Результат интеллектуальной деятельности: ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ ПРЕСС ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛОКА ГУБЧАТОГО ТИТАНА ИЗ РЕТОРТЫ

Изобретение относится к оборудованию для цветной металлургии, в частности к оборудованию для производства губчатого титана.

Известна установка для извлечения блока губчатого титана из реактора-реторты (авторское свидетельство №203910, опубликовано 09.10.1967 г.), включающая привод, выполненный в виде гидроцилиндра горизонтального действия, установленный на опорном элементе. Гидроцилиндр предназначен для выталкивания блока губчатого титана из реторты (реактора), которая размещена на станке, выполняющем функцию опорного элемента. Установка содержит также средства для подрезки гарнисажа, размещенные рядом со станком с противоположной стороны от опорного элемента с гидроцилиндром.

Данная установка выполнена с большими габаритами из-за наличия гидроцилиндра с большим ходом штока, необходимым для выталкивания блока губчатого титана из реторты. Следовательно, компоновка элементов характеризует известную установку в качестве протяженной из-за наличия гидроцилиндра со штоком значительной длины.

Известен пресс для извлечения губчатого титана из реактора (книга «Переработка блоков губчатого титана», авторы: Сандлер Р.А, Петрунько А.Н. и другие, изд. «Металлургия», г. Москва, 1987 г., стр. 70, рис. 34), выбранный в качестве ближайшего аналога. Данный пресс горизонтального действия включает переднюю и заднюю поперечины, соединенные стяжными тягами. Усилие от привода, выполненного в виде гидроцилиндра, передается непосредственно на штангу, предназначенную для воздействия на блок титановой губки, находящейся в реторте.

При использовании данного пресса обнаруживается большая протяженность данного устройства, обусловленная размерами штанги и длиной хода гидроцилиндра. Для сокращения длины штанги выталкивание блока губчатого титана может происходить в два этапа. Так, гидроцилиндр с большим ходом штока обеспечивается извлечение (выпрессовку) из реторты блока титановой губки на переднюю поперечину, а затем штанга наращивается съемным наконечником, и шток гидроцилиндра вновь совершает ход для выталкивания указанного блока на поддон.

Предварительно перед выталкиванием блока необходимо снимать реторту с места установки. Указанные особенности снижают эффективность извлечения блока губчатого титана.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении эффективности извлечения блока губчатого титана из реторты, в создании компактного малогабаритного устройства за счет выталкивания блока губчатого титана из реторты в несколько приемов, исключающих перекладывание самого блока на элементах пресса.

Поставленная задача решается тем, что горизонтальный пресс для извлечения блока губчатого титана из реторты включает переднюю и заднюю поперечины, соединенные стяжными тягами, привод, штангу, предназначенную для выталкивания блока губчатого титана из реторты, согласно изобретению снабжен двумя траверсами, одна из указанных траверс в качестве подвижной траверсы связана с приводом и установлена с возможностью прямого и обратного хода вдоль стяжных тяг, как в направляющих, между задней поперечиной и второй неподвижной траверсой, поддерживающей штангу, при этом штанга выполнена с поперечными проточками и установлена с возможностью свободного скольжения через заднюю поперечину, подвижную и неподвижную траверсы; на подвижной траверсе установлен захват для поочередного взаимодействия с соответствующей поперечной проточкой штанги при прямом ходе подвижной траверсы, на неподвижной траверсе установлен фиксатор для удержания освобожденной от действия захвата штанги при обратном ходе подвижной траверсы.

Некоторые аспекты выполнения горизонтального пресса:

- поперечные проточки выполнены кольцевыми, захват выполнен кольцевым в виде двух приводных ригелей, установленных на вертикальной поверхности подвижной траверсы, обращенной в сторону поддерживающей траверсы, при этом ригели расположены с двух сторон от штанги;

- фиксатор выполнен в виде приводного упора для взаимодействия с поверхностью штанги и установлен на неподвижной траверсе;

- привод выполнен в виде двух гидроцилиндров, установленных в задней поперечине с двух сторон относительно продольной оси штанги, при этом штоки гидроцилиндров закреплены на соответствующей поверхности подвижной траверсы.

Сущность изобретения поясняется следующим образом.

Наличие двух траверс предопределяет возможность пошагового перемещения штанги и соответственно возможность выталкивания блока губчатого титана из реторты в несколько приемов. Одна из траверс, называемая подвижной, связана с приводом и от его действия способна совершать прямой и обратный ход вдоль стяжных тяг между задней поперечиной и второй неподвижной траверсой. Стяжные тяги выполняют для подвижной траверсы функцию направляющих. Вторая неподвижная траверса выполняет функцию средства, которое поддерживает передний конец штанги (конец, обращенный в сторону передней поперечины), обеспечивает устойчивость данной штанги, способствует центрированию конца штанги для входа в патрубок реторты.

Выполнение нескольких поперечных проточек на штанге и установка захвата для взаимодействия с соответствующей проточкой на штанге обеспечивает удержание штанги при прямом ходе подвижной траверсы. Иными словами, подвижная траверса совершает со штангой прямой ход, ограничением которому служит наличие второй неподвижной траверсы.

Наличие фиксатора на неподвижной траверсе обеспечивает удержание штанги по окончании прямого хода. Так, положение штанги, перемещенной вместе с подвижной траверсой по завершении прямого хода, фиксируется соответствующим средством. При этом подвижная траверса с захватом, который освободил штангу от своего действия, совершает обратный ход. Следовательно, перемещаемая при прямом ходе подвижной траверсы штанга обеспечивает частичное выталкивание блока губчатого титана из реторты.

Обратный ход подвижной траверсы необходим для возобновления следующего очередного прямого хода, обусловливающего поочередный захват штанги соответствующим средством и последующие выталкивание блока губчатого титана из реторты.

Принимая во внимание выполнение нескольких поперечных проточек, каждый прямой ход траверсы перемещает штангу на шаг для того, чтобы поперечные проточки заняли новое положение. При каждом таком шаге соответствующая поперечная проточка занимает место предыдущей проточки для взаимодействия с захватом на подвижной траверсе, которая завершила обратный ход.

Возможность свободного скольжения штанги через заднюю поперечину, подвижную и неподвижные траверсы является необходимым условием, обеспечивающим пошаговое перемещение штанги. В то же время использование в качестве привода гидроцилиндров, размещенных с двух сторон относительно продольной оси штанги, создает предпосылки для компактного размещения элементов заявляемого пресса на производственной площадке. Так, часть пространства рабочей площадки, расположенной за задней поперечиной, используется не только для гидроцилиндров, установленных в задней поперечине, но и для расположения заднего конца штанги (у задней поперечины), исключающего размещение всей штанги перед задней траверсой.

Таким образом, новая совокупность признаков устройства направлена на сокращение длины штанги за счет возможности воздействия на блок губчатого титана в несколько приемов, обеспечивающих его постепенное выталкивание.

Для удобства захвата штанги и надежности перемещения целесообразно поперечные проточки выполнять кольцевыми. Соответственно захват может быть выполнен также кольцевым в виде двух приводных ригелей, установленных на подвижной траверсе.

При выполнении более двух проточек целесообразно выполнять проточки с равным шагом. Такое решение упрощает процесс выталкивания блока губчатого титана из реторты при работе пресса, т.к. выдвижение штоков гидроцилиндров настраивается на одинаковую величину (при совершении прямого и обратного хода) и обеспечивает расположение каждой последующей проточки на месте предыдущей, и в результате нескольких перемещений блок губчатого титана выталкивается равными частями.

Для удержания штанги при обратном ходе подвижной траверсы на неподвижной траверсе установлен фиксатор с возможностью упора в поверхность штанги.

Из уровня техники (книга «Кузнечно-прессовое оборудование Уралмашзавода», авторы: М.А. Карасев, И.В. Баранов, Ф.С. Блик, В.С. Сошников, Уральский центр ПР и рекламы. - «Марат», Екатеринбург, 2004 г. 480 с, стр. 394, рис. 11.3.4.) известно использование штанги (колонны) с проточками для фиксации подвижной головки, перемещаемой вдоль станины правильно-растяжной машины (ПРМ). При идентичности элементов ПРМ и заявляемого горизонтального пресса сравнение технических результатов приводит к выводу о их несовпадении. Так, в ПРМ фиксация подвижной головки путем зацепления в проточку штанги (колонны) обеспечивает настраивание ПРМ для растягивания заготовки определенного размера с помощью гидроцилиндров. Наличие проточек на штанге (колонне) ПРМ обеспечивает перехват подвижной головки, но такой перехват необходим для настраивания на заготовку другого размера. Следовательно, свойства сравниваемых признаков в заявляемом изобретении и известном средстве не совпадают, т.к. перехват подвижной головки в ПРМ не приводит к сокращению хода плунжера гидроцилиндра, т.к. ход плунжера зависит от вытяжки изделия максимальной длины и не влияет на сокращение продольных размеров устройства (ПРМ).

На фиг. 1 изображен общий вид горизонтального пресса для извлечения титановой губки из реторты; на фиг. 2 изображен захват (разрез А-А на фиг. 1); на фиг. 3 изображен фиксатор (разрез Б-Б на фиг. 1).

Указанный горизонтальный пресс включает переднюю и заднюю поперечины 1, 2, соединенные стяжными тягами 3, опорные элементы 4, предназначенные для установки реторты 5 с блоком 6 губчатого титана, стол 7 для выгрузки блока 6 губчатого титана, расположенный за передней поперечиной 1.

Между задней поперечиной 2 и опорными элементами 4 установлены две траверсы: подвижная траверса 8 и неподвижная траверса 9; штанга 10 установлена с возможностью свободного скольжения через отверстия (не показаны на чертежах), выполненные в задней поперечине 2, подвижной и неподвижной траверсе 8, 9.

Подвижная траверса 8 от действия привода, выполненного в виде двух гидроцилиндров 11, установленных в задней поперечине 2, установлена с возможностью совершать прямой и обратный ход вдоль стяжных тяг 3, выполняющих функцию направляющих. Гидроцилиндры 11 расположены с двух сторон от штанги 10, при этом их штоки закреплены на подвижной траверсе 8.

Штанга 10 выполнена с тремя кольцевыми проточками 12, расположенными с равным шагом. Выбранное количество проточек 12, длина штанги и шаг между проточками определяется величиной хода штанги 10 за один шаг (за один ход гидроцилиндров 11), обеспечивающий частичное выталкивание блока 6 титановой губки из реторты 5. Первая проточка 12 выполнена у переднего конца штанги 10, предназначенного для выталкивания блока 6 титановой губки.

Для передачи усилий от привода (гидроцилиндрв) 11 к блоку 6 губчатого титана на подвижной траверсе 8 установлен кольцевой захват 13, выполненный в виде двух ригелей 14, установленных на вертикальной поверхности подвижной траверсы 8, обращенной в сторону неподвижной траверсы 9, при этом ригели 14 расположены с двух сторон от штанги 10. Ригели 14 приводятся в действие с помощью пневмоцилиндров 15 (фиг. 2).

Фиг. 3 иллюстрирует фиксатор 16, выполненный в виде элемента (16) с возможностью упора от действия пневмоцилиндра 17 в поверхность штанги 10. Фиксатор 16 с пневмоцилиндром 17 установлен на неподвижной траверсе 9.

По концам подвижной и неподвижной траверс 8, 9 выполнены упорные элементы 18, предназначенные для ограничения прямого хода подвижной траверсы 8.

Горизонтальный пресс работает следующим образом.

В исходном положении горизонтального пресса штоки гидроцилиндров 11, соединенные подвижной траверсой 8, максимально втянуты, захват 13 на подвижной траверсе взаимодействует с первой кольцевой проточкой 12, при этом передний конец штанги 10 проходит через отверстие в неподвижной траверсе 9 и поддерживается таким образом, а задний конец выведен за поперечину 2; реторта 5 прижата к передней поперечине 1.

При создании давления в гидроцилиндрах 11 подвижная траверса 8 совершает прямой ход до взаимодействия с упорными элементами 18, при этом штанга 10 скользит через соответствующие отверстия и выталкивает часть блока 6 титановой губки на стол 7. Подвижная траверса 8 останавливается, в штангу 10, освобожденную от захватов, упирается фиксатор 16, предотвращая ее перемещение.

Подвижная траверса 8 совершает обратный ход, при этом вторая проточка 12 занимает положение первой проточки для взаимодействия с захватом 13. Для совершения второго и завершающего третьего прямого хода подвижной траверсы 8 пневмоцилиндр 17 отводит фиксатор 16 от штанги 10.

В приводимом примере горизонтальный пресс полностью выталкивает на стол 7 блок 6 титановой губки за три приема, перемещая данный блок из реторты 5 с каждым прямым ходом подвижной траверсы 8.

Извлечение блока губчатого титана с использованием горизонтального пресса исключает необходимость перекладывания уже извлеченного блока с подвижной траверсы на стол и позволяет в несколько приемов выталкивать данный блок непосредственно из реторты. Вышеуказанные особенности заявляемого технического решения характеризуют его в качестве эффективного средства, обладающего свойством компактности при возможности сокращения протяженности производственной площадки за счет уменьшения продольных размеров самого средства.