Устройство для наращивания электродов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 75О762

Союз Советскии

Социалистическии

Республик (61) Дополнительное к авт.свид-ву (22) Заявлено 03.04.78 (21) 2598536/22-02 (51) М. Кл.

Н 05 В 7/14

F 27 0 11/00 с присоединением заявки ¹â€”

Гасударственный комитет (2 3) П риоритет— ло делам иэобретеиий и открытий

Опубликовано 23.07.80 Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 25.07.80 (53) УДК

669.187.2 (088.8) (72) Автор изобретения

А. Е. Кадемик

Ждановский филиал Украинского государственного института по проектированию металлургических заводов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАРАЩИВАНИЯ ЭЛЕКТРОДОВ

Изобретение относится к устройствам для свинчивания электродов электросталеплавильных печей и может быть использовано в электросталеплавильных цехах, металлургических и литейных цехах машиностроительных заводов.

Известно устройство для свинчивания электродов дуговых электросталеплавильных печей, включающее механизм зажима электродов, механизм вращения нижнего электрода, подвес-, ку электрода и опорные стойки, причем механизм зажима верхнего электрода выполнен в виде приводной профильной колодки, закрепленной в траверсе, концы которой расположены в направляющих пазах опорных стоек, снабженных регулируемым упором конечного выключателя привода вращения траверсы, подвеска верхнего электрода — пружиной, а пазы опорных стоек имеют большую ширину, чем ширина концов траверсы (1).

Это устройство имеет следующие недостатки:

1. При торможении двигателя вращения нижнего электрода из-за больших масс применяемых электродов (500, 555, 710 мм) нижний электрод по инерции прокручивается на незначительный угол. Возникающие при этом внутренние напряжения резко возрастают, на резьбе и электроде появляются трещины, приводящие к разрушению всей свечи, работающей в условиях повышенных температур и значительных вибрационных нагрузок.

2. В момент опускания электрода через отверстие в верхней траверсе затруднена ориентация электрода, так как размер отверстия в траверсе по эксплуатационным соображениям не может быть значительно больше диаметра электрода, а само отверстие плохо обозримо крановщиком и подкрановым рабочим.

3. Зажим нижнего электрода с помошью самотормозяшего эксцентрика недостаточно надежен и, кроме, того, не обеспечивает центрирования нижнего электрода по оси отверстия механизма зажима и вращения нижнего электрода.

4. Ограничение крутящего момента механизма вращения нижнего электрода только регули7507 руемым конечным выключателем траверсы недостаточно эффективно и надежно.

5, Выполнение подвески верхнего электрода пружинной оказалось не обязательным.

6. Механизм замыкания верхнего электрода, 5 выполненный заодно с механизмом размыкаиия от одного силового пневматического привода, из-за колебания (давления в сети сжатого воздуха не обеспечивает надежного замыкания с постоянным усилием. 10

7. Траверса точно не уравновешена по глав. ным осям, что ухудшает работу и влияет на момент свинчивания.

8. Регулируемым упор конечного выключателя, выполненный в виде пружины, не обеспечивает надежной и быстрой настройки механизма и не позволяет точно настроить механизм на необходимый момент свинчивания.

Целью изобретения является уменьшение брака при свинчиванпи за счет предотвращения разрушения резьбы ниппеля и электрода во время окончания процесса свинчивания.

Это достигается тем, что механизм зажима верхнего электрода снабжен устройством замыкания и механизмом размыкания. 25

Механизм замыкания выполнен регулируемым на требуемый момент свинчивания, а механизм. размыкания снабжен силовым приводом, взаимодействующим с регулируемым на заданный момент свинчивания упором конечного выключателя привода вращения нижнего электрода. Траверса уравновешена по главным осям контргрузом, закрепленным на ней с воэможностью регулировки поло-жения центра тяжести траверсы за счет пово- 35 рота и перемещении груза. Механизм вращения нижнего электрода оборудован муфтой с регулируемым на момент свинчивания крутящим моментом. Привод зажима нижнего электрода выполнен самоцентрирующимся, например цангового типа, и снабжен самотормозящим устройством, связанным с ним кинематически.

Механизм замыкания зажима верхнего электрода может б14ть выполнен рычажно-пружин- 45 ного типа.

C амотормозящее устройство механизма зажима нижнего электрода снабжено механическим размыкателем в виде соединения винт-гайка.

Упор конечного выключателя может быть

50 выполнен в виде регулируемого рычажно-грузового устройства, Траверса может быть снабжена профильными фигурными направляющими для электрода, выполненными в виде сектора, концы которых направлены по касательным к образующим сектора.

На фнг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — механизм зажима и враще62 4 ния нижнего электрода, вид сверху; на фиг.

3 — то же, разрез; на фиг. 4 — привод механизма зажима нижнего электрода, разрез; на фиг. 5 — профильные направляющие для электрода, вид сверху; на фиг. 6 — траверса, вид сверху; на фиг. 7 — узел конечного выключателя траверсы; на фиг. 8 — регулируемая муфта.

Устройство для свинчивания электродов содержит траверсу 1, механизм зажима 2 нижнего электрода и механизм вращения 3 нижнего электрода и двух опорных стоек 4.

Траверса 1 содержит два упора 5 и рычаг

6, установленный на шарнире 7. На траверсе

1 смонтирован механизм замыкания 8 и механизм размыкания 9. Механизм замыкания 8 состоит из корпуса 10, прикрепленного к траверсе 1 с, помощью шарнира 11, пружины

12, штока 13, снабженного вилкой 14, которая пальцем 15 соединяется с одним из трех отверстий 16 рычага 6. Шток 13 снабжен гайками 17. Рычаг 6 снабжен колодкой 18.

Механизм размыкания 9 состоит из пневмоцилиндра 19, присоединенного к траверсе 1 с помощью шарнира 20, а шток пневмоцилиндра 21 через вилку 22 и палец 23 соединен с рычагом 6.

К траверсе через шарнир 24 укрепленштырь

25, на котором установлен контргруз 26;- закрепленный контргайкой 27. Шарнир 24 снабжен контргайкой 28. На траверсе 1 неподвижно установлены профильные фигурные наПравляющие 29.

Механизм зажима 2 нижнего электрода состоит из трех колодок 30, установленных в направляющих 31 и взаимодействующих с тремя фигурными пазами 32 зубчатого колеса 33. Зубчатое колесо 33 входит в зацепление с шестерней 34, установленной на валу 35.

Вал 35 снабжен червячным колесом 36 и червяком 37. На червяке 37 неподвижно установлен полумаховичок 38 с рукояткой 39.

На полумаховичке 38 с возможностью продольного перемещения установлен полумаховик 40, имеющий конусную часть 41, взаимодействующую с ответным стационарным конусом 42.

Полумаховичок 38 и полумаховик 40 раздвинуты пружиной 43, усилие которой сцепляет конусную часть 41 с ответным стационарным конусом 42, при этом зазор между полумаховичком 38 и полумаховиком 40 находится в пределах, обеспечивающих воэможность удобства приложения сжимающих сил к полумаховикам. Полумаховик 40 соединяется с полумаховичком 38 с помощью винта 44 и барашковой гайки 45.

Механизм вращения 3 нижнего электрода состоит из электродвигателя 46, передающего кру750762

5 тящий момент через муфту предельного момента 47 редуктору 48 и далее через коническую зубчатую передачу 49 механизму за. жима 2 нижнего электрода.

Муфта предельного момента 47 состоит из полумуфты с тормозным шкивом полумуфты кулачковой 50, ответного кулачкового диска

51, примыкаемого к полумуфте кулачковой

50 пружинными устройствами 52 через фланец

53, навинченный на полумуфту кулачковую 50 10 и застопоренный винтом 54.

Опорная стойка 4 имеет паз, образованный неподвижным упором 55 и подвижным упором

56 углового Г-образного рычага 57, прикрепленного через шарнир 58 к опорной стойке 4.

Траверса 1 через блок 59 уравновешена контргрузами 60, вес которых больше веса порожней траверсы, но несколько меньше веса траверсы с закрепленным в ней верхним электродом. Г-образный рычаг 57 взаимодей- э0 ствует с конечным выключателем 61, прижимая траверсу 1 к неподвижному упору 55 рычажно-грузового устройства 62 снабженного контргрузиком 63 и контргрузом 64, которые могут передвигаться по рычагу 65. Опорная 25 стойка 4 снабжена регулируемыми упорами

66 для ограничения угла поворота углового

Г-образного рычага 57.

Работает устройство для наращивания электродов следующим образом.

Нижний электрод с помощью цехового грузоподъемного устройства через отверстие в траверсе 1 опускается в механизм зажима 2 нижнего электрода. Прикрутив барашковую гайку 45, отодвигают конусную часть 41 от зs ответного стационарного конуса 42 и, вращая полумаховичок 38 эа рукоятку 39, через червячную передачу червяк 37 — червячное колесо 36 и зубчатую передачу — шестерня 34— зубчатое колесо 33 с помощью фигурных па- 40 зов 32 и направляющих 31 сближают колодки 30 и надежно удерживают ими нижний электрод.

Ослабив барашковую гайку 45, усилием пружины 43 затормаживают червяк 37 зацеплением конусной части 41 с ответным стационарным конусом 42.

Операцию зажима нижнего электрода можно также осуществить, сближая кистями рук полумаховик 40 с полумаховичком 38. Для этого растормаживают конусное зацепление, вращая полумаховики, надежно зажимают нижний электрод тремя колодками 30, после чего пружина 43 автоматически прижимает конус55 ную часть 41 к ответному стационарному конусу 42 и тем самым надежно удерживает нижний электрод в механизме зажима 2 нижнего электрода 1.

Верхний электрод с ввинченным (наживленным) в нем ниппелем опускают через отверстие в траверсе, предварительно отжав psvar

6 с колодкой 18 включением пневмоцилиндра.

Пружина 12 при этом сжимается. Профильные фигурные направляющие 29 облегчают попадание нижнего и верхнего электродов в отверстие траверсы.

Поворачивая штырь 25 и перемещая по нему контргруэ 26, уравновешивают траверсу 1 по главным осям симметрии, после чего закрепляют их в уравновешенном положении контргайками 27 и 28. Эта операция является наладочной.

Выключают пневмоцилиндр 19 и рычаг 6 под действием пружины 12, поворачиваясь относительно шарнира 7. прижимает верхний электрод колодкой 18 к упорам 5. Усилие зажима верхнего электрода может быть грубо отрегулировано изменением плеча приложения усилия пружины 12 к рычагу 6 попеременным присоединением вилки 14 штока 13 к одному из отверстий 16 рычага 6 с помощью пальца 15. Более тонкая регулировка усилия прижима колодки 18 осуществляется поджатием пружины 12 гайками 17.

Устройство для наращивания электродов готово к осушествлению операции свинчивания электродов. Включают электродвигатель 46, который через муфту предельного момента 47, редуктор 48 и через коническую передачу 49 вращает механизм зажима 2 нижнего электрода с зажатым в нем нижним электродом.

Крутящий момент, передаваемый муфтой предельного момента 47, регулируется поджатием пружинных устройств 52, навинчивая или свинчивая фланец 53 ка полумуфту кулачковую 50 и фиксируется в этом положении стопорным винтом 54.

По мере навинчивания верхний электрод с траверсой 1 в соответствии с шагом резьбы опускаются в пазу, образованном неподвижным упором 55 и подвижным упором 56 углового рычага 57, а контргруз 60 при этом поднимается. Угловой рычаг 57 удерживается от поворота относительно шарнира 58 через систему рычажно-грузового устройства 62.

Перемещая контргруз 64 по рычагу 65 и закантривая его в необходимом положении, регулируют усилие прижима подвижного упора 56 к траверсе 1, выбирая его таким образом, чтобы обеспечить необходимый крутящий момент при свинчивании.

Чтобы исключить влияние собственного веса рьгчажно-грузового устройства 62 на величину момента свинчивания, пользуются контргрузиком 63.

При окончании свинчивания и достижения необходимого момента свинчивания траверса

750762, 1 через подвижный упор 56 поворачивает угловой рычаг 57, который включает конечный выключатель 61. Последний в свою очередь дает импульс на вык1почение электродвигателя 46, включение тормоза механизма вращения нижнего электрода и включение пневмоцилиндра 19 на отжим колодки 18. Траверса 1 освобождается от верхнего. электрода и, поднимаясь под действием контргруза 60, занимает исходное положение.

При аварийном несрабатывании конечного выключателя 61 электродвигателя 46 с его тормозом и пневмоцилиндра 19, а также при: вращении нижнего электрода под действием инерционных сил исключается поломка резьбы >5 ниппеля и электрода за счет срабатывания муфты предельного момента 47, ответный кулачковый диск 51. которой, сжимая пружинные устройства 52, выходит из зацепления с полумуфтой кулачковой 50, а верхний электрод может проскальзывать. в упорах 5 и колодке 18.

Удерживая свинченную свечу из электродов с помощью грузоподъемного устройства, растормаживают механизм зажима нижнего электрода 2.

Цикл свинчивания может повторяться, Давая реверс электродвигателю 46, можно использовать устройство для наращивания электродов в качестве механизма для развинчивания соединенной свечи. Траверса при этом упирается в неподвижные упоры 55 опорных стоек 4, а выключение механизма вращения нижнего электрода, производится нажатием кнопки на пульте управления. 35

Использование предлагаемого устройства для наращивания электродов, для свинчивания электродов электросталеплавильных печей позволит резко уменьшить брак за счет предотвращения разрушения резьбы ниппеля и электрода во время свинчивания и улучшит условия эксплуатации.

Формула изобретения

1. Устройство для наращивания электродов, содержащее механизм зажима верхнего электрода, выполненный в виде приводной профильной колодки. закрепленной в траверсе, концы которой расположены в нaI!paa!!s!o!I!m пазах Опорных стоек с регулируемым упором конечного выключателя привода враьцення нижнего электрода, механизм зажима,* вращения нижнего электрода, о т л:. !;. 0 ш с е с я тем, что, с целью уменьшения рг:ca при свинчивании за счет предотврашени1. р, зрушения резьбы нилпеля и электрода во время окончания процесса свинчивания, механизм зажима верхнего электрода снабжен замыкателем, выполненным регуллруемым на требуемый момент свинчивания, и размыкателгм, дистанционно управляемым силовым приводом, взаимодействующим с ъп ором конечного вьIклю-:ател я привода вращения нижнего электрода, при этом траверса уравновешена 110 главным Осям контргрузом, закрепленным на ней с,зоз110!<цость10 поворота л перемещения, а механизм вращения нижнего электрода снабжен луфтой 1; рггу1111румым на момент свинчивания крутящим моментом, причем привод зажима нижп1гго электрода выполнен самоцентриру:ошнмся и с11аожг11 самотормозяшим механизмом, связанным с ним кингматически.

2,Устройствопо п.1,отлич аю шее с я тем, что механизм замыкания зажима верхнего электрода выполнен рьпгажно-пружинного типа.

3, Устройство по и.. ., О = и и ч а ю щ ее с я тем, что самотормозяшег устройство "сханизма зажима нижнего электроI!; снабжено механическим размыкатглгм., вып:;п1г1-ным в виде соединения винт-гайка.

4. УСтрОНСТВО по 11. 1, 0 т il н t1 B 10 е с я тем, что упор конечного DI,l c;00 а; — 0.1я выполнен в виде регулируемого рь.-;a.".;ÿo-грузового элемента.

5. Устройство по и. 1. О т и и =;-0 ш г гс я тем, что, с целью удобства в зкс!: c:01:ции, траверса снабжена профильными фгпурными направляющими для электрода, выполненными в виде сектора, концы которых н",правлены по касательным !с Ооразуьзшим сектора.

Источники информ а1д1и. принятые во внимание при эк пгртизг

1. Авторское свидетельство ГССР ." 260652 кл. С 21 С 5/52, 1967.

750762

ТОРмсь усло3на не локатан

Фиг. У

Редактор E. Полионова

Тираж 885 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4674/47

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л. Магаюмова

Техред M.Ïåòêî Корректор С. Шекмар