Пневматическое устройство для перемещения рабочего элемента

Полезная модель относится к пневматическим исполнительным механизмам и может быть использована, например, в установках контроля свойств горячекатаного листового проката. Техническая задача, решаемая полезной моделью - точная остановка рабочего элемента, повышение точности и надежности контроля, а также увеличение срока эксплуатации устройства в условиях высоких температур. Сущность полезной модели заключается в том, что в пневматическом устройстве для перемещения рабочего элемента, содержащем полый наружный корпус с круглым стержнем внутри него, выполненные с возможностью вертикального перемещения друг относительно друга, наружный корпус снабжен двумя гофрированными элементами на его торцах, внутри этого корпуса установлен внутренний корпус, в осевом отверстии которого установлен упомянутый стержень, жестко связанный с внутренним корпусом, внешний корпус соединен с рабочим элементом через шарнирный элемент, имеющий вид полусферы, в месте его стыковки с рабочим элементом выполнена проточка, в которой установлено уплотнительное кольцо, а снаружи шарнирного элемента установлено уплотнение, выполненное в виде хомута, а между внутренним наружным корпусами установлены подшипники.

Полезная модель относится к пневматическим механизмам и может быть использована, например, в установках контроля свойств горячекатаного листового проката.

Также установки располагаются обычно непосредственно над горячим прокатом и работают в зоне повышенных температур. Осуществляемый установками неразрушающий контроль металла производится нередко с помощью электромагнитноакустических преобразователей. Методы и средства неразрушающего контроля проката описаны, например, в книге В.Б. Бахтинова «Прокатное производство», М., «Металлургия», 1987, с.109-111. В процессе контроля горячего металла необходимо создание «воздушной подушки» (между устройством и металлом), которая служит как для охлаждения рабочего элемента устройства, так и для создания требуемого положения этого элемента устройства по отношению к металлу.

Известно пневматическое устройство, содержащее цилиндр и шток с поршнем, по обе стороны которого установлены упругие элементы, фиксирующие поршень в средней части цилиндра (а.с.№564448 F15B3/00, 1967 г).

Недостатком устройства является отсутствие точной остановки рабочих элементов с созданием воздушной подушки между ним и металлом.

Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству является пневматическое устройство для перемещения рабочего элемента, описанное в книге В.Н. Иванова «Словарь - справочник по литейному производству», М., «Машиностроение», 1990 г, с.222, рис. П - 27. Устройство содержит полый корпус с круглым стержнем внутри него, выполненный с возможностью вертикального перемещения относительно корпуса, и

характеризуется тем, что к стержню подвешен рабочий элемент - крюк или захват.

Недостатком известного устройства является небольшой срок его эксплуатации при повышенной температуре (300-400°С) окружающей среды, невозможность точной остановки рабочего элемента в заданном положении, а также недостаточное обеспечение эффекта «воздушная подушка», что снижает точность и надежность контроля.

Техническая задача, решаемая полезной моделью - точная остановка рабочего элемента, повышение точности и надежности контроля и увеличение срока эксплуатации устройства в условиях высоких температур.

Для решения этой задачи в пневматическом устройстве для перемещения рабочего элемента, содержащем полый наружный корпус с круглым стержнем внутри него, выполненные с возможностью вертикального перемещения друг относительно друга, наружный корпус снабжен двумя гофрированными элементами на его торцах, внутри этого корпуса установлен внутренний корпус, в осевом отверстии которого установлен упомянутый стержень, жестко связанный с внутренним корпусом, внешний корпус соединен с рабочим элементом через шарнирный элемент, имеющий вид полусферы, в месте его стыковки с рабочим элементом выполнена проточка, в которой установлено уплотнительное кольцо, а снаружи шарнирного элемента установлено уплотнение, выполненное в виде хомута, а между внутренним наружным корпусами установлены подшипники.

Предлагаемое устройство схематично показано на чертеже.

Устройство имеет наружный корпус 1. Круглый стержень 2 закреплен на неподвижной опоре 3. Стержень 2 и наружный корпус 1 имеют возможность взаимного перемещения по вертикали. На торцах корпуса 1 имеются верхний 4 и нижний 5 гофрированные элементы, способные сжиматься и растягиваться по вертикали, создавая возможность перемещения корпуса 1. Верхний гофрированный элемент 4 упирается в подпятник 6, в котором

закреплен патрубок 7 для подвода сжатого воздуха (его движение в устройстве показано стрелками). Нижний гофрированный элемент 5 упирается в державку 8 для шарнирного элемента 9. Внутренний корпус 10 выполнен с осевым отверстием 11 для прохождения стержня 2 в этом корпусе. Шарнирный элемент 9 закреплен на стержне 2 и к нему крепится рабочий элемент 12. В шарнирном элементе 9, который имеет вид полусферы, выполнена проточка 13, в которую установлено уплотнительное кольцо 14. Между наружным 1 и внутренним 10 корпусами установлены подшипники 15. Снаружи шарнирного элемента 9 установлено уплотнение 16, выполненное в виде хомута. Позицией 17 обозначен испытуемый металл.

Устройство работает следующим образом:

Сжатый воздух, подаваемый через патрубок 7 в пространство между стержнем 2 и внутренним корпусом 10, а также в пространство между наружным 1 и внутренним 10 корпусами, устанавливает рабочий элемент 12 в заданном положении относительно испытуемого горячего металла 17, создавая между ним и рабочим элементом 12 воздушную подушку, которая обеспечивает параллельность нижней плоскости рабочего элемента 12 поверхности металлического листа. Наличие шарнирного элемента 9, выполненного в виде полусферы, позволяет рабочему элементу 12 менять свое положение относительно вертикальной оси. Прохождение сжатого воздуха через устройство и наличие воздушной подушки охлаждают его детали. При перемещении наружного корпуса 1 по вертикали, благодаря наличию гофрированных элементов 4 и 5 на его торцах, не происходит утечки воздуха. Наличие уплотнительного кольца 14, а также уплотнения 16, также способствуют предотвращению утечки воздуха, а наличие подшипников 15 между корпусами 1 и 10 способствует точной установке рабочего элемента в заданном положении, а также уменьшает износ поверхностей корпусов.

Опытную проверку предлагаемого устройства осуществляли на толстолистовом стане «2350» ОАО «Магнитогорский металлургический

комбинат» при проведении неразрушающего контроля горячих листов. В результате испытания предлагаемого устройства достигнута точная остановка относительно поверхности металла рабочих элементов, точность и надежность контроля, а также увеличение срока эксплуатации устройства.

Пневматическое устройство для перемещения рабочего элемента, содержащее полый наружный корпус с круглым стержнем внутри него, выполненные с возможностью вертикального перемещения относительно друг друга, отличающееся тем, что наружный корпус снабжен двумя гофрированными элементами на его торцах, внутри наружного корпуса установлен внутренний корпус, в осевом отверстии которого установлен упомянутый стержень, жестко связанный с внутренним корпусом, причем внутренний корпус соединен с рабочим элементом через шарнирный элемент, имеющий вид полусферы, в котором в месте его стыковки с рабочим элементом выполнена проточка, в которой установлено уплотнительное кольцо, а снаружи шарнирного элемента установлено уплотнение, выполненное в виде хомута, а между внутренним и наружным корпусами установлены подшипники.