CN102189236B - 方圆坯兼用拉矫机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种方圆坯兼用拉矫机。该方圆坯兼用拉矫机包括：下底座(10)；上固定板(30)；下辊机构(20)；上辊安装框(31)；驱动机构(33)；上辊机构(40)；驱动电机(32)，下辊机构(20)包括第一凹辊(21)和第一平辊(22)；上辊机构(40)包括第二凹辊(41)和第二平辊(42)；上辊机构(40)和下辊机构(20)具有第一平辊(22)与第二平辊(42)配合的第一工作状态以及第一凹辊(21)与第二凹辊(41)配合的第二工作状态。根据本发明的方圆坯兼用拉矫机，能够根据连铸坯的不同在线更换为需要的压下辊，使用简单方便，有效地降低时间损耗，提高生产效率。

Description

方圆坯兼用拉矫机

技术领域

本发明涉及机械连铸领域，具体而言，涉及一种方圆坯兼用拉矫机。

背景技术

连铸过程中，由于凝固过程中选分结晶的作用使枝晶间富集了大量低熔点的溶质，在凝固末期，铸坯凝固末端固液两相区的凝固收缩产生的强大吸力引起枝晶间富集杂质的残余液体向中心流动并充填于其中，从而产生板坯的中心偏析和中心疏松等缺陷。由于中心偏析和中心疏松不能通过后续的轧制或退火处理来消除，并且在高应力条件下，中心偏析和中心疏松容易引起板坯的分层，因此解决中心偏析和中心疏松是提高板坯质量的一个有效途径。

凝固末端轻压下技术是目前国内外冶金研究者普遍关心的一项新技术，轻压下指在连铸坯凝固末端附近通过改变辊缝对铸坯施加压力产生一定的压下量来补偿铸坯的凝固收缩量，主要用于改善铸坯中心疏松和内部成分偏析等缺陷。但是对于方圆坯兼用的连铸机来说，由于生产方坯和圆坯所用的压下辊不同，生产圆坯需要使用带有凹槽的辊子，生产方坯时则要使用平辊，尤其在进行轻压下时，更是不能两种辊子互换，所以在铸坯不同形状断面互换时必须更换辊子，这样会增加时间成本，降低生产效率，并且大大增加了工作量。

发明内容

本发明旨在提供一种方圆坯兼用拉矫机，能够根据连铸坯的不同而在线更换为需要的压下辊，使用简单方便，有效地降低时间损耗，提高生产效率。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种方圆坯兼用拉矫机，包括：下底座；上固定板，固定设置在下底座上端；下辊机构，通过第一转轴设置在下底座内；上辊安装框，设置在上固定板内；驱动机构，与上辊安装框连接，并驱动上辊安装框上下运动；上辊机构，对应下辊机构设置，并通过第二转轴设置在上辊安装框内；驱动电机，可拆卸地设置在上辊机构上，下辊机构包括第一凹辊和与第一凹辊沿第一转轴对称设置的第一平辊，第一凹辊和第一平辊绕第一转轴可旋转地设置；上辊机构包括第二凹辊和与第二凹辊沿第二转轴对称设置的第二平辊，第二凹辊和第二平辊绕第二转轴可旋转地设置；上辊机构和下辊机构具有第一平辊与第二平辊配合的第一工作状态以及第一凹辊与第二凹辊配合的第二工作状态；驱动电机连接至上辊机构的工作辊。

进一步地，驱动电机穿过上固定板连接至上辊机构，在上固定板上设置有供驱动电机滑动的滑槽。

进一步地，上辊安装框为U形框，驱动机构连接至上辊安装框的U形底部。

进一步地，在上固定板与上辊安装框上设置有沿驱动机构驱动方向导引的导向机构。

进一步地，导向机构为设置在上辊安装框外侧的凸起，和设置在上固定板内侧，并与凸起配合的凹槽。

进一步地，在驱动机构上还设置有位置感应器，位置感应器控制驱动机构的运动。

进一步地，在下底座上还设置有锁定下辊机构的第一锁紧机构。

进一步地，在上辊安装框上还设置有锁定上辊机构的第二锁紧机构。

进一步地，第一锁紧机构为穿过下底座与下辊机构连接的第一销轴，第二锁紧机构为穿过上辊安装框与上辊机构连接的第二销轴。

进一步地，驱动机构为液压油缸。

根据本发明的技术方案，方圆坯兼用拉矫机包括上辊机构和下辊机构，下辊机构具有沿第一转轴对称设置的第一凹辊和第一平辊，上辊机构具有沿第二转轴对称设置的第二凹辊和第二平辊。可以通过翻转上辊机构和下辊机构方便地使拉矫机处于拉矫方坯的第一工作状态，或者拉矫圆坯的第二工作状态。由于只需通过翻转上辊机构和下辊机构，就可以获得所需要的配合状态，而无需从拉矫机上将下压辊拆除，换上所需的下压辊，因此使用更加方便，更换更加快速，有效的减少了更换时间，提高了工作效率。在驱动机构上设置有位置感应器，可以对驱动机构的运动作出精确控制，从而保证下压辊的工作精度，提高拉矫质量。在上辊机构和下辊机构上均设置有锁紧机构，能够对下压辊形成良好的定位，保证生产铸坯时，拉矫机工作状态的稳定性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的实施例的方圆坯兼用拉矫机生产方坯时的结构示意图；以及

图2示出了根据本发明的实施例的方圆坯兼用拉矫机生产圆坯时的结构示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1和图2所示，根据本发明的实施例，方圆坯兼用拉矫机包括支撑整个拉矫机的下底座10，在下底座10上固定设置有上固定板30，上固定板30可以焊接在下底座10上，也可以通过螺栓固定连接在下底座10上。下底座10为两个相对设置的三角形支撑板，在三角形支撑板的中部设置有第一转轴23，在转轴23上设置有下辊机构20，下辊机构20可旋转地设置在第一转轴23上。

下辊机构20包括安装在第一转轴23上的下框架24，以及设置在下框架24内，并沿第一转轴23对称设置的第一凹辊21和第一平辊22。在下辊机构20和下底座10之间还设置有第一锁紧机构，第一锁紧机构在下辊机构20处于需要的工作状态后，锁紧下辊机构20，以形成稳定定位结构。第一锁紧结构可以为穿过下底座10的支撑板设置在下辊机构20的下框架24上的第一销轴11，通过第一销轴11定位下辊机构20的下框架24与下底座10的相对位置，以防止在拉矫过程中下框架24发生转动，导致压下辊不能形成良好的配合，使拉矫机不能很好地完成生产工作，影响铸坯质量。上固定板30包括分别设置在两个三角形支撑板上的两个侧板，以及连接两个侧板的上顶板，在上固定板30内设置有上辊安装框31，上辊安装框31为U形框，且U形开口向下设置，在U形框底部连接有驱动机构33，通过驱动机构33驱动U形框上下运动，从而使拉矫机可以生产方坯或者圆坯。驱动机构33为液压油缸或者气压缸，或者电力推杆，或者其它的伸缩机构，在本实施例中，驱动机构33为液压油缸，其活塞杆连接在U形框的U形底部。U形框通过液压油缸悬设在上固定板30内。因此，在驱动机构33的驱动作用下，本实施例中的方圆兼用拉矫机不仅能够完成方坯和圆坯的生产，而且能够完成方坯的轻压下工作。

在U形框内设置有第二转轴43，在第二转轴43上设置有上辊机构40，上辊机构40对应下辊机构20设置，并可绕第二转轴43旋转。上辊机构40包括有设置在第二转轴43上的上框架44，以及设置在上框架44内，并且沿第二转轴43对称设置的第二凹辊41和第二平辊42。在上辊安装框31与上框架44之间还设置有第二锁紧机构，第二锁紧机构在上辊机构40处于需要的工作状态后，锁紧上辊机构40，以形成稳定定位结构。第二锁紧结构可以为穿过上辊安装框31的U形侧板设置在上辊机构40的上框架44上的第二销轴34，通过第二销轴34定位上辊机构40的上框架44与上辊安装框31的相对位置，以防止在拉矫过程中上框架44发生偏摆，导致压下辊不能形成良好的配合，使拉矫机不能很好地完成拉矫工作，影响铸坯质量。

第一锁紧机构和第二锁紧机构也可以为其它可拆卸地设置在下框架24和下底座10之间或者上框架44和上辊安装框31之间的固定结构，例如螺栓固定机构，通过螺栓将下框架24和下底座10连接在一起，和/或将上框架44和上辊安装框31连接在一起，从而对下框架24和上框架44进行良好定位，以保证拉矫机的工作精度。

上辊机构40和下辊机构20相结合，通过翻转动作，从而形成第一平辊22与第二平辊42配合拉矫方坯的第一工作状态，或第一凹辊21与第二凹辊41配合拉矫圆坯的第二工作状态，因此能够适应方圆坯的生产工作，并且很容易地切换拉矫状态，有效地节约一般的拉矫机更换压下辊所需要的时间，提高工作效率。驱动电机32连接在上辊机构40的工作辊之上，以便为拉矫机提供拉矫动力。

由于在拉矫的过程中，需要上辊机构40在驱动机构33的作用力下不断向下移动，以提供足够的轻压下力，对方坯或者圆坯进行拉矫，因此，需要驱动电机32能够跟随工作辊一起运动，以提供足够的拉矫力。在本实施例中，驱动电机32可拆卸地设置在上辊机构40的工作辊上，当需要对上辊机构40的工作辊进行更换时，将驱动电机32拆下，在上辊机构40的工作辊更换完毕后，将驱动电机32重新安装在新的工作辊上，继续为拉矫机提供拉矫力。上辊机构40的工作辊与驱动电机32之间通过连接法兰用螺丝连接，能够实现高效传动。

为了便于驱动电机32跟随上辊安装框31一起上下运动，以便适应不同规格的铸坯拉矫，在上固定板30的侧板上设置有滑槽，滑槽沿驱动机构33的轴向运动方向设置，驱动电机32穿过滑槽连接在工作辊上，并且随上辊机构40一起上下运动。滑槽还可以对驱动电机32形成定位，从而通过驱动电机32对上辊机构40形成定位，保证上辊机构40的良好运动效果，防止其上下运动过程中发生偏摆，影响拉矫机精度。

在一个未示出的实施例中，在上固定板30与上辊安装框31之间设置有沿驱动机构33的驱动方向设置的导向机构，该导向机构对上辊机构40的上下运动形成导向，保证上辊机构40的运动精度，进而保证拉矫机的拉矫精度。导向机构可以为设置在上辊安装框31外侧的凸起，以及设置在上固定板30的侧板内侧，并与凸起配合的凹槽。凸起和凹槽配合，对上辊安装框31在上固定板30内的运动形成良好定位，从而对设置在上辊安装框31内的上辊机构40形成良好定位，进一步保证拉矫机的工作精度。

优选地，在液压油缸中还设置有位置传感器，位置传感器控制液压油缸的运动，从而控制上辊机构40的上下运动，保证压下量的精确度，实现精确的位移控制。

在本实施例中，方圆坯兼用拉矫机的工作过程如下，首先在拉矫方坯时，使上辊机构40和下辊机构20处于第一工作状态，并通过第一锁紧装置和第二锁紧装置锁紧上辊机构40和下辊机构20的位置，然后通过液压油缸控制上辊机构40的运动，调整第一平辊22和第二平辊32之间的距离，并通过驱动电机32提供拉矫力。在轻压下作用时，首先通过凝固计算模型计算压下位置，然后通过位置传感器控制上辊机构40的运动，实现精确的位移控制，对方坯进行精确的压下。在这个过程中，驱动电机32跟随上辊机构40一起运动，从而为拉矫机提供连续稳定的拉矫力，保证拉矫工作的稳定进行。在进行圆坯的拉矫工作时，使辊机构40和下辊机构20处于第二工作状态，并通过第一锁紧装置和第二锁紧装置锁紧上辊机构40和下辊机构20的位置，然后通过液压油缸控制上辊机构40的运动，调整第一凹辊21和第二凹辊41之间的距离，并通过驱动电机32提供拉矫力。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：方圆坯兼用拉矫机包括上辊机构和下辊机构，下辊机构具有沿第一转轴对称设置的第一凹辊和第一平辊，上辊机构具有沿第二转轴对称设置的第二凹辊和第二平辊。可以通过翻转上辊机构和下辊机构方便地使拉矫机处于拉矫方坯的第一工作状态，或者拉矫圆坯的第二工作状态。由于只需通过翻转上辊机构和下辊机构，就可以获得所需要的配合状态，而无需从拉矫机上将下压辊拆除，换上所需的下压辊，因此使用更加方便，更换更加快速，有效的减少了更换时间，提高了工作效率。在驱动机构上设置有位置感应器，可以对驱动机构的运动作出精确控制，从而保证下压辊的工作精度，提高拉矫质量。在上辊机构和下辊机构上均设置有锁紧机构，能够对下压辊形成良好的定位，保证生产铸坯时，拉矫机工作状态的稳定性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种方圆坯兼用拉矫机，包括：

下底座(10)；

上固定板(30)，固定设置在所述下底座(10)上端；

下辊机构(20)，通过第一转轴(23)设置在所述下底座(10)内；

上辊安装框(31)，设置在所述上固定板(30)内；

驱动机构(33)，与所述上辊安装框(31)连接，并驱动所述上辊安装框(31)上下运动；

上辊机构(40)，对应所述下辊机构(20)设置，并通过第二转轴(43)设置在所述上辊安装框(31)内；

驱动电机(32)，可拆卸地设置在所述上辊机构(40)上，

其特征在于，

所述下辊机构(20)包括第一凹辊(21)和与所述第一凹辊(21)沿所述第一转轴(23)对称设置的第一平辊(22)，所述第一凹辊(21)和所述第一平辊(22)绕所述第一转轴(23)可旋转地设置；

所述上辊机构(40)包括第二凹辊(41)和与所述第二凹辊(41)沿所述第二转轴(43)对称设置的第二平辊(42)，所述第二凹辊(41)和所述第二平辊(42)绕所述第二转轴(43)可旋转地设置；

所述上辊机构(40)和所述下辊机构(20)具有所述第一平辊(22)与所述第二平辊(42)配合的第一工作状态以及所述第一凹辊(21)与所述第二凹辊(41)配合的第二工作状态；

所述驱动电机(32)连接至所述上辊机构(40)的工作辊。

2.根据权利要求1所述的方圆坯兼用拉矫机，其特征在于，所述驱动电机(32)穿过所述上固定板(30)连接至所述上辊机构(40)，在所述上固定板(30)上设置有供所述驱动电机(32)滑动的滑槽。

3.根据权利要求1所述的方圆坯兼用拉矫机，其特征在于，所述上辊安装框(31)为U形框，所述驱动机构(33)连接至所述上辊安装框(31)的U形底部。

4.根据权利要求1所述的方圆坯兼用拉矫机，其特征在于，在所述上固定板(30)与所述上辊安装框(31)上设置有沿所述驱动机构(33)驱动方向导引的导向机构。

5.根据权利要求4所述的方圆坯兼用拉矫机，其特征在于，所述导向机构为设置在所述上辊安装框(31)外侧的凸起，和设置在所述上固定板(30)内侧，并与所述凸起配合的凹槽。

6.根据权利要求1所述的方圆坯兼用拉矫机，其特征在于，在所述驱动机构(33)上还设置有位置感应器，所述位置感应器控制所述驱动机构(33)的运动。

7.根据权利要求1所述的方圆坯兼用拉矫机，其特征在于，在所述下底座(10)上还设置有锁定所述下辊机构(20)的第一锁紧机构。

8.根据权利要求7所述的方圆坯兼用拉矫机，其特征在于，在所述上辊安装框(31)上还设置有锁定所述上辊机构(40)的第二锁紧机构。

9.根据权利要求8所述的方圆坯兼用拉矫机，其特征在于，所述第一锁紧机构为穿过所述下底座(10)与所述下辊机构(20)连接的第一销轴(11)，所述第二锁紧机构为穿过所述上辊安装框(31)与所述上辊机构(40)连接的第二销轴(34)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方圆坯兼用拉矫机，其特征在于，所述驱动机构(33)为液压油缸。

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