CN101786158B - 塞棒快换装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种连铸机中间罐的塞棒快换装置，属于连铸机械技术领域。该塞棒快换装置由机座、回转机构、升降机构、夹钳以及塞棒夹紧机构组成。回转机构由大臂摆动缸、大臂、小臂摆动缸和小臂组成，升降机构由移动架、横向导轮、纵向导轮和升降缸组成，塞棒锁紧机构由塞棒、连接头和塞棒座组成。塞棒座装有锁紧臂，连接头与塞棒座通过锁紧臂进行锁紧。打开锁紧时，夹钳抓取固定塞棒的连接头，快速上下升降，或水平移动，完成新旧塞棒的更换。本发明所提供的塞棒快换装置具有动作简单、操作方便、塞棒定位准确、更换时间短的优点，可实现连铸不停流的塞棒更换，提高连铸机的成材率，降低生产成本。

Description

塞棒快换装置

技术领域：

本发明属于连铸机械技术领域，具体涉及连铸机中间罐的塞棒快换装置。

背景技术：

塞棒是控制中间罐的钢水流入结晶器的控制元件。塞棒的球形端与中间罐底部的水口闭合与开启程度，可以控制钢水注入结晶器的通断和速度。塞棒上移时，钢水通流面积增大、流量增大；反之，塞棒下移使通流面积减小直至完全关闭。中间罐的内衬、水口和塞棒都使用耐火材料制造，由于使用工况不同，各自的使用寿命存在很大的差距，中间罐内衬和水口使用寿命较长，而塞棒寿命较短。现有的连铸机械中采用浇注前集中安装烘烤，浇注预定钢水后整体更换的方法，限制了中间罐的使用寿命，增加了中间罐的更换次数，这不仅影响连铸机的产量，而且增加了生产成本。

发明内容：

本发明目的是提供一种塞棒快换装置，以克服目前中间罐与塞棒整体更换方法中存在的技术问题，在不改变传统塞棒控制系统的情况下单独快速地更换塞棒。将要换的旧塞棒快速拆除，新的塞棒快速装上，并保证连铸过程不中断。由此来提高中间罐的使用寿命，延长连续浇铸的时间，提高成材率，降低成本。

本发明所提供的塞棒快换装置包括机座1、回转机构、升降机构、夹钳9和塞棒锁紧机构，所述机座1安装在中间罐小车的横梁14上，位于远离中间罐的一侧，以避免钢水的高温影响。

所述回转机构由大臂3、小臂6、大臂摆动缸2、小臂摆动缸4组成，大臂3的一端安装在机座1的立轴上，大臂摆动缸2的机座固定在大臂3上，其输出孔与机座1的立轴联接，可驱动大臂相对于机座1转动；小臂6位于大臂3的上方，安装在大臂3的主轴上，小臂摆动缸4的机座固定在小臂6上，其输出孔与大臂3的主轴联接，可驱动小臂6相对于大臂3转动，小臂6上固定有铅垂的轮轨17，轮轨的断面是“H”型的。

所述升降机构由移动架7、横向导轮15、纵向导轮16和升降缸5组成，导轮15、16安装在移动架7上，并沿轮轨17上下运动，升降缸5的缸体固定在小臂6上，其活塞杆与移动架7连接，驱动移动架7上下移动。

所述塞棒锁紧机构由连接头10、锁紧臂18和塞棒座11组成，塞棒12上端与连接头10固定联接，装有锁紧臂18的塞棒座11固定在塞棒控制的横梁13上，连接头10和塞棒座11之间用锥面配合，通过锁紧臂18将连接头10和塞棒座11锁紧，夹钳9安装在升降机构的移动架7上，由夹紧缸8驱动，实现夹钳9的钳臂开合。

拆卸旧塞棒时，大臂3和小臂6转动一定的角度，使夹钳9位于塞棒12上方，移动架7在升降缸5的作用下下降，直至夹钳9能够夹紧连接头10，向上转动锁紧臂18，固定塞棒的连接头10与塞棒座的锁紧解除。升降缸5工作，使塞棒上升至高位，大臂3、小臂6回转至塞棒回收位置，移动架7下降，夹钳9松开使塞棒脱离，移动架返回初始位置，旧塞棒拆除完成。

安装新塞棒时，大臂3和小臂6回转使移动架7移至塞棒抓取位置上方，移动架7下降后夹钳9夹紧固定新塞棒的连接头10，移动架7上升，大臂3、小臂6回转使新塞棒移至抓取旧塞棒的位置，移动架7下降，塞棒12插入钢水，连接头10接触塞棒座11，向下转动锁紧臂18，连接头10被锁紧，夹钳9松开，移动架7上升，小臂6、大臂3复位，塞棒更换结束。

在更换旧塞棒前，降低连铸机拉速和中间罐钢水液面等措施保持结晶器中的钢水不断流，从而为更换塞棒创造条件。

本发明的有益效果是：

1、本发明连接头10和塞棒座11采用锥面配合和锁紧臂的凸轮面锁紧，操作时易于对准定位，锁紧可靠；

2、升降机构采用轨轮配合，油缸直接驱动，结构简单，使用寿命长；

3、回转机构采用两自由度的双臂串联结构，由摆动缸直接驱动，结构紧凑，定位控制简单、准确，由于机构回转半径可调，可避免与中间罐上方钢包的干涉，同时可提高塞棒安放位置变化的适应性。

附图说明：

图1是本发明塞棒快换装置的主视图。

图2是本发明塞棒快换装置的俯视图。

图3是本发明塞棒快换装置的小臂轮轨与移动架导向轮示意图。

图4是本发明塞棒快换装置的塞棒座与连接头的锁紧示意图。

图中：1：机座，2：大臂摆动缸，3：大臂，4：小臂摆动缸，5：升降缸，6：小臂，7：移动架，8：夹紧缸，9：夹钳，10：连接头，11：塞棒座，12：塞棒，13：塞棒控制横梁，14：小车横梁，15：横向导轮，16：纵向导轮，17：轮轨，18：锁紧臂。

具体实施方式：

下面结合附图及实施例对本发明进行详细描述。

在附图中，机座1用螺栓固定在中间罐小车的横梁14上，大臂摆动缸2底座用螺栓固定于大臂3上，机座1的阶梯轴与固定于大臂3轴孔内的轴瓦配合，同时与大臂摆动缸2的输出孔配合并用键联接，以传递力矩，实现大臂3相对于机座1的转动，轴端的螺母和压板可保证大臂3的轴向定位。大臂3的阶梯轴与小臂6的滑动轴承配合，同时与小臂摆动缸4的输出孔配合并用键连接，以传递力矩，实现小臂6相对于大臂3运动，轴端用螺母和压板进行轴向定位。升降缸5的缸体用螺栓固定于小臂6上，它的活塞杆端与移动架7连接，移动架7的导轮沿小臂6的轮轨运动，实现移动架的上下升降，夹紧缸8的缸体用螺栓固定在移动架7上，夹钳9的钳臂与移动架7铰接，夹紧缸8的活塞杆通过连杆与夹钳9的钳臂铰接，实现钳臂的开合。连接头10通过螺纹固定塞棒12，连接头10的四棱锥体与塞棒座11的四棱锥孔配合，锁紧臂18与塞棒座11铰接，连接头10的销轴伸入锁紧臂18的凸轮凹槽内，转动锁紧臂18可实现连接头10与塞棒座11的快速锁紧与松开。

更换过程如下：

大臂摆动缸2和小臂摆动缸4分别驱动大臂3和小臂6摆动，大臂3和小臂6转动一定的角度后使夹钳9位于待拆塞棒12上方，移动架7在升降缸5的作用下下降，直至夹钳9能够夹紧连接头10，夹紧缸8动作，使夹钳9的钳臂夹紧连接头10，向上转动锁紧臂18，固定塞棒的连接头10与塞棒座的锁紧解除，升降缸5动作，使塞棒上升至高位，大臂摆动缸2和小臂摆动缸4分别驱动大臂3和小臂6摆动，大臂3、小臂6回转使塞棒及连接头至塞棒回收位置，升降缸5动作使移动架7下降到指定位置，夹紧缸8动作使夹钳9松开，放下连接头及旧塞棒，完成拆除动作。

将新塞棒12与连接头10预装在一起，烘烤后放在待安装位置。大臂摆动缸2和小臂摆动缸4分别驱动大臂3和小臂6摆动，大臂3与小臂6回转使夹钳9移至塞棒待安装位置上方，升降缸5动作使移动架7下降，夹紧缸8动作，夹钳9夹紧固定塞棒的连接头10后，升降缸5动作使移动架7上升，大臂摆动缸2和小臂摆动缸4分别驱动大臂3和小臂6摆动，大臂3、小臂6回转使塞棒至工作位置上方，升降缸5动作使移动架7下降直至连接头10的四棱锥体与塞棒座11的四棱锥孔配合，向下转动锁紧臂18，连接头10和插入钢水的塞棒12被锁紧。夹紧缸8动作使夹钳9的钳臂松开后，升降缸5使移动架7上升到高位，接着，小臂6、大臂3摆动回到初始位置，塞棒的更换完成。

Claims (1)

1.一种塞棒快换装置，包括机座(1)、回转机构、升降机构、夹钳(9)以及塞棒锁紧机构，其特征在于：所述机座(1)固定在中间罐小车的横梁(14)上；所述回转机构由大臂摆动缸(2)、大臂(3)、小臂摆动缸(4)和小臂(6)组成，大臂摆动缸(2)的机座固定在大臂(3)上，其输出孔与机座(1)的立轴联接，小臂(6)位于大臂(3)的上方，安装在大臂(3)的主轴上，小臂摆动缸(4)的机座固定在小臂(6)上，其输出孔与大臂(3)的主轴联接，小臂(6)上固定有铅垂的轮轨(17)，所述回转机构的大臂(3)通过轴瓦安装在机座(1)的立轴上形成转动副；所述升降机构由移动架(7)、横向导轮(15)、纵向导轮(16)和升降缸(5)组成，所述横向导轮(15)、纵向导轮(16)安装在移动架(7)上，并沿轮轨(17)上下滚动，升降缸(5)的缸体固定在小臂(6)上，其活塞杆与移动架(7)连接；所述升降机构安装在回转机构的小臂(6)上并随小臂(6)移动，所述升降机构的移动架(7)装有两组横向导轮(15)和两组纵向导轮(16)，所述夹钳(9)固定在升降机构的移动架(7)上；所述塞棒锁紧机构由连接头(10)、锁紧臂(18)和塞棒座(11)组成，塞棒(12)上端与连接头(10)固定联接，装有锁紧臂(18)的塞棒座(11)固定在塞棒控制横梁(13)上，连接头(10)和塞棒座(11)之间用锥面配合，通过锁紧臂(18)将连接头(10)和塞棒座(11)锁紧，夹钳(9)安装在升降机构的移动架(7)上，由夹紧缸(8)驱动，实现夹钳(9)的钳臂开合，所述塞棒锁紧机构固定在塞棒控制横梁(13)上。

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