Главная страница ДонНТУ                 Страница магистров ДонНТУ

Биография     Автореферат    Электронная библиотека     Ссылки по теме     Отчет     Индивидуальное задание

ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

АНТЫКУЗА ОЛЕГА ВАСИЛЬЕВИЧА

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ЖИДКОСТИ НА ПОВЕРХНОСТЬ ПРОКАТА

Руденко Р.В., Руденко В.И., Ошовская Е.В., Суков Г.С., Черносвитов А.В., Антыкуз О.В.

Фиг. 1

Изобретение относится к черной металлургии, а именно, к устройствам для подачи жидкости на поверхность проката для его охлаждения, очистки, преимущественно для удаления окалины с поверхности проката.

Известно устройство для гидравлического удаления окалины, которое содержит держатель в виде сплошной вращающейся балки, имеющей в продольном направлении ряды сопел, разбрызгивающих воду под давлением, установленных на равных расстояниях с возможностью изменения расстояния до поверхности проката, внутреннюю трубу для подачи воды с поперечными отверстиями, число которых равно числу сопел, причем корпус балки установлен с возможностью вращения вокруг продольной оси. (Патент Германии, № 3733131, кл. В21 В45/08, опубл. 13.04.1989).

Постоянное количество сопел и соответственно неизменяемое расстояние между ними в процессе удаления окалины с поверхности проката при прокатке разных по геометрическим размерам заготовок и различии в характеристиках окалины требуют предварительной ручной перенастройки числа сопел путем закрытия с помощью специальных пробок отверстий в трубе, в которые не вкручены сопла, и изменения расстояния до поверхности проката.

Из известных устройств наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является устройство для удаления окалины с поверхности прокатываемого материала струями воды высокого давления, содержащее корпус с размещенным в нем держателем с соплами, выполненным в виде трубы, установленной с возможностью подъема и опускания с помощью механизма подъема, выполненного в виде гидроцилиндра, для обеспечения постоянного расстояния от сопел до поверхности проката, кроме того труба установлена с возможностью поворота с помощью механизма поворота в виде мотора для обеспечения постоянного угла наклона сопел к поверхности проката (Патент Японии, № 4046625, кл. В21 В45/08, опубл. 17.02.1992).

Признаками ближайшего аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения являются: корпус с установленным в нем держателем с соплами; механизмы подъема и поворота.

Известное устройство не обеспечивает достижение требуемого технического результата по следующим причинам.

Конструкция данного устройства характеризуется постоянным расстоянием от сопел до поверхности проката и постоянным углом наклона сопел к поверхности проката и не обладает способностью к гибкому регулированию положения сопел в режиме реального времени. Использование устройства для удаления окалины не обеспечивает качественной очистки поверхности проката, т.к. ширина факела струй жидкости, разбрызгиваемой соплами, остается постоянной в режиме реального времени, а характеристики окалины неоднородны и изменяются по поверхности проката. Перенастройка расстояния между соплами и поверхностью проката и угла наклона сопел к поверхности проката возможна только вручную во время технологических пауз. При этом возможны ситуации, когда при опускании сопел вниз при неизменном числе сопел вся ширина проката не будет подвергаться очистке из-за уменьшения ширины факела струй и нарушения их перекрытия, и возникнут участки проката с неудаленной окалиной. В другом случае, при подъеме сопел происходит увеличение ширины факела струй, и ширина проката окажется меньше накрываемой струями ширины, что приведет к перерасходу воды, возникнут участки на поверхности проката, на которых перекрытие факелов струй превысит оптимальное значение, что приведет к переохлаждению данных участков при негарантированном удалении окалины. Поворот сопел для изменения угла их наклона к поверхности проката при постоянстве расстояния от сопел до поверхности проката не оказывает значительного влияния на ширину факела струй. Кроме того использование устройства при удалении окалины с проката различных геометрических размеров каждый раз требует ручной перенастройки числа сопел.

Задачей предлагаемого изобретения является усовершенствование устройства для подачи жидкости на поверхность проката путем оптимального позиционирования сопел.

Технический результат – обеспечение возможности гибкого регулирования положения сопел над поверхностью проката в режиме реального времени.

Технический результат достигается тем, что устройство для подачи жидкости на поверхность проката, содержащее корпус с размещенным в нем держателем с соплами, механизмы подъема и поворота сопел, по изобретению дополнительно содержит механизм линейного перемещения сопел, выполненный в виде приводного секционного вала, с по меньшей мере пятью секциями, закрепленного в корпусе так, что его продольная ось расположена в одной плоскости с продольной осью выполненного в виде штанги держателя, при этом в центральной секции вала с установленным на ней кронштейном выполнено сквозное шлицевое отверстие, остальные секции вала, содержащие с одной стороны хвостовик и с другой стороны – участок с наружной резьбой и шлицевым отверстием, установлены хвостовиками в шлицевых отверстиях предыдущих секций, на участках с наружной резьбой установлены кронштейны, выполненные с возможностью перемещения по держателю вдоль его продольной оси, причем сопла смонтированы в кронштейнах, а механизмы подъема и поворота сопел взаимосвязаны с корпусом и держателем.

На фиг.1 приведен общий вид устройства для подачи жидкости на поверхность проката для удаления окалины; на фиг.2 – вид по стрелке А; на фиг.3 показан секционный вал.

Устройство для подачи жидкости на поверхность проката для удаления окалины (фиг. 1) состоит из корпуса 1 с размещенным в нем держателем, выполненным в виде штанги 2, снабженного соплами 3. Устройство содержит механизм линейного перемещения сопел 3, выполненный в виде приводного секционного вала, состоящего из пяти секций 4, 5, 6, 7, 8. Секционный вал закреплен в корпусе 1 так, что его продольная ось расположена в одной плоскости с продольной осью штанги 2. В центральной секции 4 вала (фиг. 3) выполнено сквозное шлицевое отверстие 9 (фиг.3). Секции 5, 6, 7, 8 вала содержат с одной стороны хвостовик 10, а с другой стороны – участок с наружной резьбой 11 и шлицевым отверстием 12. Секции 5 и 6 установлены своими хвостовиками 10 с противоположных сторон в шлицевом отверстии 9 центральной секции 4 вала. Секция 7 вала установлена хвостовиком 10 в шлицевом отверстии 12 секции 5 вала, а секция 8 соответственно своим хвостовиком 10 вставлена в шлицевое отверстие 12 секции 6. В шлицевое отверстие 12 секции 8 вставлен выходной вал 13 гидромотора 14 (фиг. 1), который с помощью фланца закреплен на корпусе 1. В шлицевое отверстие 12 секции 7 вставлен хвостовик 15 опорного вала 16, установленного в корпусе 1. С внешней стороны центральной секции 4 вала неподвижно закреплен кронштейн 17. На участках с наружной резьбой 11 каждой секции 5, 6, 7, 8 вала соответственно установлены кронштейны 18, 19, 20 и 21. В кронштейнах 17, 18, 19, 20, 21 смонтированы сопла 3. В корпусе 1 выполнены щелевые пазы для выхода кронштейнов с соплами 3. В кронштейнах 17, 18, 19, 20, 21 выполнены сквозные отверстия, в которых с зазором размещена штанга 2. Механизм подъема сопел 3 включает в себя гидроцилиндры 22, связанные со стойками 23, которые присоединены с противоположных сторон штанги 2 к корпусу 1. Механизм поворота сопел 3 состоит из гидроцилиндра 24, шток которого соединен с рычагом 25, взаимосвязанным с корпусом 1 и закрепленным на штанге 2. Жидкость к соплам 3 подводится по шлангам (на рисунке условно не показаны).

Устройство работает следующим образом.

При монтаже устройства над зоной перемещения проката, требующего удаления окалины, оно устанавливается в исходное положение, обуславливающее необходимые расстояние от сопел 3 до поверхности проката, угол наклона сопел 3 к поверхности проката и расстояние между соплами 3, смонтированными в кронштейнах 17, 18, 19, 20, 21 путем размещения их на соответствующих секциях 4, 5, 6, 7, 8 секционного вала. При изменении характеристик окалины в режиме реального времени расстояние между соплами 3 и поверхностью проката изменяется путем подъема или опускания корпуса 1 с помощью гидроцилиндров 22. При движении штоков гидроцилиндров 22 происходит вертикальное перемещение стоек 23 совместно с корпусом 1, и соответственно, штангой 2, кронштейнами 17, 18, 19, 20, 21 с соплами 3 и составным валом, а также механизмами поворота сопел и линейного перемещения сопел. Одновременно с помощью механизма поворота осуществляется изменение угла наклона сопел 3 к поверхности проката. При этом движение от штока гидроцилиндра 24 передается рычагу 25, который вместе с корпусом 1 поворачивается вокруг штанги 2. При повороте корпуса 1 вокруг штанги 2 осуществляется поворот кронштейнов 17, 18, 19, 20, 21 с соплами 3 и секционного вала. При этом выполняется изменение расстояния между соплами 3 с помощью механизма линейного перемещения. Вращение от гидромотора 14 через соединение хвостовика 13 его выходного вала, вставленного в шлицевое отверстие 12 секции 8 вала, с секцией 8 передается секции 8. Далее за счет соединения хвостовика 10 секции 8, вставленного в шлицевое отверстие 12 секции 6 вала, с секцией 6 вращение передается секции 6, хвостовик 10 которой, вставленный в шлицевое отверстие 9 центральной секции 4 вала, приводит во вращение центральную секцию 4. При этом вращение от центральной секции 4 вала через ее соединение с хвостовиком 10 секции 5 вала, вставленным в ее шлицевое отверстие 9, передается секции 5 вала. Далее за счет соединения секции 5 через ее шлицевое отверстие 12 с хвостовиком 10 секции 7 вала вращение передается секции 7 и затем через хвостовик 15 опорному валу 16. В результате происходит вращение секционного вала в корпусе 1. При вращении секционного вала происходит перемещение кронштейнов 18, 19, 20, 21 с соплами 3 по участкам с наружной резьбой 11 секций 5, 6, 7, 8 вала и вдоль штанги 2.

Благодаря наличию механизмов подъема, поворота и линейного перемещения в режиме реального времени обеспечивается необходимое позиционирование сопел над поверхностью обрабатываемого проката, учитывающее характеристики окалины и геометрические параметры проката.

Формула изобретения

Устройство для подачи жидкости на поверхность проката, содержащее корпус с размещенным в нем держателем с соплами, механизмы подъема и поворота сопел, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит механизм линейного перемещения сопел, выполненный в виде приводного секционного вала, с по меньшей мере пятью секциями, закрепленного в корпусе так, что его продольная ось расположена в одной плоскости с продольной осью выполненного в виде штанги держателя, при этом в центральной секции вала с установленным на ней кронштейном выполнено сквозное шлицевое отверстие, остальные секции вала, содержащие с одной стороны хвостовик и с другой стороны – участок с наружной резьбой и шлицевым отверстием, установлены хвостовиками в шлицевых отверстиях предыдущих секций, на участках с наружной резьбой установлены кронштейны, выполненные с возможностью перемещения по держателю вдоль его продольной оси, причем сопла смонтированы в кронштейнах, а механизмы подъема и поворота сопел взаимосвязаны с корпусом и держателем.

Фиг. 2

Фиг. 3

Патент РФ № 2247617. Устройство для подачи жидкости на поверхность проката. В 21 В 45/08 / Руденко Р.В., Руденко В.И., Ошовская Е.В., Суков Г.С., Черносвитов А.В., Антыкуз О.В. Опубл. 10.03.2005 Бюл. №7.

Биография     Автореферат    Электронная библиотека     Ссылки по теме     Отчет     Индивидуальное задание