CN103042183A - 铝合金铸造防倾翻栅栏顶起装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝合金铸造防倾翻栅栏顶起装置，包括导向套，导向套的下端与下端盖活动连接，下端盖与下支座相配合；导向套的上端与上端盖活动连接，上端盖与上支座相配合；弹簧设置在导向套的内部，位于下端盖的上方；导向杆一端贯穿导向套和弹簧伸出下支座外，另一端伸出上支座后与Y型支座活动连接；两个锁母与导向杆的中部活动连接，且位于上端盖与弹簧之间。该装置使防倾翻栅栏在铸造起铸阶段一直保持在铸造平台结晶器的底座侧部，随着铸造引锭平台由液压系统带动自动下降，下降到防护位置，避免了起铸阶段泄露的铝液与防倾翻栅栏的粘连，不用人工参与对防倾翻栅栏的控制，避免了铝合金圆棒的弯曲，为稳定运行生产创造了条件。

Description

铝合金铸造防倾翻栅栏顶起装置

技术领域

本发明涉及铝合金铸造机的辅助装置，尤其涉及一种铝合金铸造防倾翻栅栏顶起装置。

背景技术

铝合金圆锭铸造机一般由铸造平台、铸造液压系统、水系统、引锭平台和防倾翻栅栏等辅助设施组成。在铸造开始阶段，引锭平台和铸造平台接触在一起，当液体铝进入铸造平台后，铸造冷却水开始供给，此时铸造液压系统根据设定程序开始匀速下降，液体铝通过一次水冷却和二次水冷却后，随着液压系统和引锭平台一起下降凝固成型，直到达到铸造设定长度完成一个铸次的铸造。一般铝合金圆棒铸造长度均在6.5米左右，铸造完成后，用天车和专用起吊工具将铝合金圆棒从铸井中吊出，整个铸造过程结束。

防倾翻栅栏属于铸造过程中的一个辅助工具，在铸造生产中的主要作用是防止铝合金圆棒在铸造过程中或在吊运过程中倾倒。铝合金圆棒的倾倒会导致在整个铸盘内引起多米诺骨牌效应，造成整个铸造的失败，或者造成所有合金棒的倾倒，严重影响铸造设备的生产和合金棒的吊运工作。

在直径120mm的小规格铝合金圆棒的生产过程中，通常一个铸次可以保证80～120根合金棒的同时生产。现有技术的铸造防倾翻栅栏始终停留在结晶器下方的固定位置，由于防倾翻栅栏与铝合金圆棒之间的间距非常小，一旦由于起铸工艺参数不合适或者人为操作不及时，造成1根或多根铝合金圆棒漏铝，漏出的铝液与防倾翻栅栏凝固在一起，使后期防倾翻栅栏无法自动脱开，从而造成整个铸造的失败。

另外，由于频繁出现漏铝，而经常会出现防倾翻栅栏掉入铸井或碰撞铝棒，造成铸造中断或整个铸次产品弯曲，严重制约了熔铸合金棒的连续生产和产品成品率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有效防止泄露铝液与防倾翻栅栏粘连的铝合金铸造防倾翻栅栏顶起装置。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种铝合金铸造防倾翻栅栏顶起装置，包括导向套，所述导向套的下端与下端盖活动连接，所述下端盖与下支座相配合；所述导向套的上端与上端盖活动连接，所述上端盖与上支座相配合；弹簧设置在所述导向套的内部，位于所述下端盖的上方；导向杆一端贯穿所述导向套和所述弹簧伸出所述下支座外，另一端伸出所述上支座后与Y型支座活动连接；两个锁母与所述导向杆的中部活动连接，且位于所述上端盖与所述弹簧之间。

所述弹簧的外径与所述导向杆的内径之间的间距小于1mm。

所述Y型支座包括接头和凹槽。

所述导向套上下两端的内壁分别设有螺纹，所述上端盖和所述下端盖的外壁分别设有螺纹，所述导向套的上端与所述上端盖螺纹连接，所述导向套下端与所述下端盖螺纹连接。

所述导向杆的中部外壁上设有螺纹，所述锁母的内壁上设有螺纹，所述两个锁母相向锁紧后与所述导向杆的中部螺纹连接。

所述弹簧依据公式                                                ，

，

进行选择。

所述弹簧的簧丝直径为5mm，旋绕比为6，弹簧外径为35mm，自由高度为523mm。

所述凹槽的底部宽度与铝合金铸造防倾翻栅栏的栅栏相配合；所述凹槽的高度大于所述铝合金铸造防倾翻栅栏的栅栏直径。

所述接头的内壁设有螺纹，所述导向杆的上端外壁设有螺纹，所述接头与所述导向杆的上端螺纹连接。

本发明提供的铝合金铸造防倾翻栅栏顶起装置，使防倾翻栅栏在铸造起铸阶段一直保持在铸造平台结晶器的底座侧部，等铝合金圆棒铸造被正常被拉出150mm后，该铝合金铸造防倾翻栅栏顶起装置的弹簧的压力全部释放，然后随着铸造引锭平台由液压系统带动自动下降，使防倾翻栅栏随着铸造液压缸一起下降到防护位置，避免了起铸阶段泄露的铝液与防倾翻栅栏的粘连，不用人工参与对防倾翻栅栏的控制，避免了铝合金圆棒的弯曲，为稳定运行生产创造了条件，提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1-Y型支座，2-导向杆，3-上端盖，4-上支座，5-锁母，6-弹簧，7-导向套，8-下端盖，9-下支座，10-接头，11-凹槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例及其附图对本发明作进一步说明。

如图1所述，本发明提供的铝合金铸造防倾翻栅栏顶起装置，包括导向套7，导向套7上下两端的内壁设有螺纹，上端盖3和下端盖8的外壁设有螺纹，导向套7的上端与上端盖3螺纹连接，导向套7下端与下端盖8螺纹连接；上端盖3与上支座4配合连接，下端盖8与下支座9配合连接。弹簧6放置在导向套7内，位于下端盖8的上方。导向杆2的中部外壁上设有螺纹，锁母5的内壁上设有螺纹，两个锁母5相向锁紧后与导向杆2的中部螺纹连接，且位于上端盖3与弹簧6之间。导向杆2一端贯穿导向套7和弹簧6伸出下支座9，另一端伸出上支座4后与Y型支座1活动连接。Y型支座1包括接头10和凹槽11。接头10的内壁设有螺纹，导向杆2的上端外壁上设有螺纹；接头10与导向杆2的上端螺纹连接。凹槽11的底部宽度与铝合金铸造防倾翻栅栏的栅栏相配合，凹槽11的高度大于铝合金铸造防倾翻栅栏的栅栏直径。

弹簧6是本发明的关键零件，决定了顶起行程和其它结构的尺寸。由于铸造工艺的要求和现场设备空间的限制，要求弹簧6的外径小于40mm，弹簧自由高度不能超过550mm。当弹簧6压缩到50mm时，承受的压力为200N；当压缩到200mm时，承受的压力不能将自身压坏且压力不能大于1000N。弹簧簧丝直径、弹簧圈数是根据下面的计算公式进行选择的：

，

， 

式中：d′-簧丝计算直径, Fmax-弹簧最大选用压力, K-曲度系数, C-旋绕比, [τ]-许用切应力,K_F-弹簧刚度, F₂-最大压力,F₁-最小压力,λ₁-最小行程,λ₂-最大行程, n-弹簧有效圈数, G-切变模量, d-弹簧簧丝直径, D-弹簧中径。

弹簧簧丝直径、弹簧有效圈数和弹簧的完整参数见下表。

1、计算簧丝直径：

2、计算弹簧有效圈数：

3、根据计算出的簧丝直径和弹簧有效圈数选用的弹簧完整参数：

通过计算得知，选择表中第三列的弹簧最适合现场工况，簧丝直径为5mm，旋绕比为6，弹簧外径为35mm，自由高度为523mm。由于弹簧的细长比为17.43，是压缩不稳定结构，所以导向杆2插入弹簧6后与弹簧6内部之间的间隙必须小于1mm。

将四个（也可以是六个或八个）铝合金铸造防倾翻栅栏顶起装置焊接在铸造机引锭底座四周的侧部，防倾栅栏卡在Y型支座1的凹槽11内，该顶起装置顶起防倾翻栅栏。铸井内壁安装有防倾翻栅栏限位装置，限位装置安装位置为从铸井口往下的起铸完成高度。铝合金圆锭铸造机进行铸造时，在铸造起铸阶段，由于防倾翻栅栏受到顶起装置中弹簧6的压力作用，防倾翻栅栏一直保持在铸造平台结晶器的底部，当铝合金圆正常棒铸造被拉出150mm后，弹簧6的压力全部释放，该顶起装置随着铸造引锭平台由液压系统带动自动下降，防倾翻栅栏随着铸造液压缸一起下降到防护位置；然后该顶起装置与防倾翻栅栏脱开，工作完成。

由于该顶起装置利用弹簧的压力作用对防倾翻栅栏进行支撑，有效的解决了铸造生产起铸阶段容易出现的铝液泄露与防倾翻栅栏的粘连问题，不用人工参与对防倾翻栅栏进行控制，避免了合金棒弯曲的产生，为熔铸合金生产的稳定运行生产创造了条件，取得了良好的效果。

自从该顶起装置投入运行以来，再也没有出现过由于防倾翻栅栏粘铝而导致铸造失败或整个铸次弯曲的问题出现，保证了铸造的连续生产，提高了产品合格率，有效地避免了废品产生，减少了废棒回炉的烧损。熔铸一区国产合金棒产品合格率由调试初期的70%左右上升到现在的90%，每天的铸造次数由调试初期的每天2～3个铸次稳定到现在每天6～7个铸次，产品合格率显著上升，降低了大量的废品回炉烧损，取得了显著的经济效益。

以上所述的仅是本发明的优选实例。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，作为本领域的公知常识，还可以做出其它等同变型和改进，也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种铝合金铸造防倾翻栅栏顶起装置，其特征在于：包括导向套(7)，所述导向套(7)的下端与下端盖(8)活动连接，所述下端盖(8)与下支座(9)相配合；所述导向套(7)的上端与上端盖(3)活动连接，所述上端盖(3)与上支座(4)相配合；弹簧(6)设置在所述导向套(7)的内部，位于所述下端盖(8)的上方；导向杆(2)一端贯穿所述导向套(7)和所述弹簧(6)伸出所述下支座(9)外，另一端伸出所述上支座(4)后与Y型支座(1)活动连接；两个锁母(5)与所述导向杆(2)的中部活动连接，且位于所述上端盖(3)与所述弹簧(6)之间。

2.根据权利要求1所述铝合金铸造防倾翻栅栏顶起装置，其特征在于：所述弹簧(6)的外径与所述导向杆(2)的内径之间的间距小于1mm。

3.根据权利要求1所述铝合金铸造防倾翻栅栏顶起装置，其特征在于：所述Y型支座(1)包括接头(10)和凹槽(11)。

4.根据权利要求1所述铝合金铸造防倾翻栅栏顶起装置，其特征在于：所述导向套(7)上下两端的内壁分别设有螺纹，所述上端盖(3)和所述下端盖(8)的外壁分别设有螺纹，所述导向套(7)的上端与所述上端盖(3)螺纹连接，所述导向套(7)下端与所述下端盖(8)螺纹连接。

5.根据权利要求1所述铝合金铸造防倾翻栅栏顶起装置，其特征在于：所述导向杆(2)的中部外壁上设有螺纹，所述锁母(5)的内壁上设有螺纹，所述两个锁母(5)相向锁紧后与所述导向杆(2)的中部螺纹连接。

6.根据权利要求2所述铝合金铸造防倾翻栅栏顶起装置，其特征在于：所述弹簧(6)依据公式                                                

，

，进行选择。

7.根据权利要求6所述铝合金铸造防倾翻栅栏顶起装置，其特征在于：

所述弹簧（6）的簧丝直径为5mm，旋绕比为6，弹簧外径为35mm，自由高度为523mm。

8.根据权利要求3所述铝合金铸造防倾翻栅栏顶起装置，其特征在于：所述凹槽(11)的底部宽度与铝合金铸造防倾翻栅栏的栅栏相配合；所述凹槽(11)的高度大于所述铝合金铸造防倾翻栅栏的栅栏直径。

9.根据权利要求8所述铝合金铸造防倾翻栅栏顶起装置，其特征在于：所述接头(10)的内壁设有螺纹，所述导向杆(2)的上端外壁设有螺纹，所述接头(10)与所述导向杆(2)的上端螺纹连接。

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