Рама агломерационной и обжиговой тележки
Объект полезной модели - рама агломерационной и обжиговой тележки. Отрасль применения - черная металлургия, а именно: агломерационные и обжиговые машины. Суть полезной модели. Рама состоит из крайних и внутренних балок/ соединенных ригелем. Балки состоят из подколосниковых и несущих элементов. Нижняя часть несущего элемента одной из крайних балок смещена относительно его верхней части в середину рамы. Другая крайняя балка с внешней стороны рамы дополнительно содержит козырек, соединенный с ее несущим элементом. Технический результат: увеличении производительности агломерационной или обжиговой машины. 7 з. п.ф-лы, 4 илл., 3 примера.
Полезная модель относится к металлургии и может быть использована в агломерационных и обжиговых машинах с приводными и неприводными звездочками.
Известна рама спекательной тележки агломерационной конвейерной машины с приводными и неприводными звездочками, выполненная из двух ригелей и балок между ними. Балки состоят из вертикальных несущих элементов и горизонтальных подколосни-ковых элементов (пат. РФ №2165057, МПК F 27 В 21/12. опубл. в Бюл. №10, 2001 г.).
Известна выбранная в качестве прототипа рама агломерационной тележки, включающая балки, ригели и ребра жесткости. Крайние балки состоят из горизонтальных подколосниковых элементов и несущих элементов, которые выполнены наклоненными от вертикали в середину рамы (пат. Украины на полезную модель №2020, МПК F 27 В 21/06, опубл. в Бюл. №9, 2003 г.).
При изготовлении агломерата и окатышей (далее по тексту - продукции) на конвейерных машинах с приводной и неприводной звездочками прототип, равно как и аналог не обеспечивают надежный стык между смежными тележками на разгрузочной части машины. Наличие в этой части машины неприводной звездочки обусловливает появление зазора между тележкой, которая переместилась с прямолинейных направляющих конвейерной ленты на радиусные, и последующей тележкой, еще перемещающейся на прямолинейном участке конвейерной ленты.
В зазоры между тележками, имеющими рамы вышеупомянутой конструкции, просыпается продукция, что уменьшает производительность машины.
В основу полезной модели поставлена задача: за счет усовершенствования конструкции рамы сберечь продукцию, которая просыпается в зазоры между тележками, обеспечить ее высыпание у грохота и таким путем увеличить производительность агломерационной или обжиговой машины.
Поставленная задача достигается применением в агломерационных и обжиговых тележках рамы, включающей соединенные ригелями крайние и внутренние балки, которые состоят из подколосниковых и несущих элементов, при этом нижняя часть несущего элемента одной их крайних балок смещена относительно его верхней части в середину рамы, в которой, согласно полезной модели, другая крайняя балка с внешней стороны рамы дополнительно содержит козырек, соединенный с ее несущим элементом. В частности, возможны следующие варианты исполнения:
- козырек соединен с нижней частью несущего элемента, имеет горизонтальную верхнюю поверхность и выполнен из плоского проката;
- несущий элемент имеет плоскую боковую поверхность, по крайней мере, с внешней стороны рамы и наклонен к вертикали под углом
где: 
- острый угол между внешней боковой поверхностью несущего элемента и вертикалью;
s - ширина козырька в горизонтальном направлении;
b - расстояние между близлежащими несущими элементами крайних балок соседних тележек в местах их соединения с подколосниковыми элементами;
Н- расстояние между подколосниковым элементом и козырьком;
- крайняя балка, несущий элемент которой имеет смещенную в середину рамы нижнюю часть, дополнительно содержит две преимущественно вертикальные стенки, верхняя из которых соединяет несущий элемент с подколосниковым элементом, а нижняя прикреплена к несущему элементу с противоположной стороны;
- внешняя поверхность, по крайней мере, смещенной в середину рамы нижней части несущего элемента выполнена профилированной, при этом ее профиль определяется из формулы:
где: x, у - координаты точек вышеупомянутой внешней поверхности относительно места соединения верхней поверхности козырька с боковой поверхностью несущего элемента соседней тележки.
Суть полезной модели поясняется прилагаемыми чертежами, на которых изображены: фиг.1 - рама тележки, вид сверху; фиг.2 - профили продольных балок в сечении по А-А; фиг.3, 4 - варианты конструкции крайней балки со смещенным в середину рамы несущим элементом. На чертежах обозначены: 1 - ригель, 2 - крайние балки, 3 - внутренние балки, 4 - ребра жесткости, 5 - подколосниковые элементы, 6 - несущие, преимущественно вертикальные элементы внутренних и одной из крайних балок, 7 - несущий элемент другой крайней балки, 8 - козырек, 9 - косынка, 10, 11 - верхняя и нижняя несущие стенки, 12 - профилированная часть несущего элемента.
Рама (фиг.1) состоит из двух ригелей 1, крайних 2 и внутренних балок 3, а также (при необходимости) ребер жесткости 4, соединяющих соседние балки 2, 3. Составные части 1-4 рамы соединены между собой, например, сваркой.
Балки 2, 3 имеют подколосниковые 5 и несущие элементы 6, 7, 10-12 (фиг.2-4). Элементы 5-7, 10-12 могут быть выполнены литьем как единое целое или изготовлены из полос проката (в частности, с последующим профилированием) и соединены сваркой. Подколосниковые элементы 5 расположены преимущественно горизонтально. Несущие элементы 6 внутренних балок 3 и левой крайней балки 2 расположены преимущественно вертикально. В несущем элементе 7 правой крайней балки 2 нижняя часть смещена относительно
его верхней части (то есть места соединения с подколосниковым элементом 5) в середину рамы.
Левая крайняя балка 2 содержит козырек 8, который соединен с ее несущим элементом 6.
Несущие элементы правой крайней балки 2 могут быть выполнены по нескольким вариантам. По первому варианту несущий элемент 7 (фиг.2) выполнен преимущественно в виде отрезка плоского проката, то есть имеет плоскую боковую поверхность и наклонен от вертикали, опущенной из точки соединения элементов 5 и 7, в середину рамы. Угол наклона а несущего элемента преимущественно выбирается из соотношения (1). Увеличение угла наклона а приводит к большему расходу металла на изготовление несущего элемента 7 и к неоправданному снижению проходного сечения между несущими элементами 7 и 6, что ухудшает газоотвод от поверхности шихты при агломерации или обжиге. Угол наклона а меньший, нежели в соотношении (1) не обеспечивает плотное прилегание друг к другу торцов подколосниковых элементов 5 соседних тележек. В этом случае при движении по конвейеру козырек 8 одной тележки упирается в несущий элемент 7 соседней тележки, образуя зазор между вышеупомянутыми подколосниковыми элементами 5, в который просыпается шихта и продукция.
По второму варианту (фиг.3) часть (в данном случае - средняя часть) несущего элемента 7 выполнена наклоненной в середину рамы, а две другие части выполнены в виде преимущественно вертикальных несущих стенок. Верхняя вертикальная стенка 10 соединяет среднюю часть несущего элемента 7 с подколосниковым элементом 5. С противоположной стороны к средней части несущего элемента 7 прикреплена нижняя вертикальная стенка 11.
По третьему варианту внешняя поверхность несущего элемента 7, в первую очередь, его нижней части 12 выполнена профилированной (фиг.4). Форма профиля нижней части 12 несущего элемента 7 зависит от траектории движения края козырька 8 при перемещении тележки с прямолинейных направляющих конвейерной ленты на радиусные при условии, что соседняя тележка с несущим элементом 12 (фиг.4) перемещается только на прямолинейных направляющих конвейерной ленты. Целесообразно профиль внешней поверхности нижней части 12 несущего элемента 7 выполнить таким, что при контакте соседних тележек торцовыми поверхностями подколосниковых элементов 5 (фиг.4) этот профиль отстоит от места соединения верхней поверхности козырька 8 с боковой поверхностью несущего элемента 6 крайней смежной тележки (точка А, фиг.4) на расстояние, определяемое координатами х, у, связанными друг с другом формулой (2). В этом случае при перемещении тележки по радиусным направляющим конвейерной ленты козырек 8, поворачиваясь по часовой стрелке вокруг оси ближней пары ходовых роликов тележки, не будет упираться в профилированную часть 12 несущего элемента. Вместе с тем продукция, просыпавшаяся в зазор между подколосниковыми элементами 5 соседних
тележек, окажется на козырьке 8 и при последующем переворачивании тележки высыплется с козырька 8 в грохот.
Для более прочного крепления козырька 8 к несущему элементу 6, а также для предотвращения просыпания продукции, оказавшейся на козырьке 8, к нему 8 и несущему элементу 6 с обоих боков прикреплены косынки 9. Козырек 8 соединен преимущественно с нижней частью несущего элемента 6, что упрощает изготовление несущего элемента 7 смежной с ним тележки. Верхняя поверхность козырька 8 выполняется преимущественно горизонтальной. Этим обеспечивается, с одной стороны, удержание на козырьке 8 продукции, просыпавшейся с тележки при ее переворачивании, а, с другой стороны, минимальный расход металла на изготовление козырька 8 при той же его площади в плане.
Наиболее просто выполнить указанные выше условия, если козырек 8, равно как и косынки 9 изготовить из обрезков плоского проката (полосы).
Рама является составной частью тележки обжиговой или агломерационной машины. К раме прикрепляют узлы ходовых роликов, уплотнительные кассеты и съемные борта. Поверх подколосниковых элементов 5 устанавливают колосники, на которые загружают шихту.
При перемещении тележек по верхним направляющим конвейерной ленты шихта зажигается и далее: 1) спекается при непрерывном отсосе воздуха вакуум-камерами (изготовление агломерата); 2) обжигается под действием пламени, подводимого сверху к шихте (изготовление окатышей).
Тележки стыкуются друг с другом торцовыми поверхностями подколосниковых элементов 5 ближайших крайних балок. При этом козырек 8 находится в непосредственной близости от несущего элемента 7, 11, 12 крайней балки соседней тележки. Когда тележка перемещается с верхних прямолинейных направляющих конвейерной ленты на радиусные, в образующийся зазор между торцовыми поверхностями соседних тележек просыпается продукция (агломерат, окатыши), попадая в углубление, образуемое поверхностью козырька 6 и стенками косынок 9. переход тележки с радиусных направляющих на нижние прямолинейные направляющие конвейерной ленты сопровождается высыпанием продукции с колосников и из углубления между козырьком 8 и косынками 9 в грохот. Далее цикл работы повторяется.
Пример конкретного выполнения устройства
В эксплуатации находятся прокатно-сварные рамы агломерационных тележек, состоящие из двух ригелей, двух крайних и трех внутренних балок, 24 ребер жесткости. Балки состоят из горизонтальных подколосниковых элементов и приваренных к ним несущих элементов. К вертикальным несущим элементам одной из крайних балок рам на расстоянии 10 мм от их нижних торцов приварены козырьки размерами 20×80×2652 мм с горизонтально расположенными верхними поверхностями. С обоих боков к козырькам приварены косынки размерами 50×60×20 мм.
Несущие элементы другой крайней балки рам выполнены по трем вариантам:
1) в виде отрезка плоского проката толщиной 20 мм, наклоненного от места его приварки к подколосниковому элементу в середину рамы на угол =16° при s=80 мм, b=10 мм, H=245 мм;
2) в виде сваренных между собой трех отрезков плоского проката толщиной 20 мм: верхнего вертикального отрезка, соединенного сваркой с подколосниковым элементом и имеющего высоту 120 мм; среднего отрезка, который на участке высотой 79 мм смещен в середину рамы на расстояние 80 мм; нижнего вертикального отрезка высотой 76 мм;
3) в виде сваренных между собой верхнего вертикального отрезка плоского проката высотой 120 мм и нижнего профилированного отрезка, имеющего на высоте 155 мм параболообразный профиль в поперечном сечении, рассчитанный по формуле (2).
Все конструкции рам обеспечили снижение потерь от просыпи шихты и продукции между тележками.
Рамы с наклоненным под углом =16° несущим элементом 7 менее трудоемки, однако имеют повышенную норму расхода металла на изготовление несущих элементов. Рамы с несущим элементом, состоящим из трех частей 7, 10, 11, позволяют более полно использовать отходы при раскрое проката, но увеличивают трудоемкость сварочных работ. при наличии гибочного оборудования целесообразно изготавливать рамы с несущими элементами, включающими профилированные части 12, что позволяет снизить количество сварных швов и использовать отходы от раскроя металла.
1. Рама агломерационной и обжиговой тележки, включающая соединенные ригелями крайние и внутренние балки, которые состоят из подколосниковых и несущих элементов, при этом нижняя часть несущего элемента одной из крайних балок смещена относительно его верхней части в середину рамы, отличающаяся тем, что другая крайняя балка с внешней стороны рамы дополнительно содержит козырек, соединенный с ее несущим элементом.
2. Рама по п.1, отличающаяся тем, что козырек соединен с нижней частью несущего элемента.
3. Рама по п.2, отличающаяся тем, что козырек имеет горизонтальную верхнюю поверхность.
4. Рама по п.3, отличающаяся тем, что козырек выполнен из отрезка плоского проката.
5. Рама по п.1, отличающаяся тем, что несущий элемент со смещенной в середину рамы нижней частью имеет плоскую боковую поверхность, по крайней мере, с внешней стороны рамы.
6. Рама по пп.4, 5, отличающаяся тем, что несущий элемент со смещенной в середину рамы нижней частью наклонен к вертикали под углом
=arctg [(s-b)/H],
где - острый угол между внешней боковой поверхностью несущего элемента и вертикалью;
S - ширина козырька в горизонтальном направлении;
b - расстояние между близлежащими несущими элементами крайних балок соседних тележек в местах их соединения с подколосниковыми элементами;
Н - расстояние между подколосниковым элементом и козырьком.
7. Рама по п.1, отличающаяся тем, что крайняя балка, несущий элемент которой имеет смещенную в середину рамы нижнюю часть, дополнительно содержит две преимущественно вертикальные стенки, верхняя из которых соединяет несущий элемент с подколосниковым элементом, а нижняя прикреплена к несущему элементу с противоположной стороны.
8. Рама по п.1, отличающаяся тем, что внешняя поверхность, по крайней мере, смещенной в середину рамы нижней части несущего элемента выполнена профилированной, при этом ее профиль определяется из формулы:
у = -5,10·10 -5x3-2,47·10 -5x2+7,82·10 -4х +78,48,
где x, у - координаты точек вышеупомянутой внешней поверхности относительно места соединения верхней поверхности козырька с боковой поверхностью несущего элемента соседней тележки.
