EA016845B1 - Загрузочное устройство для распределения сыпучего материала - Google Patents

Abstract

Загрузочное устройство (110; 210; 310; 410; 510; 610; 710) для распределения сыпучего материала в камере, прежде всего в шахтной печи, содержащее стационарный корпус (12), служащий опорой для вращающейся структуры (14), которая служит носителем для регулируемого распределительного средства (16). Кольцевое распределение сыпучего материала достигается вращением распределительного средства (16) вместе с вращающейся структурой (14). Радиальное распределение сыпучего материала достигается регулированием распределительного средства (16). Для вращения распределительного средства обычно вокруг центральной оси (А) загрузочное устройство (110; 210; 310; 410; 510; 610; 710) включает с себя первый подшипник (122) качения с первым неподвижным кольцом (124; 324) подшипника, которое служит опорой первому вращающемуся кольцу (128) подшипника. Первое вращающееся кольцо (128) подшипника сочленено с первым зубчатым венцом (130; 430; 530), который взаимодействует с первым приводом (50) для вращения вращающейся структуры и, тем самым, распределительного средства. Для регулировки распределительного средства это устройство включает в себя второй подшипник (132) качения, имеющий второе неподвижное кольцо (134; 334) подшипника, который служит опорой второму вращающемуся кольцу (138) подшипника. Второе вращающееся кольцо (138) подшипника сочленено со вторым зубчатым венцом (140), который взаимодействует со вторым приводом (60) для регулировки распределительного средства. Согласно изобретению первое вращающееся кольцо (128) подшипника расположено радиально внутри относительно второго вращающегося кольца (138) подшипника, первое неподвижное кольцо (124; 324) подшипника расположено радиально внутри относительно второго неподвижного кольца (134; 334) подшипника, и второй подшипник (132)

Description

Данное изобретение в основном относится к загрузочному устройству для распределения сыпучего материала, например, в металлургическом реакторе, таком как доменная печь.

Уровень техники

За последние десятилетия во всём мире получила широкое применение загрузочная система для загрузки доменных печей, хорошо известная под названием бесконусное загрузочное устройство (Ье111с55 ίορ - ВЬТ). Эта система включает в себя загрузочное устройство с распределительным жёлобом, который установлен с возможностью вращения вокруг вертикальной оси печи и с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси для распределения сыпучего материала на уровне засыпи шихты. Также загрузочное устройство снабжено зубчатой передачей, взаимодействующей с соответствующими приводами для вращения и поворота распределительного жёлоба согласно желаемому профилю загрузки. Посредством вращения вокруг вертикальной оси печи и изменения наклона жёлоба является возможным направлять сыпучий материал (шихту) практически в любую точку загрузочной поверхности. Таким образом, кроме многих других преимуществ, система ВЬТ позволяет применять широкое разнообразие профилей загрузки вследствие своей разносторонности в распределении шихты на загрузочной поверхности.

Пример вышеуказанного типа загрузочного устройства раскрыт в патенте США 3880302. Со ссылкой на фиг. 2 этот патент раскрывает загрузочное устройство для распределения сыпучего материала в шахтной печи. Это устройство содержит стационарный корпус 204, служащий опорой для вращающихся структур 228234236, которые несут регулируемое распределительное средство в форме поворотно регулируемого распределительного жёлоба 208. Вращение вращающихся структур 228234236 позволяет кольцевое распределение сыпучего материала, тогда как поворотная регулировка распределительного жёлоба 208 позволяет радиальное распределение сыпучего материала. В этом устройстве первый подшипник качения содержит первое неподвижное кольцо 214 подшипника, несущее посредством групп роликов 216, 218, 220, первое вращающееся кольцо подшипника, которое сочленено с первым зубчатым венцом 212. Зубчатый венец 212 взаимодействует с первым приводом 1 для вращения вращающейся структуры 228, 234, 236. Второй подшипник качения содержит первое неподвижное кольцо 254 подшипника, несущее посредством групп роликов 256, 258, 260 второе вращающееся кольцо подшипника, сочленённое со вторым зубчатым венцом 242. Второй зубчатый венец 242 взаимодействует со вторым приводом 25 для регулировки угла наклона распределительного жёлоба 208. Загрузочные устройства, основанные на раскрытой в патенте США 3880302 конструкции, зарекомендовали себя очень хорошо и в результате в течение последних десятилетий нашли широкое применение в промышленности. Тем не менее, их конструкция оставляет поле для дальнейшего улучшения, например, что касается общей конструктивной высоты загрузочного устройства. В действительности, как видно на фиг. 2 данного патента, загрузочное устройство неизбежно занимает определённую минимальную высоту вследствие места, необходимого для размещения его многочисленных компонентов, например, зубчатых венцов 212, 242, подшипников 216, 218, 220; 256, 258, 260 и редукторов 270, 272 для вращения и поворота жёлоба 208. Китайская полезная модель СЫ 2595815 Υ предлагает загрузочное устройство с корпусом, служащим опорой для вращающейся структуры, которая несёт распределительный жёлоб способом с регулировкой поворота. В этой конструкции первый зубчатый венец для вращения структуры имеет диаметр значительно меньший, чем второй обращённый вовнутрь для поворота жёлоба зубчатый венец. Таким образом, может достигаться определённое уменьшение высоты, так как первый зубчатый венец и второй зубчатый венец могут располагаться с вертикальным перекрытием, то есть, по существу, на идентичных осевых положениях. Однако сборка и разборка загрузочного устройства, прежде всего для первоначальной установки на месте, а также и для технического обслуживания с помощью устройств известного уровня техники относительно затруднена и, кроме всего прочего, требует много времени вследствие схемы расположения подшипников качения и зубчатых венцов.

Целью изобретения является разработка загрузочного устройства, конструкция которого позволяет упростить сборку.

Общее описание изобретения

Чтобы преодолеть вышеуказанную проблему данное изобретение предлагает загрузочное устройство согласно п.1 формулы изобретения.

Это загрузочное устройство рассчитано для распределения сыпучего материала в камере, преимущественно в шахтной печи. Устройство имеет стационарный корпус, внутри которого установлена вращающаяся структура. Эта структура служит носителем средства для регулируемого распределения сыпучего материала внутри камеры по кольцу с регулирующим радиальным смещением (распределительного средства, обычно в виде распределительного жёлоба). Кольцевое распределение сыпучего материала достигается вращением распределительного средства вместе с вращающейся структурой. Радиальное распределение сыпучего материала достигается регулировкой, обычно поворотной регулировкой распределительного средства. Для вращения распределительного средства, обычно вокруг центральной оси загрузочного устройства, устройство включает с себя первый подшипник качения с первым неподвижным кольцом подшипника, которое служит опорой первому вращающемуся кольцу подшипника. Первое

- 1 016845 вращающееся кольцо подшипника сочленено с первым зубчатым венцом, который взаимодействует с первым приводом для вращения вращающейся структуры и, тем самым, распределительного средства. Для регулировки распределительного средства устройство включает в себя второй подшипник качения, имеющий второе неподвижное кольцо подшипника, служит опорой второму вращающемуся кольцу подшипника. Второе вращающееся кольцо подшипника сочленено со вторым зубчатым венцом, который взаимодействует со вторым приводом для регулировки распределительного средства, обычно для вращения последнего.

Согласно изобретению по п.1, загрузочное устройство имеет неподвижный узел колец подшипников, имеющий внутреннюю сторону, представляющую собой первое неподвижное кольцо подшипника, и наружную сторону, представляющую собой второе неподвижное кольцо подшипника. Более конкретно, неподвижный узел колец подшипников сконфигурирован так, что первое вращающееся кольцо подшипника расположено радиально внутри относительно второго вращающегося кольца подшипника, а первое неподвижное кольцо расположено радиально внутри относительно второго неподвижного кольца подшипника. Другими словами, неподвижные кольца подшипника расположены как узел (сборочная единица) между вращающимися кольцами подшипника. Чтобы уменьшить конструктивную высоту второй подшипник качения перекрывает (расположен внахлест) первый подшипник качения. Как следует принять во внимание, радиальные ориентации и расположения колец подшипника, присущие предложенному неподвижному узлу колец подшипника, позволяют осуществить упрощённую сборку и разборку загрузочного устройства.

В данном контексте следует отметить, что термин осевое перекрытие означает, что первый подшипник качения имеет размеры и размещён так, чтобы занимать по меньшей мере часть цилиндрического объёма внутри занимаемого вторым подшипником кольцевого пространства, то есть по меньшей мере часть объёма, разграниченного внутренним радиусом и шириной (осевой размер) второго подшипника. В действительности, с помощью первых вращающегося и неподвижного колец подшипника, каждое из которых имеет значительно меньшие диаметры поверхности качения, чем вторые вращающееся и неподвижное кольца подшипника соответственно, первый подшипник качения может иметь радиальные размеры, которые позволяют ему быть размещенным внутри второго подшипника качения. Таким образом, последний может располагаться так, что он, по меньшей мере, частично содержит или перекрывает предыдущий. На основании, по меньшей мере, частично гнездовой конфигурации подшипников общая высота конструкции загрузочного устройства может быть уменьшена.

Как будет отмечено далее, в настоящем контексте выражение узел относится к устройству, которое может состоять из нескольких частей, но имеет одну специфическую функцию, а именно размещение неподвижных колец подшипника.

В особо компактном и предпочтительном осуществлении, устройство содержит единую сборочную единицу из двусторонних частей, служащую в качестве неподвижного узла колец подшипников, при этом каждая часть имеет внутреннюю сторону, представляющую собой участок первого неподвижного кольца подшипника, и наружную сторону, представляющую собой участок второго неподвижного кольца подшипника. Альтернативно, узел колец может состоять из первого неподвижного кольца подшипника, служащего опорой вращающемуся кольцу подшипника, и отдельного второго неподвижного кольца подшипника, служащего опорой второму вращающемуся кольцу подшипника, при этом отдельные неподвижные кольца подшипника расположены в непосредственной близости друг к другу, например бок о бок.

Чтобы максимизировать компактность в вертикальном направлении, неподвижные кольца подшипника предпочтительно расположены так, что первый и второй подшипники качения имеют идентичные или, по меньшей мере, близко расположенные осевые местоположения подшипников, то есть местоположения подшипников отдалены менее чем на половину наименьшей ширины подшипника (то есть осевого размера наименьшего подшипника). В случае идентичного осевого расположения подшипников и идентичной ширины подшипников, первый подшипник качения может быть полностью вставлен внутрь пространства, ограниченного вторым подшипником качения. Чтобы уменьшить вертикальную конструктивную высоту устройства, неподвижные кольца подшипников могут быть прикреплены непосредственно на нижнюю сторону плиты верхней крышки стационарного корпуса.

В структурно простом варианте осуществления, позволяющем осевое перекрытие подшипников, первый зубчатый венец для вращения вращающейся структуры имеет меньший диаметр начальной окружности, чем второй зубчатый венец для регулировки распределительного средства. Для дальнейшего структурного упрощения первый зубчатый венец может иметь зубья шестерни, обращённые радиально внутрь, в то время как второй зубчатый венец имеет зубья шестерни, обращённые радиально наружу. Предпочтительно первое вращающееся кольцо подшипника и первый зубчатый венец выполнены цельно. Это также применимо ко второму вращающемуся кольцу подшипника и второму зубчатому венцу. В предпочтительном варианте осуществления первый подшипник качения является комбинированным радиальным и осевым упорным подшипником роликоподшипникового типа. В последующем варианте осуществления вращающаяся структура предпочтительно зафиксирована непосредственно на первом

- 2 016845 вращающемся кольце подшипника с помощью соединительного фланца.

В типичном применении загрузочного устройства распределительное устройство содержит распределительный жёлоб, поддерживаемый на вращающемся суппорте регулируемым по углу образом. Этот тип жёлоба обычно является поворачивающимся вокруг поворотной оси перпендикулярно оси вращения структуры. В этом случае устройство также включает в себя регулируемую трансмиссию, работающую с помощью второго зубчатого венца для установки угла поворота распределительного жёлоба.

Как становится понятным, предложенное загрузочное устройство может использоваться для загрузки любого вида камеры. Более конкретно, оно может быть использовано для загрузки сыпучего реагента в реактор, прежде всего для загрузки шихты в металлургический реактор, такой как доменная печь.

Краткое описание фигур

Дальнейшие подробности и преимущества данного изобретения будут очевидны из следующего подробного описания некоторых не ограничивающих вариантов осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг. 1 - вид в вертикальном поперечном разрезе, схематично показывающий загрузочное устройство согласно первому варианту осуществления;

фиг. 2 - вид в вертикальном поперечном разрезе, схематично показывающий загрузочное устройство согласно второму варианту осуществления;

фиг. 3 - вид в вертикальном поперечном разрезе, схематично показывающий загрузочное устройство согласно третьему варианту осуществления;

фиг. 4 - вид в вертикальном поперечном разрезе, схематично показывающий загрузочное устройство согласно четвёртому варианту осуществления;

фиг. 5 - вид в вертикальном поперечном разрезе, схематично показывающий загрузочное устройство согласно пятому варианту осуществления, фиг. 6 - вид в вертикальном поперечном разрезе, схематично показывающий загрузочное устройство согласно шестому варианту осуществления;

фиг. 7 - вид в вертикальном поперечном разрезе, схематично показывающий загрузочное устройство согласно седьмому варианту осуществления;

фиг. 8 - вид в вертикальном поперечном разрезе схемы расположения подшипника с роликовым элементом, содержащего первый и второй подшипник качения для использования в первом, втором, четвёртом или пятом варианте осуществления изобретения;

фиг. 9 - вид в вертикальном поперечном разрезе альтернативной схемы расположения подшипника с роликовым элементом, содержащего первый и второй подшипник качения для использования в первом, втором, четвёртом или пятом варианте осуществления изобретения.

На всех чертежах идентичные ссылочные номера используются для обозначения идентичных или похожих частей.

Подробное описание со ссылкой на фигуры

Вначале следует отметить, что каждый вид в вертикальном разрезе на фиг. 1-7 является составным видом из половины первой вертикальной плоскости (левая сторона фиг. 1-7) и половины второй вертикальной плоскости (правая сторона фиг. 1-7), которая пересекает первую плоскость под прямым углом в центральной оси А изображённого загрузочного устройства.

На фиг. 1 показано загрузочное устройство 110 для распределения сыпучего материала в камере, такой как металлургический реактор. В типичном, но не ограничивающем применении, загрузочное устройство 110 установлено на колошник доменной печи (не показан) с центральной осью А устройства, совпадающей с осью шахты. Загрузочное устройство 110 содержит стационарный корпус 12. Внутри корпуса 12 с возможностью вращения установлена вращающаяся структура 14 для вращения вокруг вертикальной оси А. Структура 14 служит носителем для распределительного средства, такого как поворотно регулируемый распределительный жёлоб 16 (показан только частично в виде сбоку, который относится к правой стороне вида в разрезе на фиг. 1). Жёлоб 16 смонтирован на вращающейся структуре 14 на валах для поворота жёлоба 16 вокруг вертикальной оси В, то есть для угловой регулировки положения жёлоба. Вращение вращающейся структуры 14, и вместе с этим распределительного жёлоба 16, вокруг оси А позволяет кольцеобразно (по окружности) распределять сыпучий материал (не показан) внутри камеры. Поворотная регулировка распределительного жёлоба 16 вокруг оси В позволяет устанавливать радиус окружности загрузочного профиля внутри камеры. Другими словами, регулировка углового положения или положения поворота жёлоба 16 относительно структуры 14 позволяет осуществить радиальное распределение шихтового материала (например, кусковой железной руды и кокса в случае доменной печи). Для поворотного регулирования жёлоба 16, вращающаяся структура 14 служит опорой двум радиально противолежащим редукторам 20 (на левой стороне фиг. 1 показан только один), эксплуатационно соединённым с боковыми опорными фланцами распределительного жёлоба 16 и действующим как трансмиссия для регулировки жёлоба 16. Хотя это и не показано на фиг. 1-7, загрузочное устройство 110 обычно расположено под установкой подачи шихтового материала, содержащей бункеры, которые действуют как пневматические затворы и взаимодействуют с центральным отверстием 18 подачи загрузочного устройства 110. Во время работы шихтовой материал подаётся навалом на распре

- 3 016845 делительный жёлоб 16 через центральное отверстие 18 подачи распределительного устройства 110.

Стационарный корпус 12 служит опорой для вращающейся структуры 14 вращающимся образом с помощью первого подшипника 122 качения (также обычно называемого подшипником с телом качения или подшипником с контактом качения). Первый подшипник качения содержит закреплённое на корпусе 12 неподвижное кольцо 124 подшипника. Как лучше всего видно на фиг. 8, которая является увеличенным видом системы опор, подходящей для использования в представленном на фиг. 1 варианте осуществления, неподвижное кольцо 124 подшипника посредством групп цилиндрических роликов 125, 126, 127 несёт вращающееся кольцо 128 подшипника. Первое вращающееся кольцо 128 подшипника сочленено с зубчатым венцом 130 (или зубчатым колесом) с обращёнными радиально внутрь относительно оси А зубьями 131. Более конкретно, в предпочтительном варианте осуществления первый зубчатый венец 130 выполнен цельно с вращающимся кольцом 128 подшипника. Как видно на фиг. 8, первый подшипник 122 с телом качения является подшипником роликового типа и, более конкретно, комбинированным радиальным и осевым упорным подшипником, содержащим две группы конических или цилиндрических горизонтальных роликов 125, 127 и одну группу конических или цилиндрических вертикальных роликов 126. Не исключаются и другие подходящие типы радиальных и осевых упорных подшипников. В действительности, как видно на фиг. 1, первый подшипник 122 качения, вследствие массы вращающейся структуры 14, включая её вспомогательную аппаратуру, например жёлоб 16 и редукторы 20, и массу шихтового материала на жёлобе 16, рассчитан, с одной стороны, для опоры значительной осевой нагрузки в несколько метрических тонн (например, примерно 25000 кг). С другой стороны, подшипник 122 с телом качения также рассчитан для опоры радиальной нагрузки, вызванной вращением вращающейся структуры 14 (включая вспомогательную аппаратуру и шихтовой материал на жёлобе 16).

Как далее видно на фиг. 1, второй подшипник 132 качения загрузочного устройства 110 содержит второе неподвижное кольцо 134 подшипника, которое несёт второе вращающееся кольцо 138 подшипника, например на шариках 135 шарикоподшипника (как видно на фиг. 8). Неподвижное кольцо 134 подшипника сочленено и более предпочтительно цельно выполнено со вторым зубчатым венцом 140, который имеет зубья 141, обращённые радиально наружу, то есть в противоположном направлении от зубьев 131 первого зубчатого венца 130. Как следует принять во внимание, второй подшипник 132 качения рассчитан для опоры существенной радиальной нагрузки (зубчатые венцы 140 и 142, см. ниже), так как он не должен служить опорой для значительной нагрузки в осевом направлении. Второй подшипник 132 качения может быть любого подходящего типа, например шариковым подшипником, как показано на фиг. 1, или альтернативно, например, радиальным роликовым, игольчатым или коническим роликовым подшипником.

Работа загрузочного устройства 110 происходит следующим образом. Первый зубчатый венец 130 взаимодействует с первым приводом 50 для вращения вращающейся структуры 14. Более конкретно, первый привод 50 эксплуатационно соединён с планетарной зубчатой передачей 52 для приведения в движение первого вала 54. Первый вал 54 служит опорой для первой шестерни 56, которая расположена радиально внутри первого зубчатого венца 130. Первая шестерня 56 входит в зацепление с обращённым внутрь первым зубчатым венцом 130 для того, чтобы передавать вращение на вращающуюся структуру 14 за счет приведения в действие первого привода 50. Соответственно, вращающаяся структура 14 с помощью соединительного фланца 58 прикреплена к первому вращающемуся кольцу 128 подшипника и первому зубчатому венцу 130. В результате, как показано выше, корпус 12 вращательно несет нагрузку вращающейся структуры 14, включая жёлоб 16 и любой шихтовой материал на нём, с помощью первого подшипника 122 качения.

Второй зубчатый венец 140 взаимодействует с вспомогательным вторым приводом 60 для регулировки углового положения распределительного жёлоба 16. Более конкретно, второй привод 60 эксплуатационно соединён с планетарной зубчатой передачей 52 для приведения в движение второго вала 64, который смещён относительно первого вала 54 и служит носителем для второй шестерни 66, которая входит в зацепление со вторым зубчатым венцом 140. Третий зубчатый венец 142 с обращёнными радиально наружу зубьями 143 шестерни сочленён со вторым зубчатым венцом 140 и вторым вращающимся кольцом 138 подшипника. Третий зубчатый венец 142 входит в зацепление с парой третьих шестерен 68 (показана только одна шестерня 68), установленных на приводном валу каждого редуктора 20 для поворота жёлоба 16. Как видно на фиг. 1, второй вал 64 и вторая шестерня 66 расположены радиально снаружи от второго зубчатого венца 140. Как видно на фиг. 8, третий зубчатый венец 142 может быть выполнен цельно со вторым зубчатым венцом 140 и вторым вращающимся кольцом 138 подшипника. Альтернативно, как показано на фиг. 9, третий зубчатый венец 142 может быть закреплён в виде отдельной части на нисходящей передней поверхности второго зубчатого венца 140 и, таким образом, также на втором вращающемся кольце 138 подшипника. В любом случае, хотя это и не является необходимым, предпочтительно, что второе вращающееся кольцо 138 подшипника и второй зубчатый венец 140 выполнены цельными.

Показанная на фиг. 1-7 планетарная зубчатая передача 52, 452, 552, 652, 752 предназначена для вращения второго зубчатого венца 140 при той же скорости вращения, что и у первого зубчатого венца 130, только посредством приведения в действие первого привода 50. Другими словами, вспомогательный

- 4 016845 второй привод 60 функционирует только для относительного вращения второго зубчатого венца 140 относительно первого зубчатого венца 130. Дальнейшие подробности о подходящей планетарной зубчатой передаче 52, 452, 552, 652, 752 раскрыты в патенте США 3880302 и по причине краткости здесь не повторяются. Следует отметить, что планетарная зубчатая передача 52 не является существенной для функционирования загрузочного устройства 110, для приведения в действие зубчатых венцов 130, 140 также возможна схема расположения двух приводов, сочленённых с функционально и структурно независимыми трансмиссиями.

Как видно на фиг. 1, понятно, что первое вращающееся кольцо 128 расположено радиально внутри относительно второго вращающегося кольца 138 подшипника. Схожим образом, первое неподвижное кольцо 124 подшипника расположено радиально внутри относительно второго неподвижного кольца 134 подшипника. Эта схема расположения позволяет осуществить конфигурацию, в которой второй подшипник 132 качения в осевом направлении перекрывает первый подшипник 122 качения, который, как видно на фиг. 1, предусмотрен радиально внутри второго подшипника 132 качения. Другими словами, соответствующие осевые местоположения (ширина подшипника) первого и второго подшипника 122, 132 качения частично или полностью совпадают. Более конкретно, в показанном на фиг. 1 варианте осуществления неподвижные кольца 124, 134 подшипника расположены между вращающимися кольцами 128, 138 подшипника так, что первый и второй подшипники 122, 132 качения имеют идентичные осевые расположения подшипников. Другими словами, как видно на фиг. 1, первый подшипник 122 качения вставлен в, то есть содержится внутри, второй подшипник 132 качения. Эта схема расположения стала возможной за счет особого выбора радиальных размеров подшипников 122, 132 качения. В показанной на фиг. 1 конфигурации диаметр дорожки качения самого внутреннего первого вращающегося кольца 128 подшипника меньше, чем диаметр дорожки качения первого неподвижного кольца 124 подшипника, который меньше, чем диаметр дорожки качения второго неподвижного кольца 134 подшипника, который, в свою очередь, меньше, чем диаметр дорожки качения самого ближнего внешнего второго вращающегося кольца 138 подшипника. Кроме того, в показанном на фиг. 1 варианте осуществления диаметр начальной окружности первого зубчатого венца, обращённого внутрь, меньше, чем диаметр начальной окружности зубчатого венца 140, обращённого наружу. Следует обратить внимание, что (полное) осевое перекрытие первого и второго подшипника 122, 132 качения, как показано на фиг. 1, позволяет осуществить значительное снижение общей высоты конструкции загрузочного устройства 110. Варианты осуществления с частичным осевым перекрытием подшипников 122, 132, то есть с вертикально смещёнными центрами колец подшипников 122, 132, также находятся в рамках данного раскрытия сущности изобретения. В этом отношении следует заметить, что схематичные чертежи приведены без соблюдения масштаба, так как подшипники 122, 132 масштабированы в демонстративных целях.

Как лучше всего видно на фиг. 8-9, представленное на фиг. 1 загрузочное устройство 110 содержит неподвижный узел колец подшипника, изготовленный из единой сборочной единицы 880 двухсторонних частей, имеющий первую внутреннюю сторону с первым неподвижным кольцом 124 подшипника, обращённым радиально внутрь, и вторую наружную сторону со вторым неподвижным кольцом 134 подшипника, обращённым радиально наружу. Как видно на фиг. 1, двухсторонняя неподвижная сборочная единица 880 колец подшипника непосредственно прикреплена к нижней стороне плиты 70 верхней крышки корпуса 12.

На фиг. 2 показан другой вариант осуществления загрузочного устройства 210, который схож с представленным на фиг. 1 вариантом. В частности, является идентичной конфигурация перекрывающихся в осевом направлении первого и второго подшипника 122, 132 качения. Единственное существенное отличие между загрузочным устройством 210 и представленным на фиг. 1 загрузочным устройством состоит в том, что третий зубчатый венец 242, обращённые наружу зубья 243 которого входят в зацепление с парой шестерней 68 редукторов 20, имеет существенно уменьшенный диаметр начальной окружности, как это видно на фиг. 2. С этой целью, предусмотрен переходный патрубок 272, посредством которого третий зубчатый венец 242 закреплён к или выполнен цельно со вторым зубчатым венцом 140. Представленная на фиг. 2 конфигурация позволяет расположить редукторы 20 ближе к оси А, за счет чего требуемая горизонтальная площадь пола устройства 210 по сравнению с загрузочным устройством 110 уменьшается. Другие аспекты, описанные выше в отношении устройства 110, равным образом применимы к устройству 210.

На фиг. 3 показан другой вариант осуществления загрузочного устройства 310, который также схож с представленным на фиг. 1 вариантом. Единственное существенное отличие между загрузочным устройством 310 и представленным на фиг. 1 загрузочным устройством состоит в том, что загрузочное устройство 310 содержит первое неподвижное кольцо 324 подшипника и отдельное второе неподвижное кольцо 334 подшипника. Другими словами, хотя неподвижные кольца 324, 334 подшипника и расположены в виде узла между вращающимися кольцами 128, 138 подшипника, они не предусмотрены на единой центральной двухсторонней сборочной единице 880 колец подшипника, как это показано на фиг. 8-9, но в качестве отдельных колец подшипника прикреплены параллельно к нижней стороне плиты 70 верхней крышки корпуса 12. Хотя этот вариант осуществления может потребовать немного больше пространства в радиальном направлении, он может быть предпочтительным в случае, если двухсторонняя

- 5 016845 сборочная единица 880 колец подшипника, как показано на фиг. 8-9 (фиг. 1-2 и фиг. 4-7), является неэкономичной или сложной в изготовлении для данного применения. Следует отметить, что эта схема расположения также позволяет уменьшить высоту загрузочного устройства в силу (полного) осевого перекрытия первого и второго подшипников 122, 132 качения. Другие аспекты, описанные выше в отношении устройства 110, равным образом применимы к устройству 310.

На фиг. 4 показан следующий, четвёртый вариант осуществления загрузочного устройства 410. Схема расположения первого и второго подшипников 122, 132 качения идентична схеме расположения, показанной на фиг. 1 и фиг. 8-9. Главное отличие между загрузочным устройством 410 и показанным на фиг. 1 загрузочным устройством состоит в схеме расположения и конфигурации первого зубчатого венца 430, как это видно на фиг. 4. Первый зубчатый венец 430 расположен так, что его зубья 431 шестерни обращены радиально наружу. С этой целью первый зубчатый венец 430 расположен соосно над первым вращающимся кольцом 128 подшипника в защитной крышке 474 на верху плиты 70 крышки корпуса 12. В отличие от фиг. 1, представленный на фиг. 4 первый зубчатый венец 430 входит в зацепление с первой шестерней 456 на первом валу 454, расположенным радиально снаружи от первого зубчатого венца 430, и первым неподвижным кольцом 124 подшипника. Поэтому первый вал 454 смещён на большее расстояние от оси А. Таким образом, планетарная зубчатая передача 452 имеет меньшее смещение между валами 454, 64 и имеет крайнюю в направлении вовнутрь сторону на увеличенном расстоянии от оси А. Из этого следует, что представленный на фиг. 4 вариант осуществления имеет преимущество по сравнению с представленным на фиг. 1 вариантом осуществления, учитывающее увеличенный диаметр центрального отверстия 18 подачи. Другие аспекты, описанные выше в отношении устройства 110, равным образом применимы к устройству 410. Как и на фиг. 8 или фиг. 9 первый зубчатый венец 430 может быть выполнен цельно или, альтернативно, прикреплён в виде отдельной части к первому вращающемуся кольцу 128 подшипника.

На фиг. 5 показан пятый вариант осуществления загрузочного устройства 510. Схема расположения первого и второго подшипников 122, 132 качения идентична схеме расположения, показанной на фиг. 1 и фиг. 8-9. Загрузочное устройство 510 схоже с загрузочным устройством, представленным на фиг. 4. Главное отличие между загрузочным устройством 510 и загрузочным показанным на фиг. 1 устройством, как это видно на фиг. 5, состоит в схеме расположения и конфигурации первого зубчатого венца 530. Первый зубчатый венец 530, который с помощью удлинительного патрубка или удлинительного диска 576 прикреплён в виде отдельной части к первому вращающемуся кольцу 128 подшипника, расположен так, что его зубья 531 шестерни обращены радиально наружу. Кроме того, как видно на фиг. 5, первый зубчатый венец 530 имеет диаметр начальной окружности, идентичный диаметру начальной окружности второго зубчатого венца 140. Поэтому первый вал 554, который служит опорой первой шестерне 556, которая входит в зацепление с первым зубчатым венцом 530, соответственно сконфигурирован в виде полого вала, через который соосно проходит второй вал 64. Планетарная зубчатая передача 552 сконфигурирована соответствующим образом. Поэтому представленный на фиг. 5 вариант осуществления имеет, по существу, те же преимущества, что и вариант осуществления, представленный на фиг. 4. Другие аспекты, описанные выше в отношении устройства 110, равным образом применимы к устройству 510.

На фиг. 6 показан другой вариант осуществления загрузочного устройства 610. Загрузочное устройство 610 в большинстве аспектов идентично загрузочному устройству, представленному на фиг. 1. Разница состоит в том, как приводится в движение первая шестерня 56. В представленном на фиг. 6 загрузочном устройстве 610 первая шестерня 56 опирается на нижний конец промежуточного вала 654, то есть не непосредственно на вал планетарной зубчатой передачи 652, как в предыдущих вариантах осуществления. Как видно на фиг. 6, выходной вал 655 планетарной зубчатой передачи 652 служит носителем для первой промежуточной шестерни 651, которая входит в зацепление со второй промежуточной шестерней 653, прикреплённой к верхнему концу промежуточного вала 654. Как становится понятным, образованная шестернями 651, 653 и валом 654 промежуточная зубчатая передача предусматривает меньшее смещение между выходными валами 64, 655 планетарной зубчатой передачи 652. Таким образом, может быть использована планетарная зубчатая передача 652 меньшего размера и обеспечивается дополнительное пространство вокруг центрального отверстия 18 подачи.

На фиг. 7 показан другой вариант осуществления загрузочного устройства 71, который может рассматриваться как усовершенствование загрузочного устройства 410, представленного на фиг. 4. Как и вариант, представленный на фиг. 4, и в отличие от вариантов, представленных на фиг. 1-3 и 5-6, загрузочное устройство 710 имеет первый зубчатый венец 730, который расположен так, что его зубья 731 шестерни обращены радиально наружу. Первый зубчатый венец 730 расположен соосно над вращающимся кольцом 128 подшипника и прикреплён к нему или выполнен цельно с последним. Главное отличие по отношению к фиг. 4 состоит в том, что первый зубчатый венец 730 расположен внутри корпуса 12, так что отсутствует необходимость в дополнительном защитном кожухе. С этой целью загрузочное устройство содержит простирающуюся вниз от плиты 70 крышки кольцеобразную промежуточную втулку 778 для обеспечения пространства для первой шестерни 56 и первого зубчатого венца 730 внутри корпуса 12, как это видно на фиг. 7. Неподвижный узел колец подшипника с первым неподвижным кольцом 124 подшипника и вторым неподвижным кольцом 134 подшипника прикреплён к корпусу 12 на

- 6 016845 нижнем конце этой промежуточной втулки 778. Таким образом, как и представленном на фиг. 4 в варианте осуществления представленное на фиг. 7 загрузочное устройство 710 позволяет использовать планетарную зубчатую передачу 752 компактного размера, например как доступно из установок известного уровня техники, и обеспечивает дополнительное пространство вокруг загрузочного отверстия 18. Следует учитывать, что усовершенствование представленного на фиг. 5 загрузочного устройства 510 согласно показанному на фиг. 7 принципу также находится в рамках данного раскрытия.

Хотя на фиг. 1-7 показаны загрузочные устройства 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, содержащие распределительный жёлоб 16, который является поворотно регулируемым вокруг оси В, следует принимать во внимание, что в сочетании со схемами расположения подшипников качения изобретения могут быть использованы другие типы регулируемых распределительных средств. Например, вместо поворотно регулируемого распределительного жёлоба 16 может использоваться распределительный жёлоб, который является вращаемым вокруг продольной оси и позволяет осуществлять радиальное распределение в силу формы жёлоба. Этот тип распределительного средства раскрыт более подробно в Европейском патенте 1453983. В качестве следующего примера, принимая во внимание преимущество предложенной схемы расположения подшипника качения, может быть использована распределительная труба, которая является вращаемой вокруг второй вертикальной оси, смещенной от оси А, для позиционирования выхода жёлоба над загрузочной поверхностью. Пример последнего типа приведён в авторском свидетельстве Советского Союза 8И 1669988.

Возвращаясь к фиг. 8 и 9, предпочтительная конфигурация схемы расположения подшипников для использования в устройствах 110, 210, 410, 510, 610, 710 будет описана более подробно. Представленные на фиг. 8 и фиг. 9 схемы расположения подшипников содержат внутренний первый подшипник 122 (с телом) качения и наружный второй подшипник 132 (с телом качения). Оси вращения подшипников 122, 132 являются соосными (ось А). Как видно на фиг. 8-9, неподвижный узел колец подшипника является центральной единой двухсторонней сборочной единицей 880, которая имеет внутреннюю сторону, которая образует первое неподвижное кольцо 124 подшипника, и наружную сторону, которая образует второе неподвижное кольцо 134 подшипника. Поэтому единая сочлененная сборочная единица 880 на ее противолежащих боковых гранях служит опорой двум вращающимся кольцам 128, 138 подшипника. Таким образом, соответствующие неподвижные кольца 124, 134 расположены между их соответствующими вращающимися кольцами 128, 138. Двухсторонняя сборочная единица 880 имеет в целом кольцеобразную форму и изготовлена, как видно на фиг. 8-9, из сборочной единицы верхней и нижней части, при этом для обеспечения участка неподвижной беговой дорожки в кольце подшипника на каждой из её сторон каждая часть является двухсторонней. Это позволяет выступу выдаваться радиально наружу из вращающегося кольца 128 подшипника и быть включенным во внутреннем неподвижном кольце 124 подшипника. Сборочная единица 880 обеспечивает идентичное осевое расположение подшипников для обоих подшипников 122, 132. Первый подшипник 122 является комбинированным радиальным и осевым упорным подшипником любого подходящего типа. В показанных вариантах осуществления он имеет две группы роликов 125, 127 для осевой нагрузки на подшипник и одну группу роликов 126 для радиальной нагрузки на подшипник. Хотя второй подшипник 132 показан в виде содержащего группу шариков 135 шарикоподшипника, элементы качения второго подшипника 132 могут быть любого подходящего типа. Как далее показано на фиг. 8-9, кольцеобразное вращающееся кольцо 128 имеет интегрально выполненные на нём зубья 131 шестерни. Зубья шестерни 131 обращены радиально внутрь и образуют первый зубчатый венец 130. Схожим образом, наружное вращающееся кольцо 138 подшипника имеет интегрально выполненные на нём зубья 141 шестерни, которые образуют второй зубчатый венец 140. Дополнительный зубчатый венец 142, 142 может быть образован со вторым наружным зубчатым венцом 140 (фиг. 8) интегрально или быть прикреплённым в виде отдельной части к нему (фиг. 8). Хотя это не показано на фиг. 8-9, сборочная единица 880 неподвижного кольца подшипника оснащёна смазочными каналами для смазки групп роликовых элементов 125, 126, 127, 135 и их дорожек качения.

Несмотря на то, что данная поданная патентная заявка в принципе затрагивает изобретение, как это определено в прилагаемых к ней пунктах формулы изобретения, специалист легко поймёт, что вышеприведенное описание фиг. 8-9 содержит помощь для определения другого изобретения, относящегося к схеме расположения подшипников, то есть к сборочной единице 880 как таковой. Это последующее изобретение может, например, быть заявлено в качестве предмета изменённых пунктов формулы изобретения в настоящей заявке или в качестве объектов формулы изобретения в выделенных и/или продолжающих заявках. Такой объект может определяться любым признаком или комбинацией раскрытых выше признаков.

Наконец, будут вкратце обобщены главные преимущества предложенной схемы расположения подшипников. Осевое перекрытие подшипников 122, 132; 622, 632 позволяет осуществить конструкцию с уменьшенной общей высотой. Кроме того, в случае с комбинированными неподвижными кольцами подшипников в форме двухсторонней сборочной единицы 880, могут быть сокращены производственные затраты и расходы на монтаж устройства. Наряду с другими факторами, предложенная схема расположения также способствует упрощению сборки на месте эксплуатации загрузочного устройства вследствие того, что вращающаяся структура 14 посредством простой операции может быть установлена на корпус

- 7 016845 с помощью единственного соединительного фланца 58, и вследствие того, что установка подшипников 122, 132 упрощается.

Claims (12)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Загрузочное устройство (110; 210; 310; 410; 510; 610; 710) для распределения сыпучего материала в камере, преимущественно в шахтной печи, содержащее стационарный корпус (12), внутри которого установлена вращающаяся структура (14), которая служит носителем средства (16) для регулируемого распределения сыпучего материала внутри камеры по кольцу с регулирующим радиальным смещением, первый подшипник (122) качения, содержащий первое неподвижное кольцо (124; 324) подшипника, служащее опорой первому вращающемуся кольцу (128) подшипника, сочленённому с первым зубчатым венцом (130; 430; 530), который взаимодействует с первым приводом (50) для вращения вращающейся структуры, второй подшипник (132) качения, содержащий второе неподвижное кольцо (134; 334) подшипника, служащее опорой второму вращающемуся кольцу (138) подшипника, сочленённому со вторым зубчатым венцом (140), который взаимодействует со вторым приводом (60) для регулировки средства (16) распределения, отличающееся тем, что кольца подшипников образуют неподвижный узел, имеющий внутреннюю сторону, представляющую собой первое неподвижное кольцо (124; 324) подшипника, и наружную сторону, представляющую собой второе неподвижное кольцо (134; 334) подшипника, так что первое вращающееся кольцо (128) подшипника расположено радиально внутри относительно второго вращающегося кольца (138) подшипника, первое неподвижное кольцо (124; 324) подшипника расположено радиально внутри относительно второго неподвижного кольца (134; 334) подшипника, и при этом второй подшипник (132) качения перекрывает в осевом направлении первый подшипник (122) качения.
2. 2. Загрузочное устройство по п.1, отличающееся тем, что неподвижный узел колец подшипников изготовлен в виде единой сборочной единицы (880) с двухсторонней рабочей частью.
3. 3. Загрузочное устройство по п.1, отличающееся тем, что неподвижный узел колец подшипников изготовлен из двух отдельных колец, расположенных в непосредственной близости друг к другу.
4. 4. Загрузочное устройство по п.1, отличающееся тем, что неподвижные кольца (124, 134; 324, 334) подшипника расположены так, что первый и второй подшипники (122, 132) качения соосны друг другу.
5. 5. Загрузочное устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что первый зубчатый венец (130; 430; 730) для вращения вращающейся структуры (14) имеет меньший диаметр начальной окружности, чем второй зубчатый венец (140) для регулировки средства распределения.
6. 6. Загрузочное устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что первое вращающееся кольцо (128) подшипника и первый зубчатый венец (130; 430; 730) выполнены цельно и/или второе вращающееся кольцо (138) подшипника и второй зубчатый венец (140) выполнены цельно.
7. 7. Загрузочное устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что первый зубчатый венец (130) имеет зубья (131) шестерни, обращённые радиально внутрь, а второй зубчатый венец (140) имеет зубья (141) шестерни, обращённые радиально наружу.
8. 8. Загрузочное устройство по одному из пп. 1-4, отличающееся тем, что средство распределения содержит выполненный с возможностью регулировки по углу распределительный жёлоб (16), при этом жёлоб смонтирован с возможностью поворота вокруг оси (В) поворота перпендикулярно оси вращения (А) указанной вращающейся структуры, и регулировочную трансмиссию (20), действующую посредством второго зубчатого венца (140) для регулировки угла поворота распределительного жёлоба (16).
9. 9. Загрузочное устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что первый подшипник (122) качения является комбинированным радиальным и осевым упорным подшипником роликового типа, а стационарный корпус (12) служит опорой для вращающейся структуры (14) посредством первого подшипника (122) качения.
10. 10. Загрузочное устройство по п.9, отличающееся тем, что вращающаяся структура (14) посредством соединительного фланца (58) прикреплена к первому вращающемуся кольцу (128) подшипника.
11. 11. Загрузочное устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что первое и второе неподвижные кольца (124, 134; 324, 334) подшипников прикреплены непосредственно к нижней части (70) верхней крышки стационарного корпуса (12).
12. 12. Шахтная печь, преимущественно доменная печь, содержащая загрузочное устройство (110; 210; 310; 410; 510; 610; 710) по одному из предшествующих пунктов.