FI78322B - Konverter. - Google Patents

Description

Konvertteri 1 78322 Tämä keksintö koskee metallurgiaa ja tarkemmin sanoen konverttereita.

5 Keksintöä voidaan käyttää valmistettaessa rauta- ja ei-rautametalleja.

Ehdotettua konvertteria voidaan käyttää menestyksellisimmin teräksen valmistuksessa.

Ennestään tunnetaan konvertteri (vrt. DE-hakemusjul-10 kaisu n:o 2 500 645 IPC C 21 c 5-50, julkaistu 1975), joka käsittää kantorenkaaseen kiinnitetyn vaipan, hammaspyörän ja kippilaitteen, jossa on hidas alennusvaihde. Kantorengas tukeutuu toisella puolellaan laakerituen akselitappiin (vapaa akselitappi), kun taas toisella puolella se tukeutuu 15 kippilaitteen akselitappiin (käyttävä akselitappi). Käyttävä akselitappi on kiinnitetty vapaakantoisesti kippilaitteen hitaan alennusvaiheen laakeriholkkien laakereihin. Hammaspyörä on sijoitettu hitaan alennusvaihteen koteloon ja se on jäykästi yhdistetty käyttävään akselitappiin. Käyt-20 tävä akselitappi on yhdistetty liikkuvasti kantorenkaaseen vääntömomentin siirtämiseksi siihen. Lisäksi kantorengas kykenee kiertymään ja siirtymään aksiaalisuunnassa käyttävän akselitapin suhteen.

Tämän konvertterin kippilaite on tehty kiinteäksi 25 laakerituen kanssa konvertterin kokonaismittojen pienentämiseksi.

Käyttävä akselitappi kohdistaa kuitenkin huomattavan taivutusmomentin hitaan alennusvaihteen koteloon. Konvert-terivaipan sivulle sijoitetun käyttävän akselitapin laake-30 rointiin kohdistuu melkeinpä kaksinkertainen kuorma konvertterin massasta. Tämä aikaansaa hitaan alennusvaihteen kotelon vääntymisen ja laakeroinnin ennenaikaisen vioittumisen johtaen kippilaitteen rajoittuneeseen kuormituskykyyn, useampiin korjauksiin ja konerikkoihin, samoinkuin vähen-35 tyneeseen luotettavuuteen ja kippilaitteen ja yleensä koko konvertterin lyhyempään kestoikään.

2 78322

Ennestään tunnetaan konvertteri (vrt. AT-patentti-julkaisu n:o 336 057 IPC C 21 C 5/46, julkaistu 12.4.1977), joka käsittää kantorenkaaseen kiinnitetyn vaipan, hammaspyörän ja kippilaitteen, johon kuuluu hidas alennusvaihde.

5 Kantorenkaaseen kuuluu kaksi akselitappia, joista toinen (vapaa akselitappi) on sijoitettu tukeen siten, että se voi kiertyä ja siirtyä aksiaalisuunnassa, kun taas toinen (käyttävä akselitappi) on järjestetty kiertymään tuessa, joka toimii kippilaitteen hitaan alennusvaihteen kotelona. 10 Molempien akselitappien järjestäminen siten, että ne voivat kiertyä, on tarpeen tasoittamaan niiden vinoutumaa kan-torenkaassa, mikä normaalisti syntyy valmistettaessa tällaisia kantorenkaita, joissa on akselitapit.

Hammaspyörä on sijoitettu hitaan alennusvaihteen ko-15 teloon ja yhdistetty liikkuvasti käyttävään akselitappiin. Tämä kinemaattinen liitäntä toteutetaan hammastetun renkaan avulla tai hammaspyörän navan sisäpuolelle tehdyllä hammas-tuksella, jossa on olennaisesti suorakylkiset hampaat ja hammastetulla pallomaisella hylsyllä, jossa on tynnyrimäi-20 set hampaat, jotka on kiinteästi liitetty käyttävään akselitappiin työntymään hitaan alennusvaihteen kotelon laake-riholkeissa olevien liukulaakerien läpi.

Tässä konvertterirakenteessa kippilaite on yhdistetty yhdeksi yksiköksi laakerituen kanssa, mikä mahdollistaa 25 konverttien kokonaiskoon pienentämisen. Konvertterin paino on tasaisesti jakautunut liukulaakereille, jotka on kiinnitetty hitaan alennusvaihteen laakeriholkkeihin, jolloin kuormitukset kohdistuvat tasaisemmin hitaan alennusvaihteen koteloon ja kotelon vääntymiset minimoituvat.

30 Kuitenkin suuret yksikköpainot, jotka konvertterin paino siirtää liukulaakereille, aiheuttavat viimemainittujen nopean kulumisen. Jotta liukulaakereihin kohdistuvia yksikköpainoja voitaisiin vähentää, on tarpeen suurentaa niiden kokoa. Tämä puolestaan aiheuttaa käyttävän akseli-35 tapin pituuden kasvun suurentaen sitä taivutusmomenttia, jolle tämän akselitapin liitos laakerirenkaaseen joutuu alttiiksi.

3 78322 Näinollen suuret yksikkökuormat vaikuttavat haitallisesti konverttien kippilaitteen kuormituskykyyn, samoinkuin tekevät siitä vähemmän luotettavan ja alentavat sen käyttöikää.

5 Myöskin käyttävän akselitapin vinoutuman tasaamista rajoittaa luonnostaan itsesäätelevän, tynnyrinmuotoisilla hampailla hammastetun hylsyn kompensointikyky, mikä vaikuttaa haitallisesti konvertterin suorituskykyyn yleisesti.

Lisäksi hammastuksen tekeminen hammaspyörän sisäpin-10 nalle on vaikeaa, jopa mahdotonta, kun se ulottuu tiettyyn syvyyteen. Tämä tekee yllä kuvatun konvertterin vaikeammaksi valmistaa.

Edelleen tunnetaan konvertteri (vrt. USSR Keksijäntodistus n:o 469 752 IPC C 21 C 5/42, julkaistu 13.6.1972), 15 joka käsittää kantorenkaaseen kiinnitetyn vaipan, hammaspyörän ja kippilaitteen, jossa on hidas alennusvaihde.

Kantorenkaassa on kaksi akselitappia, joista toinen (vapaa akselitappi) on kiinnitetty tuen sisään kiertyvästi ja aksiaalisuunnassa siirtyvästi, kun taas toinen (käyttä-20 vä akselitappi) on järjestetty kiertymään sen tuen sisällä, joka myös toimii kippilaitteen hitaan alennusvaihteen kotelona.

Hitaan alennusvaihteen kotelossa ovat laakeriholkit, joihin hammaspyörä viedään navan ja laakerien avulla.

25 Olennaisesti suorakylkisillä hampailla muodostettu hammastus on tehty navan sisäpuolelle hammaspyörän geometrisen akselin ympärille. Hammastus yhdistää hammaspyörän liikkuvasti käyttävään akselitappiin hammastetun pallomaisen hylsyn välityksellä, jossa on tynnyrinmuotoiset 30 hampaat, tämän hylsyn ollessa yhdistetty kiinteästi käyttävään akselitappiin ja ympäröity pallomaisilla holkeil-1 la, jotka on kiinnitetty hitaan alennusvaihteen hammaspyö-·. rän napaan.

Tässä konvertterissa kippilaite on tehty yhdeksi yk-35 siköksi laakerituen kanssa konvertterin kokonaiskoon pienentämiseksi. Konvertterin painon kohdistama voima jakau- 4 78322 tuu tasaisesti laakereihin, jotka sijaitsevat hitaan alen-nusvaihteen kotelon laakeriholkeissa, kuormittaen tasaisemmin hitaan alennusvaihteen koteloa ja vähentäen siten sen herkkyyttä muodonmuutoksille.

5 Tuonkaltainen kippilaite kykenee siirtämään kuiten kin vain suhteellisen rajoitetun vääntömomentin, koska hammaspyörän navassa olevaa syvennystä rajoittaa laakerien koko ja itse navan paksuus, mikä tekee mahdottomaksi taata suurinta mahdollista halkaisijaa hammaspyörän navan hammas-10 tukselle ja hammastetun pallomaisen hylsyn hammastukselle.

Käyttävän akselitapin vinoutuman tasoittamista rajoittaa luonnostaan sen pallomaisen hammastetun hylsyn kom-pensointikyky, jossa on tynnyrinmuotoiset hampaat, vaikuttaen haitallisesti konvertterin kokonaistehoon.

15 Lisäksi hammastuksen tekeminen hammaspyörän navan si säpuolelle on vaikeaa jopa mahdotonta sen tietylle syvyydelle. Se taas tekee konvertterista vaikeammin valmistettavan.

Edelleen tunnetaan konvertteri (vrt. USSR Keksijän-20 todistus n:o 531 851, jukaistu venäjäksi tiedonantolehdes-sä "Discoveries, Inventions, Industrial Designs, Trade Marks" n:o 38, 1976) , joka käsittää kantorenkaaseen kiinnitetyn vaipan, kaksi hammaspyörää ja kaksi kippilaitetta, joissa kummassakin on hidas alennusvaihde. Kantorenkaassa 25 on kaksi käyttävää akselitappia, joista toinen kykenee kiertymään ja siirtymään aksiaalisuunnassa tuessa, joka toimii myös kotelona ensimmäiselle käyttölaitteelle. Toinen käyttävä akselitappi kykenee kiertymään toisessa tuessa, joka toimii kotelona toisen kippilaitteen hitaalle 30 alennusvaihteelle.

Kummankin hitaan alennusvaihteen koteloon laakeri-hoikkien laakereiden varaan on sovitttu hammaspyörä, joka on yhdistetty liikkuvasti akselitappiinsa hammasmaisella liitoksella. Kumpikin akselitappi on kiinnitetty vastaavan 35 hammaspyörän napaan pallomaisella hylsyllä ja hoikilla.

5 78322

Konvertterin kippilaite on samoin viety yhteen laa-kerituen kanssa tarkoituksena vähentää konvertterin koko-naismittoja. Kumpikin käyttävä akselitappi on yhdistetty sitä vastaavaan hammaspyörään hammasmaisella liitännällä, 5 mikä tekee mahdolliseksi kasvattaa akselitapin vinoitumis-kulmaa ja siten lisätä kippilaitteen kompensointikykyä.

Kummankin akselitapin järjestäminen hitaan alennus-vaihteen vastaavan hammaspyörän navan sisälle samoinkuin kummassakin navassa olevan syvennyksen koko, jota rajoitit) taa laakerien koko ja kummankin hammaspyörän navan paksuus, johtavat lopulta siirrettävän vääntömomentin pienenemiseen, akselitapin pienempään halkaisijaan ja siitä johtuvaan alhaiseen akselitapin kuormankantokykyyn.

Senvuoksi tämän keksinnön päämääränä on aikaansaada 15 konvertteri, jossa vältettäisiin yllä kuvatut tekniikan tason haitat, tarkemmin sanoen keksintö kohdistuu sellaisen konvertterin aikaansaamiseen, jossa kippilaitteen hammaspyörä olisi rakennettu siten, että se kasvattaisi käyttölaitteen siirtämää vääntömomenttia ja sen kuormankantoky-20 kyä.

Keksinnön päämäärään päästään konvertterilla, joka käsittää vaipan, joka on kiinnitetty kantorenkaaseen akse-litapeilla, joista toinen on järjestetty tukeen siten, että se kykenee kiertymään ja siirtymään aksiaalisuunnassa, kun 25 taas toinen akselitappi on järjestetty kiertymään toisessa tuessa, jossa kippilaite on hidas alennusvaihde, jonka kotelossa on laakeriholkki ja liikkuvasti akselitappiin yhdistetty hammaspyörä; keksinnön mukaan toinen akselitappi on tuettu hitaan alennusvaihteen kotelon laakeriholkkiin, 30 kun taas hammaspyörä on siirretty tämän laakeriholkin suhteen ja järjestetty koteloon laakeriholkin perään ja samaan * linjaan sen kanssa rengasmaisten tukipintojen välityksellä.

' Ehdotettu rakenne mahdollistaa konvertterin kokonais- mittojen olennaisen pienentämisen yhdessä sen tilavuuska-35 pasiteetin kasvattamisen kanssa, mikä on erityisen edullista uudistettaessa teräksenvalmistuslaitoksia päämääränä suuremman tuotantotehon saavuttaminen.

6 78322

Ehdotetun kaltaisten konverttereiden käyttäminen te-räksenvalmistuslaitoksissa tekee mahdolliseksi säästää huomattavasti lattiapinta-alaa, vähentää laitoksen rakentamiseen liittyviä pääomakustannuksia ja parantaa konvertterien 5 tehoa tekniikan tason konverttereihin verrattuna, muiden olosuhteiden pysyessä samoina.

Toisen (käyttävän) akselitapin järjestäminen hitaan alennusvaihteen kotelon laakeriholkkiin suurikokoisessa laakerissa sallii suurempihalkaisijäisen käyttävän akseli-10 tapin käyttämisen, samoinkuin hammaspyörän pystyruoran geometrisen akselin siirtäminen tämän laakeriholkin suhteen tekee mahdolliseksi yhdistää hammaspyörä liikkuvasti käyttävään akselitappiin hammasliitoksella, jonka hammastuksel-la on mahdollisimman suuri halkaisija. Tämä puolestaan kas-15 vattaa konvertterin kippilaitteen siirtämää vääntömomenttia ja kuormituskykyä.

Lisäksi tuollainen kippilaitteen järjestely on helpompi valmistaa; se myös yksinkertaistaa konvertterin asennusta ja toimintaa.

20 Edellä kuvatut muunnokset tekevät mahdolliseksi pa rantaa konvertterin suoritusominaisuuksia, vähentää korjauksista johtuvia seisonta-aikoja ja kasvattaa konvertterin teollista tehoa.

Keksintö kuvataan nyt yksityiskohtaisemmin sen tiet-25 tyihin toteutusmuotoihin viitaten yhdessä mukaan liitettyjen piirustusten kanssa, joissa: kuvio 1 on yleiskuva konvertterista useamman moottorin käyttölaitteen ollessa asennettuna sen toiselle sivulle; 30 kuvio 2 on leikkauskuva kippilaitteesta; ja kuvio 3 on leikkauskuva muunnellusta keksinnön mukaisesta kippilaitteesta.

Keksinnön mukainen konvertteri käsittää vaipan 1 (kuvio 1), joka on kiinnitetty tasaisella säteittäissuun-35 täisellä välyksellä kantorenkaaseen 2, jossa on vapaa akse-litappi ja käyttävä akselitappi, numeroilla 3 ja vastaavas-

II

7 78322 ti 4 merkityt. Vapaa akselitappi 3 on kiinnitetty uivaan laakeritukeen 5 kyetäkseen kiertymään ja siirtymään aksiaa-lisuunnassa rungon 6 varassa. Käyttävä akselitappi 4 kykenee kiertymään tuen 7 varassa.

5 Tämän tuen 7 sisällä on monimoottorinen käyttölaite 8.

Käyttölaite 8 on kiinteästi liitetty runkoon 9 ja käsittää hitaan alennusvaihteen 10 ja neljä nopeaa alennus-vaihdetta 11, joissa on sähkömoottori 12.

10 Nopeiden alennusvaihteiden 11 lukumäärä voi vaihdel la riippuen halutusta siirtotehosta.

Hitaassa alennusvaihteessa 10 (kuvio 2) on kotelo 13 ja laakeriholkki 14, kotelossa 13 on hammastettu pyörä 15, joka voi tarttua neljään kytkinakseliin 16, joiden varaan 15 nopeat alennusvaihteet 11 (kuvio 1) on asennettu. Kussakin kytkinakselissa 16 (kuvio 2) on kaksi rullaa 17. Laakeri-hoikkiin 14 on tuettu renkaan 2 (kuvio 1) käyttävä akseli-tappi 4 pallomaisen hoikin 18 avulla (kuvio 2), jota ympäröivät pallomaiset laakerien 21 sisäpuolella olevat vaipat 20 19 ja 20, jotka on kiinnitetty paikoilleen laakeriholkin 14 syvennykseen.

Tällainen käyttävän akselitapin 4 järjestely tekee mahdolliseksi sen halkaisijan kasvattamisen suurimmaksi mahdolliseksi ja lisää siten käyttölaitteen 8 (kuvio 1) 25 kuormankantokykyä.

Hammastettu pyörä 15 (kuvio 1) on yhdistetty liikkuvasti käyttävään akselitappiin 4 hammastetun hylsyn 22 ja hammastetun vaipan 23 välityksellä. Hammastettu hylsy 22 on kiinteästi liitetty käyttävän akselitapin 4 toiseen päähän 30 24 ja sitä estää siirtymästä aksiaalisuunnassa päätylevy 25. Hammastettu vaippa 23 on järjestetty hammastetun pyörän 15, jossa on hammastus 27, navan 26 sisään.

Hammastetun vaipan 23 aksiaalisuuntaista siirtymistä rajoittaa päätylevyn 29 ulostyöntyvä osa 28.

35 Hammastettua pyörää 15 on siirretty hitaan alennus- vaihteen 10 kotelon 13 laakeriholkin 14 suhteen ja se on 8 78322 järjestetty tähän koteloon laakeriholkin 14 syvennyksen perään ja sen kanssa samaan linjaan.

Tällainen hammastetun pyörän 15 järjestely mahdollistaa pyörän 15 vapauttamisen konvertterin painosta, samoin-5 kuin hammastetun hylsyn 22 ja hammastetun vaipan 23 halkaisijan tekemisen mahdollisimman suureksi, jolloin käyttölaitteella 8 voidaan siirtää suurempi vääntömomentti.

Hammastettu pyörä 15 on keskiöity ja kiinnitetty ak-siaalisuunnassa ja säteittäissuunnassa laakeriholkin 14 10 syvennyksen suhteen rengasmaisten laakeripintojen 30 avulla, jotka on tehty hammastetun pyörän 15 otsapintoihin ja toimivat kytkinakselien 16 rullien 17 kanssa yhteistyössä.

Jos rullat 17 on kiinteästi yhdistetty kytkinakse-leihin 16, ne pyörivät luistamatta hammastetun pyörän 15 15 rengaspinnoissa 30, jolloin kunkin rullan 17 halkaisija on sama kuin kytkinakselin 16 hampaiden jakoympyrä. Rullien 17 halkaisija valitaan rakennetarkastelusta lähtien, jos nämä rullat 17 on kiinnitetty kytkinakseleihin 16 siten, että ne pääsevät liikkumaan.

20 Viitaten nyt kuvaan 3 esitetään toinen muunnos käyt tävän akselitapin 4 järjestämisestä hitaan alennusvaihteen 10 kotelon 13 laakeriholkkiin 14.

Tässä tapauksessa käyttävä akselitappi 4 on järjes-: tetty laakeriholkkiin 14 käyttäen suurikokoista pallomaista 25 laakeria 31. Tällainen järjestely yksinkertaistaa käyttä-*- vän akselitapin 4 asentamista hitaan alennusvaihteen 10 ko telon 13 laakeriholkkiin 14.

Kuvio 3 kuvaa myös toisen muunnelman hammastetun pyörän 15 keskiöimisestä ja kiinnittämisestä aksiaalisuunnassa 30 ja säteittäissuunnassa laakeriholkin 14 syvennyksen suhteen. Tämä hammastetun pyörän 15 keskiöiminen ja kiinnittäminen tehdään rengasmaisten laakeripintojen 32 avulla, jotka on järjestetty hammastetun pyörän 15 navan 26 ulkopintoihin.

35 Nämä rengaspinnat 32 tarttuvat tavallisiin eli liuku- laakereihin 33, jotka on kiinnitetty hitaan alennusvaihteen 9 7.8322 10 kotelon 13 sisään, mikä mahdollistaa käyttölaitteen 8 rakenteen yksinkertaistamisen.

Edellä esitetty huomioiden hammastetun pyörän sijoittaminen hitaan alennusvaihteen 10 koteloon 13 ja sen 5 siirtäminen laakeriholkin 14 syvennyksen suhteen syvennyksen perään ja samaan linjaan sen kanssa tekee mahdolliseksi vapauttaa hammaspyörä 15 konvertterin painosta, samoinkuin varmistaa, että hammastetulla vaipalla 23 on maksimihal-kaisija suuremman vääntömomentin siirtämiseksi käyttölait-10 teestä 8.

Lisäksi käyttövoiman siirtävän akselitapin 4 järjestäminen laakeriholkkiin 14 pallomaisen hoikin 18, pallomaisen vaipan 19, 20 ja laakerien 21 avulla tekee mahdolliseksi kasvattaa sen halkaisija maksimiin ja siten suurentaa 15 konvertterin käyttölaitteen 8 kuormituskykyä.

Ehdotettu konvertteri toimii seuraavalla tavalla.

Konvertteri panostetaan vaaditulla määrällä metalli-romua, minkä jälkeen kuuma metalli lisätään ja konvertteri palautetaan pystyasentoon hapen syöttämiseksi sinne.

20 Konvertterin toiminnan aikana tapahtuu renkaassa 2 lämpölaajenemista akselitappien 3 ja 4 suunnassa.

Tämä laajeneminen kompensoidaan uivan laakerituen 5 siirtymisellä.

Konvertteri kallistetaan käynnistämällä sähkömootto-25 rit 12.

Vääntömomentti siirretään sähkömoottoreista 12 nopeilla alennusvaihteilla 11 kytkinakselien 16, hammaspyörän 15, hammastetun vaipan 23 ja hammastetun hoikin 22 kautta käyttävään akseliin 4, joka puolestaan siirtää vään-30 tömomentin konvertterin renkaaseen 2 ja vaippaan 3.

Toiminnan aikana vapaan akselitapin 3 kulmasiirtymä kompensoidaan uivan laakerituen 5 laakeroinnilla, jolloin käyttävän askelitapin 4 kulmasiirtymä kompensoidaan pallomaisella hoikilla 18.

35 Konvertteria asennettaessa on mahdollista, että uivan tuen 5 laakerointi ja monimoottorikäytön 8 käsittävän tuen 10 78 322 7 laakeriholkin 14 syvennys eivät ole samassa linjassa ak-siaalisuunnassa.

Käytön aikana kuitenkin tämän koaksiaalisuuden puutteen korvaa uivan tuen 5 laakerointi ja pallomaisen hoikin 5 18 kiertyminen pallomaisten vaippojen 19 ja 20 suhteen, kun taas hammastettu holkki 22 ja hammastettu vaippa 23 siirtyvät samanaikaisesti hammaspyörän 15 navan 26 suhteen.

Kun syvennykset ovat samassa linjassa aksiaalisuun-nassa konvertteria kallistettaessa, pallomainen holkki 18, 10 hammastettu holkki 22 ja hammastettu vaippa 23 pysyvät paikoillaan pallomaisten vaippojen 19 ja 20 ja hammaspyörän 15 navan 26 suhteen varmistaen täten käyttölaitteen 8 ja koko konvertterin suuremman luotettavuuden ja pitemmän käyttöiän.

15 Toiminnan aikana rengasmaiset laakeripinnat 30 estä vät hammaspyörän 15 aksiaalisuuntaiset siirtymät ja niitä voidaan kuormittaa pienemmillä säteittäissuuntaisilla kuormilla johtuen hammaspyörän 15 massan tasapainottamisesta niillä säteittäissuuntaisilla voimilla, jotka vaikuttavat 20 hammaspyörän 15 tarttuessa käyttäviin kytkinakseleihin 16, jotka on järjestetty ennaltamäärättyyn järjestykseen sen ympärille.

Claims (1)

11 78322 Patenttivaatimus Konvertteri, käsittäen akselitapeilla (3,4) kanto-renkaaseen (2) kiinnitetyn vaipan (1), joista akselitapeis-5 ta toinen (3) on järjestetty tukeen (5) siten, että se kykenee kiertymään ja siirtymään aksiaalisuunnassa, kun taas toinen akselitappi (4) on järjestetty kiertymään toisessa tuessa (7), jossa on kippilaite (8), jossa on hidas alen-nusvaihde (10) , jonka kotelossa (13) on laakeriholkki (14) 10 ja liikkuvasti toisen akselitapin (4) kanssa yhdistetty hammaspyörä (15), tunnettu siitä, että toinen akselitappi (4) on tuettu hitaan alennusvaihteen kotelon (13) laakeriholkkiin (14), kun taas hammaspyörää (15) on siirretty tämän laakeriholkin (14) suhteen ja järjestetty kote-15 loon (13)·laakeriholkin (14) perään ja samaan linjaan sen kanssa rengasmaisten tukipintojen (30) välityksellä. »· . Sf