RU2011035C1

RU2011035C1 - Hydraulic actuator

Info

Publication number: RU2011035C1
Authority: RU
Inventors: С.И. Жуковский; И.А. Стебловский; Ю.В. Постричев; А.М. Иванов
Original assignee: Жуковский Станислав Иванович; Стебловский Игорь Антонович; Постричев Юрий Владимирович; Иванов Александр Михайлович
Priority date: 1990-10-31
Filing date: 1990-10-31
Publication date: 1994-04-15

Abstract

FIELD: hydraulic engineering. SUBSTANCE: piston-rod is received in a case provided with top and bottom covers to form above-piston and under- piston spaces. The bottom cover is provided with a position pickup. A unit for fixing rod is made of a link. A bottom fixture is made of a catcher provided with a tooth holder. A step tie is mounted within the holder for axial movements. The tie is spring-loaded with respect to the cover. The step of grater diameter is provided with an opening for arranging rotating cam shaft provided with a driving handle. A bushing, which is spring-loaded by plate springs with respect to the tie, is mounted on the step of lesser diameter for axial movements. The link is provided with a ball bearing. The bottom cover is provided with end switch of end position of the bushing. EFFECT: enhanced reliability and expanded functional capabilities. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано, в частности, на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) для перемещения стопора сталеразливочного и промежуточного ковшей. The invention relates to metallurgy and can be used, in particular, on continuous casting machines (CCM) to move the stopper of the steel casting and tundish.

Известен гидравлический исполнительный механизм (авт. св. СССР N 569390, кл. В 22 D 41/08), содержащий цилиндрический корпус, внутри которого установлен с возможностью продольного перемещения поршень-шток, торцы корпуса закрыты верхней и нижней крышками, штуцеры для подвода рабочей жидкости в поршневую и штоковую полости корпуса, а на наружный конец поршня-штока и верхней крышке закреплены, соответственно, нижнее и верхнее крепления, каждое из которых выполнено в виде серьги. Основным недостатком известного гидравлического исполнительного механизма является сложность закрепления его на сталеразливочном ковше. Для чего необходимо совместить отверстия крепления на исполнительном механизме с отверстиями, выполненными на креплениях сталеразливочного ковша. Known hydraulic actuator (ed. St. USSR N 569390, class B 22 D 41/08), containing a cylindrical housing, inside of which is mounted with the possibility of longitudinal movement of the piston rod, the ends of the housing are closed by upper and lower covers, fittings for supplying a working fluid in the piston and rod cavities of the housing, and on the outer end of the piston rod and the upper cover, respectively, the lower and upper mounts are fixed, each of which is made in the form of an earring. The main disadvantage of the known hydraulic actuator is the difficulty of fixing it on a steel pouring ladle. Why it is necessary to combine the mounting holes on the actuator with the holes made on the fastenings of the steel pouring ladle.

Различное расстояние между креплениями сталеразливочного ковша связано со спецификой сборки стопорной пары. Кроме того, такое соединение связано с появлением люфта, что приводит к отклонению расхода жидкого металла от номинального при его регулировании. Представляет трудность экстренное отсоединение исполнительного механизма от сталеразливочного ковша в аварийных ситуациях. The different distance between the fastenings of the steel pouring ladle is associated with the specifics of the assembly of the retaining pair. In addition, this connection is associated with the appearance of backlash, which leads to a deviation of the flow rate of liquid metal from the nominal when regulating it. It is difficult to urgently disconnect the actuator from the steel pouring ladle in emergency situations.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является гидравлический исполнительный механизм, содержащий цилиндрический корпус, внутри которого установлен с возможностью продольного перемещения поршень-шток, торцы корпуса закрыты верхней и нижней крышками, штуцеры для подвода рабочей жидкости в поршневую и штоковую полости корпуса, а на наружном конце поршня-штока и нижней крышке, соответственно, закреплены верхнее, выполненное в виде серьги, и нижнее крепления, и датчик перемещения. The closest to the proposed invention in technical essence and the achieved result is a hydraulic actuator containing a cylindrical housing, inside of which is mounted with the possibility of longitudinal movement of the piston-rod, the ends of the housing are closed by upper and lower covers, fittings for supplying working fluid to the piston and rod cavities of the housing and on the outer end of the piston rod and the lower cover, respectively, are fixed the upper, made in the form of an earring, and the lower fastening, and the displacement sensor.

Основным недостатком известного гидравлического исполнительного механизма является его низкая надежность и сложность в эксплуатации. Это связано с трудностью закрепления нижнего крепления к сталеразливочному ковшу, на котором устанавливаются съемные тиски для фиксации зубчатой рейки. Процесс закрепления и отсоединения исполнительного механизма занимает время, что недопустимо в аварийных ситуациях. Кроме того, в связи со знакопеременной нагрузкой, имеющей место при работе гидравлического исполнительного механизма, тиски расходятся, фиксация реечного зацепления снижается, появляется люфт, что приводит к ухудшению регулирования расхода жидкого металла. Выполнение верхнего крепления в виде серьги требует для исключения люфта высокоточного изготовления крюка, на который навешивается исполнительный механизм и также усложняется процесс установки исполнительного механизма на ковш. Исполнительный механизм не имеет индикации положения стопора и сигнализации о сцеплении механизма с креплениями ковша, что затрудняет его применение в системе автоматического регулирования уровня металла в кристаллизаторе. The main disadvantage of the known hydraulic actuator is its low reliability and complexity in operation. This is due to the difficulty of securing the lower attachment to the steel pouring ladle, on which removable vices are mounted to fix the rack. The process of fixing and disconnecting the actuator takes time, which is unacceptable in emergency situations. In addition, due to the alternating load that occurs during the operation of the hydraulic actuator, the vise diverges, the fixation of the rack gear is reduced, a backlash appears, which leads to poor regulation of the flow of liquid metal. The implementation of the upper fastening in the form of an earring requires to eliminate the backlash of high-precision manufacturing of a hook on which the actuator is mounted and the process of installing the actuator on the bucket is also complicated. The actuator does not have an indication of the position of the stopper and an alarm about the adhesion of the mechanism to the bucket mounts, which complicates its use in the system of automatic control of the metal level in the mold.

Целью изобретения является повышение надежности и улучшение условий эксплуатации гидравлического исполнительного механизма. The aim of the invention is to increase reliability and improve operating conditions of the hydraulic actuator.

На фиг. 1 изображен гидравлический исполнительный механизм, общий вид; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1. In FIG. 1 shows a hydraulic actuator, General view; in FIG. 2 is a view along arrow A in FIG. 1; in FIG. 3 is a section BB in FIG. 1.

Гидравлический исполнительный механизм состоит из стального цилиндрического корпуса 1, внутри которого установлен с возможностью продольного перемещения поршень-шток 2. На наружную поверхность с торцов цилиндрического корпуса 1 с помощью резьбы установлены верхняя 3 и нижняя 4 крышки, фиксируемые гайками. Поршень-шток 2 уплотнен в цилиндрическом корпусе 1 двумя резиновыми манжетами 5, а в верхней крышке 3 - резиновой манжетой 6. В верхней крышке 3 установлены направляющая втулка 7 и резиновый грязесъемник 8, прижимаемый к фланцу втулки 7 гайкой 9. Гидравлический исполнительный механизм снабжен верхним и нижним креплениями, предназначенными для его закрепления на сталеразливочном ковше. Верхнее крепление выполнено в виде ввернутой в наружный конец поршня-штока 2 серьги 10 с запрессованным в ней шаровым подшипником 11. Нижнее крепление выполнено в виде захвата, расположенного в нижней крышке 4. Захват состоит из закрепленного винтами к нижней крышке 4 зубчатого держателя 12, в котором установлена с возможностью осевого перемещения тяга 13 с отверстием. В отверстии тяги 13 размещен с возможностью осевого поворота при помощи нижней ручки 14 кулачковый вал 15. На тяге 13 установлена втулка 16, на которой размещен пакет тарельчатых пружин 17, предварительно сжатый регулировочной гайкой 18. Последняя поджата возвратной пружиной 19, упирающейся в колпак 20. Степень сжатия тарельчатых пружин 17 определяет необходимое усилие сцепления рейки 21, установленной на сталеразливочном ковше, и зубчатого держателя 12 для исключения осевого скольжения между ними. Кроме того, для исключения взаимного поперечного перемещения зубчатого держателя 12 относительно рейки 21 внутренняя поверхность тяги 13 в поперечном сечении выполнена выпуклой и имеет форму конуса, а в рейке 21 - конусное углубление. Нижняя крышка 4 закрывается колпаком 22. Для подвода рабочей жидкости к полостям цилиндрического корпуса 1 служат штуцера 23 и 24. Для удобства навешивания исполнительного механизма на сталеразливочный ковш и его транспортировки служит закрепленная на верхней крышке 3 верхняя ручка 25. The hydraulic actuator consists of a steel cylindrical body 1, inside of which a piston-rod 2 is mounted with the possibility of longitudinal movement. The upper 3 and lower 4 covers fixed by nuts are installed on the outer surface from the ends of the cylindrical body 1. The piston rod 2 is sealed in a cylindrical housing 1 with two rubber cuffs 5, and in the upper cover 3 with a rubber cuff 6. In the upper cover 3 there is a guide sleeve 7 and a rubber wiper 8, pressed against the flange of the sleeve 7 by a nut 9. The hydraulic actuator is equipped with a top and lower mounts designed to secure it to the steel pouring ladle. The upper mount is made in the form of an earring 10 screwed into the outer end of the piston rod 2 with a ball bearing 11 pressed into it. The lower mount is made in the form of a gripper located in the lower cover 4. The gripper consists of a gear holder 12 secured with screws to the lower cover 4, which is installed with the possibility of axial movement of the rod 13 with the hole. A camshaft 15 is axially rotatable with the lower handle 14 in the hole of the thrust 13. A sleeve 16 is mounted on the thrust 13, on which a packet of Belleville springs 17 is placed, pre-compressed by the adjusting nut 18. The latter is pressed by the return spring 19 resting against the cap 20. The compression ratio of the Belleville springs 17 determines the necessary clutch force of the rack 21 mounted on the steel pouring ladle and the gear holder 12 to prevent axial sliding between them. In addition, to exclude mutual transverse movement of the gear holder 12 relative to the rack 21, the inner surface of the rod 13 in the cross section is convex and has the shape of a cone, and in the rack 21 is a conical recess. The bottom cover 4 is closed by a cap 22. For supplying the working fluid to the cavities of the cylindrical body 1, fittings 23 and 24 are used. For convenience of hanging the actuator on the steel pouring ladle and its transportation, the upper handle 25 mounted on the top cover 3 is used.

Для получения информации о положении поршня-штока 22, а значит, и положения регулирующего органа-стопора, во внутренней полости поршня-штока 2 размещен датчик 26 перемещения, закрепленный на нижней крышке 4. Кроме того, в нижней крышке 4 установлены конечный выключатель 27 положения втулки 16, сигнализирующий о сцеплении зубчатого держателя 12 с рейкой 21 и сигнальная лампа 28, информирующая о возможности подключения исполнительного механизма к системе управления при автоматическом режиме ее работы. Электрическое соединение датчика 26 перемещения, конечного выключателя 27, сигнальной лампы 28 производится через разъем 29, установленный на нижней крышке 4. To obtain information about the position of the piston-rod 22, and hence the position of the stopper regulating body, a displacement sensor 26 is mounted in the inner cavity of the piston-rod 2, mounted on the lower cover 4. In addition, the position limit switch 27 is installed in the lower cover 4 sleeve 16, indicating the coupling of the gear holder 12 with the rack 21 and a signal lamp 28, informing about the possibility of connecting the actuator to the control system in automatic mode of operation. The electrical connection of the displacement sensor 26, the limit switch 27, the signal lamp 28 is made through the connector 29 mounted on the bottom cover 4.

Работа гидравлического исполнительного механизма осуществляется следующим образом. The operation of the hydraulic actuator is as follows.

Сталеразливочный ковш с жидким металлом устанавливают в рабочую позицию. К штуцерам 23 и 24 подсоединяют шланги, а к разъему 29 - электрический кабель. Гидравлический исполнительный механизм при помощи верхнего и нижнего крепления закрепляется на сталеразливочный ковш. Верхним креплением - серьгой 10 исполнительный механизм навешивают на палец, установленный на подвижной части стопорного механизма, а нижнее крепление - захват входит в зацепление с рейкой 21, установленной на сталеразливочном ковше, для чего переводят нижнюю ручку 14 из верхнего в нижнее положение. Это приводит к повороту закрепленного на нижней ручке 14 кулачкового вала 15. Поворот последнего приводит к последовательному перемещению влево тяги 13 и втулки 16, что приводит к сжатию возвратной пружины 19, в момент поджатия рейки 21 к зубчатому держателю 12 - тарельчатых пружин 17. Исполнительный механизм закреплен к стопорному механизму сталеразливочного ковша и подготовлен к работе. Для автоматического включения исполнительного механизма в систему управления при его закреплении на стопорном механизме - тяга 13 и втулка 16 находятся в левом конечном положении - замыкается конечный выключатель 27, подается сигнал о закреплении исполнительного механизма и готовности его к работе. При подводе рабочей жидкости к штуцеру 23 она нагнетается в поршневую полость цилиндрического корпуса 1 и поршень-шток 2 перемещается вверх, открывая стопор. При подаче давления к штуцеру 24 жидкость поступает в штоковую полость цилиндрического корпуса 1, поршень-шток 2 перемещается вниз, что приводит к закрытию стопора. Положение поршня-штока 2 определяет положение стопора сталеразливочного ковша и фиксируется датчиком 26 перемещения, информация с которого через разъем 29 поступает в систему управления. A steel-pouring ladle with liquid metal is installed in a working position. Hoses are connected to the fittings 23 and 24, and an electric cable is connected to the connector 29. The hydraulic actuator is fixed to the steel pouring ladle using the upper and lower fasteners. The upper fastening - earring 10 - the actuator is hung on a finger mounted on the movable part of the locking mechanism, and the lower fastening - gripping engages with a rack 21 mounted on the steel pouring ladle, for which the lower handle 14 is moved from the upper to the lower position. This leads to the rotation of the cam shaft 15 fixed to the lower handle 14. The rotation of the latter leads to a sequential leftward movement of the rod 13 and the sleeve 16, which leads to compression of the return spring 19, at the moment of pressing the rack 21 to the toothed holder 12 - Belleville springs 17. The actuator fixed to the locking mechanism of the steel pouring ladle and prepared for work. To automatically include the actuator in the control system when it is fixed to the locking mechanism — the rod 13 and the sleeve 16 are in the left end position — the end switch 27 closes, a signal is sent to fix the actuator and its readiness for operation. When the working fluid is supplied to the fitting 23, it is pumped into the piston cavity of the cylindrical housing 1 and the piston rod 2 moves upward, opening the stopper. When applying pressure to the fitting 24, the fluid enters the rod cavity of the cylindrical body 1, the piston rod 2 moves down, which leads to the closure of the stopper. The position of the piston rod 2 determines the position of the stopper of the steel pouring ladle and is recorded by the displacement sensor 26, the information from which through the connector 29 enters the control system.

При использовании гидравлического исполнительного механизма в системе регулирования уровня металла в кристаллизаторе машины непрерывного литья заготовок включение его в работу возможно при загорании сигнальной лампы 28, сигнализирующей о том, что уровень металла в кристаллизаторе находится в зоне измерения датчика уровня. После завершения разливки нижняя ручка 15 переводится из нижнего в верхнее положение, поворачивая кулачный вал 14. Последовательно под действием тарельчатых пружин 17 втулка 16 переводится в исходное положение, а под действием возвратной пружины 19 тяга 13 перемещается вправо и выходит из зацепления с рейкой 21, установленной на кожухе сталеразливочного ковша. Перемещение втулки 16 вправо приводит к размыканию конечного выключателя 27 и исполнительный механизм отключается от системы управления. Исполнительный механизм снимается со сталеразливочного ковша. When using a hydraulic actuator in a metal level control system in the mold of a continuous casting machine, it can be turned on when the signal lamp 28 lights up, indicating that the metal level in the mold is in the measuring area of the level sensor. After the casting is completed, the lower handle 15 is moved from the lower to the upper position by turning the cam shaft 14. Subsequently, under the action of the disk springs 17, the sleeve 16 is returned to its original position, and under the action of the return spring 19, the rod 13 moves to the right and disengages from the rack 21 installed on the casing of the steel pouring ladle. Moving the sleeve 16 to the right leads to the opening of the limit switch 27 and the actuator is disconnected from the control system. The actuator is removed from the steel pouring ladle.

Предлагаемый гидравлический исполнительный механизм по сравнению с прототипом дает возможность повысить надежность и улучшить условия эксплуатации. (56) Заявка Франции N 2216467, кл. F 15 В 15/20, 1974. The proposed hydraulic actuator in comparison with the prototype makes it possible to increase reliability and improve operating conditions. (56) French Application N 2216467, cl. F 15 B 15/20, 1974.

Claims

1. HYDRAULIC EXECUTIVE MECHANISM, including a housing with upper and lower covers and fittings for supplying working fluid, a piston rod installed in the housing with the formation of a piston and rod cavities, a displacement sensor mounted on the bottom cover, a rod mounting unit made in the form of an earring and attachment unit of the bottom cover, characterized in that, in order to increase reliability and improve operating conditions, the lower mount is made in the form of a grip, including a gear holder, in which the axial In the room there is a stepped thrust spring-loaded relative to the cover with an opening in a larger diameter step for accommodating a rotary cam shaft equipped with a drive handle, and a bush is mounted on a smaller diameter step with axial movement and spring-loaded relative to the thrust by means of belleville springs; ball bearing.

2. The mechanism according to claim 1, characterized in that, in order to expand the scope due to use in the control system, the bottom cover is equipped with a limit switch for the extreme position of the sleeve.