo de acordo com a invenção é particularmente adequado para uso naoperação de substituição de um canal de corrida de alto-forno.

Breve descrição das figuras

A presente invenção será mais aparente a partir da seguintedescrição de uma modalidade preferida com referência aos desenhos apensos,nos quais:A Fig. 1 é uma vista de seção transversal longitudinal de umdispositivo para movimentar um canal de corrida, com o canal de corrida estandoem uma posição elevada;

A Fig. 2 é uma vista de seção transversal lateral ao longo do planoAA' do dispositivo da Fig. 1;

A Fig. 3 é uma vista de seção transversal lateral ao longo do planoBB' do dispositivo da Fig. 1;

A Fig. 4 é uma vista lateral do dispositivo da Fig. 1, com o canal decorrida estando uma posição abaixada;

A Fig. 5 é uma vista lateral do dispositivo da Fig. 1 em posiçãoabaixada, com o canal de corrida carregado em um caminhão;

A Fig. 6 é uma vista lateral parcial do dispositivo da Fig. 1, deacordo com o plano XX' da Fig. 3;

A Fig. 7 é uma vista de seção transversal lateral ao longo do planoDD' da Figura 4, mostrando macacos hidráulicos de levantamento;

A Fig. 8 é uma vista superior parcial de acordo com a Fig. 7;

A Fig. 9 é uma vista de seção transversal lateral de acordo com aFig. 7, com os macacos hidráulicos de levantamento em configuração desdobradae estendida;

A Fig. 10 é uma vista lateral parcial de uma articulação removíveldo dispositivo da Fig. 1.

Descrição de uma modalidade preferida

A Fig. 1 mostra um dispositivo, de forma geral identificado pelonumerai de referência 10, para movimentar um canal de corrida de um forno decuba. Um canal de corrida principal 12 de um forno de cuba (não mostrado) écarregado por um vagão 14 e localizado à frente de um furo de extração (nãomostrado) do alto-forno. O vagão 14 é suportado de forma móvel por meio deuma pluralidade de rolos 16 em um membro portador 20 do dispositivo 10. Umprimeiro membro de levantamento 22 é conectado ao membro portador 20 poruma primeira articulação 26 a um primeiro suporte 28 por uma segundaarticulação 30. Um segundo membro de levantamento 24 é conectado ao membroportador 20 por uma terceira articulação 32 e a um segundo suporte 34 por umaquarta articulação 36. A primeira articulação 26 é arranjada em uma primeiraporção longitudinal do membro portador 20 no lado do furo de extração enquantoque a terceira articulação 32 é arranjada em uma segunda porção longitudinal domembro portador 20 em local remoto do furo de extração.

Como pode ainda ser visto na Fig. 1, o primeiro e segundo suportes28, 34 são localizados em um nível de serviço inferior 40, ou seja, abaixo de umnível superior de extração 42. O primeiro e segundo suportes 28, 34 formam ummembro de base 38 (indicado por uma linha tracejada). Como é aparente na Fig.1, o membro de base 38 representa a ligação fixa de um equivalente demecanismo de quatro barras, sendo que as outras ligações são formadas pelomembro portador 20 e pelos primeiro e segundo membros de levantamento 22,24 enquanto que as junções são formadas pelas articulações 26, 30, 32, 36. Destaforma, as articulações 26, 30, 32, 36 compreendem dobradiças ou junçõesgiratórias que provêm um grau de liberdade rotacional em torno de eixosparalelos que são perpendiculares ao plano da Fig. 1. Como é também aparentena Fig. 1, o dispositivo 10 forma um equivalente de mecanismo de quatro barrasde paralelogramo, sendo que o canal de corrida 12 mantém uma orientaçãohorizontal durante seu deslocamento. Dois cilindros hidráulicos telescópicos 44,46 são providos para atuar o equivalente de mecanismo de 4 barras deparalelogramo (apenas o cilindro 44 é visível na Fig. 1). Os cilindros hidráulicostelescópicos 44, 46 são conectados por fulcros ao primeiro membro delevantamento 22 e a um suporte de base 48 provido em um recesso 50 abaixo donível de serviço 40. Pela ação dos cilindros hidráulicos telescópicos 44, 46, odispositivo 10 pode movimentar o canal de corrida 12 para cima e para baixo,entre uma posição de operação no nível do andar de extração 42 e uma posiçãode substituição no nível de serviço 40, como indicado pela seta em forma de arcocircular 52.

Um terceiro cilindro hidráulico 54 é conectado por fulcros ao vagão14 e à segunda porção longitudinal do membro portador 20. O terceiro cilindrohidráulico 54 permite posicionar o vagão 14 longitudinalmente com relação aomembro portador 20. Com referência à Fig. 2, deve-se notar que o dispositivo 10é de forma geral simétrico com relação ao plano CC, ou seja, o plano da Fig. 1.O terceiro cilindro hidráulico 54 é arranjado no plano CC\ Como visto na Fig. 2,as protuberâncias laterais 56 em cada lado do vagão 14 podem ser posicionadasacima dos respectivos elementos de suporte 58. Uma pluralidade de taisprotuberâncias laterais 56 é provida ao longo do comprimento do vagão 14. Os 1elementos de suporte 58 são soldados a vigas de suporte 60 arranjadas dentro deuma abertura 62 de um teto 64. O teto 64, que define o nível de andar de extração42, é capaz de suportar o canal de corrida 12. Portanto, quando o vagão 14 estáposicionado longitudinalmente, ele pode ser abaixado pelo dispositivo 10 até querepouse exclusivamente nos elementos de suporte 58. Posteriormente, odispositivo 10 pode ser abaixado e possivelmente removido, uma vez que nãoprecisa mais prover uma função de suporte ao canal de corrida 12. O terceirocilindro hidráulico 54 é também utilizado para posicionar o vagão 14corretamente durante a operação de levantamento ou abaixamento realizada pelodispositivo 10. Neste caso, o terceiro cilindro hidráulico 54 é operado emconcordância com o movimento de levantamento e abaixamento de forma agarantir uma distância suficiente dos limites longitudinais da abertura 62 e/ouquaisquer outros elementos impeditivos. Como ainda visto na Fig. 2, o primeiromembro de levantamento 22 compreende um garfo de dois dentes, ou seja, umelemento em forma de U que prove estabilidade em direção lateral ao dispositivo10. São também vistas na Fig. 2 a primeira e segunda articulações 26, 30 doprimeiro membro de levantamento 22 e do primeiro suporte 28, que compreendeum primeiro conjunto de postes de suporte 66 montados no andar de serviço 40.

Similarmente, a Fig. 3 mostra o segundo membro de levantamento24 em maiores detalhes. O segundo membro de levantamento 24 compreende umprimeiro braço 70 e um segundo braço 72 dispostos em cada lado do membroportador 20. Em conjunto com um segundo conjunto de postes de suporte 74 dosegundo suporte 34 e com a terceira e quarta articulações 32, 36, o primeiro esegundo braços 70, 72 permitem o abaixamento do membro portador 20 sobre oandar de serviço 40.

A Fig. 4 mostra o dispositivo 10 da Fig. 1, com o canal de corrida12 e o membro portador 20 em uma posição abaixada. Ao contrário da Fig. 1, odispositivo 10 é mostrado em uma configuração de colapso na Fig. 4. O primeiroe segundo cilindros hidráulicos telescópicos 44 e 46 são completamentecontraídos dentro do recesso dimensionado apropriadamente 50, sendo que oprimeiro e segundo membros de levantamento 22, 24 são trazidos às suasposições mais baixas. O membro portador 20 repousa no nível de andar deserviço 40 que permite o acesso subseqüente ao vagão 14 que comporta o canalde corrida 12. Com efeito, esta configuração permite transferir o vagão 14incluindo o canal de corrida 12 para um caminhão de propósito especial 80 comomostrado na Fig. 5. O vagão 14 pode ser puxado para o caminhão 80, porexemplo, por meio de um guincho. Para este efeito, um andar de carregamento 82do caminhão 80 é nivelado com a superfície superior do membro portador 20 e éprovido com uma pluralidade de rolos de caminhão 84. Deve-se notar que amaioria dos rolos 16 no membro portador 20 e nos rolos de caminhão 84 sãosuportados por molas de uma maneira conhecida por si mesma de forma aassegurar um desgaste uniforme e para compensar tolerâncias dimensionais.

Após o canal de corrida 12 desgastado ter sido removido, um novo canal decorrida recondicionado é colocado no membro portador 20 ao se proceder demaneira reversa como descrito acima. A operação de substituição é completadaquando o novo canal de corrida recondicionado é levantado até o nível do andarde extração 42 e colocado nos elementos de suporte 58 por meio do dispositivo10 como mostrado na Fig. 2.

Retornando ao equivalente de mecanismo de quatro barras deparalelogramo, a Fig. 1 mostra uma ligação de tração adicional 90 que éconectada através de uma quinta articulação 92 ao primeiro membro delevantamento 22 e através de uma sexta articulação 94 ao segundo membro delevantamento 24. Como visto na Fig. 2 e na Fig. 3, a ligação de tração 90compreende duas barras de tração 96, lateralmente unidas a cada lado doprimeiro membro de levantamento 22 e ao primeiro e segundo braços 70, 72 dosegundo membro de levantamento 24 respectivamente.

A função da ligação de tração 90 se tornará mais aparente a partirda Fig. 4. Para levantar a primeira porção longitudinal do membro portador 20com o vagão 14 e o canal de corrida 12, os cilindros hidráulicos telescópicos 44,46 exercem uma força de levantamento sobre o primeiro membro delevantamento 22. Esta força resulta em um primeiro torque Ml em torno dasegunda articulação 30. Para levantar a segunda porção longitudinal do membroportador 20 com o segundo membro de levantamento 24, um segundo torque M2em torno da quarta articulação 36 é necessário. Para tornar o torque M2 igual aotorque Ml, um certo braço de alavanca é necessário. Este braço de alavancadepende da configuração do equivalente de mecanismo de quatro barras,enquanto que a magnitude máxima admissível é definida pela construção. A letragrega a indica o ângulo incluído entre a linha horizontal através da segundaarticulação 30 e a linha que conecta a segunda articulação 30 à primeiraarticulação 26 na Fig. 4. O ângulo a a orientação da força transmitida à terceiraarticulação 32. Com efeito, com a se aproximando de zero (ponto de mudança ouponto morto), a força de tensão ou de compressão, que deve ser transmitidaatravés da ligação conectora (ou seja, o membro portador 20) para induzir umcerto torque M2, se torna enorme. Além disso, se a é negativo, o que significaque a primeira e terceira articulações 26, 32 se localizam abaixo da linhahorizontal anteriormente mencionada, o torque M2 resultante é negativo, ou seja,oposto à Ml em orientação.

Para superar este problema (de ponto de mudança), a ligação detração 90 prove uma passagem de transmissão de força alternativa. A letra gregaB indica o ângulo incluído entre uma linha horizontal através da segundaarticulação 30 e a linha que conecta a segunda articulação 30 à quinta articulação92 na Fig. 4. Como será apreciado, a provisão da ligação de tração 90 permiteque se projete o dispositivo 10 de forma que o ângulo a possa se aproximar ouatingir o valor zero sem causar o problema anteriormente mencionado. Comefeito, desde que:

B>>0

esteja assegurado, um braço de alavanca suficiente na terceira articulação 32, queresulta em um torque suficiente positivo M2 na quarta articulação 36, pode serobtido mesmo com o ângulo a se aproximando ou atingindo o valor zero ousendo negativo. Como resultado, o dispositivo 10 pode ser trazido e deslocado deuma posição abaixada como mostrado n Fig. 4 e na Fig. 5.Na presença da ligação de tração 90, é indesejável transmitir forçasde tensão ou de compressão através do membro portador 20 para criar o torqueM2. Para eliminar tais forças indesejáveis, a terceira articulação 32 compreendeduas junções giratórias e deslizantes 98 como mostrado na Fig. 6, que é umavista lateral de acordo com o plano XX' da Fig. 3. As junções giratórias edeslizantes 98 conectam os braços 70, 72 a um dos lados do membro portador 20.O grau de liberdade translativo adicional resultante assegura que nenhuma forçade tensão ou compressão é transmitida através do membro portador 20 durante olevantamento e abaixamento do canal de corrida 12. Pode-se notar que taisjunções podem alternativamente ser providas na primeira articulação 26. Umasolução alternativa para este problema necessitaria de meios de atuaçãoadicionais providos no segundo membro de levantamento 24.

A Fig. 7 mostra dois macacos hidráulicos laterais de levantamento100 arranjados na segunda porção longitudinal do membro portador 20. Comovisto na Fig. 8, os macacos hidráulicos de levantamento 100 são montados emarticulações verticais 102 de forma a permitir o desdobramento lateral e ocolapso. A Fig. 9 mostra os macacos hidráulicos de levantamento 100 emconfiguração totalmente estendida. Como mostrado na Fig. 1, dois macacos delevantamento adicionais são arranjados na primeira porção longitudinal domembro portador 20. Quando desdobrados e estendidos, os quatro macacoshidráulicos de levantamento 100 permitem o posicionamento do andar decarregamento 82 de um caminhão 80 embaixo do membro portador 20. Após aretração e a instalação dos macacos hidráulicos de levantamento 100, o membroportador 20 pode ser transportado sem a necessidade de nenhum equipamentoadicional. Com referência à Fig. 1, a remoção da primeira e quinta articulações26, 92 e a remoção do segundo conjunto de postes de suporte 74, permitem aremoção parcial do dispositivo 10, por exemplo, caso este constitua umaobstrução ou caso seja preciso em uma localização diferente. Para este efeito, ossegundos postes de suporte 74 são mantidos no lugar por suas cargas e formasfeitas no piso de serviço (não mostradas), de forma tal que uma simples remoçãoé possível mas um deslocamento durante a operação é proibido. Além disso, aprimeira articulação 26 é removível simplesmente por uma junção giratóriaparcial como visto na Fig. 10. Um eixo 103 da articulação 26 é soldado aoprimeiro membro de levantamento 22, enquanto que uma bucha de rolamento104 é provida no membro portador 20. Uma abertura 106 na bucha semi-circular104 é provida no membro portador 20, o que permite o levantamento do membroportador 20 cima e sua remoção do primeiro membro de levantamento 22 quandoeste está na posição mostrada na Fig. 4. Apenas o elemento em forma de U doprimeiro membro de levantamento 22, o primeiro suporte correspondente 28 e oscilindros hidráulicos telescópicos 44, 46 permanecem estacionários, enquanto asoutras peças podem ser removidas. Ao se prover segundas instâncias destaspeças, a maior parte das peças do dispositivo 10 podem ser utilizadas novamente,por exemplo, ao lado de um segundo furo de extração do alto-forno (nãomostrado). É também possível prover outras configurações removíveis, porexemplo, com ambos os suportes 28, 34 sendo removíveis de forma a permitir aremoção do dispositivo 10 inteiro, ou com a segunda articulação 30 a e base desuporte 48 sendo removíveis. A configuração descrita, no entanto facilita e reduzas intervenções manuais durante a remoção e a instalação do dispositivo 10.Conforme será apreciado, os macacos hidráulicos de levantamento 100 facilitamqualquer operação de remoção deste tipo.

Claims (13)

1. Dispositivo para movimentar um canal de corrida (12) de umforno de cuba entre um nível superior de andar de extração (42), onde o canal decorrida está em uma posição operacional à frente de um furo de extração doforno, a um nível de serviço inferior (40), onde o canal de corrida está acessívelpara substituição, caracterizado por compreender:um primeiro suporte (28) e um segundo suporte (34) queformam um membro de base (38);um membro portador (20) para suportar o dito canal decorrida (12), o dito membro portador 20 tendo uma primeira e uma segundaporções longitudinais;um primeiro membro de levantamento (22) conectadoatravés de uma primeira articulação (26) à dita primeira porção longitudinal eatravés de uma segunda articulação (30) ao dito primeiro suporte (28); e-um segundo membro de levantamento (24) conectadoatravés de uma terceira articulação (32) à dita segunda porção longitudinal eatravés de uma quarta articulação (36) ao dito segundo suporte;que formam um equivalente de mecanismo de quatro barras, ecompreendendo ainda:uma ligação de tração (90) conectada através de uma quintaarticulação (92) ao dito primeiro membro de levantamento (22) e através de umasexta articulação (94) ao dito segundo membro de levantamento (24), sendo odito dispositivo arranjado de forma tal que os eixos de rotação das ditas quinta esexta articulações (92, 94) permaneçam acima do plano definido pelos eixos derotação das ditas segunda e quarta articulações (30, 36) quando o dito membroportador (20) estiver em uma posição inferior alcançada ao se aproximar, tomarou ultrapassar uma posição na qual os eixos de rotação das ditas primeira,segunda, terceira e quarta articulações (26, 30, 32, 36) estão horizontalmentealinhadas.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopor o dito equivalente de mecanismo de quatro barras ser um equivalente demecanismo de quatro barras de paralelogramo.

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizado por a dita primeira articulação (26) ou a dita terceira articulação(32) adicionalmente proverem um grau de liberdade translativo na direção de umeixo que é perpendicular aos eixos de rotação das ditas primeira a terceiraarticulações (26, 32).

4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizadopor o dito equivalente de mecanismo de quatro barras ser atuado por meio depelo menos um, preferivelmente por dois cilindro hidráulicos (44, 46) quecontrolam o dito primeiro membro de levantamento (22).

5. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesanteriores, caracterizado por o dito primeiro membro de levantamento (22) serprojetado como um elemento em forma de U e por o dito segundo membro delevantamento (24) compreender um primeiro braço (70) e um segundo braço (72)dispostos em cada lado do membro portador (20).

6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 5, caracterizadopor a dita ligação de tração (90) compreender duas barras de tração (96), sendouma barra de tração (96) lateralmente unida a um dos lados do dito primeiromembro de levantamento (22) e ao dito primeiro braço (70) ou ao dito segundobraço (72) respectivamente.

7. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesanteriores, caracterizado por o dispositivo (10) compreender pelo menos umaarticulação removível (103, 104) e/ou pelo menos um suporte removível (66).

8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopor o dito membro portador (20) compreender uma pluralidade de macacoshidráulicos de levantamento (100).

9. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesanteriores, caracterizado por o dito canal de corrida (12) ser colocado em vagão(14) que pode se mover longitudinalmente ao longo do dito membro portador(20).

10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 9, caracterizadopor compreender meios (54) para comunicar movimento longitudinal ao ditovagão (14).

11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 9 ou 10,caracterizado por o dito membro portador (20) compreender uma pluralidade derolos (16) que suportam o dito vagão (14).

12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 11,caracterizado por os ditos rolos (16) serem suportados por molas.

13. Uso do dispositivo de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizado por ser para operação de substituição deum canal de corrida principal de alto-forno.