UA73875C2 - A loading device for a shaft furnace - Google Patents

Description

Опис винаходу

Даний винахід відноситься до пристрою завантаження шахтної печі. Винахід відноситься, зокрема, до 2 системи охолодження пристрою завантаження шахтної печі, насамперед доменної печі, що має корпус, встановлений на кришці печі, підвішений у корпусі ротор, що має можливість обертання щодо корпуса, завантажувальний лоток, підвішений до підвішеного в корпусі ротору, і щонайменше один контур охолодження, розташований на підвішеному в корпусі роторі з підвішеним до нього лотком.

У 1978р. компанія Раці МУигій 5.А. запропонувала подібний пристрій завантаження, який докладно описаний в 70 патенті 05 4273492. Підвішений у корпусі ротор цього пристрою завантаження має нижній, оточуючий канал, що йде до завантажувального лотка, захисний екран, що ізолює розташований у корпусі механізм привода ротора і лотка від впливу потоку тепла, що піднімається з шахтної печі. Екран має контур охолодження, в який охолодна рідина подається через кільцеве обертове з'єднання. Кільцеве обертове з'єднання складається з обертового кільця і нерухомого кільця. Обертове кільце виходить з корпуса назовні і є продовженням підвішеного в корпусі 72 ротора й утворює з ним одне ціле. Нерухоме кільце кріпиться до корпуса, і через нього з зазором проходить обертове кільце. Обертове кільце центрується в нерухомому кільці за допомогою двох циліндричних підшипників кочення. У нерухомому кільці виконані дві кільцеві канавки, що розташовані одна над іншою, звернені до зовнішньої циліндричної поверхні обертового кільця. На зовнішній циліндричній поверхні обертового кільця напроти канавок нерухомого кільця розташовані отвори, що утворюють з'єднувальні канали контуру охолодження ротора. У нерухомому кільці по обидві сторони від кожної канавки розташовані ущільнення, що притискаються до зовнішньої циліндричної поверхні обертового кільця і перешкоджають просочуванню охолодної рідини через зазор між обертовим кільцем і нерухомим кільцем. На практиці виявилося, що обертове з'єднання такого типу власне кажучи не придатне для використання в шахтних печах. Очевидно, щоб уникнути просочування охолодної рідини усередину корпуса пристрою завантаження дуже важливо виключити можливість с просочування рідини через зазор між обертовим кільцем і нерухомим кільцем, однак використовувані для цьогоу (3 шахтних печах м'які ущільнення, притиснуті до дуже гарячого обертового кільця, швидко втрачають свої властивості і фактично мають дуже невеликий термін придатності. Теплове розширення деталей пристрою завантаження, що відбувається в умовах мінливих температур, супроводжується значною зміною радіального зазору між обертовим кільцем і нерухомим кільцем і зниженням терміну придатності ущільнень, а в ряді випадків о призводить до заклинювання і появи задирів в обертовому з'єднанні і його повному виході з ладу. Необхідно - також відзначити, що термін придатності обертового з'єднання скорочується і через різкі удари, що неминуче сприймаються завантажувальним лотком, підвішеним до обертового в корпусі ротору. Варто також враховувати і со дуже великий діаметр обертового з'єднання і його ущільнень, що створюють значний момент тертя й істотно со збільшують потужність, необхідну для переміщення лотка. На закінчення необхідно відзначити, що через усі свої 32 численні недоліки обертове з'єднання, запропоноване в патенті 5 4273492, фактично непридатне для - охолодження пристрою завантаження шахтної печі з підвішеним у корпусі ротором і підвішеним до нього завантажувальним лотком.

Для усунення цих недоліків у 1982 р. компанія Раці УУигій 5.А. запропонувала пристрій для охолодження « пристрою завантаження шахтної печі без усяких м'яких ущільнень. Такий охолодний пристрій, докладно З описаний в патенті 5 4526536, може широко використовуватися в самих різних системах завантаження с шахтних печей. Відмінною рисою цього пристрою є наявність у ньому верхнього встановленого на верхній втулці

Із» підвішеного в корпусі ротора кільцевого резервуара, у який охолодна вода попадає під дією власної ваги. У корпусі пристрою завантаження є контур водяного охолодження з одним чи декількома розташованими над резервуаром отворами для проходу охолодної води під дією власної ваги усередину резервуара, що обертається разом з підвішеним у корпусі ротором. Верхній резервуар з охолодною водою з'єднаний з і декількома змійовиками, закріпленими на підвішеному в корпусі роторі. Ці змійовики мають зливні труби для оз зливу води в нижній кільцевий резервуар, нерухомо закріплений на днище корпуса. У виконаної в такий спосіб системі охолодження вода під дією власної ваги спочатку з нерухомого джерела води попадає у верхній со кільцевий резервуар підвішеного в корпусі пристрою завантаження ротора, а потім зливається в нерухомий -І 20 кільцевий резервуар, з якого вона витікає назовні з корпуса пристрою завантаження. Встановлені в двох кільцевих резервуарах регулятори рівня дозволяють контролювати циркуляцію охолодної води в такій системі сл охолодження. Рівень води у верхньому резервуарі постійно підтримують на відмітці між мінімальним і максимальним рівнем. Якщо рівень води стає менше мінімального, подачу води в резервуар збільшують до рівня, необхідного для нормальної роботи змійовиків. Якщо рівень води перевищує максимальну оцінку, подачу 25 води в резервуар зменшують щоб уникнути його переповнення.

ГФ) Перший недолік запропонованої в 1982р. системи охолодження пристрою завантаження шахтної печі полягає юю в тім, що напір, під дією якого вода проходить через усі контури охолодження, істотно обмежений різницею висот верхнього і нижнього резервуарів для збору води. При обмеженому напорі підвішений у корпусі ротор повинний мати охолодні контури з низькими гідравлічними втратами, що вимагає збільшення їхніх розмірів і/чи 60 певним чином впливає на ефективність охолодження. У такій системі, зокрема, через низьку швидкість циркуляції охолодної води завжди існує небезпека місцевого перегріву. Другий недолік системи охолодження, запропонованої в 1982 р., полягає в тім, що вихідні з доменної печі гази впливають на охолодну воду, що знаходиться у верхньому кільцевому резервуарі. Пил, що міститься у великій кількості в доменних газах неминуче попадає в охолодну воду. Доменний пил, що забруднює воду попадає з верхнього кільцевого бо резервуара в охолодні змійовики і забиває їх. Доменні гази, що впливають на охолодну воду, крім того,

підкисляють Її і є причиною передчасної корозії всієї системи охолодження.

Для збільшення витрати охолодної води в системі охолодження в патенті ОЕ 3342572 було запропоновано використовувати додатковий насос, встановлений на підвішеному в корпусі роторі. Привод такого насоса

Здійснюється механізмом, що перетворить обертання підвішеного в корпусі ротора в обертання приводного вала насоса. Очевидно, що такий додатковий насос працює тільки під час обертання ротора, а, крім того, украй чуттєвий до потрапляння в нього бруду, який міститься в охолодній воді, що проходить через змійовики.

У заявці УУО 99/28510 запропонований спосіб охолодження пристрою завантаження описаного вище типу з обертовим з'єднанням. На відміну від загальноприйнятої думки в цій заявці взагалі не ставиться мета зробити 70 обертове з'єднання цілком герметичним, як це потрібно, наприклад, відповідно до патенту 5 4273492, чи уникнути можливого витоку охолодної води назовні за допомогою системи контролю рівня води, передбаченої в системі охолодження, запропонованої в патенті 5 4526536. Замість цього в цій заявці пропонується такий спосіб подачі охолодної рідини в обертове з'єднання, у якому охолодна рідина проходить у кільцеву щілину між обертовим і нерухомим елементами з'єднання й утворює гідравлічний затвор, що перешкоджає потраплянню /5 пилу усередину обертового з'єднання. Охолодна рідина, що протікає через обертове з'єднання, збирається в корпусі і зливається з нього, минаючи контур охолодження. Тим самим виключається потрапляння бруду в контур охолодження й усувається небезпека його забивання.

У заявці УУО 99/28510 запропоновано кілька варіантів виконання обертового кільцевого з'єднання. У першому варіанті нерухома частина з'єднання являє собою регульоване кільце, що із зазором розташовано в кільцевому 2о Каналі несучого лотка ротора і відділено від кожної циліндричної стінки кільцевого каналу в радіальному напрямку вузькою кільцевою щілиною. Для зменшення витоків рідини через ці дві кільцеві щілини в заявці УМО 99/28510 пропонується установити в кожній кільцевій щілині одну чи кілька м'яких манжет із крайками, що ущільнюють, чи виконати кожну кільцеву щілину у вигляді лабіринтового ущільнення. Одним з недоліків такого рішення є необхідність дуже точної обробки кільцевого каналу ротора підвіски лотка і відповідне збільшення сч ов вартості ротора. Крім того, кільце, що розташоване в кільцевому каналі ротора, також повинне бути виготовлене з дуже високою точністю. При цьому ефективність запропонованого в цій заявці способу охолодження пристрою і) завантаження істотно залежить від погрішностей центрування обертового в корпусі з підвішеним до нього лотком ротора, що піддається впливу різких ударів. Інший недолік такого рішення зв'язаний із проблемою ремонту ушкодженого каналу ротора і необхідністю демонтажу всього ротора. В іншому варіанті нерухома частина ю зо обертового з'єднання виконана у вигляді нерухомого кільця, що в осьовому напрямку упирається через два ущільнення в кільце, що встановлено в кільцевому каналі обертового в корпусі ротора з підвішеним до нього - лотком. Таке нерухоме кільце може з ковзанням переміщатися у вертикальному напрямку і повинне з со визначеним зусиллям притискатися до кільця, розташованого в кільцевому каналі ротора. Ефективність цього варіанта істотно залежить від зміни площини обертання ротора, несучого підвішений до нього завантажувальний о зв лоток. Зміни площини обертання ротора практично уникнути неможливо через несиметричний щодо осі ча обертання розподіл навантаження, що діє на розташований у корпусі підшипник, що несе ротор підвіски завантажувального лотка, і який міняється при зміні кутового положення лотка.

На закінчення необхідно відзначити, що незважаючи на більш ніж двадцятилітній термін з моменту опублікування патенту 05 4273492 у даний час все ще не існує задовільного рішення проблеми подачі охолодної « рідини під визначеним надлишковим тиском до обертових елементів пристрою завантаження шахтної печі. в с Зазначену задачу дозволяє вирішити пристрій завантаження, представлений у першому пункті формули винаходу. ;» Насамперед слід зазначити, що в даному винаході пропонується пристрій завантаження, виконаний по типу пристроїв, у яких є встановлений на кришці шахтної печі корпус, підвішений у корпусі ротор, що несе

Підвішений до нього завантажувальний лоток і щонайменше один контур охолодження, що розташований на -І роторі з підвішеним до нього лотком. Охолодну рідину подають у контур охолодження через обертове кільцеве з'єднання, виконане по типу з'єднань, у яких є розташоване в корпусі нерухоме кільце, обертове кільце, що о обертається разом з підвішеним у корпусі ротором, і підшипник, розташований між нерухомим кільцем і

Го! обертовим кільцем. У такому обертовому з'єднанні між нерухомим і обертовим кільцями є циліндричний зазор з однією чи декількома кільцевими канавками для проходу охолодної рідини, що знаходиться під надлишковим - тиском, з одного кільця в інше. Проходження охолодної рідини з обертового кільця в ротор з підвішеним до сп нього завантажувальним лотком здійснюється через відповідні з'єднувальні пристрої, розташовані між обертовим кільцем і ротором. Запропонований у винаході пристрій має багато перерахованих нижче відмінних рис. Обертове кільцеве з'єднання розташоване у кільцевій порожнині, що утворюється усередині ротора, у якій збираються витоки охолодної рідини. Опорою обертового кільця служить тільки нерухоме кільце, з яким воно зв'язано через відповідний підшипник. Обертове кільце, що плаває на нерухомому кільці, механічно з'єднується

Ф) з обертовим у корпусі ротором з'єднувальним пристроєм виборчої дії, що передає на обертове кільце з боку ка ротора тільки момент обертання і не передає ніяких інших діючих на ротор зусиль. З'єднувальний пристрій для проходу охолодної рідини між обертовим кільцем і ротором має трубчастий елемент і утворює нежорстке бо З'єднання обертового кільця з підвішеним у корпусі ротором і підвішеним до нього завантажувальним лотком.

Необхідно відзначити, що запропонований в даному винаході пристрій з такими відмітними ознаками є власне кажучи першим за останні двадцять років пристроєм, що дозволяє цілюом вирішити проблему подачі охолодної рідини під надлишковим тиском через обертове з'єднання в контур охолодження ротора з підвішеним до нього лотком, що обертається в корпусі пристрою завантаження шахтної печі. Запропоноване у винаході рішення 65 цілком вирішує проблеми, зв'язані з витоком охолодної рідини чи підвищеним тертям, а також проблеми довговічності ущільнень, різного теплового розширення чи можливого заїдання обертового з'єднання. Обертове з'єднання запропонованого у винаході пристрою завантаження не піддано впливу різких ударів, що неминуче сприймаються обертовим у корпусі ротором і підвішеним до нього завантажувальним лотком. Запропоноване у винаході рішення знімає проблеми, зв'язані з неточністю центрування і змінами площини обертання обертового в

Корпусі ротора з підвішеним до нього завантажувальним лотком. Обертове з'єднання запропонованого у винаході пристрою завантаження не вимагає спеціальної обробки, що дорого коштує, і його також можна легко замінити, не знімаючи розташованого в корпусі ротора з підвішеним до нього завантажувальним лотком.

Необхідно також відзначити, що запропоноване у винаході рішення дозволяє створити розташований на обертовому в корпусі роторі з підвішеним до нього завантажувальним лотком контур охолодження, який можна /о легко вмонтувати в замкнуту систему охолодження. Для цього в циліндричному зазорі обертового з'єднання досить виконати першу кільцеву канавку для проходу охолодної рідини з нерухомого кільця в обертове кільце і другу кільцеву канавку для проходу охолодної рідини з обертового кільця в нерухоме кільце. Наявність двох таких кільцевих канавок забезпечує можливість проходу охолодної рідини Через обертове з'єднання в зворотному і прямому напрямку.

В іншому варіанті контур чи контури охолодження можуть мати одну чи декілька відкритих зливних труб. У цьому випадку в корпусі пристрою завантаження доцільно передбачити нерухому кільцеву порожнину для збору витоків охолодної рідини по зливних трубах при обертанні ротора. Для контрольованого зливу охолодної рідини з корпуса назовні використовуються відповідні зливні пристрої, зв'язані з нерухомою кільцевою порожниною.

Зливні пристрої переважно з'єднувати з порожниною для збору витоків охолодної рідини і використовувати 2о для контрольованого зливу рідини, що охолоджується, яка збирається в цій порожнині, назовні з корпуса пристрою завантаження.

У кращому варіанті виконання запропонованого у винаході пристрою завантаження нерухоме кільце обертового з'єднання має круглий фланець, яким воно кріпиться до корпуса. У цьому варіанті верхні краї стінок розташованої усередині ротора кільцевої порожнини для збору витоків охолодної рідини з обертового з'єднання сч ов утворюють разом із фланцем нерухомого кільця лабіринтове ущільнення, що обмежує витоки охолодної рідини з внутрішньої кільцевої порожнини ротора. Таке рішення дозволяє порівняно просто ізолювати порожнину, у якій і) розташоване обертове з'єднання, від іншої частини корпуса.

Запропонований у винаході з'єднувальний пристрій, через який обертове кільце обертового з'єднання з'єднується з ротором, переважно містить один чи декілька пружно стисливих в осьовому напрямку ю зо з'єднувальних елементів, що закріплені на обертовому кільці і мають з'єднувальну головку. З'єднувальна головка упирається в сідло, що розташовано в тій же кільцевій порожнині для збору витоків охолодної рідини, у - якій розташоване саме обертове з'єднання. Очевидно, що таке рішення істотне полегшує зборку й установку на оз місце обертового з'єднання і його розбирання і витяг з корпуса пристрою завантаження.

Описаний вище пристрій, що механічно з'єднує між собою обертове кільце обертового з'єднання і підвішений ме) з5 У Корпусі ротор, містить в одному з варіантів здійснення винаходу простий радіальний поперечний стрижень, ча розташований у призначеній для збору витоків охолодної рідини кільцевої порожнини ротора, і виконаний в обертовому кільці паз. Радіальний поперечний стрижень входить у паз обертового кільця і механічно з'єднує між собою підвішений у корпусі ротор з обертовим кільцем обертового з'єднання.

Пристрій, що з'єднує між собою обертове кільце обертового з'єднання і підвішений у корпусі ротор, « доцільно з'єднати ще з однією кільцевою порожниною, що розташована під кільцевою порожниною, у якій з с збираються витоки охолодної рідини. Таку порожнину, розташовану під порожниною з обертовим з'єднанням, можна у свою чергу з'єднати з розташованими на підвішеному в корпусі роторі контурами охолодження. ;» У ще одному переважному варіанті здійснення винаходу в циліндричному зазорі обертового з'єднання між кільцевою канавкою і підшипником чи між двома сусідніми кільцевими канавками встановлені спарені

Ущільнення, що складаються з двох розташованих на деякій відстані друг від друга в осьовому напрямку -І ущільнювальних кілець. Між двома ущільнювальними кільцями кожної пари ущільнень у циліндричному зазорі між кільцями обертового з'єднання розташовані зливні отвори, через які охолодна рідина зливається в кільцеву о порожнину, призначену для збору витоків охолодної рідини.

Го! Інші відмінні риси і переваги даного винаходу більш докладно розглянуті нижче на прикладі декількох кращих варіантів його здійснення з посиланнями на прикладені до опису креслення, на яких показано:

Ш- на фіг.1 - поперечний розріз запропонованого у винаході пристрою завантаження шахтної печі, виконаного по сп першому варіанті, на фіг.2 - поперечний розріз обертового кільцевого з'єднання показаного на фіг.1 пристрою завантаження шахтної печі, на фіг.3 - інший поперечний розріз обертового кільцевого з'єднання показаного на фіг.1 пристрою завантаження шахтної печі;

Ф) на фіг4 - ще один поперечний розріз обертового кільцевого з'єднання показаного на фіг.1 пристрою ка завантаження шахтної печі; на фіг.5 - поперечний переріз площиною 5-5 по фіг.4 і во на фіг.6 - поперечний розріз запропонованого у винаході пристрою завантаження шахтної печі, виконаного по другому варіанту.

На всіх кресленнях усі конструктивно і/чи функціонально однакові елементи позначені тими самими позиціями.

Схематично показаний на фіг.1 пристрій завантаження з обертовим лотком 10 монтується на корпусі шахтної, 65 Зокрема доменної, печі.

Такий пристрій завантаження має корпус 12 з розташованим у нижній частині круглим фланцем 14, верхньою несучою стінкою 16 і бічною стінкою 18. Круглий фланець 14 призначений для герметичного з'єднання корпуса 12 пристрою завантаження з відповідним фланцем (не показаний) корпуса шахтної печі. Верхня несуча стінка 16 з'єднується з нижньою стінкою корпуса чи розвантажувального люка завантажувального бункера (не показаний).

Бічна стінка 18 корпуса герметично з'єднує нижній фланець 14 корпуса з його верхньою несучою стінкою 16. У центральному отворі верхньої несучої стінки 16 розташована нерухома живильна втулка 20, що кріпиться до верхньої несучої стінки круглим фланцем 22. Нерухома живильна втулка 20 утворює усередині корпуса 12 живильний канал 24 для проходу матеріалу, що завантажується в шахтну піч. Живильний канал 24 має центральну вісь 26, що звичайно співпадає з центральною віссю шахтної печі. 70 Усередині корпуса 12 розташований обертовий ротор 28, до якого підвішений лоток 10. Верхній кінець ротора 28, що виконаний у вигляді несучої втулки 30 з розташованою усередині її живильною втулкою 20, з'єднаний з корпусом 12 через шарикопідшипник 32 більшого діаметра.

Нижній кінець ротора 28 утворює у центральному отворі нижнього фланця 14 корпуса 12 пристрою завантаження екран 34. На нижньому кінці ротора розташовані також підшипники З6 підвіски завантажувального /5 лотка 10.

Ротор 28 разом з підвішеним до нього завантажувальним лотком 10 приводиться в обертання навколо осі 26 двигуном (не показаний), з'єднаним зубчастою передачею з зубчастим колесом 38, закріпленим на несучій втулці

ЗО ротора. Лоток 10, крім того, звичайно має поворотний пристрій (не показаний), що забезпечує можливість зміни кута нахилу лотка при його повороті в підшипниках 36 підвіски навколо осі 40, перпендикулярної осі 26 обертання ротора (на фіг.1 вісь 40 проходить перпендикулярно площини креслення).

Екран 34 для його захисту від впливу нагрітих до високої температури доменних газів і для зниження кількості тепла, що передається через екран усередину корпуса 12 пристрою завантаження, обладнаний декількома контурами 424, 422, 4253 і 42,4 охолодження, через які циркулює охолодна рідина, зокрема вода. Ці контури охолодження виконані у вигляді утворюючих охолодні канали направляючих перегородок чи трубок, с ов через які по визначеному шляху уздовж стінок екрана 34 проходить охолоджуюча екран вода. Охолодні канали з'єднані з розподільником охолодної рідини обертовим кільцевим з'єднанням, позначеним на кресленнях (8) позицією 44. Обертове кільцеве з'єднання розташоване усередині корпуса 12 у кільцевій порожнині 46 для збору витоків охолодної рідини, утвореної верхнім краєм втулки ЗО підвішеного в корпусі ротора 28. На фіг.2 показані два верхніх краї 48, 50 стінок кільцевої порожнини 46 для збору витоків охолодної рідини, що ю зо утворюють разом із круглим фланцем 22 лабіринтові ущільнення 52, 54. При наявності таких ущільнень усередині корпуса 12 утворюється практично окрема порожнина 56, розташоване в якій кільцеве обертове - з'єднання 44 надійно захищене від впливу диму, що попадає усередину корпуса 12. Для більш надійного захисту со обертового з'єднання від впливу доменного диму в цю окрему порожнину 56 можна подавати чистий газ, що створює в ній визначений надлишковий тиск (що перевищує тиск у печі). о

Нижче з посиланням на фіг.2-5 більш докладно розглянута конструкція обертового кільцевого з'єднання 44. ї-

Слід зазначити, що на фіг.2-4 показані поперечні розрізи зображеного на фіг.1 обертового кільцевого з'єднання 44 різними площинами, у яких, зокрема, розташовані: - канал для проходу охолодної рідини через обертове кільцеве з'єднання 44 у підвішений у корпусі пристрою завантаження ротор 28 з підвішеним до нього завантажувальним лотком (фіг.2), « - канал для зворотного проходу охолодної рідини з ротора підвіски лотка через обертове кільцеве з'єднання з с 44 (фіг.3) і - деталі механічного з'єднання обертового кільцевого з'єднання 44 з ротором підвіски лотка, схема ;» змащення й елементи системи ущільнення й обмеження витоків охолодної рідини (фіг.4).

Спочатку з посиланням на фіг.4 більш докладно описана вся конструкція запропонованого у винаході обертового кільцевого з'єднання 44. Це обертове кільцеве з'єднання складається з нерухомого кільця 60, що -І знизу кріпиться болтами до фланця 22, і обертового кільця 62, що з деяким радіальним зазором встановлено на нерухомому кільці 60. Необхідно відзначити, що обертове кільце 62 утримується у відповідному положенні тільки о нерухомим кільцем 60 за допомогою шарикопідшипника 64. Обертове кільце 62 і ротор 28 підвіски

Го! завантажувального лотка не з'єднані один з одним твердим зв'язком, а для їхнього з'єднання є з'єднувальний пристрій виборчої дії, що під час обертання ротора 28 приводить в обертання обертове кільце 62, але одночасно

Ш- не передає на нього інші переміщення ротора. Один з конкретних варіантів виконання конструкції такого сп з'єднувального пристрою показаний на фіг.4 і 5. У даному випадку з'єднувальний пристрій виборчої дії виконано у вигляді поперечного радіального стрижня 65, що розташований у кільцевій порожнині 46 для збору витоків охолодної рідини і проходить через виріз 66 обертового кільця 62 розташованого в кільцевій порожнині 46 обертового кільцевого з'єднання 44. Очевидно, що поперечний радіальний стрижень 65, що проходить через виріз 66, передає обертовому кільцю 62 обертання ротора 28 підвіски завантажувального лотка й одночасно

Ф) допускає можливість їхнього відносного переміщення й у вертикальному, і в радіальному напрямках. Таке ка з'єднання нерухомого й обертового кільця робить запропоноване у винаході обертове кільцеве з'єднання 44 фактично не чуттєвим до теплових розширень, ударів, вібрацій і погрішностей установки ротора 28 підвіски бор завантажувального лотка. Слід зазначити, що позицією 68 на кресленнях позначена система примусового змащення підшипника 64. Надлишок змащення зливається через розташовану під підшипником зливну трубку 69 у живильний канал 24, через який проходить матеріал, що завантажується в піч.

Далі з посиланням на фіг.2 більш докладно пояснюється, яким чином через обертове кільцеве з'єднання 44 охолодна рідина проходить до ротора 28 підвіски завантажувального лотка. Позицією 70 на фіг.2 позначений 65 З'єднувальний патрубок, через який у з'єднувальний пристрій під надлишковим тиском подається охолодна рідина. З'єднувальний патрубок 70 через виконаний у нерухомому кільці 60 внутрішній канал 72 з'єднаний з кільцевою канавкою 74, виконаною на внутрішній циліндричній поверхні 76 нерухомого кільця 60. Обертове кільце 62 має внутрішній канал 78, що з'єднується з виконаним на зовнішній циліндричній поверхні 82 обертового кільця 62 отвором 80, розташованим напроти кільцевої канавки 74 нерухомого кільця. Внутрішній канал 78 проходить до з'єднувального пристрою 84, розташованого на нижньому торці обертового кільця 62.

У виконаному в такий спосіб обертовому кільцевому з'єднанні охолодна рідина, що під надлишковим тиском подається в патрубок 70, проходить через канал 72 нерухомого кільця 60 у кільцеву канавку 74, з якої вона, перетинаючи утворений двома циліндричними поверхнями 76, 82 циліндричний зазор, попадає в перший отвір 80 обертового кільця 62, з якого по внутрішньому каналу 87 проходить до з'єднувального пристрою 84. 70 Запропонований у винаході з'єднувальний пристрій 84 виконаний у вигляді осьового виступу, розташованого, як показано на фіг.2, на нижньому торці обертового кільця 62. До складу цього пристрою входить податливий у поперечному напрямку і стисливий в осьовому напрямку трубчастий елемент 100, один з кінців якого кріпиться до нижнього торця обертового кільця 62. На іншому кінці трубчастого елемента розташована з'єднувальна головка 102. Трубчастий елемент 100 складається із сильфона 104, розташованого усередині циліндричної 7/5 (гвинтової) пружини 106 стиску. З'єднувальна головка 102 зв'язана із сідлом 108, що закріплено на нижній стінці кільцевої порожнини 46 для збору витоків охолодної рідини й у якій вона упирається, коли в цій порожнині знаходиться обертове кільцеве з'єднання 44. З'єднувальна головка 102 притискається до сідла 108 пружиною 106 стиску з зусиллям, достатнім для деформації ущільнювального кільця ПО, що розташовано або на опуклій сферичній робочій поверхні 111 головки, або на увігнутій конічній робочій поверхні 112 сідла і Герметичного ущільнення стику між сідлом і головкою. Залишається відзначити, що сідло 108 запропонованого у винаході з'єднувального пристрою можна також закріпити і на обертовому кільці 62. У цьому випадку з'єднувальний пристрій 84 повинен бути виконаний у вигляді осьового виступу, розташованого на нижній стінці кільцевої порожнини 46 для збору витоків охолодної рідини. Крім того, з'єднувальну головку 102 можна виконати з увігнутою конічною робочою поверхнею, а сідло - з опуклою сферичною робочою поверхнею, що забезпечує с г5 разом з увігнутою робочою поверхнею головки надійне ущільнення з'єднувального пристрою, у тому числі і без о застосування ущільнювального кільця.

Охолодна рідина, що проходить через перший з'єднувальний пристрій 84, під надлишковим тиском через сідло 108 попадає в перший кільцевий колектор 114 ротора підвіски завантажувального лотка. Кільцевий колектор 114 розташований усередині ротора безпосередньо під кільцевою порожниною 56. Розташовані на ю зо роторі 28 контури 424 422, 4253 і 425 охолодження з'єднуються з кільцевим колектором 114 відповідними трубами.

На фіг.1 як приклад показана одна така труба 118, що з'єднує колектор охолодної рідини з одним із контурів - охолодження, наприклад з контуром 424. со

Як показано на фіг.1 охолодна рідина, що протікає через контур 421 охолодження по трубі 118 попадає в другий кільцевий колектор 120, розташований безпосередньо під першим кільцевим колектором 114. ме)

Нижче з посиланням на фіг.З більш докладно описано, яким чином нагріта в контурі охолодження охолодна ї- рідина проходить у зворотному напрямку через обертове кільцеве з'єднання 44. Нагріта у всіх контурах 42 4 42», 423 і 42,4 охолодження охолодна рідина збирається в другому кільцевому колекторі 120. Другий кільцевий колектор з'єднаний із внутрішнім отвором 78' обертового кільця 62 з'єднувальним пристроєм, що складається з трубчастого елемента 84" і сідла 108, що виконані аналогічно описаним вище трубчастому елементу 84 і сідлу « 108. З отвору 78 охолодна рідина в зворотному напрямку проходить через отвір 80 і зазор між циліндричними Ше) с поверхнями 76, 82 у другу кільцеву канавку 74", виконану на зовнішній циліндричній поверхні 76 нерухомого кільця 60. У нерухомому кільці виконаний внутрішній отвір 72, з'єднаний з нерухомим патрубком 70 і трубою, з по якій охолодна рідина повертається назад у відповідну ємність.

На фіг.4 більш докладно показано, яким чином здійснюється ущільнення запропонованого у винаході обертового кільцевого з'єднання. Слід насамперед відзначити, що запобігти заклинюванню кілець обертового -І кільцевого з'єднання можна тільки при досить великому зазорі між його нерухомим кільцем 60 і обертовим кільцем 62. Збільшення зазору між кільцями обертового з'єднання відповідно збільшує витік охолодної рідини в о осьовому напрямку між прилягаючими друг до друга циліндричними поверхнями 76 і 82 кілець, для обмеження

Го! якого в запропонованому у винаході пристрої призначені відповідні ущільнення (ущільнювальні кільця) і зливні 5о отвори. У запропонованому у винаході пристрої перша пара таких ущільнювальних кілець 12Г, 121", що

Ш- герметично ущільнюють щілину між циліндричними поверхнями 76 і 82 кілець, розташована між першою сп канавкою 74 і підшипником 64. В осьовому напрямку ці два ущільнювальні кільця 121", 121" знаходяться на деякій відстані друг від друга, і на розташованій між ними ділянці 122 зазору між прилягаючими друг до друга циліндричними поверхнями 76, 82 кілець у нерухомому кільці виконаний зливний отвір 124, через який охолодна в рідина, що попадає в зазор між кільцями, зливається в призначену для збору витоків охолодної рідини кільцеву порожнину 46. Охолодна рідина не попадає в підшипник 64, оскільки тиск у системі змащення підшипника більше

Ф) тиску охолодної рідини на ділянці 122 зазору між прилягаючими друг до друга циліндричними поверхнями 76, 82 ка кілець. Друга пара ущільнювальних кілець 126", 126" розташована в зазорі між циліндричними поверхнями 76, 82 кілець між першою канавкою 74 і другою канавкою 74". На розташованій між ущільнювальними кільцями 126", бо 128" ділянці 128 зазору між прилягаючими друг до друга циліндричними поверхнями 76, 82 кілець у нерухомому кільці виконаний зливний отвір 130, через який охолодна рідина, що попадає в зазор між кільцями, зливається в призначену для збору витоків охолодної рідини кільцеву порожнину 46. Оскільки тиск на ділянці 128 зазору між прилягаючими друг до друга циліндричними поверхнями 76, 82 кілець менше тиску в другій канавці 74", охолодна рідина не може потрапити через зазор між циліндричними поверхнями 76, 82 кілець з першої канавки 74, через 6в5 яку охолодна рідина подається в систему охолодження, у другу канавку 74, через яку охолодна рідина зливається із системи охолодження під тиском, який істотно менше тиску в першій канавці. Ще одне ущільнювальне кільце 132 розташоване в зазорі між прилягаючими друг до друга циліндричними поверхнями 76, 82 кілець під другою канавкою 74". Охолодна рідина, що протікає через ущільнення 132 зливається через зазор між прилягаючими друг до друга циліндричними поверхнями 76, 82 кілець у призначену для збору витоків охолодної рідини кільцеву порожнину 46. У запропонованому у винаході пристрої всі ущільнювальні кільця 121, 121", 126, 126" ї 132 постійно ефективно охолоджуються і змазуються і тому мають досить великий термін придатності, а також цілююм виключають можливість заклинювання обертового з'єднання. Запропоноване у винаході рішення дозволяє також істотно знизити потужність, що витрачається на обертання обертового кільця 60 усередині нерухомого кільця 62. 70 Позицією 134 на кресленнях позначена зливна труба, призначена для зливу витоків охолодної рідини, що збирається в кільцевій порожнині 46. Показана на фіг.1 зливна труба 134 з'єднана з нерухомою кільцевою порожниною 136, що розташована на днище корпуса 12. При обертанні ротора підвіски завантажувального лотка охолодна рідина зливається Через кінець труби 134 у нерухому кільцеву порожнину 136. Необхідно підкреслити, що нерухома кільцева порожнина 136 має відповідні зливні пристрої, що призначені для контрольованого зливу 7/5 оХхОЛОДНОЇї рідини з корпуса 12. На фіг.1 ці зливні пристрої показані у вигляді труб 138.

На фіг.б показаний спрощений варіант конструктивного виконання пристрою завантаження, показаного на фіг.1. У цьому спрощеному варіанті нагріта охолодна рідина з контурів 424 42», 423 і 42; не проходить через обертове кільцеве з'єднання 44, а зливається через відкриті зливні труби в нерухому кільцеву порожнину 136, розташовану на днище корпуса 12. На фіг.б як приклад показана зливна труба 140 тільки одного контуру 42 1 2о охолодження. У цьому варіанті обертове кільцеве з'єднання 44" повинне мати тільки одну кільцеву канавку і внутрішні канали для проходу охолодної рідини під надлишковим тиском з нерухомого кільця в обертове кільце.

Недолік такої системи зв'язаний із впливом доменних газів, які попадають у корпус 12, на охолодну рідину, що зливається в нерухому кільцеву порожнину 136. Вплив доменних газів на охолодну рідину вимагає, як очевидно, її відповідної обробки до подачі в систему охолодження і зв'язано з певними додатковими витратами. сч о

Claims (9)

Формула винаходу

1. Пристрій завантаження шахтної печі, що має встановлений на кришці шахтної печі корпус (12), ротор (28) ю зо підвіски завантажувального лотка, що обертається в корпусі (12), підвішений до ротора (28) завантажувальний лоток (10), щонайменше один, розташований на роторі (28) з підвішеним до нього лотком, контур (42) ї- охолодження, обертове кільцеве з'єднання (44) для подачі охолоджуючої рідини в контур (42) охолодження, у со якому є закріплене в корпусі (12) нерухоме кільце (60), обертове кільце (62), обертові разом з обертовим у корпусі ротором (28) підвіски завантажувального лотка, і підшипник (64), розташований між нерухомим кільцем «9 (60) і обертовим кільцем (62), і в якому між нерухомим кільцем (60) і обертовим кільцем (62) є циліндричний чн зазор щонайменше з однією кільцевою канавкою (74, 74) для проходу охолоджуючої рідини, що знаходиться під надлишковим тиском, з одного кільця (60) в інше кільце (62), а також має з'єднувальний пристрій (84, 108, 84 108), що з'єднує між собою обертове кільце (62) і ротор (28) підвіски завантажувального лотка і призначений для проходу охолоджуючої рідини з обертового кільця (62) у ротор (28) з підвішеним до нього « 70 Завантажувальним лотком, який відрізняється тим, що обертове кільцеве з'єднання (44) розташовано в з с утвореній ротором (28) підвіски завантажувального лотка усередині корпуса (12) кільцевої порожнини (46), у якій збираються витоки охолоджуючої рідини, обертове кільце (62) обперте тільки на нерухоме кільце (60) через :з» зазначений підшипник (64), обертове кільце (62) з'єднано з ротором (28) підвіски завантажувального лотка з'єднувальним пристроєм (65, 66) виборчої дії, що передає на обертове кільце (62) з боку ротора (28) тільки Момент обертання без ніяких інших діючих на ротор зусиль, а зазначений з'єднувальний пристрій (84, 108, 84", -І 1083) має щонайменше один деформівний трубчастий елемент і утворює між обертовим кільцем (62) і ротором (28) підвіски завантажувального лотка нежорстке з'єднання.

о 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що в циліндричному зазорі між обертовим кільцем і нерухомим оо кільцем є перша кільцева канавка (74), призначена для проходу охолоджуючої рідини з нерухомого кільця (60) в обертове кільце (62), і друга кільцева канавка (74), призначена для проходу охолоджуючої рідини з обертового - кільця (62) у нерухоме кільце (60).

с З. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що щонайменше один контур (42) охолодження має щонайменше одну зливну трубу, корпус (12) має нерухому кільцеву порожнину (136) для збору витоків охолоджуючої рідини, зливна труба (140) контуру охолодження сполучена з нерухомою кільцевою порожниною (136) при обертанні вв ротора (28) підвіски завантажувального лотка, а нерухома кільцева порожнина має пристрої для зливу охолоджуючої рідини з корпуса (12). (Ф)

4. Пристрій за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що з кільцевою порожниною (46) для збору витоків ГІ охолоджуючої рідини з'єднані зливні пристрої (134, 136, 138), призначені для контрольованого зливу охолоджуючої рідини з корпуса (12) пристрою. во

5. Пристрій за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що нерухоме кільце (60) має круглий фланець (22), яким воно кріпиться до корпуса (12) пристрою, а верхні кінці (48, 50) стінок кільцевої порожнини (46) для збору витоків охолоджуючої рідини разом із фланцем (22) нерухомого кільця утворюють лабіринтові ущільнення (52, 54).

6. Пристрій за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що з'єднувальний пристрій (84, 84", 108, 108) 65 містить щонайменше один пружно стисливий в осьовому напрямку з'єднувальний елемент (84, 84), що закріплений на обертовому кільці, (62) і має з'єднувальну головку (102) і сідло (108, 108), що розташоване в кільцевій порожнині (46) для збору витоків охолоджуючої рідини таким чином, що з'єднувальна головка (102) уперта в обертове кільцеве з'єднання (44), коли воно розташовано в кільцевій порожнині (46) для збору витоків охолоджуючої рідини.

7. Пристрій за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що з'єднувальний пристрій (65, 66) містить радіальний поперечний стрижень (65), розташований усередині ротора (28) підвіски завантажувального лотка в кільцевій порожнині (46) для збору витоків охолоджуючої рідини, і виконаний в обертовому кільці (62) паз, через який, коли обертове кільцеве з'єднання (44) розташовано в кільцевій порожнині (46) для збору витоків охолоджуючої рідини, проходить радіальний поперечний стрижень (65). 70

8. Пристрій за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що з'єднувальний пристрій (84, 84", 108, 108) сполучено з кільцевим колектором (114, 120), що розташований нижче кільцевої порожнини (46) для збору витоків охолоджуючої рідини і з'єднаний з декількома контурами (42) охолодження, розташованими на роторі (28) підвіски завантажувального лотка.

9. Пристрій за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що включає два розташованих в осьовому /5 напрямку на деякій відстані один від одного ущільнювальних кільця (121, 121"; 126, 126"), які знаходяться в циліндричному зазорі між кільцями обертового з'єднання між кільцевою канавкою (74) і підшипником (64) чи між двома сусідніми кільцевими канавками (74, 74), і зливного отвору (124, 130), через який охолоджуюча рідина, що потрапляє в зазор (122, 128) між двома ущільнювальними кільцями кожної пари кілець, зливається в кільцеву порожнину (46) для збору витоків охолоджуючої рідини. с щі 6) ІС) ча с со і - -

с . и? -І (95) (ее) - 50 сл Ф) іме) 60 б5