Билет №22

1)Механизмы подъёма и отката крышек шахтных печей

Подъём и откат крышек шахтных печей осуществляются:

1) краном: крышка крюком или специальными приспособлениями подвешивается к рабочему канату крана, поднимается последним и относится в сторону на специальный стенд;

2) ручным способом при посредстве рычажной системы или лебёдки; способ применяется при малом весе крышек;

3) специальными механизмами с электромеханическим приводом, смонтированными на металлических конструкциях.

Подъём и откат крышки производится с относительно небольшими скоростями (0,0060,01 м/сек), что обусловливает применение в качестве понижающих передач червячных редукторов, установка которых здесь целесообразна ввиду редких включений. При подборе и расчёте передаточных механизмов необходимо учитывать кратковременность работы последних.

На рис. 3.20 схематически представлен механизм подъёма и отката крышки. Крышка 1 подвешена на четырёх стальных канатах 2, прикреплённых к блоку 4. Левые канаты 2 огибают отклоняющие блоки 3. Блок 4 установлен на одном валу с зубчатым колесом 5, приводимым во вращение шестерней 6, сидящей на выходном валу червячного редуктора 7, соединённого через эластичную муфту с электродвигателем 8.

Рис. 3.20. Схема механизма подъёма и отката крышки шахтной или колпаковой печи

Откат крышки производится после её подъёма на высоту не менее чем на 100 мм над песочным затвором. Механизм отката состоит из электродвигателя 17, червячного редуктора 16 и двух понижающих цепных передач 15 и 11. Вал 12 имеет длину, равную ширине тележки; на концах вала установлены звёздочки 14, которые цепями 11 передают вращение парным каткам 9 через прикреплённые к последним звёздочки 10.

2)Электрогидравлические приводы перемещения электродов

В дуговых сталеплавильных и руднотермических печах наряду с электромеханическими приводами перемещения электродов нашли распространение и электрогидравлические приводы. Их применение позволяет существенно упростить кинематическую схему, исключить из нее крупногабаритные механические передающие и уравновешивающие устройства. Электрогидравлические регуляторы обладают более высокими динамическими показателями. В табл. 10.1. приведены основные динамические показатели электромеханических и электрогидравлического АРДГ регуляторов мощности дуговых сталеплавильных печей емкостью 56 т [15].

Имея существенное преимущество по приведенным в табл. 10.1 показателям, регуляторы АРДГ уступают регуляторам с электромеханическим приводом по массогабаритным показателям, более трудоемки в монтаже, наладке и эксплуатации, стоимость их примерно в 5 раз выше стоимости регуляторов АРДМТ.

Таблица 10.1

Характеристики регуляторов

Тип регулятора	Наименьшая зона нечувствительности, %	Эквивалентная постоянная времени Тэ, с	Эквивалентное запаздывание τэ, с	Наибольшая допустимая скорость подъема электродов υэл, м/мин
РМД	7	0,2	0,2	1,5
АРДМ-М	5	0,25	0,15	2,5
АРДМТ	3	0,15	0,12	3,5
АРДГ	3	0,08	0,035	5,0

На рис. 10.4 приведена электрогидравлическая схема регулятора АРДГ в одной фазе печи с гидроприводом перемещения электродов. Силовой гидроцилиндр ГЦ управляется двухкаскадным золотниковым гидроусилителем ГУ. Силовой напор обеспечивается газовым гидроаккумулятором ГА, постоянная подпитка которого происходит от насосной станции Н. Перемещение электрода вверх происходит при подаче жидкости в полость гидроцилиндра смещением золотников силового распределителя гидроусилителя ГУ вправо, когда соединяются магистрали напора и гидроцилиндра. Опускание электрода осуществляется под действием веса конструкции электрододержателя с электродом при смещении золотников силового распределителя гидроусилителя ГУ влево, в результате чего из полости гидроцилиндра ГЦ происходит слив жидкости в гидробак Б.

Рис. 10.4. Функциональная схема электрогидравлического

регулятора мощности дуговой сталеплавильной печи

Управление гидроприводом перемещения электродов производится по двум каналам – тока дуги I_д и напряжения на дуговом промежутке U_д. Выделение сигналов, функционально связанных с током дуги и напряжением на ней, выполняется по таким же схемам, как и в регуляторах с электромеханическим приводом. Напряжения плеча тока и плеча напряжения , выпрямленные соответственно выпрямителями V_т и V_н, поступают на блок сравнения БС. Здесь k_т и k_н – коэффициенты передачи плеч тока и напряжения.

Сигналы с БС в зависимости от знака рассогласования , усиливаясь усилителем постоянного тока A, поступают в СИФУ, управляя полупроводниковыми коммутаторами V1 и V2. Коммутаторы V1 и V2 являются бесконтактными безынерционными коммутационными устройствами, выполняющими подключение через трансформатор Т к сети переменного тока или отключение от нее исполнительных двигателей M1 или М2. Валы двигателей M1 или М2 связаны с шестерней Ш, которая через зубчатую рейку ЗР перемещает золотники управляющего распределителя гидроусилителя ГУ (первая ступень усиления). Направление перемещения зубчатой рейки ЗР определяется тем, какой из исполнительных двигателей подключен к сети переменного тока – М1 или М2.

В качестве исполнительных двигателей M1 и М2 используются двухфазные асинхронные двигатели с полым ротором. Вращающееся поле в этих двигателях формируется двумя обмотками, расположенными на статоре. Оси обмоток взаимно перпендикулярны. Принцип формирования поля в этих машинах изложен в литературе [12]. Для формирования вращающегося поля в двухфазных двигателях со сдвинутыми на угол 90° обмотками они должны "питаться" от двухфазных источников, фазные напряжения которых также сдвинуты на угол 90°. При питании двигателей от однофазных источников, как это имеет место на рис. 10.4, фазовый сдвиг напряжений питания обмоток двигателей в 90° достигается подключением одной из обмоток двигателя непосредственно к однофазному источнику, а другой – через конденсатор С, емкость которого подбирается такой, чтобы сдвиг фаз токов в обмотках двигателя был близок к 90°, т. е выполняется условие, необходимое для формирования в зазоре двигателя вращающегося поля.

Выполнение роторов двигателей M1 и М2 в виде полых тонкостенных цилиндров из немагнитного материала – обычно алюминия, существенно снижает момент инерции двигателей, т.е. повышает их быстродействие. Электромагнитный момент, действующий на ротор, возникает в результате взаимодействия магнитного потока вращающегося поля с индуктированными в роторе вихревыми токами.

Рассмотрим процесс отработки возмущений в регуляторе. Например, увеличение длины дуги приводит к снижению ее тока I_д и повышению напряжения на ней U_д. Таким образом, нарушается равенство между напряжениями плеч тока и напряжения (U_п.т < U_п.н). Сигнал рассогласования ∆, поступая на УПТ, усиливается и передается в СИФУ. Импульсы на выходе СИФУ подаются на управляющий электрод тиристора коммутатора V1, который подключает к сети переменного тока исполнительный двигатель M1. Зубчатая рейка ЗР перемещается вправо, смещая золотники распределителя управления ГУ так, что избыточное давление образуется в левой полости силового золотникового распределителя ГУ. Смещаясь вправо, золотники силового распределителя соединяют магистраль слива с гидроцилиндром ГЦ. Происходит опускание электрода до ликвидации рассогласования. При рассогласовании + ∆, т.е. при U_п.т > U_п.н, двигателем М2 производится перемещение золотников распределителя управления ГУ влево, влево перемещаются и золотники силового распределителя ГУ, соединяя с гидроцилиндром ГЦ магистраль напора. Происходит подъем электрода до ликвидации рассогласования.

При равенстве нулю рассогласования ∆ = 0, т.е. режим печи соответствует заданному, распределители гидроусилителя ГУ находятся в нейтральном положении, коммутаторы V1 и V2 закрыты, двигатели M1 и М2 неподвижны. Конструкция ГУ такова, что вторая ступень усиления, будучи в нейтральном положении, способна удерживать электрод в неподвижном состоянии.

Билет №23