Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для выгрузки керамических изделий из шахтной печи

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к термообработке керамических изделий, преимущественно кирпичей, осуществляемой в шахтных печах непрерывного действия с перемещающимся материалом и неподвижными технологическими зонами.

Уровень техники

Известно устройство для выгрузки керамических изделий из шахтной печи с вертикальным обжиговым каналом (см. патент DE 1030240, МПК F27B 9/14, 14.05.1958), содержащее подъемник, опорный фиксатор садки изделий в виде брусьев, проходящих через сквозные зазоры между изделиями и тележку для съема и транспортирования изделий.

Пустая тележка закатывается на подъемник, при подъеме которого смонтированные на тележке выступы проходят между удерживающими садку брусьями, упираются в нижний слой садки и приподнимают ее над брусьями. Освобожденные от нагрузки брусья выдвигаются из садки. Подъемник с тележкой, на которую опирается столб садки, опускается на величину выгружаемого пакета. Брусья задвигаются в садку, проходя через сквозные зазоры между изделиями, и при дальнейшем опускании пакет изделий отделяется от садки. После остановки подъемника тележка выкатывается из-под печи, пакет снимается, а тележка возвращается в исходное положение.

Создание и поддержание оптимального режима обжига сырца в печи возможно при обязательном соблюдении условия совпадения факелов горелок с факельными каналами в садке, опирающейся на брусья. Однако из-за индивидуальных особенностей партий сырья, условий формовки сырца и переналадок пресса, толщина сырца имеет разные (в пределах допуска) значения не только в разных партиях кирпича, но и внутри партии. Накопленная по высоте садки погрешность может привести к недопустимому взаимному положению факелов горелок с каналами в садке, в свою очередь приводящему к появлению брака, в том числе пережогу изделий.

Наиболее близким аналогом по наличию признаков, сходных с существенными признаками заявляемого технического решения, является устройство для выгрузки керамических изделий из шахтной печи (см. патент на изобретение RU 2518980, МПК В28В 13/04, опубл. 10.06.2012), содержащее механизм снижения садки в виде подъемно-опускного стола с выступающими элементами, механизм фиксации садки и отводящий конвейер. При этом механизм фиксации садки включает совокупность параллельных брусьев, соединенных с одного конца поперечиной и установленных с возможностью горизонтального возвратно-поступательного перемещения и размещения в сквозных каналах садки с опорой свободных концов брусьев на опорные элементы. Устройство обеспечивает повышение надежности работы и сокращение времени выгрузки.

В прототипе возможно регулирование положения садки относительно горелок высотой подъема стола, однако при выводе пакета изделий из печи и при накопленной по высоте садки погрешности, во избежание появления брака готовых изделий, горелки длительное время находятся в нерабочем состоянии, что приводит к нарушению режимов обжига.

Раскрытие изобретения

Заявляемым изобретением решается задача повышения качества керамического кирпича за счет расширения возможностей регулирования попадания пламени горелок непосредственно в каналы садки.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в устройстве для выгрузки керамических изделий из шахтной печи, содержащем смонтированные на раме устройство фиксации садки, включающее совокупность параллельных брусьев, соединенных с одного конца поперечиной и установленных с возможностью горизонтального возвратно-поступательного перемещения и размещения в сквозных каналах садки с опорой свободных концов брусьев на опорные элементы, механизм снижения садки в виде подъемно-опускной платформы с выступающими элементами балочной формы, ориентированными вдоль брусьев устройства фиксации и проходящими между ними при подъеме платформы, и эвакуатор, согласно заявляемому изобретению оно снабжено механизмом вертикального перемещения устройства фиксации садки.

Механизм вертикального перемещения устройства фиксации садки компенсирует накопленную садкой погрешность, вызванную отклонением сырца по толщине, корректируя взаимное положение компонентов системы (садка-горелки-устройство снижения садки) за счет вертикального перемещения опорных брусьев в пределах требуемой величины коррекции - до восстановления положения факельных каналов садки напротив факельных горелок. Благодаря этому не происходит попадание пламени на кирпич, приводящее к пережогу изделий, и обеспечивается равномерное распределение теплоносителя по сечению обжигового канала печи, способствующее равномерности прогрева кирпича-сырца, сокращению выдержки изделий при заданных температурах, повышению производительности печи и снижению расхода топлива.

Таким образом, вышеперечисленные технические результаты в совокупности обеспечивают благоприятный режим обжига и, следовательно, позволяют повысить качество керамического кирпича.

В конкретном случае реализации заявляемого изобретения брусья с приводом и опорными элементами смонтированы на каркасе, а механизм вертикального перемещения устройства фиксации садки выполнен в виде, как минимум, двух червячно-винтовых домкратов, установленных на раме устройства, и штоками прикрепленных к каркасу брусьев. Каркас придает жесткость конструкции, способствуя повышению надежности работы устройства.

Поскольку привод червячно-винтовых домкратов выполнен в виде трансмиссионной передачи от единого мотор-редуктора, обеспечивается устойчивое горизонтальное положение опорных брусьев, предотвращающее перекос садки в печи.

Необходимыми условиями работы вильчатого устройства фиксации садки являются: наличие повторяющихся по высоте садки сквозных каналов, с шириной, достаточной для прохождения брусьев, и соблюдение соосности расположения брусьев и упомянутых сквозных каналов.

В частном примере осуществления устройства, приведенном ниже, садка выполнена с чередованием по высоте двух видов слоев, один из которых образован рядами кирпичей, уложенными на постель и обращенных друг к другу ложковой гранью, а другой - рядами кирпичей, уложенными на постель и обращенных друг к другу тычковой гранью. Ряды кирпичей каждого последующего слоя размещены над сквозными каналами, образованными между рядами предыдущего слоя. Сквозные каналы одного вида слоев садки предназначены для размещения брусьев устройства фиксации, поэтому имеют достаточную ширину и расположены соосно брусьям.

Выгрузку изделий в такой садке осуществляют сразу по два слоя, причем ряды в каждом слое могут быть сформированы из изделий, уложенных стопками, например по два или более изделия.

В рядах изделия размещают, предпочтительно, с зазорами друг относительно друга, что позволяет обеспечить проход теплоносителя и равномерность тепловой обработки по объему изделия. Эти зазоры малы относительно сквозных зазоров-каналов между рядами.

Благодаря тому, что изделия в каждом слое уложены на постель, обеспечена наибольшая площадь для опирания, а значит, и устойчивость садки и выгружаемого пакета изделий. Кроме того, на лицевых поверхностях кирпичей не образуются пятна, появляющиеся при обжиге от соприкосновения уложенных в ряд соседних изделий, что направлено на повышение их качества.

В конкретном примере осуществления устройства брусья выполнены в виде стальных прямоугольных профилей, установленных на опорные ролики и поджатых сверху прижимными роликами, при этом привод горизонтального возвратно-поступательного перемещения брусьев включает мотор-редуктор с цепной передачей.

Опорные элементы для свободных концов брусьев, предпочтительно, выполнены в виде подвесных опор со скошенной книзу опорной поверхностью, при этом на концах брусьев выполнены ответные поверхности.

Закрепление опорных элементов сверху (подвес) способствует созданию благоприятных условий для работы эвакуатора, исключает какие-либо помехи его работе.

Выполнение опорных поверхностей скошенными - наклонными, под углом, гарантирует контакт консольных концов брусьев с опорной поверхностью и их фиксацию даже в случае возникновения каких-либо перекосов брусьев. В результате обеспечивается надежность работы устройства в любых условиях.

Поскольку платформа расположена на эвакуаторе, выполненном в виде приводной тележки, в свою очередь исполненной в виде двух не связанных между собой колесных блоков, механизм вертикального перемещения платформы имеет возможность беспрепятственно достигать платформы, поднимая ее до садки изделий, оставляя при этом тележку на направляющих. В результате повышается эксплуатационная надежность устройства.

Предпочтительно выполнить механизм вертикального перемещения платформы в виде четырехстоечного винтового подъемника с трансмиссионным приводом от единого электродвигателя, что гарантирует устойчивость платформы и предотвращает перекос садки в обжиговом канале печи.

Устройство снабжено системой управления с датчиками положения подъемно-опускной платформы и положения брусьев.

Краткое описание чертежей

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, на которых показано:

на фиг. 1 - предлагаемое устройство, кинематическая схема;

на фиг. 2 - то же, платформа поднята, садка кирпича опирается на брусья;

на фиг. 3 - то же, брусья опущены и выведены из-под печи, садка опирается на платформу;

на фиг. 4 - то же, брусья подняты и заведены в каналы садки;

на фиг. 5 - то же, платформа опущена, садка кирпича опирается на брусья.

Осуществление изобретения

Шахтная печь для керамических изделий содержит вертикальный сквозной обжиговый канал, который заполняет садка изделий. Технологический процесс в печах шахтного типа направлен сверху вниз, что позволяет использовать перемещение изделий под действием собственного веса и исключить специальные транспортные средства для перемещения изделий через печь. Загрузка изделий на обжиг осуществляется сверху печи, а выгрузка снизу обжигового канала.

Предлагаемое устройство для выгрузки керамических изделий, преимущественно кирпичей, из шахтной печи, размещаемое под обжиговым каналом, содержит (см. фиг. 1) вильчатое устройство фиксации садки, механизм вертикального перемещения устройства фиксации, механизм снижения садки и эвакуатор.

Устройство фиксации садки включает совокупность параллельных брусьев 1 в виде стальных прямоугольных профилей, соединенных с одного конца поперечиной с образованием конструкции типа вил, подвесные опорные элементы 2 для брусьев в задвинутом состоянии, и привод горизонтального возвратно-поступательного перемещения брусьев в виде мотор-редуктора 3 с цепной передачей 4. Брусья 1 установлены на опорные ролики 5 и поджаты сверху прижимными роликами 6, ограничивающими их от вертикального смещения.

Механизм вертикального перемещения брусьев выполнен в виде четырех червячно-винтовых домкратов 7, попарно и оппозитно друг другу установленных на раме 8 устройства, и штоками прикрепленных к каркасу 9 брусьев. Привод червячно-винтовых домкратов выполнен в виде трансмиссионной передачи от единого мотор-редуктора 10.

Механизм снижения садки выполнен в виде подъемно-опускной платформы 11 с выступающими элементами балочной формы. Платформа расположена на эвакуаторе, выполненном в виде приводной тележки 12. Механизм вертикального перемещения платформы выполнен в виде четырехстоечного винтового подъемника 13 с трансмиссионным приводом от единого электродвигателя 14. Привод эвакуатора выполнен в виде мотор-редуктора 15 с цепной передачей 16. Перемещение тележки осуществляется по линейным направляющим 17.

Конфигурация садки 18 изделий приближена к размерам и форме обжигового канала и имеет сквозные каналы, повторяющиеся по высоте садки, предназначенные для размещения брусьев 1.

Садка 18 выполнена с чередованием по высоте двух видов слоев, один из которых образован рядами кирпичей, обращенных друг к другу ложковой гранью, а другой слой образован рядами кирпичей, обращенных друг к другу тычковой гранью. В каждом слое садки изделия уложены на постель и повернуты на 90° относительно изделий предыдущего слоя. Между рядами кирпичей в каждом слое имеются зазоры, образующие сквозные каналы садки, выполненные в одном из слоев с шириной, достаточной для прохождения брусьев 1. Ряды кирпичей каждого последующего слоя размещены над сквозными каналами, образованными между рядами предыдущего слоя.

Благодаря укладке изделий всех слоев на постель, садка отличается высокой устойчивостью. Наличие сквозных каналов между рядами, размещение рядов над сквозными каналами и наличие зазоров между изделиями в рядах способствует равномерности тепловой обработки.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении устройства подъемная платформа 11 опущена в крайнее нижнее положение и расположена на тележке 12 эвакуатора, брусья 1 задвинуты в садку 18 и оперты на опорные элементы 2, нижний слой садки кирпича в печи лежит на брусьях 1.

По команде системы управления начинается подъем платформы 11 до крайнего верхнего положения (см. фиг. 2). Одновременно происходит опускание брусьев 1 до полного контакта нижнего слоя садки с выступающими элементами платформы 11.

По команде от датчика верхнего положения платформы брусья 1 выдвигаются (убираются) из зоны садки (см. фиг. 3). Затем срабатывают червячно-винтовые домкраты 7 механизма вертикального перемещения брусьев, брусья 1 поднимаются. При этом ход брусьев 1 между верхним и нижним положением равен высоте выгружаемых слоев садки. Одновременно выгружают два слоя изделий. По сигналу датчика верхнего положения брусьев они задвигаются в садку 18 до опирания на опорные элементы 2 (см. фиг. 4). При этом скошенная опорная поверхность элементов 2 взаимодействует с ответной поверхностью на свободных (консольных) концах брусьев 1. Выполнение контактных поверхностей брусьев 1 и их опорных элементов 2 наклонными (клинообразными) гарантирует контакт даже в случае возможных перекосов брусьев, и обеспечивает надежную работу устройства.

Если в процессе вывода из печи нижнего слоя садки из-за накопленной погрешности толщины кирпича нарушается обязательное для создания оптимального режима обжига условие совпадения факелов горелок с факельными каналами, выполненными в садке, то оператор, управляя механизмом вертикального перемещения, поднимет или опустит брусья 1 с установленной на них садкой 18 до восстановления необходимого положения. Контроль взаимного положения садки и горелок осуществляется оператором визуально (через смотровой глазок шахты печи) после каждых 2÷4 циклов разгрузки печи.

По сигналу датчика задвинутого положения брусьев 1 включается четырехстоечный винтовой подъемник 13, платформа 11 с выгружаемым пакетом изделий опускается вниз и устанавливается на тележку 12 эвакуатора (см. фиг. 5). Включается мотор-редуктор 15, и тележка посредством цепной передачи 16 по линейным направляющим 17 выводится из под нижнего проема печи.

По завершении эвакуации кирпичей из зоны печи устройство находится в исходном положении до поступления очередного сигнала.

Благодаря заявляемому устройству обеспечивается равномерное распределение теплоносителя по сечению обжигового канала печи, способствующее равномерности прогрева кирпича-сырца и сокращению выдержки изделий при заданных температурах, а также исключается пережог изделий.