SU1722233A3 - Устройство дл очистки головки кислородного копь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к устройствам дл  очистки головки кислородного копь , погружаемого в металлургический ковш и несущей измерительный зонд и/или зонд дл  отбора пробы. Цель изобретени  - снижение себестоимости устройства и повышение качества очистки . Устройство содержит фрезерную головку, расположенную на верхнем конце центральной трубы с возможностью перемещени , на котором также размещено центрирующее устройство, представл ющее собой направл ющие ролики. В средней части центральной трубы установлены элементы в виде призматических шпонок дл  защиты от проворачивани . На нижнем конце центральной трубы закреплен гидроцилиндр амортизатора. Привод фрезерной головки выполнен в виде редукторного двигател  и закреплен на центральной трубе. 17 з.п.ф-лы, 3 ил. СО с

Description

Изобретение относитс  к металлургии, а именно к устройствам дл  очистки головки кислородного копь , погружаемого в металлургический ковш и несущей измерительный зонд и/или зонд дл  отбора пробы.

Целью изобретени   вл етс  снижение себестоимости устройства и повышение качества очистки.

На фиг. 1 изображено устройство дл  очистки головки кислородного копь , разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - узел I на фиг, 2.

Копье 1 содержит на своей головке 2 проход щий в направлении ее оси 3 контактный стержень 4 дл  приема измерительного зонда, который на своем свободном конце выполнен с сужающимс  концом 5. В течение процесса измерени  копье 1 погружаетс  насаживаемым на контактный стержень 4 измерительным зондом (не показан),

например, в наход щейс  в конверторе расплав , проход  через плавающий на поверхности расплава шлак, причем головка 2 несколько раз входит в контакт со шлаком. Головка 2 содержит на своей торцовой стороне 6 кольцеобразную выемку 7, в которую вводитс  верхний конец измерительного зонда так, чтобы предотвратить проникновение шлака или расплава в область между контактным стержнем и измерительным зондом. Эта кольцева  выемка 7 и примыкающа  к ней область торцовой стороны 6 головки 2 должны защищатьс  от возникновени  налетов шлака или расплава, чтобы после проведени  измерени , т.е. после сн ти  одного измерительного зонда с контактного стержн , обеспечить возможность насаживани  нового измерительного зонда и достижени  контакта между наход щимис  на нижнем конце контактного стержн  контактных участках 8 и сообщающимис 

XJ

ю ю ю со

00

00

контактными участками измерительного зонда.

С этой целью насаживаемое снизу на контактный стержень 4 очистительное устройство 9 может перемещатьс  в боковом направлении в направлении копь  1 или наоборот . Это очистительное устройство 9 содержит в насаженном состо нии соосно окружающую контактный стержень 4, т.е. проход щую на одной пр мой с осью копь  центральную трубу 10. На верхнем конце, имеющей кольцевое поперечное сечение центральной трубы 10 расположена фрезерна  головка 11, котора  располагаетс  на одной пр мой с центральной трубой 10, однако укреплена в вертикальном направлении без возможности смещени . Фрезерна  головка 11 содержит прилегающую к торцовой поверхности 12 центральной трубы 10, имеющую форму диска, вставку 13, котора  с возможностью вращени  вставлена в отверстие 14 верхней части 15 укрепленного на центральной трубе 10 корпуса 16 передачи. На верхней стороне вставки 13 в выемке 17 крепитс  основание 18 фрезерной головки 11 с фрезеровочными зубь ми 19, форма которых выбрана в соответствии с формой кольцевой выемки 7 головки 2.

Фрезерна  головка жестко соединена с расположенным на одной пр мой с осью 20 центральной трубы 10 и прилегающим ко вставке 13 цилиндрическим зубчатым колесом 21, например, с помощью винтов 22. Цилиндрическое зубчатое колесо 21 укреплено с помощью подшипника 23 с возможностью вращени  на внешней оболочке 24 верхнего конца центральной трубы 10 и прилегает ко внутренней стороне 25 нижней части 26 корпуса 16 передачи, за счет чего оно укреплено без возможности смещени  в осевом направлении. В зацепление с цилиндрическим зубчатым колесом 21 входит шестерн  27, расположенна  в части корпуса 16 передачи, выход щей за пределы области цилиндрического зубчатого колеса. Ось 28 вращени  шестерни 27 проходит параллельно оси 20 центральной трубы 10, причем вал 29 шестерни укреплен с возможностью вращени  с помощью подшипников 30 и 31 в корпусе 16 передачи. Вал 29 шестерни входит своим нижним концом 32 в проход щую параллельно центральной трубе 10, выступающую часть 33 корпуса, котора  оснащена фланцем 34, к которому прифланцован редукторный двигатель 35. Вал 29 шестерни соединен своим нижним концом 32 через муфту 36 с приводным валом 37 редукторного двигател  36. С целью достижени  равновеси  очистительного устройства 9 бугель 38 прикреплен к центральной трубе 10 или к корпусу 16 передачи двум  плечами 39, которые простираютс  до области, противоположной редукторному

двигателю 35 относительно оси 20 центральной трубы 10 и оснащены в этой области противовесом 40.

На верхнем конце центральной трубы 10 предусмотрено центрирующее устройст0 во 41, которое содержит два расположенных в пронизывающем оболочку центральной трубы 10 корпусе и прилегающих к контактному стержню 4 направл ющих ролика 42 и 43, оси 44 которых

5 ориентированы горизонтальной касательно относительно центральной трубы 10 и укреплены с возможностью вращени  в держателе 45, который может смещатьс  в корпусе горизонтально оси 20. Держатели

0 45 и 46 могут фиксироватьс  с помощью установочного винта в их позиции относительно центральной трубы 10, причем позици  направл ющих роликов 43 перед насаживанием очистительного устройства 9

5 на контактный стержень 4 выставл етс  в соответствии с диаметром контактного стержн .

Третий, регулируемый направл ющий ролик 47 центрирующего устройства 41 с

0 также горизонтально ориентированной осью 48 укреплен на высоте обоих фиксируемых направл ющих роликов 43 в креплении , образующем поршень 49 гидравлического цилиндра 50, пронизываю5 щего оболочку центральной трубы 10. Все направл ющие ролики 43 и 47 расположены смещенными под углом около 120° на периметре центральной трубы 10. В держатель 45 регулируемого направл ющего ролика 47

0 ввинчен винт 51с его концом хвостовика, который направл етс  в пластине 52, неподвижно укрепленной на внутреннем пространстве гидравлического цилиндра 50. Головка винта оснащена шайбой 53, кото5 ра  направл етс  с уплотнением по внутренней стенке цилиндра. Между шайбой 53 и пластиной 52 расположены тарельчатые пружины 54, которые отт гивают держатель относительно пластины 53, в результате че0 го регулируемый направл ющий ролик 47 перед началом процесса очистки удерживаетс  на рассто нии от контактного стержн  4. В процессе фрезеровани  регулируемый направл ющий ролик 47 вследствие нагру5 жени  гидравлического цилиндра 50 прижимаетс  к контактному стержню.

В лежащей ниже центрирующего устройства 41 средней области центральной трубы 10 на внешней оболочке укреплены выполненные по принципу призматических

шпонок элементы 55 и 56 дл  защиты от проворачивани , а также стопорное кольцо. На нижнем конце центральной трубы 10 закреплен гидравлический цилиндр 57 амортизатора 58, простирающегос  на прот жении области продолжени  контэкт- ного стержн  4. Головка цилиндра на нижнем конце гидравлического цилиндра 57 образована укрепленной на оболочке цилиндра упорной гайкой в форме шл пы, ос- нование 60 которой содержит центрирующее отверстие и образует упор дл  направл емого в гидравлическом цилиндре 57 кольцевого поршн  59.

Кольцевой поршень 59 содержит выполненное в его нижней области с расширением сквозное отверстие 61, в которое входит конец 5 контактного стержн  4. Сквозное отверстие 61 оснащено на его верхнем конце центрирующим приспособлением 62, которое выполнено в качестве конусной упорной поверхности дл  контактного стержн  4, содержащего в области перехода к продолжению контрупорную поверхность 63, сообщающуюс  с этой упорной поверхностью . На основании 60 упорной гайки укреплены одна внешн   и одна внутренн   направл ющие гильзы 64 и 65 дл  кольцевого поршн  59, расположенные концентрически относительно кольцевого поршн  59 и прилегающие с уплотнением к его внешней или внутренней окружной поверхности. Кольцевой поршень 59 опираетс  с помощью предусмотренной в расширенной нижней области сквозного отверсти  61 пружины 66 сжати  о верхнюю торцовую сторону 67 внутренней направл ющей гильзы 64, за счет чего имеюща  форму конуса упорна  поверхность 62 кольцевого поршн  59 прижимаетс  к контрупорной поверхности 63 контактного стержн  4. Кольцевой поршень 59  вл етс , таким образом, подпружиненным относительно фрезерной головки 11.

Оболочка гидравлического цилиндра 57 содержит проход щее параллельно оси 20 центральной трубы 10 вертикальное отверстие 67 и примыкающее к нему, ведущее радиально наружу горизонтальное отверстие 68, которые образуют канал 69 дл  масла . К этому каналу 69 дл  масла подключена гидравлическа  лини  70, котора  соедин ет имеющее кольцевую форму внутреннее пространство гидравлического цилиндра 57 с внутренним пространством гидравлического цилиндра 50 центрирующего устройства 41. Гидравлическа  лини  70 впадает через разветвительную линию 71 во внутреннее пространство корпуса 16 передачи , причем в разветвительной линии 7.1

предусмотрен регулируемый с помощью манометра 72 редукционный вентиль 73. Оснащенна  обратным вентилем 74 лини  75 дл  подвода масла внешне расположенного резервуара 76 масла впадает в гидравлическую линию 70. Резервуар 76 дл  масла соединен с помощью обратной линии 77 с внутренним пространством корпуса 16 передачи .

0 Очистительное устройство 9 удерживаетс  очистительным манипул тором 78, расположенным на платформе и содержащим вращающуюс  вокруг поворотной оси 79 гильзу 80, на которой расположен радиаль5 но выступающий, состо щий из двух частей рычаг 81, Выступающий рычаг 81 может поворачиватьс  с помощью установочного цилиндра 82, который шарнирно укреплен на рычаге 83, жестко прикрепленном к гильзе

0 80 так, что очистительное устройство 9 может перемещатьс  по имеющей круговую форму траектории А движени . Несуща  очистительное устройство 9, образующа  свободный конец выступающего рычага 8

5 внешн   часть 84 может опускатьс  и подниматьс  относительно укрепленной на поворотной гильзе 80 внутренней части 85 вдоль направл ющей планки 86, котора  укреплена неподвижно на проход щей вниз в

0 вертикальном направлении траверсе 87 внутренней части 85. Вертикальное движение смещени  осуществл етс  с помощью шарнирно укрепленного с одной стороны на вертикальной траверсе 87, а с другой сторо5 ны - на внешней части 84 рычага 81 ходового цилиндра 88. Очистительное устройство 9 опираетс  на седло 89 о внешнюю часть 84 выступающего рычага 81 и может сниматьс  с нее.

0 На платформе нар ду с очистительным манипул тором 78 расположен манипул тор 90 зонда, который содержит расположенную на платформе и поворотную вокруг оси 91 стойку 92. На стойке 92 укреплена

5 выступающа  консоль 93 с возможностью смещени  в вертикальном направлении, на свободном конце которой расположен захват 94, который служит дл  извлечени  зонда из магазина М и передачи зонда к копью 1 или же дл  сн ти  зонда с копь  1, причем

0 зонд удерживаетс  парами 95 цанговых кулачков захвата 94. Захват 94 также может перемещатьс  по имеющей окружную форму траектории Б движени , радиус которой больше радиуса траектории А движени  очистительного устройства 9. Обе траекто5 рии А и Б движени  взаимно пересекаютс  в точке В.

Устройство работает следующим образом .

Захват 94 манипул тора 90 зонда переводитс  на траекторию А движени  очистительного манипул тора 78 в изображенную штрихпунктирной линией позицию Г-при- ема. в которой проложенна  через имею- щие форму окружности отверсти  пар 95 цанговых кулачков ось 96 располагаетс  в точке 73 пересечени . После открывани  пар 95 кулачков очистительное устройство 9 переводитс  из изображенной сплошной линией позиции Д поко  в изображенную штрихпунктирной линией позицию Е передачи , в которой ось 20 центральной трубы 10 располагаетс  в точке В пересечени  траекторий А и Б движени  и на одной пр мой с которой находитс  ось 96, проложенна  через имеющие форму окружности отверсти  пар 95 цанговых кулачков. Положение по высоте очистительного устройства 9 и захвата 94 выбрано при этом таким образом, что средн   область центральной трубы 10 располагаетс  на высоте открытых пар 95 цанговых кулачков, причем пары 95 цанговых кулачков охватывают центральную трубу 10 на высоте элементов 55 дл  защиты от проворачивани .

Центральна  труба 10, внешний диаметр Д которой в средней области приблизительно соответствует диаметру зонда, зажимаетс  парами 95 цанговых кулачков, которые охватывают центральную трубу 10 не полностью, а таким образом, что на свободных концах цанговых кулачков остаетс  зазор дл  элементов 55 защиты от проворачивани . Стопорное кольцо 56 расположено на верхней паре цанговых кулачков, в результате чего центральна  труба 10 не может соскользнуть вниз. В завершение очистительное устройство 9 снимаетс  с седла 89 очистительного манипул тора 78 посредством подъема консоли 93 манипул тора 90 зонда или опускани  седла 89, а захват 94 переводитс  очистительным устройством 9 в изображенную сплошной линией рабочую позицию Ж ниже головки 2, в которой ось 20 центральной трубы 10 проходит на одной пр мой с осью 3 копь  1 (на фиг. 2 в рабочей позиции изображен лишь манипул тор 90 зонда без копь  1 и очистительного устройства 9).

После этого консоль 93 манипул тора 90 зонда переводитс  вверх, а центральна  труба 10 насаживаетс  на контактный стержень 4. После того, как фрезерна  головка 11 будет установлена в соответствующую позицию (приблизительно при 80% общего хода) ниже головки 2, манипул тор 90 зонда после включени  редукторного двигател  35 переключаетс  в режим подачи фрезы с малой скоростью подачи. Прилипшие к головке 2 частицы шлака или металла удал ютс  с помощью фрезеровочных зубьев.

В течение процесса фрезеровани  контактный стержень 4 прижимаетс  своей контрупорной поверхностью 63 к упорной поверхности 62 кольцевого поршн  59 гидравлического цилиндра 57. За счет этого кольцевой поршень 59 смещаетс  против действи  пружин 66 сжати  вниз до момента обеспечени  контакта между имеющей кольцевую форму торцовой поверхностью 97 поршн  и основанием 60 упорной гайки. Подача фрезерной головки 11 ограничиваетс , таким образом, посредством рассто ни  L между торцовой поверхностью 97 поршн  и основанием 60 упорной гайки.

С помощью движущегос  вниз кольцевого поршн  59 вытесн етс  гидравлическое масло из имеющего кольцевую форму внутреннего пространства 98 гидравлического цилиндра 57 и гидравлический цилиндр 50 центрирующего устройства 41 нагружаетс  через гидравлическую линию 80, причем обратное протекание гидравлического масла в резервуар 76 с маслом предотвращаетс  обратным вентилем 74. Регулируемый направл ющий ролик 47 прижимаетс  в результате этого к контактному стержню 4, Давление гидравлического масла возрастает вследствие уменьшени  имеющего кольцевую форму внутреннего пространства 98 гидравлического цилиндра 57 до достижени  максимального давлени , выставленного с помощью манометра 72. После этого отпираетс  редукционный вентиль 73 в разветвительной линии 71 и гидравлическое масло поступает во внутреннее пространство корпуса 16 передачи.

После того, как торцова  поверхность 97 кольцевого поршн  59 гидравлического цилиндра 57 войдет в контакт с основанием 60 упорной гайки, подача манипул тора 90 зонда и редукторный двигатель 35 отключаютс , например, с помощью концевого выключател . Манипул тор 90 зонда опускает очистительное устройство 9 в область ниже контактного стержн  4 и переводитс  в позицию Г приема. После сн ти  очистительного устройства 9 с помощью очистител ьного манипул тора 78 последний , после того, как манипул тор 90 зонда деблокирует очистительное устройство 9 посредством открывани  пар 95 кулачков, переводитс  в позицию Д поко .

В соответствии со следующей формой исполнени  возможны также перевод очистительного устройства 9 с помощью очистительного манипул тора 78 в позицию, в которой ось 3 копь  1 проходит на одной пр мой с осью 20 центральной трубы 10, и

насаживание очистительного устройства 9 с помощью очистительного манипул тора 78 на контактный стержень 4. Длина хода ходового цилиндра 88 должна соответствовать при этом по меньшей мере длине контактного стержн  4.

Возможно также такое построение очистительного устройства, при котором оно  вл етс  независимым от внешнего электропитани . Все элементы гидравлической системы могут располагатьс  совместно с очистительным устройством на одной раме. Электропитание может осуществл тьс  с помощью батареи или иного накопител  энергии, который в этом случае может использоватьс  в качестве противовеса.

Использование данного устройства позвол ет повысить качество очистки головки кислородного копь , снизить его себестоимость , а также повысить надежность работы и увеличить его срок службы.

Claims (18)

1.Устройство дл  очистки головки кислородного копь , содержащее контактный стержень с головкой кислородного копь , погружаемой в ковш и несущей измерительный зонд и/или зонд дл  отбора пробы, фрезерную головку с приводом, установленную с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещени  относительно контактного стержн  на позиции , соосной с головкой кислородного копь , отличающеес  тем, что, с целью снижени  себестоимости устройства и повышени  качества очистки, оно снабжено транспортным средством дл  его перемещени  и центральной трубой, расположен- ной соосно с фрезерной головкой, размещенной на ее верхнем конце, с возможностью вращени , а на нижнем конце центральной трубы установлен с возможностью взаимодействи  с контактным стержнем концевой упор, при этом в верхней части центральной трубы размещено центрирующее устройство дл  контактного стержн , а двигатель фрезерной головки расположен на центральной трубе.

2.Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что концевой упор представл ет собой амортизатор с центральным поршнем , подпружиненным относительно фрезерной головки.

3.Устройство по пп. 1-2, отличающеес  тем, что поверхность взаимодействи  с контактным стержнем концевого упора выполнена конусообразной.

4.Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что центрирующее устройство представл ет собой три направл ющих ролика с горизонтальными ос ми вращени , два из которых зафиксированы относительно центральной трубы, а третий ролик установлен с возможностью регулировки в направлении ее оси.

5.Устройство по п. 4, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что, с целью точной регулировки положени  фиксации направл ющих роликов относительно центральной трубы, каж0 дый из двух направл ющих роликов имеет юстировочное устройство.

6.Устройство по пп. 1-4, отличающеес  тем, что третий направл ющий ролик установлен подпружиненно в направ5 лении, перпендикул рном к оси центральной трубы, с возможностью перемещени  посредством регулирующего гидроцилиндра .

7.Устройство по пп. 2и6, отличаю- 0 щ е е с   тем, что, с целью регулировки

направл ющей ролика, амортизатор выполнен в виде гидроцилиндра, внутренн   полость которого сообщена с регулирующим гидроцилиндром посредством гидравличе- 5 ской линии.

8.Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что двигатель фрезерной головки установлен на выступающем корпусе, размещенном на центральной трубе.

0 9. Устройство по п. 8, от л ича ю щее- с   тем, что двигатель фрезерной головки выполнен редукторным.

10.Устройство по пп. 8-9, отличающеес  тем, что двигатель фрезерной

5 головки св зан с ней посредством муфты и передачи, размещенной в выступающем корпусе.

11.Устройство по пп. 7 и 10, о т л и ч а- ю щ е е с   тем, что гидравлическа  лини 

0 сообщена с корпусом передачи посредством дополнительной линии с регулируемым редукционным вентилем.

12.Устройство по п. 1,отличающе- е с   тем, что поперечное сечение централь5 ной трубы равно поперечному сечению измерительного зонда и/или зонда дл  отбора пробы.

13.Устройство по п. 1,отличающе- е с   тем, что транспортное средство пред0 ставл ет собой манипул тор.

14.Устройство по п. отличающеес  тем, что манипул тор имеет рычаг и седло, установленное на нем с возможностью регулировки по высоте, а устройство

5 дл  очистки головки размещено на седле.

15.Устройство по п. 14, от л ичающе- е с   тем, что рычаг манипул тора состоит из двух самосто тельных частей, нижн   из которых установлена с возможностью регулировки по высоте относительно верхней

части вдоль направл ющей вертикальной планки, закрепленной на верхней части рычага .

16. Устройство попп. 1,8-10, отл ича- ю щ е е с   тем, что оно снабжено L-образ- ным бугелем, один конец которого закреплен на центральной трубе, а на другом конце установлен противовес, при этом двигатель фрезерной головки и противовес рас

положены с противоположных сторон центральной трубы.

17.Устройство по п. 16, отличающеес  тем, что противовес закреплен в виде накопител  энергии.

18.Устройство по п. 17, о т л и ч а ю щ е- е с   тем, что противовес представл ет собой батарею.

т

60 8 65 6Ц 33 w Фиг.1

7J

99

Г

96

82 SJ

Фиг. 2

75,

V

0 85 81 .78

-L

Г-8В

Фиг.З