UA125191C2 - Пристрій для витягання частини фурменого приладу - Google Patents

Abstract

У заявці описаний витягувальний пристрій, призначений для витягання з печі шахтного типу частини фурменого приладу, зокрема фурми або фурменого холодильника, і який містить несучу раму, яка включає позиційні елементи, виконані з можливістю позиціонування пристрою щодо стінки печі. Пристрій також містить каретку, яка спирається на несучу раму. Каретка виконана з можливістю переміщення в напрямку, радіальному щодо стінки печі. Крім того, пристрій містить витягувальну штангу, перший кінець якої кріпиться до каретки, а другий кінець з'єднується з частиною фурменого приладу, причому на першому кінці витягувальної штанги передбачений стопор. Пристрій також містить ударну систему, яка впливає на стопор витягувальної штанги в напрямку від стінки печі. Пристрій містить механізм попереднього напруження, розташований на несучій рамі. Механізм попереднього напруження виконаний з можливістю застосування навантаження до каретки в напрямку від стінки печі.

Description

Галузь техніки, до якої відноситься винахід

Даний винахід відноситься загалом до пристроїв для одержання компонентів системи вдування газу, або частин фурменого приладу, в доменній печі. Зокрема, винахід відноситься до витягувального пристрою, призначеного для витягання фурми або фурменого холодильника зі стінки доменної печі.

Рівень техніки

Роботи з технічного обслуговування, що виконуються під час зупинки доменної печі, зазвичай включають заміну частин фурменого приладу. Фурмений прилад містить сопло, через яке гази вдуваються в піч. Сучасні доменні печі зазвичай містять більше 20 таких фурмених приладів / фурм, розташованих по колу стінки доменної печі. Фурми зазвичай розміщуються всередині фурменого холодильника, який містить контур для охолоджувальної рідини. Фурма і фурмений холодильник щільно впресовуються в отвір у стінці печі.

Через дуже важкі експлуатаційні умови в амбразурі фурменого приладу фурми, а часто і фурмені холодильники, можуть отримати серйозні пошкодження, що потребують їхньої заміни.

Частини фурменого приладу часто прогорають або деформуються, що перешкоджає нормальній роботі печі. Такі пошкодження можуть також призвести до витоку газу або води в простір навколо печі, що являє собою істотний фактор ризику для здоров'я і безпеки робітників, які знаходяться поряд з піччю.

Термін служби фурми варіюється від декількох днів до декількох місяців, що обумовлює необхідність проведення неодноразово повторюваних операцій з технічного обслуговування в порівняно короткі проміжки часу. Крім того, частини фурменого приладу виготовляються з металу і важать приблизно від 100 до 1000 кг, що перетворює їх заміну вручну в складну задачу. Тому розробка технічних рішень для швидкої і простої заміни частин фурменого приладу в доменній печі є важливою складовою вдосконалення самих доменних печей.

Були розроблені технічні рішення для механізації і спрощення витягання частини фурменого приладу. Ці рішення здебільшого основані на використанні будь-якого тягнучого механізму або ударного інструмента. Одне з таких рішень, що відповідають рівню техніки, представлене в публікації ОЕ 1583205, яка описує пристрій, який містить ударний інструмент, встановлений на візку, який регулюється по висоті. Візок кріпиться до стінки печі болтами. Ударний інструмент

Зо забезпечений засобами захоплення, що вводяться в зачеплення з верхньою частиною фурми.

Ударний інструмент являє собою звичайний електричний ударний інструмент вібраційного типу.

Інше технічне рішення представлене в публікації ЕР 0443126, де описаний пристрій для монтажу і демонтажу фурми в доменній печі, який містить поршень гідравлічного циліндра, з'єднаний зі штангою. Штанга забезпечена робочим органом, який з'єднується з фурмою.

Поршень виконаний з можливістю переміщення штанги в двох напрямках для встановлення фурми в піч або для витягання фурми з печі.

Крім цього, пристрій для витягання фурми з доменної печі описаний також у публікації УМО 2012177964. Пристрій виконаний з можливістю переміщення за допомогою стріли невеликого екскаватора. Пристрій містить ударний інструмент, який приводиться в дію оператором екскаватора. Ударний інструмент також забезпечений елементом для витягування фурми.

Нарешті, в публікації 50 1289886 А! описаний пристрій для заміни сопла фурменого приладу в доменній печі. Пристрій містить каретку і групу рухомих важелів для витягання старої фурми і встановлення нової. Пристрій містить робочий орган, виконаний з можливістю утримання фурми. Для фіксації робочого органу на фурмі технік може повернути спеціально передбачений для цього штурвал. Робочий орган також містить вібраційний ударний інструмент, який приводиться в дію для витягання фурми.

Всім технічним рішенням, що відповідають рівню техніки, притаманні одні й ті ж недоліки.

Вони полягають у тяжкості використовуваного обладнання та великій кількості операцій, потрібних для його монтажу і демонтажу, що уповільнює процес технічного обслуговування.

Крім того, це обладнання повинне приводитися в дію оператором, якому доводиться перебувати в безпосередній близькості до нього. Внаслідок цього оператор може зазнати впливу токсичних газів в разі їхнього витоку з печі.

Крім того, при витяганні будь-якої частини фурменого приладу пригонка цієї частини до її тримача часто буває незадовільною через застрявання матеріалу, який потрапив з внутрішнього простору печі, або внаслідок погіршеного стану самої частини. Тягового зусилля пристроїв для витягування, що відповідають рівню техніки, виявляється, як правило, недостатньо для витягання фурми або фурменого холодильника з конічного посадкового гнізда.

Цю проблему можуть не вирішити навіть ударні інструменти, що забезпечують енергію удару до 500 Дж. Внаслідок цього частини фурменого приладу часто доводиться витягати вручну з 60 ризиком для здоров'я і безпеки.

Розкриття винаходу

З вищевикладеного випливає, що існує потреба в технічному рішенні, що дозволяє вдосконалити процес витягання частин фурменого приладу зі стінки доменної печі. Більш конкретно, завданням даного винаходу є створення вдосконаленого витягувального пристрою, який має більше зусилля витягання і який є зручнішим в експлуатації.

Усунення вищевказаних недоліків забезпечується у винаході за допомогою витягувального пристрою, призначеного для витягання з печі шахтного типу частини фурменого приладу, зокрема фурми або фурменого холодильника, і який містить несучу раму, яка включає позиційні елементи, виконані з можливістю позиціонування пристрою щодо стінки печі. Особливі переваги винахід забезпечує в контексті застосування з метою витягання будь-якої затиснутої частини фурменого приладу. Пристрій також містить каретку, яка спирається на несучу раму. Каретка може переміщатися в напрямку, радіальному щодо стінки печі. Стінка печі зазвичай має круглу форму, так що каретка здійснює рух у напрямку, перпендикулярному до стінки. Пристрій також містить витягувальну штангу, перший кінець якої кріпиться до каретки, а другий кінець з'єднується з частиною фурменого приладу, причому на першому кінці витягувальної штанги передбачений стопор. Пристрій також містить ударну систему, яка впливає на стопор витягувальної штанги в напрямку від стінки печі або в напрямку, радіальному щодо стінки печі, і з орієнтацією від цієї стінки. Ударна система завдає різкий удар по стопору. Пристрій містить механізм попередньої напруги, розташований на несучій рамі. Механізм попередньої напруги виконаний з можливістю застосування навантаження до каретки в напрямку від стінки печі, причому в ході процесу витягання навантаження залишається по суті постійним.

Механізм попереднього напруження відштовхує каретку від стінки печі. Витягувальна штанга, будучи прикріпленою до каретки, відштовхується разом з останньою від стінки печі. При цьому зусилля, прикладене до витягувальної штанги механізмом попереднього напруження, передається частині фурменого приладу. У деяких випадках цього зусилля може виявитися достатньо для витягування частини фурменого приладу зі стінки. Якщо, проте, витягти частину фурменого приладу зі стінки печі не вдається, то при збереженні по суті постійного зусилля, що здійснюється механізмом попереднього напруження, використовують ударну систему для застосування ще більшого зусилля. Механізм попереднього напруження і ударна система

Зо являють собою автоматичні пристрої, які не потребують безпосередньої присутності оператора.

Як буде детально описано нижче, для витягання частини фурменого приладу спочатку встановлюють, за допомогою придатних засобів, пристрій перед фурменим приладом, з'єднують другий кінець витягувальної штанги з частиною фурменого приладу, після чого активують механізм попереднього напруження з метою застосування по суті постійного навантаження до каретки. Якщо навантаження при попередньому напруженні виявляється недостатньо для витягування фурми, то активують ударну систему для нанесення різкого удару по стопору. Витягання фурми відбувається внаслідок комбінованого впливу двох зусиль, обумовлених різким ударом і навантаженням при попередньому напруженні.

Витягувальний пристрій містить два механізми, а саме механізм попереднього напруження і ударну систему, виконані з можливістю створення механічних зусиль, потрібних для витягання частини фурменого приладу зі стінки печі. Поєднання зусиль, створюваних цими двома механізмами, забезпечує застосування більшого зусилля витягання, ніж у разі витягувальних пристроїв, що відповідають рівню техніки.

Одна з переваг винаходу полягає в тому, що експлуатація витягувального пристрою не вимагає використання будь-яких складних механічних компонентів. Всі елементи витягувального пристрою можна з'єднати один з одним за допомогою звичайних механічних сполучних елементів, таких як болти або гвинти. Це дуже спрощує технічне обслуговування і ремонт витягувального пристрою. Винахід сприяє скороченню часу, що витрачається на технічне обслуговування, і тривалості простою шахтної печі.

Крім того, елементи витягувального пристрою можуть бути швидко замінені в разі потреби його переналагодження на різні частини фурменого приладу або зміни експлуатаційних характеристик пристрою залежно від потреби отримання більшого або меншого зусилля витягання. Цей витягувальний пристрій привносить гнучкість у процес витягання частин фурменого приладу.

Витягувальний пристрій, запропонований у винаході, можна переміщати за допомогою автонавантажувача з вилковим захватом, але його можна досить легко переміщати і за допомогою ручного вилкового візка для піддонів.

Ударна система містить ударник, виконаний з можливістю прилягання впритул до стопору витягувальної штанги, принаймні одну пружину, розташовану між ударником і кареткою і бо з'єднану з ними, механізм навантаження і спусковий механізм. Принаймні одна пружина виконана з можливістю зміщення ударника щодо стопора. Механізм навантаження виконаний з можливістю переміщення ударника проти зміщення пружини. Спусковий механізм виконаний з можливістю введення ударника в зачеплення з механізмом навантаження і виведення ударника з цього зачеплення. Протягом фази навантаження спусковий механізм знаходиться в зачепленні з ударником, забезпечуючи в такий спосіб накопичення енергії в пружині. При активації спускового механізму відбувається вихід ударника і механізму навантаження із зачеплення і різке вивільнення енергії, накопиченої в пружині, що має наслідком швидке переміщення ударника в напрямку стопора витягувальної штанги. У результаті удару, що завдається ударником по стопору, на витягувальну штангу здійснюється різкий вплив, який сприяє витяганню частини фурменого приладу. Дія ударної системи основана на різких ударах і точковому застосуванні зусилля до частини фурменого приладу з метою її витягання. За своєю головною функцією вона відрізняється від типової вібраційної ударної системи, дія якої базується на вібраційному ефекті, що використовується для переміщення частини фурменого приладу.

Механізм навантаження і спусковий механізм можуть при цьому працювати по черзі, забезпечуючи кидок ударника в напрямку стопора витягувальної штанги. Ці операції можуть повторюватися, в міру потреби, багаторазово доти, поки частина фурменого приладу не буде витягнута зі стінки печі. У спусковому механізмі використовується реакція пружини, що забезпечує швидке прискорення і ефективну ударну дію.

Ударник може являти собою циліндр, співвісно розташований навколо витягувальної штанги. Такий ударник може мати, наприклад, круглу або квадратну основу. Можливі, однак, і інші форми. У переважних варіантах здійснення винаходу стопор теж виконаний у вигляді циліндра. У цих варіантах здійснення винаходу стопор забезпечує рівномірний розподіл зусиль, що впливають на кінець витягувальної штанги. Проштовхування витягувальної штанги завжди відбувається в одному і тому ж прямолінійному напрямку, завдяки чому обмежуються неконтрольована вібрація і потенційна можливість пошкодження витягувального пристрою. Крім того, перевага цих варіантів здійснення винаходу полягає в більшій стійкості з'єднання між штангою і частиною фурменого приладу.

Механізм навантаження містить принаймні один виконавчий орган навантаження.

Зо Виконавчий орган навантаження може являти собою пневматичний виконавчий орган.

Пневматичний виконавчий орган є більш дешевим, надійним і простим в обслуговуванні, ніж, наприклад, гідравлічний виконавчий орган.

У переважних варіантах здійснення винаходу спусковий механізм містить гак, виконаний з можливістю входу в зачеплення з ударником або виходу з цього зачеплення. Гак являє собою просте і надійне технічне рішення, що забезпечує швидке з'єднання і роз'єднання механізму навантаження і ударника. Це, крім того, спрощує ремонт.

Гак переважно входить в зачеплення з радіальним виступом, передбаченим на ударнику. Це технічне рішення також має перевагу через свою механічну простоту, що сприяє швидкому і простому технічному обслуговуванню.

Гак переважно приводиться в дію спусковим виконавчим органом. Спусковий виконавчий орган переважно являє собою пневматичний виконавчий орган. Пневматичний виконавчий орган є досить надійним і має переваги, вказані вище.

У переважних варіантах здійснення винаходу механізм попереднього напруження містить принаймні один виконавчий орган попереднього напруження, який може являти собою пневматичний виконавчий орган. Як згадувалося вище, пневматичний виконавчий орган має багато переваг. Крім того, для отримання великого механічного зусилля, що забезпечує попереднє напруження, можна використовувати більше одного виконавчого органу.

Енергія удару ударної системи по витягувальній штанзі знаходиться в діапазоні між 1000 і 1500 Дж. Така енергія удару забезпечується поєднанням зусиль, прикладених механізмом попереднього напруження і ударною системою. Вона перевершує енергію, одержувану при використанні витягувальних пристроїв, що відповідають рівню техніки, і дозволяє витягувати частину фурменого приладу з печі навіть у тих випадках, коли ця частина сильно затиснута в стінці.

Витягувальний пристрій може управлятися дистанційно. Після установки витягувального пристрою біля стінки печі немає потреби в знаходженні оператора поруч з ним для виконання будь-яких операцій. Це знижує ризики для здоров'я і безпеки оператора під час витягання частини фурменого приладу.

Другий кінець витягувальної штанги містить захватний інструмент, призначений для захоплення частини фурменого приладу. Захватний інструмент може являти собою змінний бо інструмент, що підвищує експлуатаційну гнучкість пристрою. Захватний інструмент можна з'єднати з будь-якою поверхнею частини фурменого приладу або з будь-якою додатковою деталлю, спеціально передбаченою в конструкції цієї частини фурменого приладу.

Іншим завданням винаходу є створення способу витягання частини фурменого приладу, зокрема фурми або фурменого холодильника, з печі шахтного типу. Спосіб включає такі етапи: - підготовку витягувального пристрою, описаного вище, - позиціонування витягувального пристрою щодо стінки печі, - з'єднання витягувальної штанги з частиною фурменого приладу, - приведення в дію механізму попереднього напруження з метою застосування по суті постійного зусилля попереднього напруження до частини фурменого приладу, - приведення в дію ударної системи з метою витягання частини фурменого приладу за допомогою нанесення різкого удару по стопору при одночасному застосуванні постійного зусилля попереднього напруження до каретки.

Цей спосіб зберігає всі переваги витягувального пристрою, запропонованого у винаході.

Витягання частини фурменого приладу виконується швидко і не вимагає знаходження оператора поруч із витягувальним пристроєм.

У різних варіантах здійснення винаходу цей спосіб реалізується з використанням витягувального пристрою, який містить ударник, принаймні одну пружину, механізм навантаження і спусковий механізм, описані вище. У цих варіантах здійснення винаходу етап приведення в дію ударної системи включає такі кроки: - переведення механізму навантаження в положення зачеплення, в якому спусковий механізм може ввести ударник у зачеплення з механізмом навантаження, - переведення спускового механізму в замкнуте положення, в якому ударник входить у зачеплення з механізмом навантаження, - переведення механізму навантаження у заведене положення, в якому ударник відведений від стопора, - переведення спускового механізму в розімкнуте положення, в якому ударник виходить із зачеплення з механізмом навантаження.

Якщо є потреба, етап приведення в дію ударної системи може бути повторений декілька разів аж до відриву частини фурменого приладу від стінки печі і її витягання.

Зо Короткий опис креслень

Інші особливості та переваги винаходу будуть зрозумілі з наведеного нижче детального опису варіантів його здійснення, які не носять обмежувальний характер і які представлені з посиланнями на додані креслення, на яких показано: фіг. 1 - перспективне зображення витягувального пристрою в одному з варіантів здійснення винаходу, фіг. 2 - вид збоку в поперечному розрізі витягувального пристрою, показаного на фіг. 1, на першому робочому етапі, фіг. З - вид зверху в поперечному розрізі витягувального пристрою, показаного на фіг. 1, на першому робочому етапі, фіг. 4 - вид зверху в поперечному розрізі витягувального пристрою, показаного на фіг. 1, на другому робочому етапі, фіг. 5 - вид зверху в поперечному розрізі витягувального пристрою, показаного на фіг. 1, на третьому робочому етапі, фіг. 6 - вид зверху в поперечному розрізі витягувального пристрою, показаного на фіг. 1, на четвертому робочому етапі.

Опис переважних варіантів здійснення винаходу

На фіг. 1-3 показаний витягувальний пристрій 10, який відповідає переважному варіанту здійснення винаходу. Всередині стінки 14 доменної печі в загальному випадку розташовується декілька фурм 12, призначених для подачі гарячого газу в піч. Для витягання фурми 12 спочатку потрібно витягти частини труб (не показані), з'єднані з фурмою 12. Ці операції не охоплені контекстом винаходу. У даному описі мається на увазі, що до фурми вже є доступ і що частини труб попередньо витягнуті.

Сам витягувальний пристрій 10 описаний із посиланнями одночасно на фіг. 1-3. На фіг. 3-6 представлені ілюстрації робочих етапів, виконуваних при використанні витягувального пристрою 10.

Фурма 12 розташована в стінці 14 печі, зазвичай всередині фурменого холодильника 16.

Фурма 12 і фурмений холодильник 16 щільно затиснуті в конічному посадковому гнізді, яке звужується в напрямку внутрішнього простору печі.

У процесі роботи розташовують витягувальний пристрій 10 навпроти зовнішньої поверхні 17 бо стінки 14 печі таким чином, щоб забезпечити доступ до фурми 12, що підлягає витяганню. Варто відзначити, що хоча даний опис і обмежується, з міркувань стислості, витяганням фурми 12, витягувальний пристрій виконаний також із можливістю витягання (яке зазвичай виконується як окремий етап) фурменого холодильника 16 зі стінки 14 печі.

Витягувальний пристрій 10 містить несучу раму 18 з позиційними елементами 20, призначеними для входження в контакт із зовнішньою поверхнею 17 стінки 14 печі.

Витягувальний пристрій 10 також містить каретку 22, яка спирається на несучу раму 18.

Каретка 22 може переміщатися в напрямку, радіальному щодо стінки 14 печі. Каретка може бути забезпечена колесами (не показані) для кочення по несучій рамі 18. В альтернативному варіанті каретка 22 може розташовуватися на несучій рамі 18 з можливістю ковзання.

Витягувальний пристрій 10 містить витягувальну штангу 24, перший кінець 26 якої кріпиться до каретки 22, а другий кінець 28 виконаний з можливістю з'єднання з фурмою 12. На першому кінці 26 витягувальної штанги 24 передбачений стопор 30, тоді як на другому кінці 28 цієї штанги передбачений захватний інструмент 32, який виконує захоплення фурми 12, що підлягає витяганню.

Витягувальний пристрій 10 також містить ударну систему 34, яка діє на стопор 30 витягувальної штанги 24 в напрямку від стінки 14 печі.

Нарешті, витягувальний пристрій 10 містить механізм 36 попереднього напруження, розташований на несучій рамі 18. Механізм 36 попереднього напруження виконаний з можливістю застосування механічного навантаження до каретки 22 в напрямку від стінки 14 печі.

Несуча рама 18 може являти собою металевий каркас, виконаний з можливістю підтримки інших елементів пристрою 10. Несуча рама 18 містить вертикальну передню поверхню 38, яка орієнтована в напрямку стінки 14 печі і з якою з'єднані позиційні елементи 20, і верхню поверхню 44, на яку спирається каретка 22.

Верхня поверхня 44 несучої рами 18 включає по суті горизонтальну площину, на якій розташована, з можливістю переміщення, каретка 22. Каретка 22 може бути забезпечена колесами (не показані), що входять у зачеплення з напрямними (не показані), розташованими на верхній поверхні 44 несучої рами 18.

Позиційний елемент 20, прикріплений до передньої поверхні 38 несучої рами 18, містить три металеві ніжки 54, виконані з можливістю входження в контакт зі стінкою 14 печі. В ілюстрованих варіантах здійснення винаходу, де пристрій 10 показаний розташованим біля стінки 14 печі, дві металеві ніжки 54 можуть знаходитися в одній горизонтальній площині з обох сторін пристрою 10, а третя ніжка може розташовуватися під ними, в результаті чого утворюється Т-подібна конфігурація. Позиційний елемент 20 перешкоджає обертальному або поступальному руху пристрою 10 під час роботи. Можуть бути передбачені й інші конфігурації металевих ніжок. Так, три металеві ніжки можуть розташовуватися на однаковій відстані одна від одної. Може бути передбачено більше трьох ніжок.

Позиційний елемент 20 переважно кріпиться до передньої поверхні 38 роз'ємним чином, наприклад, гвинтами або аналогічними засобами. Позиційний елемент 20 можна замінювати з метою підгонки до іншої стінки печі, чим забезпечується адаптованість пристрою.

У показаному варіанті здійснення винаходу механізм 36 попереднього напруження містить два виконавчі органи 58 попереднього напруження. Виконавчі органи 58 попереднього напруження являють собою два поршні пневматичних циліндрів, закріплених між несучою рамою 18 і кареткою 22 таким чином, що при висуванні виконавчих органів 58 попереднього напруження каретка 22 відводиться від стінки 14 печі. У свою чергу, всування виконавчих органів 58 попереднього напруження призводить до переміщення каретки 22 в напрямку стінки 14 печі.

З'єднання між виконавчими органами 58 попереднього напруження і несучою рамою 18, так само як і з'єднання між виконавчими органами 58 попереднього напруження і кареткою 22, може бути реалізоване за допомогою будь-яких придатних засобів.

У переважних варіантах здійснення винаходу виконавчі органи 58 попереднього напруження мають розміри, які дозволяють прикладати до каретки механічне штовхальне зусилля в діапазоні між 1,2 і 2,0 тоннами.

З кареткою 22 з'єднаний перший кінець 26 витягувальної штанги 24. Таким чином, оскільки виконавчі органи 58 попереднього напруження впливають на каретку 22 в напрямку від стінки 14 печі, такий же вплив здійснюється на витягувальну штангу 24, з'єднану своїм другим кінцем з фурмою 12. Отже, зусилля, що прикладається до каретки 22, передається через витягувальну штангу 24 також і на фурму 12.

Витягувальна штанга 24 може бути з'єднана з кареткою 22 роз'ємним чином, наприклад, за бо допомогою гвинтів, що дозволяє замінювати витягувальну штангу 24. В альтернативному варіанті витягувальна штанга 24 може містити першу ділянку 62, з'єднану з кареткою 22, і другу ділянку 63, роз'ємним чином з'єднану із першою ділянкою 62 за допомогою з'єднувальної ділянки 64. Таким чином, друга ділянка 63 штанги є замінною. З'єднувальну ділянку 64 може пов'язувати друга ділянка 63 і перша ділянка 62 штанги за допомогою, наприклад, нарізного або байонетного з'єднання. Ця з'єднувальна ділянка 64 дозволяє швидко замінити другу ділянку 63 штанги. Ця обставина може мати важливе значення в разі пошкодження другої ділянки 63 штанги або захватного інструмента 32. Крім того, можна зробити заміну на другу ділянку 63 штанги з відмінним захватним інструментом, більш придатним для витягання іншої частини фурменого приладу, наприклад, фурменого холодильника 16.

Як згадувалося вище, на другому кінці 28 витягувальної штанги 24 передбачений захватний інструмент 32, який містить декілька захватних лапок 65. Захватні лапки 65 виконані з можливістю входження у відповідне гніздо 67 фурми 12. Завдяки цьому рух витягувальної штанги 24 в напрямку від стінки 14 печі спричиняє рух фурми 12 в тому ж напрямку.

Каретка 22 несе на собі ударну систему 34, яка містить ударник 70, виконаний з можливістю прилягання впритул до стопору 30 витягувальної штанги 24. Ударна система 34 містить механізм 82 навантаження, виконаний із можливістю переміщення ударника 70 в напрямку від стопора 30 проти зміщення переважно принаймні двох пружин 80.

Для цього в механізмі 82 навантаження передбачені два виконавчі органи 84 навантаження.

Виконавчі органи 84 навантаження можуть являти собою поршні пневматичних циліндрів, але можуть бути також використані поршні гідравлічних циліндрів або будь-які інші виконавчі органи.

Виконавчі органи 84 навантаження встановлені з функціональним з'єднанням між кареткою 22 і загальною навантажувальною балкою 86.

У переважних варіантах здійснення винаходу виконавчі органи 84 навантаження мають розміри, що дозволяють прикладати до навантажувальної балки 86 штовхальне зусилля в діапазоні між 2,0 і 3,5 тоннами.

Ударник 70 переважно виконується у формі циліндра, співвісно розташованого навколо витягувальної штанги 24. Ударник 70 виконаний з можливістю виконання поступального руху вздовж витягувальної штанги 24. Вага ударника 70 може складати, наприклад, приблизно від 40 до 50 кг.

Зо Дві пружини 80 встановлені між ударником 70 і кареткою 22. Пружини 80 переважно являють собою гвинтові пружини для важких умов експлуатації. Пружини 80 виконані з можливістю зміщення ударника 70 щодо стопора 30.

У переважних варіантах здійснення винаходу пружини мають розміри, що дозволяють прикладати до ударника механічне штовхальне зусилля в діапазоні між 2,0 і 3,5 тоннами.

Ударна система 34 також містить спусковий механізм 92, виконаний з можливістю введення ударника 70 в зачеплення з механізмом 82 навантаження і виведення ударника 70 з цього зачеплення.

Спусковий механізм 92 змонтований на навантажувальній балці 86 механізму 82 навантаження і містить гак 94 і спусковий виконавчий орган 96. Гак 94 виконаний з можливістю входу в зачеплення або виходу із зачеплення з радіальним виступом 100 на ударнику 70. Гак 94 видається назовні на одній стороні навантажувальної балки 86 і має форму, яка забезпечує зачеплення з виступом 100, що блокує поступальне переміщення ударника 70 вздовж витягувальної штанги 24 щодо гака 94. Крім того, гак 94 видається назовні на іншій стороні навантажувальної балки 86, де він з'єднується зі спусковим виконавчим органом 96.

Спусковий виконавчий орган 96 може являти собою пневматичний виконавчий орган, а більш конкретно - поршень пневматичного циліндра.

Спусковий виконавчий орган 96 з'єднаний з гаком 94 таким чином, що поступальний рух поршня 96 спричиняє поворот гака 96 подібно до важеля, що забезпечує вхід у зачеплення або вихід із зачеплення з ударником 70.

У наведеному нижче описі робота витягувального пристрою 10 пояснюється з посиланнями на фіг. 3-6.

Для витягання фурми 12 з фурменого холодильника 16 спочатку розміщують витягувальний пристрій 10 перед фурмою 12. Витягувальний пристрій 10 може мати загальну вагу приблизно 1300 кг і переміщатися на автонавантажувачі з вилковим захватом або ручному вилковому візку для піддонів, що дозволяє легко маніпулювати ним у просторі навколо печі. Після розміщення витягувального пристрою 10 перед конічним посадковим гніздом у стінку 14 печі вставляють витягувальну штангу 24. Протягом цього етапу поршні 58 механізму 36 попереднього напруження знаходяться у всунутому положенні.

Захватні лапки 65 захватного інструмента 32 входять із зачепленням у передбачене для них бо відповідне гніздо 67 фурми 12. Етап з'єднання захватного інструмента з фурмою може включати більше проміжних маневрів залежно від конфігурації захватного інструмента 32.

На фіг. З показаний витягувальний пристрій 10 на першому робочому етапі, коли поршні 58 механізму 36 попереднього напруження знаходяться у висунутому положенні, три ніжки 54 позиційного елемента 20 прилягають до стінки 14 печі, а витягувальна штанга 24 ввійшла із зачепленням у фурму 12. Управління витягувальним пристроєм 10 здійснюється шляхом приведення в дію пневматичних виконавчих елементів, описаних вище. Витягувальний пристрій може містити засіб дистанційного керування, який виключає потребу в знаходженні оператора поруч з цим пристроєм, що знижує ризики для здоров'я і безпеки людей.

Потім за допомогою виконавчих органів 58 попереднього напруження до каретки 22 10 прикладається по суті постійне зусилля попереднього напруження, що відштовхує її від стінки 14 печі. Стрілками Рі. на фіг. З показані сили попереднього напруження, прикладені до каретки 22 і фурми 12, а також сила реакції металевих ніжок 54, що прилягають до стінки 14 печі. Варто відзначити, що два виконавчі органи 58 попереднього напруження приводяться в дію одночасно і прикладають до фурми 12 сукупне зусилля, що дорівнює 1,2-2,0 тонни.

Всі стрілки, які позначають сили на кресленнях, показані лише схематично з метою покращення розуміння роботи витягувального пристрою 10.

У деяких випадках результуючого зусилля РІ попереднього напруження може виявитися достатньо для витягання фурми 12 зі стінки печі. Практика, проте, показує, що через стан фурми і важкі умови всередині печі фурма 12 часто виявляється затиснутою у фурменому холодильнику 16, внаслідок чого одного лише зусилля, прикладеного механізмом попереднього напруження, виявляється недостатньо для витягання фурми 12.

На наступних етапах, показаних на фіг. 4-6, приводять у дію ударну систему 34. Протягом всієї послідовності етапів витягання механізм попереднього напруження продовжує прикладати навантаження Рі. до каретки. На початку цього етапу механізм 82 навантаження знаходиться в положенні зачеплення.

Як показано на фіг. 4, спочатку приводиться в дію механізм 82 навантаження. Ударна система 34 приводиться в дію, коли спусковий механізм 92 знаходиться в замкнутому положенні, а гак 94 - у зачепленні з радіальним виступом 100 ударника 70.

У результаті управління механізмом 82 навантаження відбувається висування виконавчих органів 84 навантаження і, як наслідок, відштовхування навантажувальної балки 86 від стопора 30. Сили навантаження показані стрілками Г. У замкнутому положенні спускового механізму 92 ударник 70 відводиться від стопора 30 проти зміщення пружин 80. Два виконавчі органи 84 навантаження і в цьому випадку приводяться в дію одночасно.

Після досягнення механізмом 82 навантаження свого заведеного положення, яке можна визначити, наприклад, по максимальному висуванню виконавчих органів 84 навантаження або максимально допустимому стиску пружин 80 механічним стопором, дія механізму 82 навантаження припиняється.

Тепер приводиться в дію спусковий механізм 92 за допомогою активації спускового виконавчого органу 96, який переміщує гак 94 в розімкнуте положення, в якому він виходить із зачеплення з радіальним виступом 100 ударника 70. Гак 94 виходить із зачеплення з радіальним виступом 100 їі розриває з'єднання між спусковим механізмом 92 і ударником 70.

Пружини 80 отримують можливість повернутися у своє початкове положення, штовхаючи в такий спосіб ударник 70 в напрямку стопора 30 як показано на фіг. 5.

У результаті різкого удару, виробленого ударником 70 по стопору 30 як показано на фіг. 6, ударне зусилля Р передається від стопора 30 витягувальній штанзі 24 і, через захватний інструмент 32, фурмі 12. Різкий удар спричиняє миттєве зростання тягового зусилля, прикладеного до фурми 12 в результаті спільної дії сил попереднього напруження і удару, позначеного на фіг. 6 стрілками Рі Р.

Результуюче зусилля Рі 4Р спричиняє невелике переміщення фурми 12 в напрямку витягувального пристрою 10. Оскільки зусилля Рі попереднього напруження безперервно прикладається поршнями 58, при вивільненні фурми 12 з фурменого холодильника 16 поршні 58 можуть продовжувати переміщати каретку 22 в напрямку від стінки 14 печі, у такий спосіб витягуючи фурму 12. Якщо фурма 12 залишається затиснутою у фурменому холодильнику 16, то можна знову привести в дію ударну систему 34.

Для повторного приведення в дію ударної системи 34 виконавчі органи 84 навантаження всуваються назад у положення зачеплення, переводячи гак 94 ближче до радіального виступу 100 ударника 70. Спусковий виконавчий орган 96 повертає гак 94 в напрямку, протилежному до згаданого вище, переводячи його в замкнуте положення. У такий спосіб гак 94 входить у зачеплення з радіальним виступом 100 ударника 70. Тепер пристрій 10 знову знаходиться в бо конфігурації, показаній на фіг. 3.

Етапи, які включають приведення в дію ударної системи 34, можуть бути повторені стільки разів, скільки буде потрібно для повного витягання фурми 12 з фурменого холодильника 16.

Повторна ударна дія може також створювати ефект вібрації, який виникає після кожного наступного вивільнення ударника 70.

Частота ударного впливу може складати, наприклад, приблизно 8 ударів у хвилину при робочому тиску поршнів 4 бар (манометричний - ман.) або 12 ударів у хвилину при 6 бар (ман.).

Використання комбінації механізму 58 попереднього напруження і ударної системи 34 у витягувальному пристрої 10 дозволяє прикладати до фурми або фурменого холодильника більше зусилля витягання, ніж забезпечують існуючі пристрої, відомі з рівня техніки.

Посилальні позначення 10 Витягувальний пристрій 12 Фурма 14 Стінка печі 16 Фурмений холодильник 17 Зовнішня поверхня 18 Несуча рама

Позиційні елементи 22 Каретка 24 Витягувальна штанга 20 26 Перший кінець 28 Другий кінець 30 Стопор 32 Захватний інструмент 34 Ударна система 36 Механізм попереднього напруження 38 Передня поверхня 44 Верхня поверхня 54 Металеві ніжки 58 Виконавчий орган попереднього напруження 62 Перша ділянка штанги 63 Друга ділянка штанги 64 З'єднувальна ділянка 65 Захватна лапка 67 Відповідне гніздо для захватних лапок 70 Ударник 80 Пружини 82 Механізм навантаження 84 Виконавчий орган навантаження 86 Навантажувальна балка 92 Спусковий механізм 94 Гак 96 Спусковий виконавчий орган 100 Радіальний виступ

РІ Сила попереднього напруження

Ї Сила навантаження

Р Сила удару

Claims (15)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Витягувальний пристрій для витягання з печі шахтного типу частини фурменого приладу, який містить: - несучу раму з позиційними елементами, виконаними з можливістю позиціонування витягувального пристрою щодо стінки печі; - каретку, яка спирається на несучу раму і виконану з можливістю переміщення в напрямку, радіальному щодо стінки печі; - витягувальну штангу, перший кінець якої кріпиться до каретки, а другий кінець виконаний з можливістю з'єднання з частиною фурменого приладу, причому на першому кінці витягувальної штанги є стопор; - ударну систему, виконану з можливістю впливу на стопор витягувальної штанги в напрямку 60 від стінки печі, завдаючи різкий удар по стопору;

- механізм попереднього напруження, розташований на несучій рамі і виконаний з можливістю застосування постійного навантаження до каретки в напрямку від стінки печі.

2. Витягувальний пристрій за п. 1, в якому ударна система кріпиться до каретки.

3. Витягувальний пристрій за п. 1 або 2, в якому ударна система містить: - ударник, виконаний з можливістю прилягання впритул до стопору витягувальної штанги; - принаймні одну пружину, розташовану між ударником і кареткою і з'єднану з ними, причому вказана принаймні одна пружина виконана з можливістю зміщення ударника щодо стопора; - механізм навантаження, виконаний з можливістю переміщення ударника проти зміщення пружини; і - спусковий механізм, виконаний з можливістю введення ударника в зачеплення з механізмом навантаження і виведення ударника з цього зачеплення.

4. Витягувальний пристрій за п. 3, в якому ударник являє собою циліндр, розташований співвісно навколо витягувальної штанги.

5. Витягувальний пристрій за п. З або 4, в якому механізм навантаження містить принаймні один виконавчий орган навантаження, який переважно являє собою пневматичний виконавчий орган.

6. Витягувальний пристрій за одним із пп. 3-5, в якому спусковий механізм містить гак, виконаний з можливістю входу в зачеплення з ударником або виходу із цього зачеплення.

7. Витягувальний пристрій за п. 6, в якому гак входить в зачеплення з радіальним виступом на ударнику.

8. Витягувальний пристрій за п. 6 або 7, в якому гак приводиться в дію спусковим виконавчим органом, який переважно являє собою пневматичний виконавчий орган.

9. Витягувальний пристрій за одним із попередніх пунктів, в якому механізм попереднього напруження містить принаймні один виконавчий орган попереднього напруження, який переважно являє собою пневматичний виконавчий орган.

10. Витягувальний пристрій за одним із попередніх пунктів, у якого енергія удару ударної системи по витягувальній штанзі знаходиться в діапазоні між 1000 і 1500 Дж.

11. Витягувальний пристрій за одним із попередніх пунктів, яке містить засіб управління, який забезпечує дистанційне керування цим витягувальним пристроєм. Зо

12. Витягувальний пристрій за одним із попередніх пунктів, в якому на другому кінці витягувальної штанги є захватний інструмент для захоплення частини фурменого приладу.

13. Спосіб витягання частини фурменого приладу із печі шахтного типу, який включає: - забезпечення витягувального пристрою за одним із попередніх пунктів; - позиціонування витягувального пристрою щодо стінки печі; - з'єднання витягувальної штанги з частиною фурменого приладу; - приведення в дію механізму попереднього напруження для застосування постійного зусилля попереднього напруження до частини фурменого приладу; - приведення в дію ударної системи для витягання частини фурменого приладу шляхом нанесення різкого удару по стопору при одночасному застосуванні постійного зусилля попереднього напруження.

14. Спосіб за п. 13, в якому етап приведення в дію ударної системи включає: - переведення механізму навантаження в положення зачеплення, в якому спусковий механізм може ввести ударник у зачеплення з механізмом навантаження; - переведення спускового механізму в замкнуте положення, в якому ударник входить в зачеплення з механізмом навантаження; - переведення механізму навантаження в заведене положення, в якому ударник відведений від стопора; - переведення спускового механізму в розімкнуте положення, в якому ударник виходить із зачеплення з механізмом навантаження.

15. Спосіб за п. 13 або 14, в якому крок приведення в дію ударної системи виконують повторно.