CN102773435B - 一种适于生产方圆坯两种断面的装置 - Google Patents

Abstract

本发明的适于生产方圆坯两种断面的装置通过对外弧辊组件、内弧辊组件、侧辊组件及喷淋架组件的结构改进，可以方便快捷地实现方圆坯断面的交换生产，不需要占用大量时间对装置进行更换，节约了生产时间、降低了劳动强度并节约了备件成本，具有极大的推广价值。

Description

一种适于生产方圆坯两种断面的装置

技术领域

本发明涉及连铸机生产装置，更具体地讲，涉及一种适于生产方圆坯两种断面的装置。

背景技术

普通的方圆坯连铸机存在两种铸机半径、两种开口度和两种喷水布置方式，普通的装置不能同时解决上述问题，因此在更换断面生产时需要更换相应的断面装置，造成检修时间长、劳动强度大等问题，难以达到高产高效。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。

本发明的目的在于提供一种在更换断面生产时无需更换断面装置并且仅通过简单的设置即可实现断面生产前准备工作的适于生产方圆坯两种断面的装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种适于生产方圆坯两种断面的装置，所述装置包括外弧辊组件、内弧辊组件、两组侧辊组件以及喷淋架组件，其中，

所述外弧辊组件包括外弧辊，外弧辊的辊面上设置有第一凹槽，第一凹槽沿着外弧辊的平行于铸坯的长度方向的中心线设置，第一凹槽的深度D1＝|R1-R2|，其中R1是圆坯铸机的半径，R2是方坯铸机的半径；

所述侧辊组件包括侧辊，侧辊的辊面上设置有第二凹槽，第二凹槽沿着侧辊的平行于铸坯的长度方向的中心线设置，第二凹槽的深度D2＝|K1-K2|/2，其中K1是圆坯生产时两个侧辊之间的开口度，K2是方坯生产时两个侧辊之间的开口度；

所述内弧辊组件包括内弧辊，内弧辊的芯轴为偏心轴，偏心轴上套有用于转动偏心轴的接长杆，偏心轴的偏心量S＝|K3-K4|+D1，其中K3是圆坯生产时内弧辊与外弧辊之间的开口度，K4是方坯生产时内弧辊与外弧辊之间的开口度；

所述喷淋架组件包括内弧喷淋架、外弧喷淋架和两组侧面喷淋架，内弧喷淋架、外弧喷淋架和两组侧面喷淋架均包括前位喷淋管和后位喷淋管，前位喷淋管靠近铸坯，后位喷淋管远离铸坯，前位喷淋管与后位喷淋管彼此不连通并且互相平行地设置，前位喷淋管和后位喷淋管上分别设置有至少一列喷嘴，通过使各喷淋架的前位喷淋管和后位喷淋管分别供水或者同时供水实现喷淋架组件的不同喷水方式的切换。

根据本发明的适于生产方圆坯两种断面的装置的一个实施例，通过使设置在各喷淋架的前位喷淋管和后位喷淋管上的快换头分别与供水管或堵头连接实现前位喷淋管和后位喷淋管的分别供水或者同时供水。

根据本发明的适于生产方圆坯两种断面的装置的一个实施例，圆坯生产时使前位喷淋管供水，方坯生产时使后位喷淋管供水，圆坯生产时将喷淋架组件的喷嘴沿着铸坯的横截面布置为每排8个喷嘴且均布，方坯生产时将喷淋架组件的喷嘴沿着铸坯的横截面布置为每排8个喷嘴且边-边对称分布。

根据本发明的适于生产方圆坯两种断面的装置的一个实施例，内弧喷淋架和外弧喷淋架的前位喷淋管上设置有3列喷嘴，每排3个喷嘴，共4排；内弧喷淋架和外弧喷淋架的后位喷淋管上设置有2列喷嘴，每排2个喷嘴，共4排。

根据本发明的适于生产方圆坯两种断面的装置的一个实施例，两组侧面喷淋架的前位喷淋管上设置有1列喷嘴，每排1个喷嘴，共4排；两组侧面喷淋架的后位喷淋管上设置有2列喷嘴，每排2个喷嘴，共4排。

根据本发明的适于生产方圆坯两种断面的装置的一个实施例，所述第一凹槽为圆弧形凹槽。

根据本发明的适于生产方圆坯两种断面的装置的一个实施例，所述偏心轴上设置有锁紧机构。

本发明可以兼容生产方圆坯两种断面，可根据断面需要对方坯、圆坯交换生产进行快速组织和准备，无需占用大量时间对装置进行更换，节约了生产时间、降低了劳动强度且节约了备件成本，经济效益十分显著，应用前景广阔。

附图说明

图1是本发明示例性实施例的适于生产方圆坯两种断面的装置的结构示意图。

图2是本发明示例性实施例的适于生产方圆坯两种断面的装置中外弧辊与圆坯的接触细节示意图。

图3是本发明示例性实施例的适于生产方圆坯两种断面的装置中内弧辊芯轴的结构示意图。

图4是本发明示例性实施例的适于生产方圆坯两种断面的装置中喷淋架组件的装配示意图。

图5A是本发明示例性实施例的适于生产方圆坯两种断面的装置生产圆坯时的喷水状态示意图。

图5B是本发明示例性实施例的适于生产方圆坯两种断面的装置生产方坯时的喷水状态示意图。

图6A是本发明示例性实施例的适于生产方圆坯两种断面的装置中侧面喷淋架的结构示意图。

图6B是沿图6A中A-A线的剖视图。

图6C是沿图6A中B-B线的剖视图。

图7A是本发明示例性实施例的适于生产方圆坯两种断面的装置中内弧喷淋架的结构示意图。

图7B是图7A中的A向视图。

附图标记说明：

1-侧辊、2-内弧辊芯轴、3-接长杆、4-外弧辊、5-内弧辊、6-圆坯、7方坯、8-第一凹槽、9-第二凹槽、10-内弧喷淋架、11-外弧喷淋架、12-侧面喷淋架、13-喷嘴、14-快换头、15-供水管、16-前位喷淋管、17-后位喷淋管。

具体实施方式

在下文中，将结合附图对本发明的示例性实施例作进一步详细的描述。

若要使装置同时满足方坯、圆坯两种断面的生产，必须解决以下问题：1)铸机半径的匹配；2)内、外弧辊开口度和侧辊开口度的匹配；3)二冷配水喷嘴布置与喷淋架的匹配。因此，本发明从上述三个方面着手进行了改进。

图1是本发明示例性实施例的适于生产方圆坯两种断面的装置的结构示意图。如图1所示，本实施例的适于生产方圆坯两种断面的装置包括外弧辊组件、内弧辊组件、两组侧辊组件以及喷淋架组件，其中外弧辊组件、内弧辊组件及两组侧辊组件是成型铸坯的主要结构件，喷淋架组件是对铸坯进行水冷的部件。

为了兼容两种铸机半径，对外弧辊组件的结构进行了改进。其中，外弧辊组件包括外弧辊4，外弧辊4的辊面上设置有第一凹槽8，第一凹槽8沿着外弧辊4的平行于铸坯的长度方向的中心线设置，第一凹槽8的深度D1＝|R1-R2|，其中R1是圆坯铸机的半径，R2是方坯铸机的半径，即第一凹槽8的深度为两种铸机半径的差值。由此，生产圆坯6时，第一凹槽8的底面作为工作面与圆坯6接触，支承引导铸坯，并与圆坯结晶器共同形成R1的铸机半径；生产方坯7时，第一凹槽8两侧的辊面成为工作面与铸坯接触，并与方坯结晶器共同形成R2的铸机半径。优选地，第一凹槽8为圆弧形凹槽，以更好的容纳圆坯，增大第一凹槽8与圆坯的接触面，图2是本发明示例性实施例的适于生产方圆坯两种断面的装置中外弧辊与圆坯的接触细节示意图，具体的接触形式如图2所示。

为了兼容两种侧辊之间的开口度，对两组侧辊组件的结构进行了改进。其中，侧辊组件包括侧辊1，侧辊1的辊面上设置有第二凹槽9，第二凹槽9沿着侧辊1的平行于铸坯的长度方向的中心线设置，第二凹槽9的深度D2＝|K1-K2|/2，其中K1是圆坯生产时两个侧辊之间的开口度，K2是方坯生产时两个侧辊之间的开口度，即第二凹槽9的深度为两种侧辊之间的开口度的差值的一半。由此，生产圆坯6时，第二凹槽9的底面作为工作面与圆坯6接触，支承引导铸坯；生产方坯7时，第二凹槽9两侧的辊面成为工作面与铸坯接触。

为了兼容两种内、外弧辊之间的开口度并兼容两种铸机半径，对内弧辊组件的结构进行了改进。其中，内弧辊组件包括内弧辊5，内弧辊的芯轴2为偏心轴，偏心轴上套有用于转动偏心轴的接长杆3，偏心轴的偏心量S＝|K3-K4|+D1，其中K3是圆坯生产时内弧辊与外弧辊之间的开口度，K4是方坯生产时内弧辊与外弧辊之间的开口度。由于方圆坯两种断面的内外弧辊之间的开口度分别为K3、K4，为了兼容两种铸机半径，在外弧辊4的辊面上设计了第一凹槽8的结构，这将使两种断面的内弧辊与外弧辊之间的开口度存在着|K3-K4|+D1的差值，因此在保证兼容两种铸机半径的前提下，在更换断面时必须对内、外弧辊之间的开口度进行调整。在上述结构的基础上，在浇铸两种断面时，由于铸坯与内弧辊5之间存在|K3-K4|+D1的间隙，为了避免铸坯出现不在理论半径的现象，将内弧辊芯轴2设计为偏心轴，偏心量S为|K3-K4|+D1，图3是本发明示例性实施例的适于生产方圆坯两种断面的装置中内弧辊芯轴的结构示意图，内弧辊芯轴2的具体结构可如图3所示。因此，当需要更换断面生产时，只需要通过转动接长杆3并带动内弧辊芯轴2旋转一定角度，即可实现内、外弧辊之间的开口度的在线调整，从而实现方圆坯断面生产的转换。优选地，偏心轴上设置有锁紧机构(未示出)，以保证偏心轴调整后不窜动。

除了需要保证外弧辊组件、内弧辊组件及两组侧辊组件的结构匹配，还需使喷淋架的喷水形式在线可调。

图4是本发明示例性实施例的适于生产方圆坯两种断面的装置中喷淋架组件的装配示意图。如图4所示，本实施例的喷淋架组件包括内弧喷淋架10、外弧喷淋架11和两组侧面喷淋架12，内弧喷淋架10、外弧喷淋架11和两组侧面喷淋架12均包括前位喷淋管16和后位喷淋管17，前位喷淋管16靠近铸坯，后位喷淋管17远离铸坯，前位喷淋管16与后位喷淋管17彼此不连通并且互相平行地设置，前位喷淋管16和后位喷淋管17上分别设置有至少一列喷嘴13，通过使各喷淋架的前位喷淋管16和后位喷淋管17分别供水或者同时供水实现喷淋架组件的不同喷水方式的切换。

由于各喷淋架的前位喷淋管16和后位喷淋管17并不连通，因此可以通过设计两根喷淋管上的喷嘴的间隙、喷嘴的排数、喷嘴的个数及喷嘴的朝向来达到不同的喷淋效果，只需调节水的供给渠道，使水流分别经由前位喷淋管16或后位喷淋管17出或者使水流同时经由前位喷淋管16和后位喷淋管17喷出，实现喷淋架组件的不同喷水形式的切换。在本实施例中，各喷淋架的前位喷淋管16与后位喷淋管17的横截面为方形，并且前位喷淋管1与后位喷淋管2互相贴靠地设置在一起，可以根据实际需要分别制造前位喷淋管1与后位喷淋管2，然后将二者背靠背焊接在一起。但是，前位喷淋管1与后位喷淋管2的设置形式不限于此。具体地，可以通过使设置在各喷淋架的前位喷淋管16和后位喷淋管17上的快换头14分别与供水管15或堵头(未示出)连接实现前位喷淋管16和后位喷淋管17的分别供水或者同时供水。

图5A是本发明示例性实施例的适于生产方圆坯两种断面的装置生产圆坯时的喷水状态示意图，图5B是本发明示例性实施例的适于生产方圆坯两种断面的装置生产方坯时的喷水状态示意图。即生产方坯或圆坯时需要保证沿着铸坯的横截面每排8个喷嘴出水对铸坯进行冷却。在本实施例中，圆坯6生产时使前位喷淋管16供水，方坯7生产时使后位喷淋管17供水，圆坯6生产时将喷淋架组件的喷嘴13沿着铸坯的横截面布置为每排8个喷嘴13且均布，方坯7生产时将喷淋架组件的喷嘴13沿着铸坯的横截面布置为每排8个喷嘴且边-边对称分布，由此才能保证不同断面的铸坯均具有均匀的冷却效果。

图6A是本发明示例性实施例的适于生产方圆坯两种断面的装置中侧面喷淋架的结构示意图，图6B是沿图6A中A-A线的剖视图，图6C是沿图6A中B-B线的剖视图；图7A是本发明示例性实施例的适于生产方圆坯两种断面的装置中内弧喷淋架的结构示意图，图7B是图7A中的A向视图。为了实现上述喷水状态，本实施例的侧面喷淋架12的结构如图6A、图6B及图6C所示，内弧喷淋架10的结构如图7A和图7B所示，外弧喷淋架11的结构与内弧喷淋架10一样。其中，内弧喷淋架10和外弧喷淋架11的前位喷淋管16上设置有3列喷嘴，每排3个喷嘴，共4排；内弧喷淋架10和外弧喷淋架11的后位喷淋管17上设置有2列喷嘴，每排2个喷嘴，共4排。两组侧面喷淋架12的前位喷淋管16上设置有1列喷嘴，每排1个喷嘴，共4排；两组侧面喷淋架12的后位喷淋管17上设置有2列喷嘴，每排2个喷嘴，共4排。当生产圆坯6时，使各喷淋架的前位喷淋管16供水，则实现了沿着铸坯的横截面布置为每排8个喷嘴13且沿着圆坯的外表面均布；当生产方坯7时，使各喷淋架的后位喷淋管17供水，则也实现了沿着铸坯的横截面布置为每排8个喷嘴且边-边对称分布。并且，本发明中的喷淋架组件的喷水形式切换方便快捷，且控制良好，可以实现方圆坯断面生产的高效转换。

综上所述，本发明的适于生产方圆坯两种断面的装置通过对外弧辊组件、内弧辊组件、侧辊组件及喷淋架组件的结构改进，可以方便快捷地实现方圆坯断面的交换生产，不需要占用大量时间对装置进行更换，节约了生产时间、降低了劳动强度并节约了备件成本，具有极大的推广价值。

尽管上面结合实施例示出并描述了本发明的适于生产方圆坯两种断面的装置，但是本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在这里做出形式和细节上的各种改变。

Claims (7)

1.一种适于生产方圆坯两种断面的装置，所述装置包括外弧辊组件、内弧辊组件、两组侧辊组件以及喷淋架组件，其特征在于，

所述外弧辊组件包括外弧辊，外弧辊的辊面上设置有第一凹槽，第一凹槽沿着外弧辊的平行于铸坯的长度方向的中心线设置，第一凹槽的深度D1=︱R1-R2︱，其中R1是圆坯铸机的半径，R2是方坯铸机的半径；

所述侧辊组件包括侧辊，侧辊的辊面上设置有第二凹槽，第二凹槽沿着侧辊的平行于铸坯的长度方向的中心线设置，第二凹槽的深度D2=︱K1-K2︱/2，其中K1是圆坯生产时两个侧辊之间的开口度，K2是方坯生产时两个侧辊之间的开口度；

所述内弧辊组件包括内弧辊，内弧辊的芯轴为偏心轴，偏心轴上套有用于转动偏心轴的接长杆，偏心轴的偏心量S=︱K3-K4︱+D1，其中K3是圆坯生产时内弧辊与外弧辊之间的开口度，K4是方坯生产时内弧辊与外弧辊之间的开口度；

所述喷淋架组件包括内弧喷淋架、外弧喷淋架和两组侧面喷淋架，内弧喷淋架、外弧喷淋架和两组侧面喷淋架均包括前位喷淋管和后位喷淋管，前位喷淋管靠近铸坯，后位喷淋管远离铸坯，前位喷淋管与后位喷淋管彼此不连通并且互相平行地设置，前位喷淋管和后位喷淋管上分别设置有至少一列喷嘴，通过使各喷淋架的前位喷淋管和后位喷淋管分别供水或者同时供水实现喷淋架组件的不同喷水方式的切换，

其中，所述外弧辊组件、内弧辊组件及两组侧辊组件用于成型铸坯，喷淋架组件用于冷却铸坯。

2.根据权利要求1所述的适于生产方圆坯两种断面的装置，其特征在于，通过使设置在各喷淋架的前位喷淋管和后位喷淋管上的快换头分别与供水管或堵头连接实现前位喷淋管和后位喷淋管的分别供水或者同时供水。

3.根据权利要求1所述的适于生产方圆坯两种断面的装置，其特征在于，圆坯生产时使前位喷淋管供水，方坯生产时使后位喷淋管供水，圆坯生产时将喷淋架组件的喷嘴沿着铸坯的横截面布置为每排8个喷嘴且均布，方坯生产时将喷淋架组件的喷嘴沿着铸坯的横截面布置为每排8个喷嘴且边-边对称分布。

4.根据权利要求3所述的适于生产方圆坯两种断面的装置，其特征在于，内弧喷淋架和外弧喷淋架的前位喷淋管上设置有3列喷嘴，每排3个喷嘴，共4排；内弧喷淋架和外弧喷淋架的后位喷淋管上设置有2列喷嘴，每排2个喷嘴，共4排。

5.根据权利要求3所述的适于生产方圆坯两种断面的装置，其特征在于，两组侧面喷淋架的前位喷淋管上设置有1列喷嘴，每排1个喷嘴，共4排；两组侧面喷淋架的后位喷淋管上设置有2列喷嘴，每排2个喷嘴，共4排。

6.根据权利要求1所述的适于生产方圆坯两种断面的装置，其特征在于，所述第一凹槽为圆弧形凹槽。

7.根据权利要求1所述的适于生产方圆坯两种断面的装置，其特征在于，所述偏心轴上设置有锁紧机构。