Механизмы перемещения расходуемых электродов и вытягивания слитков из кристаллизаторов печей электроннолучевого и плазменно-дугового переплавов
На этих печах получили наибольшее распространение механизмы с электрическим приводом и винтовой передачей. Исполнительные механизмы с винтовой передачей применяют одно- и двухвинтовые с консольным или соосным расположением винтовых пар. Механизмы с консольным расположением винтовой пары (рис. 98, а) имеют следующие недостатки: 1) необходимость применения направляющих колонн, что вызывает дополнительные силы трения в направляющих колонны; 2) дополнительные люфты и упругие деформации, обусловленные перекосом каретки и вылетом консоли; 3) необходимость в сложной шарнирной установке штока механизма подачи расходуемого электрода и гайки винта; 4) быстрый износ трущихся поверхностей вследствие внецентренного нагружения.
Однако, несмотря на указанные недостатки, при консольном расположении винтовых пар предоставляется возможность сокращения габаритов установки за счет бокового расположения механизма подачи расходуемого электрода. Механизмы с соосным расположением винтовой пары (рис.98, в) отличаются более высокими эксплуатационными качествами, в которых исключаются выше перечисленные недостатки. Однако недостаток этой схемы заключается в более сложной конструкции штока и увеличении высотных габаритов установки. Двухвинтовые механизмы (рис. 98, б) объединяют достоинства, присущие механизмам с консольным и соосным расположением винтовых пар.
в — одновинтового с соосным расположением винта и штока: 1 — электродвигатель; 2 — редуктор; 3 — коническая передача; 4 — винт; 5 — шток с гайкой; 6 — слиток; 7 — кристаллизатор; 8 — вакуум-камера
При двухвинтовой схеме возможна установка механизма сбоку печи, что позволяет сократить ее высотные габариты и в то же время обеспечить центральное нагружение винтов. Однако, несмотря на некоторые достоинства, винтовая передача имеет ряд существенных недостатков, основными из которых являются низкий к. п. д. передачи, наличие осевого люфта, сравнительно быстрый износ гайки, сложность в обслуживании и ремонте и т. д. Вместо винтовых передач в описанных схемах механизмов возможно применение реечных передач, которые имеют более высокий к. п. д. Однако реечное зацепление при большом ходе каретки (свыше 2 м) обладает рядом эксплуатационных недостатков, кроме того, применение реечной передачи вызывает необходимость в увеличении передаточного отношения редуктора по сравнению с винтовой передачей. Необходимость получения малой рабочей и большой маршевой скорости, отношение которых составляет примерно 1 : 500, вызывает значительные затруднения при выборе привода. Поэтому механизмы действующих печей снабжены как по конструкции, так и по виду применяемой энергии различными приводами. Наибольшее распространение на отечественных печах получили электромеханические приводы, снабженные двухскоростными редукторами индивидуального изготовления с подвижной переключаемой шестерней (в виде коробки скоростей) или встроенными электромагнитными муфтами, и электромеханические приводы с дифференциальными или планетарными редукторами, снабженные двумя электродвигателями (один постоянного тока, а второй — переменного).
На рис. 99, а показана кинематическая схема привода, в котором переключение с рабочей скорости на маршевую и наоборот осуществляется подвижной шестерней. Для перемещения силового органа с рабочей скоростью вращение выходному валу 1 сообщается от электродвигателя постоянного тока через червячную пару 2, подвижную шестерню 5, блок шестерен 4—7 и шестерню 8, а при маршевой скорости — через червячную пару 2, подвижную шестерню 3 и шестерню 8. На рис. 99, б показана кинематическая схема привода с двумя червячными редукторами и электромагнитными муфтами для переключения скоростей. Согласно схеме, при рабочей скорости перемещения расходуемого электрода или вытягивании слитка движение выходному валу 1 сообщается от электродвигателя постоянного тока через червячные пары 2 и 5 и коническую передачу 4, а при маршевой скорости — через червячную пару 2, коническую передачу 5, цилиндрические шестерни 6, электромагнитные муфты 7 и коническую передачу 4.
