CN101389426B - 振动台 - Google Patents

Abstract

用于厚板生产设备的振动台包括位于至少一个水平面上的对杆对(8，8’，9，9’)，其由锭模(3)的弹性支撑件组成，进而得到仅在铸造方向(X)的振动的最佳导向，所述的杆对(8，8’，9，9’)组成拉杆-撑杆系统在弯曲时起作用，使得台具有高抗扭刚性和横向刚性。锭模(3)的高导向精度使得只在铸造轴向大幅振动。

Description

振动台

技术领域：

本发明涉及振动台，特别是用于生产金属产品(例如具有四边形截面且纵向边长度远大于横向边的厚板)设备的锭模的振动台。

背景技术：

用于生产厚板的传统振动台已经在很多专利文献中被描述。

其中，US5771957描述了一种用于连续铸造厚板的振动设备，其包括一个适于在铸造方向上振动的锭模。所述锭模被安装在用做导向件的弹簧上，弹簧各端到固定在地面的支撑结构上。特别的，其提供两对在横向于铸造方向上延伸到弹簧，每对被设置在与锭模窄边平行的垂直面上。由于同弹簧对下方的液压振动装置连接，锭模可以振动。这样的液压装置一端被固定在固定的支撑结构，其另一端作用在锭模的一部分上，该部分构成固定到弹簧的锭模固定块。

不利的是，为了确保锭模的高导向精度并避免除了铸造方向以外的振动运动，这个振动装置或振动台具有笨重的结构以及高总重。例如，需要使用大尺寸弹簧以避免锭模在纵向(定义为与锭模长边平行的水平方向)的任何运动。

另外，弹簧、固定到所述弹簧的锭模固定块和同一支撑结构具有相当大的尺寸和重量以避免在纵面(平行于锭模长边)以及横面(平行于锭模短边)的运动，这样的运动可能由作用在前述各面上的平行力矩引发。只有具有这些特点才可以避免锭模从所需的导向轨道偏移或移动。

这种振动台的另一个缺点是需要很高的致动力，也就是说大尺寸的振动控制器。另外，由于高惯性导致的高变换弯曲压力使得弹簧持久性有限。

因此需要一个新的厚板用振动台以克服上述缺点。

发明内容：

本发明的首要目的是提高一种用于厚板生产设备的具有高抗扭刚性和横向刚性的振动台，使得具有高锭模导向精度，并且总重和整体尺寸明显小于现有厚板生产用振动台。

本发明旨在实现上述目的并解决前述问题，本发明通过提供一种如权利要求1所述的用于连续生产具有四边形截面且纵边长度远大于横边的长度的厚板的设备的振动台，其包括一个紧固在地面上的支撑结构，该结构支撑一个锭模，所述锭模包括具有四边形截面且限定所述厚板的铸造方向的结晶器，其中所述锭模通过设置于横向于铸造方向的第一弹性装置导向振动，一个致动装置用于在基本为垂直的方向上向锭模传递交替脉冲，以便引起锭模的振动运动，特征在于所述第一弹性装置包括复数个第一弹性杆对和复数个第二弹性杆对，所述第一杆对被相间设置在两个彼此平行且平行于铸造方向的第一面上，所述第二杆对被相间设置在两个彼此平行且平行于铸造方向的第二面，所述第二面基本垂直于所述第一面以便给予所述台一个在铸造方向上的预设抗扭刚度和一个在垂直于铸造轴方向上的预设的横向刚性，以使得锭模只在铸造方向上振动。

优选的，锭模的校准和导向件的特定结构优选为成对的圆形或扁平形弹性杆，使得振动的最佳导向仅在铸造方向上。由于杆对在弯曲时起作为拉杆和撑杆使得扭矩引起的绕垂直于铸造轴方向的转动被排除。另外，这样的杆使得可以获得锭模以及可选的位于固定结构和锭模之间的中间移动结构的高横向刚性。

本发明的振动台除了可以确保很高的抗扭刚性和横向刚性，还可以获得如下优点：

-由于运动机构和其重量减低到最小，所以惯性小；

-10-20吨的低总重，因而重量至少是厚板铸造的传统台的一半；

-相对于设有大弹簧的台(所有端都固定在框架上且由弹簧引发的锭模摆动被进一步限制)可以有更大的振动操作；

-可以预设半径(即结晶器框架或曲线型模的半径)做圆弧振动，这是由于以倾斜有共同转动轴的水平面的方式安装导向件部分。

有利的是，本发明的振动台制造简单，没有磨损件，例如轴承、转动销钉、接合件、转轮等，进而排除了维护的需要，节省了时间和金钱。

另一优点是液压运动缸或机械运动装置由互锁板簧连接到固定结构以及连接到锭模或所述固定结构和所述锭模之间的中间移动结构，而没用需要维护的销钉或其它机械构件(例如轴承或接合件)。本发明的振动台完全没有转动构件，进而消除由于具有间隙(高振动频下间隙的值会随时间放大)而导致的非预期运动。

从属权利要求描述了本发明优选实施例。

附图说明：

本发明的特点和优点将在优选但非限制性的振动台的实施例的描述以及附图帮助下更清楚，其中：

图1为基于本发明的振动台的第一实施例的纵向剖视图；

图2a为基于本发明的振动台的第二实施例；

图2b图2a中第二实施例沿A-A面剖视图；

图3基于本发明的振动台的第三实施例的纵向剖视图。

具体实施方案：

图1-3示范了本发明的振动台的三个实施例，整体标号为1，用于厚板锭模(即相对于用于大小方坯的锭模，该锭模具有特别大的尺寸)的振动。

如图1所示，第一实施例的台1，包括一个固定到地面上的外部承载结构2或者第一结构或支撑框架。外部承载结构2与锭模3协作，所述锭模3包括一个用于连续铸造金属产品或具有四边形截面(例如厚板)的的锭铁的模具或结晶器4，该结晶器4的纵边4’的长度远大于其横边4”的长度(见图2b)。所述纵边限定了纵面，所述横边限定了横面。

锭模3的振动是源于一个振动控制器，其包括例如一对致动装置5，例如液压缸或由例如马达加连接连杆-曲柄系统.组成的机械装置。这些致动装置5在其一端由弯曲时起作用的第一弹性弹簧(例如互锁板簧6)连接到承载结构2(固定到地面上)，其另一端由弯曲时起作用的第二弹性弹簧(例如互锁板簧7)连接到锭模3(作为一个可动件)。在这样的振动控制器中完全没有轴承、销钉、接合件和其它机械机构，没有了这样的组件也就没有了需要频繁维护的磨损。

为避免锭模3偏离预定轨道(优选为沿着锭模限定的铸造方向或轴X的方向)，锭模3设有弹性导向件8，8’，9，9’，其中间空腔容纳结晶器或模4(通过图中未示出的液压支架或其它机械装置紧固到其中)。

这些导向件8，8’，9，9’，例如为互锁圆形或扁平弹性杆，如图1所示的方式设置。

在这个优选实施例中，这些弹性导向装置优选包括四对第一弹性杆8，8’和四对第二弹性杆9，9’。第一和第二杆的对数可以不同，但在任何情况下都是偶数。

四对第一弹性杆8，8’成对分别设置在两个彼此平行且平行于铸造轴X且与所述轴等距的纵向垂直面上。类似的，四对第二弹性杆9，9’成对分别设置于彼此平行且平行于铸造轴X且与所述轴等距的横向垂直面上；所述横面基本垂直于所述纵面。

杆8，8’，9，9’，例如圆杆或其他基本扁平截面(例如矩形)的杆，其第一端被固定到锭模3的外部结构上，即，固定到振动台的可动部分，其第二端被固定到外部承载结构2或第一支撑结构，例如固定在地面的盒状框架。

将杆固定到锭模3的系统由例如焊接到锭模的支架组成，该支架存在通孔，杆可以插入该孔；杆的一端是螺纹的并通过螺母锁定在支架上。

可通过类似系统将杆固定到外部承载结构2，即，将杆的螺纹端导入结构中并由螺母锁紧。

在每个纵向和横向垂直面上，对杆中的上部杆(设置于锭模头附近)与对杆中的下部杆(设置于结晶器底部附近)间的距离优选是相同的。第一弹性杆8，8’彼此平行，第二弹性杆9，9’也一样。

弹性杆的设置使得相对于铸造或振动方向X的横向方向很难弯曲，只能在X方向上弯曲。

一个实施例中使用板簧或类似的弹簧作为锭模3的弹性导向装置。

优选的，在每个所述的纵向和横向垂直面，每对弹性杆8，8’，9，9’中每一个的第一端被固定到台的可动部分，第二端被固定到固定部分(这是以相对于同一对中紧邻的杆相反的方法连接)，杆9，9’在横面上在铸造方向或轴X方向是不对称的(见图1中杆9，9’)，这样设置使得锭模3的振动只能是在铸造轴X的方向。

相对于例如制造大小方坯的锭模，用于厚板的锭模具有更大的尺寸，第一杆8，8’的纵向长度使得这个杆在纵面上不会过度交替弯曲。此外，用于将第一杆固定到锭模3的系统优选设置与模或结晶器4的横边相应。不同于每对第二弹性杆9，9’在横面上的纵向延伸有预设的重叠，每对第一弹性杆8，8’在其纵向延伸上不存在任何重叠且其内端的间隔大约等于模4的纵边4’的长度。

弹性杆对8，8’，9，9’的这种结构使得可以对抗扭力矩(与铸造轴X平行)。基于这种扭力矩，杆的一半被牵引，用作拉杆，而另一半被压缩，用作撑杆。

有利的，振动台的这种结构将重量减低到10吨，而传统台则为40吨。

本发明振动台的第二实施例，示范于图2a和2b。

不同于第一实施例具有固定到地面的外部承载结构2，第二可动支撑结构或框架2’协作且适于容置锭模3于其中，所述锭模3包括用于连续生产厚板且纵边4’远长于横边4”的模或结晶器4。在这个情况下，振动运动通过一个振动控制器被传递到第二可动支撑结构2’，进而传递到锭模3，所述振动控制器包括，例如，一对或几对上述的致动装置5，致动装置5，例如液压缸或机械装置，在其第一端由弯曲时起作用的第一弹簧(例如板簧6)连接到固定于地面的承载结构2，其第二端由弯曲时起作用的第二弹簧(例如板簧7)连接到作为可动件的承载结构2’。

弹性件对8，8’，9，9’，例如不同截面的杆，再次设置于彼此垂直且平行于铸造方向X的纵面和横面上，在这个情况下导向锭模3的可动支撑结构2’

弹性杆的固定系统由例如分别焊接到外部承载结构2和可动结构2’的支架组成。这些支架具有杆可插入的通孔，杆的端部有螺纹，通过螺母锁定在支架上。将第一杆8，8’固定到可动结构2’的固定装置优选设置为与模或结晶器4横边相应。

振动台的这种结构，使得锭模3设置在第二可动支撑结构或框架2’中，振动台的总重大约为20吨，即传统台的一半。

本发明的振动台的第三实施例，如图3所示。不同于第二实施例，锭模3不设置在第二可动支撑结构或框架2’中而是依靠在其顶部，这样有利于振动台1整体在纵面和横面上宽度具有更小阻碍性。

本发明振动台三个实施例的一个变形是设置在两个横向垂直面上的四对第二弹性导向件9，9’(例如互锁弹性圆形或扁平杆)中的每一个，相对于垂直于铸造方向X的水平面有预设的斜率，绝对值相等，但与位于同一横面上的其他对反向。在每个横向垂直面，两对第二弹性杆9，9’分别具有一个想象的交叉点，其限定了转动的共同中心。两个转动中心，用于每个横面的一个被设置在转动轴上，该轴位于所述水平面上并垂直于铸造方向或轴X以使得台的振动运动是基于预设半径的圆弧。

通常在每个横向垂直面的第二弹性杆9，9’彼此不平行；彼此有不同的斜率，其想象交叉点限定了共有的想象转动中心。

以上述相同的方法第一弹性杆8，8’成对分别设置在两个纵向垂直面，水平设置且彼此平行。

还是在这个变形中，第二杆9，9’倾斜且彼此不平行，锭模3的振动只可能沿铸造轴X的方向，且与预设半径(与结晶器或曲线型模的半径相等或不等)相符的圆弧。

在本发明振动台的所有实施例中，使用明显简化的弹性导向件，特定的结构使得可以有高结晶器导向精度以及明显降低振动在铸件上的影响。振动精度同样确保在不同的致动装置5：事实上除了在圆杆产生的弹性在任何情况下由于连杆-曲柄现象所余运动是同步和“平行”的。

有利的是，拉杆和撑杆构成完全无需维护的防滚动系统：

-在纵向上不许任何运动；

-在横向上不许任何运动；

-在纵面不许任何转动；

-在横面不许任何转动；

-只允许在X方向上垂直振动的轴向运动。

本发明的振动台由于前述的改进，使得更紧凑更简洁，振动频率超过6Hz，高于常规频率的4Hz。

由于本发明的台灯可动部分的紧凑和低重量，无需进一步设置可以减轻结构重量的弹性装置，例如压缩机或空气或板簧。

这里所描述的特定实施例不限制本身去的范围，其包括权利要求中所限定的所有变形。

Claims (15)

1.用于连续铸造具有四边形截面且纵边长度远长于横边的厚板的设备的振动台，包括

-一个锭模(3)，该锭模包括一个具有四边形截面且限定了所述厚板的铸造方向(X)的结晶器(4)，

-一个牢固到地面上的支撑结构(2)，其支撑所述锭模(3)，其中所述锭模可由设置于铸造方向横向的第一和第二弹性杆(8，8’，9，9’)导向振动，

-致动装置(5)在基本垂直方向上向锭模(3)传递交替脉冲进而导致其振动，

所述第一弹性杆包括复数个相间设置在两个彼此平行且平行铸造方向(X)且与所述铸造方向(X)等距的第一面上的第一弹性杆对(8，8’)，其特征在于

复数个第二弹性杆对(9，9’)相间设置在两个彼此平行且平行于铸造方向(X)且与所述铸造方向(X)等距的第二面上，每对第一和第二弹性杆(8，8’，9，9’)中每个弹性杆具有固定到锭模(3)的第一端和固定到支撑结构(2)的第二端，同一对中相邻的另一杆的相应端采用与此相反的方式设置，

所述第二面基本垂直于所述第一面以使得所述台在铸造方向有预设的抗扭刚度，在垂直于铸造轴的方向上有预设的横向刚性，使得锭模(3)只在铸造方向(X)振动。

2.如权利要求1所述的振动台，其中每对第一弹性杆(8，8’)的内端的间隔距离等于被制成可置于所述锭模(3)中的所述结晶器(4)的截面纵边(4’)的长度。

3.如权利要求2所述的振动台，其中分别设置在第二面上的第二弹性杆(9，9’)对相对于铸造方向(X)不对称。

4.如权利要求3所述的振动台，其中每对第二弹性杆(9，9’)的内端在所述第二面上沿其延伸方向上彼此重叠。

5.如权利要求4所述的振动台，其中所述致动装置(5)在其一端由工作时处于弯曲状态的互锁板簧(6)连接到所述固定到地面的支撑结构(2)。

6.如权利要求5所述的振动台，其中第一和第二弹性杆对的数目是偶数。

7.如权利要求6所述的振动台，其中所述弹性杆(8，8’，9，9’)具有圆形或扁平矩形截面。

8.如权利要求5所述的振动台，其中所述致动装置(5)在其另一端由工作时处于弯曲状态的互锁板簧(7)将连接到锭模(3)。

9.如权利要求7所述的振动台，其中所述锭模(3)和固定到地面上所述支撑结构(2)之间设有可动结构(2’)，用于支撑锭模(3)并由第一和第二弹性杆对(8，8’，9，9’)导向振动。

10.如权利要求9所述的振动台，其中每对弹性杆中的每一个设有固定到可动结构(2’)的第一端和固定到支撑结构(2)的第二端，同一对中另一杆的相应端采用与此相反的方式设置。

11.如权利要求10所述的振动台，其中所述致动装置(5)在其另一端由工作时处于弯曲状态的互锁板簧(7)连接到作为可动件的锭模(3)。

12.如权利要求11所述的振动台，其中锭模(3)容置在所述可动结构(2’)中。

13.如权利要求11所述的振动台，其中锭模(3)容置在所述可动结构(2’)上。

14.如权利要求8或11所述的振动台，其中第二弹性杆对(9，9’)彼此平行。

15.如权利要求8或11所述的振动台，其中第二弹性杆对(9，9’)在每个第二垂直面上是会聚的，其想象交叉点限定了共同想象转动中心。

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