Устройство для зачистки внутренней поверхности изделий

 

Использование: зачистка внутренней поверхности изделий, например, кристаллизаторов. Сущность изобретения: устройство содержит вертикально расположенный приводной вал с шарнирно установленными очистными элементами и приводом его вертикального перемещения. На валу установлен зонтообразный кожух. Кожух очистного элемента оснащен вентиляционными лопастями, ориентированными к периферии. Устройство имеет корпус с опорной поверхностью внутри. Коаксиально корпусу установлена втулка с пружинами, каждая из которых опирается на направляющую, закрепленную в нижней части корпуса. Нижняя часть корпуса охватывается сборником отходов, соединенным с вентиляционным кожухом. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности, к устройствам для зачистки внутренней поверхности изделий, например, кристаллизаторов.

Известно "Устройство для очистки сферических поверхностей" (СССР, а.с. 671870, кл. В 08 В 1/00, 1977), содержащее корпус, в опорах которого смонтирован ротор, соединенный с приводом и имеющий лопасти, на периферии которых закреплены металлические щетки. На корпусе смонтировано поворотное кольцо, на которое устанавливается обрабатываемое днище. С помощью прижимов днище прижимается к кольцу, которое получает вращение от ротора через коническую передачу и зубчатый венец, выполненный на кольце. В нижней части корпуса расположен патрубок, соединенный с пылесборником.

Недостатком известного устройства является: снижение технологических возможностей, т.к. устройство не позволяет вести обработку внутренних поверхностей изделий типа тел вращения, а также изделий, отличающихся размерами внутренней поверхности без перенастройки, что снижает производительность устройства.

Известно "Устройство для очистки внутренней поверхности полого изделия" ( СССР, а.с. 1163923, кл. B 08 B 9/00, 1983), содержащее вертикально расположенный приводной вал, на котором посредством шарниров установлены резцы, представляющие собой саблевидные пластины. Плоскость каждой саблевидной пластины размещена в осевой плоскости, а свободные концы загнуты по радиусу в сторону, противоположную направлению вращения вала, что создает при вращении направленный поток и способствует удалению из зоны очистки снятых со стенок частиц загрязнения.

Недостатком известного устройства является: загрязнение окружающей среды в связи с отсутствием средств, ограждающих зону очистки, а также в связи с отсутствием устройств, создающих принудительный направленный поток, способствующий удалению частиц загрязнения из зоны очистки и сборку их в пылесборнике; сложность конструкции пластин.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является "Устройство для зачистки внутренней поверхности изделий" (СССР, а.с. 1733124, кл. B 08 B 1/04, 1992), содержащее приводной вертикально расположенный вал, на конце которого установлен рабочий орган, несущий установленные шарнирно щетки. Устройство оснащено зонтообразным кожухом, связанным с вентиляционной установкой и установленным на приводном валу с возможностью перемещения вдоль него и с возможностью опоры на изделие. Недостатком известного устройства является: низкие технологические возможности устройства, т. е. оно предназначено для зачистки изделий одного размера и определенной конфигурации; низкая производительность, т.к. при изменении конфигурации и размеров внутренней поверхности изделий требуется замена рабочего органа и кожуха; недостаточная очистки изделия, т.к. удаление снимаемых частиц загрязнения осуществляется вентиляционной установкой, ввод которой выполнен в кожухе, размещаемом в верхней части зачищаемого изделия; невозможность вести зачистку кристаллизаторов, на стенках которого имеются металлические наплывы, требующие для удаления больших усилий резания.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей; повышение производительности за счет сокращения вспомогательного времени на перенастройку устройства; охрана окружающей среды, за счет локализации зоны обработки; сепарация отходов зачистки.

Указанная цель достигается тем, что устройство для зачистки внутренней поверхности изделий, например, кристаллизаторов, включающее приводной вал, на котором установлены очистные элементы и, с возможностью перемещения вдоль него, зонтообразный кожух, и вентиляционную установку, оснащено корпусом, имеющим опорную поверхность, расположенную внутри, направляющие, расположенные параллельно продольной оси корпуса, пружины, каждая из которых смонтирована на соответствующей направляющей, и втулку, смонтированную коаксиально корпусу, опирающуюся на пружины и установленную с возможностью перемещения вдоль направляющих, и сборник отходов, охватывающий нижнюю часть корпуса, при этом очистные элементы смонтированы на приводном валу шарнирно и оснащены вентиляционными лопастями, закрепленными на них жестко и ориентированными к периферии, причем зонтообразный кожух соединен с системой подачи воздуха и выполнен с возможностью создания плотного соединения с корпусом, а вентиляционная установка подсоединена к сборнику отходов.

Кроме того в устройстве сборник отходов оснащен коробом сетчатым, являющимся продолжением корпуса, а патрубок вентиляционной установки подведен к боковой стенке короба.

Использование изобретения позволит: расширить технологические возможности и вести очистку внутренних поверхностей кристаллизаторов, отличающихся длиной и диаметром; повысить производительность зачистки за счет уменьшения вспомогательного времени при изменении размеров обрабатываемых кристаллизаторов; локализировать зону очистки, что позволит улучшить экологию окружающей среды; создать направленный поток, способствующий лучшему удалению очищаемых частиц и переносу их в сборник отходов; осуществить сепарацию отходов зачистки; повысить качество зачистки, а следовательно, способствовать повышению качестве выплавляемых слитков и электродов.

На фиг.1 изображен общий вид устройства для зачистки внутренней поверхности изделий, например, кристаллизаторов в исходном положении; на фиг.2 общий вид устройства в рабочем положении; на фиг.3 сечение А-А фиг.1.

Устройство для зачистки внутренней поверхности изделий, например, кристаллизаторов 1 содержит вертикально расположенный приводной вал 2, смонтированный на поворотной стреле 3. На приводном валу 2 посредством осей 4 установлены очистные элементы 5. Приводной вал 2 соединен с приводом вертикального перемещения 6 и механизмом вращения 7. На приводном валу 2 установлен зонтообразный кожух 8, который посредством патрубка 9 соединен с системой подачи воздуха 10. Каждый очистной элемент 5 оснащен вентиляционными лопастями 11, ориентированными к периферии. Устройство имеет корпус 12, внутри которого расположена опорная поверхность 13. Коаксиально корпусу 12 установлена втулка 14, опирающаяся на пружины 15, каждая из которых смонтирована на соответствующей направляющей 16, закрепленной в нижней части корпуса 12. Нижняя часть корпуса 12 охватывается сборником отходов 17, соединенным с вентиляционной установкой 18. При этом, сборник отходов 17 устройства может быть оснащен сетчатым коробом 19 к одной из боковых стенок которого, например, к стенке 20 подведен патрубок вентиляционной установки 18.

Устройство работает следующим образом.

В момент установки кристаллизатора 1 в корпус 12 устройства поворотная стрела 3, несущая приводной вал 2, отведена в сторону. С помощью грузоподъемного устройства (на фиг. не показано) кристаллизатор 1 загружается в корпус 12. При этом кристаллизатор 1 располагается коаксиально корпусу 12, опираясь на опорную поверхность 13, и на втулку 14, которая при этом перемещается вдоль направляющих 16, деформируя пружины 15. Поворотную стрелу 3 устанавливают в рабочее положение. Включают привод вертикального перемещения 6, под действием которого приводной вал 2 перемещается вниз и зонтообразный кожух 8, упираясь в корпус 12, создает плотное соединение с корпусом 12, локализуя зону зачистки. При этом приводной вал 2, продолжающий свое движение вниз, получает вращательное движение от механизма вращения 7. Одновременно включаются система подачи воздуха 10 и вентиляционная установка 18. При вращении приводного вала 2 каждый очистной элемент 5 под действием центробежной силы поворачивается вокруг соответствующей оси 4 и, вступая во взаимодействие с внутренней поверхностью кристаллизатора 1, очищают ее. Силу прижатия очистных элементов 5 к поверхности регулируют числом оборотов приводного вала 2. Благодаря наличию вентиляционных лопастей 11 на очистных элементах 5 создают направленный поток, который способствует удалению снятых при очистке частиц загрязнения из зоны очистки. Подача воздуха через патрубок 9 в зонтообразный кожух 8 и подсоединение вентиляционной установки 18 к сборнику отходов 17 способствует более полному удалению снятых при очистке частиц загрязнения и сбору их в сборнике отходов 17.

Кроме того, с целью увеличения производительности зачистки, сепарации снятых частиц загрязнения, сборник отходов 17 оснащен сетчатым коробом 19, к одной из боковых стенок которого, например, к стенке 20 подведен патрубок вентиляционной установки 18, что позволяет собирать в коробе более крупную фракцию снятых частиц загрязнения.

После зачистки всей внутренней поверхности кристаллизатора 1 отключают механизм вращения 7, включают реверс привода вертикального перемещения 6, отключают систему подачи воздуха 10 и вентиляционную установку 18. При движении вверх приводной вал 2 отводит зонтообразный кожух 8 от корпуса 12. Привод вертикального перемещения 6 отключают. Поворотная стрела 3 отводится из зоны обработки. Грузоподъемным устройством кристаллизатор 1 удаляется из корпуса 12. Далее процесс продолжается.

Наличие в конструкции устройства:
корпуса, имеющего опорную поверхность, расположенную внутри, направляющие, расположенные параллельно продольной оси корпуса, пружины, каждая из которых смонтирована на соответствующей направляющей, и втулку, смонтированную коаксиально корпусу, опирающуюся на пружины и установленную с возможностью перемещения вдоль направляющих, позволяет расширить технологические возможности и вести обработку кристаллизаторов, отличающихся размерами по длине; а при наличии других признаков изобретения локализировать зону зачистки, повысить производительность обработки; сборника отходов, охватывающего нижнюю часть корпуса, очистных элементов, смонтированных на приводном валу шарнирно и оснащенных вентиляционными лопастями, закрепленными на них жестко и ориентированными к периферии, когда зонтообразный кожух соединен с системой подачи воздуха и выполнен с возможностью создания плотного соединения с корпусом, а вентиляционная установка подсоединена к сборнику отходов, в совокупности с другими признаками изобретения, позволяет расширить технологические возможности установки и вести обработку кристаллизаторов, отличающихся внутренним диаметром; повысить производительность установки, т.к. не требуется тратить время на перенастройку; обеспечить необходимое качество обработки за счет ведения чистки с определенной силой резания; локализировать зону зачистки и создать направленный поток для снятых частиц загрязнения со сбором их в сборнике отходов;
сборника отходов, оснащенного сетчатым коробом, когда патрубок вентиляционной установки подведен к одной из боковой стенке короба в совокупности с другими признаками изобретения позволит вести сбор отходов с разделением их по фракциям.

Устройство для зачистки внутренней поверхности изделий, например, кристаллизаторов позволит:
вести зачистку кристаллизаторов имеющих внутренний диаметр 370 мм 630 мм и длину 1900 мм 2900 мм;
повысить производительность в 1,4 раза по сравнению с прототипом;
улучшить экологию окружающей среды;
повысить качество очистки кристаллизаторов, а, следовательно, повысить качество выплавляемых слитков и электродов;
осуществить сепарацию отходов зачистки.

Формула изобретения

1. Устройство для зачистки внутренней поверхности изделий, например кристаллизаторов, включающее приводной вал, на котором установлены шарнирно очистные элементы, имеющий возможность продольного перемещения относительно своей оси, зонтообразный кожух и вентиляционную установку, отличающееся тем, что оно оснащено корпусом, имеющим опорную поверхность, расположенную внутри корпуса, направляющие, расположенные параллельно продольной оси корпуса, пружины, каждая из которых смонтирована на соответствующей направляющей, втулку, смонтированную коаксиально корпусу, опирающуюся на пружины и установленную с возможностью перемещения вдоль направляющих, и сборник отходов, охватывающий нижнюю часть корпуса, при этом очистные элементы оснащены вентиляционными лопастями, закрепленными на них жестко и ориентированными к периферии, причем зонтообразный кожух соединен с системой подачи воздуха и выполнен с возможностью создания плотного соединения с корпусом, а вентиляционная установка подсоединена к сборнику отходов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сборник отходов оснащен сетчатым коробом, являющимся продолжением корпуса, а патрубок вентиляционной установки подведен к боковой стенке короба.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3