Устройство для ввода капсул с добавками в металлический расплав
Изобретение может быть использовано в черной металлургии. Сущность: в устройстве для ввода капсул с добавками в металлический расплав стволы объединены в блок, вращающийся вокруг своей центральной оси. Система подачи капсул выполнена в виде замкнутой шарнирной цепи, составленной из соединенных звеньями цилиндрических контейнеров , в каждом из которых размещена капсула. Блок стволов и цепь контейнеров, в каждом из которых размещена капсула Блок стволов и цепь контейнеров кинематически связаны между собой: блок является звездочкой цепи контейнеров, причем при огибании контейнеров блока контейнеры неподвижны относительно ствола и становятся его частью - патронником. Система блок стволов - шарнирная цепь приводится в движение электроприводом , обтюрация контейнера при производстве выстрела осуществляется по его торцам Подача сжатого газа в контейнер осуществляется клапанным устройством, размещенным на блоке стволов Зиа
(19) RU - (11) (51) 5 С21С 7 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5009732/02 (22) 16.07.91 (46) 30.10.93 Бюп Na 39 — 40 (71) Конструкторское бюро приборостроения
Научно-производственного объединения Точность" (72) Грязев В.П.; Зеленко В.К; Михеев ЕС.;
Ростовцев ЮА (73) Конструкторское бюро приборостроения (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА КАПСУЛ С
ДОБАВКАМИ В МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ РАСПЛАВ (57) Изобретение может быть использовано в черной метаппургии Сущность: в устройстве дпя ввода капсуп с добавками в металлический расплав стволы объединены в блок вращающийся вокруг своей центральной оси Система подачи капсул выпопнена в виде замкнутой шарнирной цепи, составленной из соединенных звеньями цилиндрических контейнеров, в каждом из которых размещена капсупа.
Блок ствопов и цепь контейнеров, в каждом из которых размещена капсула Блок ствопов и цепь контейнеров кинематически связаны между собой: блок явпяется звездочкой цепи контейнеров, причем при огибании контейнеров блока контейнеры неподвижны относитепьно ствола и становятся его частью — патронником Система бпок стволов— шарнирная цепь приводится в движение эпектроприводом, обтюрация контейнера при производстве выстрепа осуществляется по его торцам. Подача сжатого газа в контейнер осуществпяется клапанным устройством, размещенным на блоке стволов.
3ип
2001960
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для ввода различных добавок, заключенных в капсулы, вглубь металлического расплава, Известно устройство (пушка) для подачи добавок в жидкую сталь (1), состоящее иэ ствола, соосной со стволом неподвижной пулевой камеры, механизма перекрывания (обтюрации) и загрузки пуль, клапанного механизма и привода. 10
В этом устройстве подача пуль в пулевую камеру обеспечивается охватывающим камеру и соосным с ней вращающимся цилиндром с продольным соответствующим длине пули окном. Подача осуществляется в радиальном направлении из вертикального ряда пуль, размещенного над окном пулевой камеры. Этот же цилиндр осуществляет обтюрацию продольного окна пулевой камеры в момент выстрела. Сжатый газ посту- 20 пает в пулевую камеру посредством клапаннога устройства, Все подвижные элементы устройства кинематически связаны между собой и приводятся в действие одним и р и е одом. 25
Это устройство имеет ряд недостатков: а) низкая производительность — обусловлена отсутствием совмещения операций работы автоматики и прерывностью работы основного звена (цилиндра с продольным 30 окном): б) сложность и малая надежность механизма обтюрации — обусловлена большим периметром и сложностью конфигурации продольного окна в пулевой камере.
Следует заметить, что оптимальное отноше- З5 ние длины пули к ее диаметру составляет
14,5...16. Таково же соотношение сторон окна в камере. Трудность с обтюрацией усугубляется тем, что необходим эксплуатационный зазор между неподвиж- 40 ной пулевой камерой и подвижным цилиндром.
Известно аналогичное устройство для подачи добавок в жидкую сталь, которое ослабляет недостатки конструкции. Это ус- 45 тройство состоит из двух вращающихся камер (пулевых камер), механизма подачи пуль в камеры, звездочек подачи, которые снабжены механизмом зацепления и освобождения с приводом. Диаметрально рас- 50 положенные камеры поочередно становятся в положение приема пуль и производства выстрела, В этой конструкции значительно выше производительность, так как часть операций работы автоматики (по- 55 дача пуль в камеру и производство выстрела) совмещены. Кроме того, наличие жесткой подачи пули в камеру стабилизирует время подачи и оно, став не более времени необходимого выстоя для производства выстрела, может стать не влияющим на производительность устройства. Однако, цикличность работы всех механизмов устройства, малая степень совмещения операций работы автоматики оставляют производительность на уровне, недостаточном для ряда случаев применения устройства.
При этом не устранены полностью недостатки механизма обтюрации.
Кроме того, оба приведенных устройства имеют ограниченную емкость магазинапитателя, в котором пули (капсулы) размещены в один ряд, что снижает возможности конструкции по производительности.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) к предлагаемому является устройство для введения добавок в жидкую сталь.
Устройство содержит магазин, состоящий иэ нескольких параллельных камер для размещения s них в виде вертикальных рядов капсул (гранул) с добавками. Под магазином размещен конвейер с перегородками для капсул, выходящих из камер. Каждая камера снабжена силовым цилиндром и выключателем, обеспечивающим непрерывную подачу капсул на конвейер. С конвейера капсулы механизмом подачи подаются в радиальном направлении в барабан пушки, открытые камеры (патронники) которого поочередно размещаются соосно со стволом для производства выстрела. Непосредственно перед выстрелом (подачей сжатого газа в гнездо барабана) осуществляется обтюрация гнезда барабана. В этой конструкции, как и во всех приведенных ранее, в связи с неподвижностью ствола, а также для обеспечения работоспособности и живучести обтюрирующего устройства, камера под капсулы (пули) в момент обтюрации должна быть неподвижной, Устройство-прототип практически решает проблему емкости магазина и позволяет значительно поднять производительность, Однако, сложность магазина, снабженного в большом количестве чувств ит ельн ы ми вы ключателя ми-датчиками, управляющими работой силовых цилиндров, сложность привода, работающего в режиме разгон-торможение. а также наличие обтюрирующего устройства с большей площадью обтюрации (прецизионных поверхностей) делают конструкцию весьма требовательной как к точности изготовления так. и к условиям эксплуатации и тщательности обслуживания. Работе металлургического производства сопутствует наличие резко меняющихся температур, пыли, газов и т.n.. что непременно отразится на надежности такой чуткой конструкции.
2001960
Кро>ле того, рассматриваемое устройство е повышением минутной производительности (темпом стрельбы) требует резкого повышения мощности привода и, как следствие, повышения прочности и веса деталей. Это связано с цикличностью работы устройства и его механизмов, что предопределяет большие инерционные силы. Таким образом, для каждого конкретного случая есть оптимальный темп стрельбы, повышение которого нецелесообразно.
Целью изобретения является повышение надежности работы и производительности при упрощении конструкции. Для достижения этой цели в устройстве для ввода капсул с добавками в метэллическ< и расплав, состоящем из нескольких стволов, электромеханического привода. системы подачи капсул в автоматику. систе><ы питания сжатым воздухом с клапанным устройством и системой обтюрации, стволы объединены в блок, враща>ощийся вокруг своей центральной оси, система подачи капсул выполнена в виде замкнутой шарнирной цепи, составленной иэ соединенных звеньями цилиндрических контейнеров, в каждом из которых размещена капсула. Блок стволов и цепь контейнеров кинематичесK>l связаны между собой: блок стволов являетcÿ звездочкой для цепи контейнеров, при
Сравнение заявляе>лого технического решения с прототипом позволило установить соответствие критерию Новизна", При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки. отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были вь>явлены и потому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответсгвие критерию "Изобретательский уровен>,", Нэ фиг.1 и 2 представле><а предлагаемая конструкция устройства для ввода добавок в металлический ро-:плав, Устройство для ввода добавок состоит из стволов 1, объединенных в блок 2 звездочкой блока с клапанной коробкой 3» звездочкой 4 подачи. В клапанной коробке размещены клапаны 5 и седла кла 18<<оВ 6 (по числу стволов в блоке), являющиеся одновременно направляющими для обтюрэто5
55 ров 7. Ролик 8, установленный на неподвижном штуцере 9 (оси разнесены), посредством рычагов 10 осуществляют открытие клапанов, подпружиненных пружинами 11.
Через центральное отверстие штуцера осуществляется подвод сжатого газа. Блок стволов с клапанной коробкой и другими элементами обслуживающими производство выстрела, объединены корпусом и представляют собой пневматическую пушку.
Камеры 12 посредством звеньев 13 объединены в замкнутую шарнирную цепь, охватывающую блок 2 стволов (его звездочку
4 подачи) и приводящу<о звездочку 14 подачи. Высота контейнера 12 соответствует длине капсулы 15 внутренний д.<эметр несколько больше максимального диаметра кэг>супы. Цепь контейнеров установлена на полу 17, г<оверхность скольжения которого уста><овлена эаподлицо с торцами стволов
1. Цепь удерживается на контейнерах известным способом (выступ, пружинное кольцо) и позволяет отдельному контейнеру несколько смещаться в г<ррдольном направлении.
Электромеханический привод 16 приводит во вращение приво $>ly
Kopo6Kd) зэгерметиэировэны уплотнениями, неподвижные соединения (седла, клапа><><а<1 коробка и пр.) зэ<ег.>летизирова><ы прокладками. Подготовка устройства к рабоге заключается в запoлнании кон>å>1><еров капсулэг<и 15 с добавками, При з><ачительных объемах в><одимых за од>
В этим случае цепь контейнеров потреб><о>1 длины может быть установлена зи< загообраэ><о с небольшим зазором между ветв.-ми. Такая конструкция изображена нэ г,»"<г . .. 0>la состоит иэ пневмопушки 19. цепи ко«тей1>< poB 20, электромеха><ического привода 21, приводных элементов 22 (>
Усгройство для ввода капсул с добавка>ли в металлический расплав работает сг>едующим образом, 2001960
35
45
Включению электродвига1еля и редшес гвует подача сжатого воздуха через штуцер
9 в клапанную коробку 3, Электромеханический привод вращает приводную звездочку
14 подачи и блок 2 стволов с клапанной коробкой 3 - цепь контейнеров приходит в движение, огибая приводную звездочку 14 и звездочку блока. На участке огибания блока стволов контейнеры 12 устанавливаются соосно со стволом и капсула 15 имеет возможность движения по контейнеру 12 и стволу 1. Соосность контейнера со стволом и одновременно обтюрация обеспечивается обтюратором 7, прижимающим контейнер к торцу ствола благодаря взаимодействию с неподвижным копиром.
Фаска а на стволе 1 и заходная фаска на обтюраторе облегчают процесс центрирования контейнера. Дальнейшее движение блока стволов вызывает открытие клапана 5 и поступление воздуха в зегерметизированный объем контейнер-ствол, Капсула 15 под действием силы тяжести к этому моменту пройдет незначительное расстояние и дальнейшее движение по стволу проходит под действием сжатого газа. При наличии давления в контейнере 12 обтюратор 7 дополнительно прижимает контейнер к стволу 1 благодаря организованной площади по торцу б. Длительность удержания роликом клапана в открытом положении определяется потребной скоростью вылета капсулы. При сходе ролика 8 с рычага 10 клапан 5 под действием пружины 11 закрывается. При дальнейшем вращении блока обтюратор 7, взаимодействуя с неподвижным копиром, отводится от контейнера l2, который благодаря фаске а на стволе 1 сходит с блока 2 стволов. Участок пола 17, принимающий сходящие с блока контейнера имеет заходную фаску, исключающую возможность встречного уступа. Процесс движения цепи контейнеров непрерывен, контейнеры последовательно проходят учасгок обтюрации, участок выстрела и покидают блок стволов, освобожденные от капсул.
Формула изобретения
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА КАПСУЛ
С ДОБАВКАМИ В МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ РАСПЛАВ, содержащее систему подачи капсул, несколько стволов, электромеханический привод, систему питания сжатым воздухом с клапанной коробкой и системой обтюрации, отличающееся тем, что стволы соединены в блок передаточным звеном, кинематически связанным с электромеханическим приводом, система подачи капсул выполнена в виде замкнутой
По окончании отработки капсул (при выключенном приводе) происходит зарядка (дозарядка) контейнеров капсулами, В случае зигзагообразного расположения цепи контейнеров (фиг,3) устройство работает аналогично описанному, только в местах поворота цепи установлены звездочки 23 подачи. кинематически сопряженные с цепью контейнеров. Часть звездочек подачи или все приводными цепями 22 кинематически связаны с приводом 21, как бы деля всю цепь контейнеров на участки, перемещаемые самостоятельно, что в некоторых случаях необходимо для повышения КПД привода и надежности работы всего устройства. Разделители 24 предотвращают взаимодействие движущихся навстречу друг другу потоков контейнеров. Ширина ручья для движения участка цепи должна быть несколько большей максимального поперечного размера цепи, чтобы цепь при работе привода не была s жестко напряженном состоянии, то есть иметь некоторый люфт по отношению к приводу. Такая конструкция при большом количестве контейнеров компактна и удобна в эксплуатации.
Предложенное решение благодаря высокой степени совмещения операций работы автоматики и непрерывному равномерному движению перемещаемых масс практически не имеет ограничений по производительности (темпу стрельбы).
Кинематически однозначно определенные законы движения всех элементов, отсутствие сложных их взаимодействий, простота конструкции, отсутствие высокоточных (презиционных) пар и деталей делает конструкцию малочувствительной к условиям эксплуатации и обеспечивает высокую надежность устройства в целом. (56) Заявка Японии (Ф 55-5571, кл. С 21 С 7/00. 1980.
Заявка Японии N 55-5572, кл. С 21 С 7/00, 1980.
Заявка Японии М 56-38643, кл. С 21 С 7/00, 1981. шарнирной цепи из соединенных звеньями цилиндрических контейнеров под капсулы, связанной с блоком стволов и электромеханическим приводом, а в клапанной коробке напротив каждого из стволов выполнены отверстия, соосно с которыми на корпусе коробки закреплены цилиндрические направляющие, в которых установлены обтюраторы в виде полых цилиндров, причем обтюраторы кинематически связаны с приводом, 2001960
2. Устройство по п,1, отличающееся тем, что замкнутая цепь с контейнерами установлена зигзагоо6разно с зазором между ветвями, а в местах изменения на-. правления движения цепи с контейнерами установлены звездочки подачи, кинематически сопряженные с цепью и связанные с приводом.
2001960
Составитель В, Лихтеров
Техред М, Моргентал Корректор Л. Ливринц
Редактор С. Кулакова
Тираж Подписное
НПО "Поиск" Роспатента
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5
Заказ 3157
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
