Устройство крепления литейного стола машины непрерывной сифонной отливки изделий, в частности чугунных труб

 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к устройствам для непрерывной разливки металлов. Устройство крепления литейного стола машины непрерывной сифонной отливки изделий содержит литейный стол с блок-фильерой, устройство подачи жидкого чугуна и герметичное соединение между выходным отверстием устройства подачи жидкого чугуна и блок-фильерой. Блок-фильера имеет обмотки возбуждения. Для обеспечения сжатия герметичных соединений устройство содержит средство прижатия с постоянным усилием в направлении, параллельном вертикальной оси вытягивания блок-фильеры к выходному отверстию устройства подачи жидкого чугуна. Изобретение позволяет обеспечить надежную герметичность в условиях повышенной температуры. 2 с. и 5 з.п.ф-лы, 3 ил.

Настоящее изобретение относится к разливке жидких металлов, в частности к непрерывной сифонной разливке для получения чугунных изделий, в частности труб. Несмотря на то, что оно применимо для отливки различных типов металлических изделий, оно особенно пригодно для отливки чугунных тонкостенных труб. Выражение "тонкостенные трубы" применимо к трубам, у которых соотношение между толщиной и диаметром незначительно и составляет менее 10%, оно скорее применимо к толщине, взятой отдельно.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является устройство крепления литейного стола машины непрерывной сифонной отливки изделий, в частности чугунных труб по вертикальной оси вытягивания, известное из патента WO 94/26444 A1 (24.11.94).

Известное устройство содержит литейный стол, имеющий блок-фильеру, имеющую обмотки возбуждения и расположенную по прямой линии с вертикальной осью вытягивания, устройство подачи жидкого чугуна для питания блок-фильеры и, по меньшей мере, одно герметичное соединение, расположенное между выходным отверстием устройства подачи жидкого чугуна и блок-фильерой.

В целях обеспечения надежной герметичности на участке соединения или соединений необходимо прилагать к ним определенное усилие прижатия в направлении, параллельном оси вытягивания труб. Такое усилие должно быть направлено навстречу усилию вытягивания труб с тем, чтобы происходило сжатие герметичных соединений и таким образом обеспечивалась герметичность агрегата.

При вхождении литейной машины в режим работы различные, контактирующие с расплавом материалы расширяются в разной степени, в зависимости от материала. Такое расширение отрицательно сказывается при сжатии герметичных соединений, в результате чего эти соединения могут получить повреждение и/или может быть нарушена герметичность в отношении жидкого металла.

Трудности того же рода могут возникнуть и вследствие текучести материала соединений в течение времени, а также в связи с налипанием трубы на фильеру в процессе производства.

В основу изобретения положена задача устранения таких различных недостатков путем создания устройства крепления литейного стола, а также путем его конструктивного усовершенствования машины непрерывной сифонной отливки изделий, в котором герметичность по отношению к жидкому металлу обеспечивается как на стадии вхождения в рабочий режим, так и на стадии работы в условиях постоянной повышенной температуры.

Поставленная задача решается тем, что устройство крепления литейного стола машины непрерывной сифонной отливки изделий, в частности, чугунных труб, по вертикальной оси вытягивания, содержащее литейный стол, имеющий блок-фильеру, имеющую обмотки возбуждения и расположенную по прямой линии с вертикальной осью вытягивания, устройство подачи жидкого чугуна для питания блок-фильеры и, по меньшей мере, одно герметичное соединение, расположенное между выходным отверстием устройства подачи жидкого чугуна и блок-фильерой, согласно изобретению, содержит средства прижатия с постоянным усилием в направлении, параллельном вертикальной оси вытягивания, блок-фильеры к выходному отверстию устройства подачи жидкого чугуна для обеспечения сжатия герметичных соединений.

Устройство крепления литейного стола разливочной машины, согласно изобретению, может характеризоваться одним или несколькими следующими признаками: - средства прижатия содержат опору блок-фильеры, подвижную по оси, по существу параллельной вертикальной оси вытягивания, раму, на которой расположено устройство подачи жидкого металла, и, по меньшей мере, два цилиндра с текучей средой, равномерно распределенные вокруг блок-фильеры, причем каждый цилиндр одновременно связан с опорой блок-фильеры и рамой, а также посредством трубопровода текучей среды с гидравлическим блоком регулирования усилия прижатия каждого цилиндра, - трубопроводы текучей среды цилиндров объединены в общий трубопровод текучей среды, который сообщен с гидравлическим блоком регулирования усилия прижатия каждого цилиндра, - цилиндры с текучей средой представляют собой гидроцилиндры, - цилиндры с текучей средой представляют собой пневмоцилиндры, - корпуса цилиндров полностью расположены за пределами пространства, заключенного между двумя горизонтальными плоскостями, ограничивающими обмотки возбуждения, - корпуса цилиндров с текучей средой расположены полностью вне пространства, заключенного между горизонтальными плоскостями, ограничивающими обмотки возбуждения.

Поставленная задача решается также тем, что литейный стол машины непрерывной сифонной отливки изделий, в частности, чугунных труб по вертикальной оси вытягивания, содержащий блок-фильеру, расположенную по прямой линии с вертикальной осью вытягивания, устройство подачи жидкого чугуна для питания блок-фильеры и по меньшей мере одно герметичное соединение, расположенное между выходным отверстием устройства подачи жидкого чугуна и блок-фильерой, согласно изобретению, содержит устройство для своего крепления, как оно описано выше.

Другие признаки и преимущества изобретения изложены в описании, приводимом ниже в качестве не ограничивающего примера со ссылками на приложенные чертежи, на которых изображают: фиг. 1 - вид сбоку на литейный стол, согласно изобретению, с первым вырывом на уровне входного отверстия устройства подачи жидкого чугуна и вторым вырывом на уровне выходного отверстия этого устройства; фиг. 2 - вид сверху на литейный стол по стрелке 11 на фиг. 1; фиг. 3 - вид поперечного сечения по Ill-III на фиг. 2.

На фиг. 1 показан стол 1 для непрерывной сифонной отливки изделий, в частности, чугунных труб Т. Этот литейный стол содержит устройство 3 подачи жидкого чугуна и блок-фильеру 5, питаемую через ее нижний конец указанным устройством 3. Труба Т вытягивается из блок-фильеры 5 вверх по вертикальной оси X-X вытягивания не показанными средствами. Направление действия усилия вытягивания отмечено стрелкой F.

Устройство 3 подачи жидкого чугуна расположено на раме 6 и удерживается от бокового и вертикального смещений на ней посредством вертикальных тяг 7 и горизонтальных траверс 8. Оно содержит U-образный сифон 9, выполненный монолитным из литого огнеупорного бетона.

Сифон 9 содержит канал 10 для питания жидким чугуном, образованный нисходящим вертикальным участком 10А отверстия для впуска жидкого чугуна, горизонтальным участком (на фигурах не показан) и вертикальным, ориентированным вверх участком 10B отверстия для выхода жидкого чугуна.

Обратившись в частности к фиг. 3, можно видеть, что нагревательное основание 11 расположено между блок-фильерой 5 и выходным отверстием сифона 9. Герметичность по отношению к расплаву обеспечивается двумя кольцевыми герметичными соединениями 12A и 12B, причем первое соединение 12A расположено между выходным отверстием сифона 9 и нижней поверхностью нагревательного основания 11, второе соединение 12B - между верхней поверхностью нагревательного основания 11 и нижней поверхностью блок-фильеры 5.

Кроме того вокруг сифона 9 и нагревательного основания 11 расположен корпус 13, в толщу которого утоплены обмотки 14 возбуждения. Эти обмотки 14 возбуждения питаются электрическим током от не показанного наружного электрического генератора для поддержания чугуна в расплавленном состоянии индукционным нагревом.

Блок-фильера 5 неподвижно установлена в съемной опоре 15, выполненной в виде плиты. Эта блок-фильера содержит блок 17 охлаждения, связанный с контуром охлаждающей текучей среды трубопроводами 17A для подвода и 17B для выпуска. Блок 17 на своей верхней поверхности имеет насадку уменьшенного диаметра. Она расположена в выемке 15A, сопряженной с опорой 15 по вертикальной оси Y-Y и закреплена в ней с помощью болтов 15B (фиг. 2).

Относительное положение опоры 15 по отношению к раме 6 определяется двумя стойками 18, ориентированными вниз и закрепленными на опоре 15 в диаметрально противоположном направлении по отношению к блок-фильере 5, как это показано на фиг. 2. На фиг. 3 показано, что каждая стойка 18 заведена в соответствующую шариковую втулку 19, закрепленную на раме 6.

Благодаря применению стоек 18, взаимодействующих с шариковыми втулками 19, относительное положение опоры 15 по отношению к раме 6, а следовательно, и относительное положение блок-фильеры 5 по отношению к раме 6, точно задаются в плоскости, перпендикулярной к вертикальной оси X-X вытягивания, в то время как расстояние между опорой и рамой может регулироваться в направлении, параллельном оси X-X.

Для блокирования опоры 15 по оси X-X по отношению к раме 6, на опоре 15 (фиг. 2), в диаметрально противоположных направлениях, закреплены два цилиндра 21 с текучей средой, такие, как, например, гидравлические или пневматические цилиндры. Как показано на фиг. 3, каждый цилиндр 21 содержит шток 22, свободный конец 23 которого закреплен пальцем 24 в обойме 25, прочно связанной с рамой 6. Каждый палец 24 фиксируется в обойме 25 шплинтами (не показаны) с тем, чтобы можно было легко демонтировать опору 15 с рамы 6. Корпус 21А цилиндров 21 закреплен посредством фланца 21B на верхней поверхности опоры 15 в виде пластины с целью предупреждения воздействия индукционного поля, наводимого обмотками 14 возбуждения.

Как показано на фиг. 1, каждый цилиндр 21 с текучей средой сообщен трубопроводом 26, 27 с общим трубопроводом 29. Этот общий трубопровод 29 связан со схематически изображенным гидравлическим блоком 31 регулирования усилия прижатия каждого цилиндра. Предпочтительно, чтобы гидравлический блок также был установлен на раме 6.

Как только опора 15 оказывается блокированной по отношению к раме 6 цилиндрами 21, опора и рама, а также блок-фильера 5 и устройство 3 подачи жидкого чугуна образуют жесткий монолитный узел. Такой жесткий монолитный узел покоится на неподвижной станине 40.

Для сжатия герметичных соединений 12A и 12B цилиндрам задают с помощью гидравлического блока 31 регулирования определенное усилие сжатия. Усилие сжатия, воздействующее на герметичные соединения 12A и 12B, соответствует усилию сжатия, производимому цилиндрами 21 при натяжении обойм 25 в сторону опоры 15. Благодаря тому, что применяются два цилиндра, связанные с гидравлическим блоком 31 общим трубопроводом 29, для каждого цилиндра приложенное усилие сжатия является одинаковым. Кроме того после регулировки это усилие сохраняется постоянным несмотря на расширение в зоне нагревательного основания 11, а также несмотря на текучесть материала герметичных соединений и прилипание трубы Т к фильере, все это - благодаря гидравлическому принципу работы.

Кроме того функция прижатия гидравлическими цилиндрами играет также роль "плавкого предохранителя безопасности". В самом деле, когда усилие вытягивания трубы Т начинает превышать усилие, прилагаемое цилиндрами, элементы блок-фильеры расходятся в направлении вытягивания трубы Т. Соединения разъединяются и происходит утечка расплава наружу, машина останавливается, не причиняя повреждения установке производства труб.

Формула изобретения

1. Устройство крепления литейного стола машины непрерывной сифонной отливки изделий, в частности чугунных труб, по вертикальной оси вытягивания, содержащее литейный стол, имеющий блок-фильеру, имеющую обмотки возбуждения и расположенную по прямой линии с вертикальной осью вытягивания, устройство подачи жидкого чугуна для питания блок-фильеры и, по меньшей мере, одно герметичное соединение, расположенное между выходным отверстием устройства подачи жидкого чугуна и блок-фильерой, отличающееся тем, что оно содержит средства прижатия с постоянным усилием в направлении, параллельном вертикальной оси вытягивания блок-фильеры к выходному отверстию устройства подачи жидкого чугуна для обеспечения сжатия герметичных соединений.

2. Устройство крепления литейного стола машины по п.1, отличающееся тем, что средства прижатия содержат опору блок-фильеры, подвижную по оси, по существу параллельной вертикальной оси вытягивания, раму, на которой расположено устройство подачи жидкого чугуна, и, по меньшей мере, два цилиндра с текучей средой, равномерно распределенные вокруг блок-фильеры, причем каждый цилиндр связан одновременно с опорой блок-фильеры и рамой, а также посредством трубопроводов текучей среды с гидравлическим блоком регулирования усилия прижатия каждого цилиндра.

3. Устройство крепления литейного стола машины по п.2, отличающееся тем, что трубопроводы текучей среды цилиндров объединены в общий трубопровод текучей среды, который сообщен с гидравлическим блоком регулирования усилия прижатия каждого цилиндра.

4. Устройство крепления литейного стола машины по п.2 или 3, отличающееся тем, что цилиндры с текучей средой выполнены в виде гидроцилиндров.

5. Устройство крепления литейного стола машины по п.2 или 3, отличающееся тем, что цилиндры с текучей средой выполнены в виде пневмоцилиндров.

6. Устройство крепления литейного стола машины по любому из пп.1 - 5, отличающееся тем, что корпуса цилиндров с текучей средой расположены полностью вне пространства, заключенного между горизонтальными плоскостями, ограничивающими обмотки возбуждения.

7. Литейный стол машины непрерывной сифонной отливки изделий, в частности чугунных труб, по вертикальной оси вытягивания, содержащий блок-фильеру, расположенную по прямой линии с вертикальной осью вытягивания, устройство подачи жидкого чугуна для питания блок-фильеры, и, по меньшей мере, одно герметичное соединение, расположенное между выходным отверстием устройства подачи жидкого чугуна и блок-фильерой, отличающийся тем, что он содержит устройство его крепления по любому из пп.1 - 6.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3