CN1037471A - 调整连铸机注口位置的方法和设备 - Google Patents

Abstract

精确调整把金属液注入连续机的中间包的注口 和送液管的位置的方法和设备，用来维持注口与铸造 带和侧壁之间的间隙。一对导向销安装在连铸机的 侧板延伸部分，而与之配合的滚轮对安装在注口组件 上，把注口往连铸机送进以使液轮对与导向销相咬 合。两个导向销可通过偏心轮由液压缸在垂直方向 调整注口运动。在连铸机内侧的导向销也同样的可 水平调整。与内侧导向销相配合的注口滚轮对是带 凸缘的，因而注口可随内侧导向销水平移动。

Description

本发明涉及金属连续铸造的领域。更具体地是涉及把金属液注入连铸机中和精确地调整在连铸机进口的金属液的注口的位置。

双带连续铸造机在工艺中是公知的。这些连铸机具有一对运动方向稍微向下倾斜的柔软的金属传动带。其中一条铸造带限定了一个长的铸模室或铸模腔的上表面，另一条带限定了铸模腔的下表面，该铸模腔具有一导出铸造产品的出口。铸模腔的侧面由随铸造带一起运动的侧壁所限定。铸造带通常由滚轴传动，而滚轴从“内侧”框架往外悬臂伸出。这使外侧相对地敝开，可很方便地按要求移出和替换铸造带。在美国专利3036348;3041686;3167830;3848658公开了这种连续铸造机的实例。

金属液从安装在一个车体上的中间包通过送液管、和注口组件注入连续铸造机的进口。注口是陶瓷材料制成的。注口和由上下铸造带以及侧壁形成的铸模腔的进口端之间要求有精确的允许间隙。通常，中间包和送液管及注口组件在退回位置预热，然后在开始浇注前把它们与连铸机配合起来。

1985年10月1日公开的Figge等人的美国专利4544018公开了一种把中间包与送液管内连起来同时调整注口位置的设备。但是，如Figge专利那类的送液装置的一个问题是难以控制把注口和铸造机进口之间的许多元件的位置对准。这问题是由于控制点远离注口引起的。这一问题也造成不能保证铸造产品的重复性的缺点，由于热膨胀收缩和金属的传递也造成了难以控制元件间的间距。

因此，本发明的一个主要目的是提供一种在注口组件的连铸机进口之间的定位和导向设备。

本发明的另一目的是直接对照连铸机的支架定位注口组件，而不是如现有技术中从一个较远的位置来定位。

通过下面的说明及权利要求书可以更清楚了解本发明的其它目的、特征及优点。

本发明的目的用两对配合的导向元件，一对凸形和一对凹形导向元件来实现。一对导向元件与连铸机支架连成一体，另一对装在注口组件上。其中至少一对导向元件可用液压缸和偏心轮机构来进行垂直和水平的远距离调整。

下面结合附图及实施例进一步说明本发明，附图中：

图1是一个示出了中间包，送液管和喷嘴组件，和连铸机进口端之间的关系的简化的侧视图;

图2是本发明一个最佳实施例的透视图，示出了设置在铸造机进口端的喷嘴组件，如图示该组件对着铸造机的内侧;

图3是图2所示装置的左侧视图（“内侧”），一些部分以剖视形式示出其内部结构;

图4是图2所示装置的右侧视图（“外侧”）;

图5是图2所示装置的正视图，一些部分以剖视形式示出其内部结构;

图6是沿图3中6-6线截取的放大剖面图;

图7是沿图3中7-7线截取的放大剖视图。

在图1中用简图示出了中间包10，和与其相连的用来控制注口14在连铸机16的进口中的位置的送液管和注口组件12，连续机16具有限定模腔12的上铸造带18和下铸造带20。

中间包10可在导轨24上空气轴承22上水平移动。送液管和注口组件12铰接并支撑在可调支架25上，以便可调整注口14向前向下倾斜以相应于连铸机16向下流的倾斜的铸造方向（如箭头23所示）。

本发明的基本元件示于图2。图2中左侧是连铸机的“内侧”，右侧是连铸机的“外侧”。一个内侧板延伸部分26用螺栓固定到连铸机框架的内侧（未示出）。另一个大体上相似的但是具对称形状的外侧板延伸部分28用螺栓固定到连铸机的外侧。内外侧板延伸部分26和28都有一个半圆形的缺口30，以放入下铸造带20和它的相应的进口滚轴31。从内外侧板延伸部分的头部往上延伸着一个后轴承座32。一个前轴承座34固定在内外侧板延伸部分26和28的前侧与后轴承座32对直。

如图3所示，偏心轴36具有后端38和前端40，它们安装成能在分别座在前后轴承座32和34内的套筒轴承中转动。后端40穿过并穿出后轴承座34，并和一个大体上是水平的曲柄臂相啮合。（为说明清楚起见）在图3中所示的曲柄臂42已从它在图2中的实际位置往下转动）。偏心轴36的前端40上拧着一个螺帽44，将曲柄臂42固定住。通过接头把曲柄臂42与侧面调整液压缸50的活塞杆48用枢轴连接起来。液压缸50的下端通过接头54和销56与内侧壁延伸部分26的支架52用枢轴连接起来。

再参见图3，可知偏心轴36包括在轴向彼此隔开的尺寸扩大的圆柱形的偏心部分58a和58b，它们分别靠近后轴承座32和前轴承座34。下面将要说明这些偏心部分58可用于调整，它们安装在从动筒62内的套筒轴承60内（图6），该从动筒62在后轴承座32和前轴承座34之间延伸。

圆柱形的导向销66通过径向凸出的肋64（图5、6、7）固定到从动筒62上，导向销66向从动筒62平行延伸，在导向销66的前端有一个锥形的圆头67，和后端有螺纹部分68（图3）。连铸机的固定的止动部分，包括一个圆锥螺帽70，一个垫片71和一个六角螺帽72，安装在螺纹部分68上（图3）。

由图7可见，在从动筒62的另一侧往下延伸出一根带向下角度的弧形臂74，臂74上设有一槽76（图7）。一个轴承座78（图2，3和5）固定在内侧板延伸部分26，并向外延伸贴近弧形臂74。可转动的垂直调整轴80（图7）穿过在轴承座78中的套筒轴承，并终止在槽76中的偏心轮82上。轴80的另一端与曲柄84的一端相啮合（图2、3和5）。曲柄84的另一端同垂直调整液压缸88的活塞杆86用枢轴相连。该垂直调整液压缸88的下端通过接头92和销94与支架90相连接（图2，3和5），支架90设在内侧板延伸部分26上。

在外侧板延伸部分28上有许多和内侧板延伸部分26上相同的元件。这些相同的元件标以同样的标号，但是在外侧板延伸部分上的元件标以撇号“′”。外侧板延伸部分上设有支架90′和轴承座78′。通过曲柄84′把垂直液压缸88′连到弧形臂74′上。依次，弧形臂74′又连到带有导向销66′的从动筒62′上。这些元件与内侧板延伸部分26上的元件有着相同的但是是对称的结构形状。主要的差别如图4所示，从动筒62′仅仅安装用来在整体短轴96a，96b上后轴承座32和前轴承座34的套筒轴承内转动。也就是说，由于用连铸机的内侧的侧向调整偏心轮58a和58b（图3）进行全部侧向调整，因而在从动筒62′内就不用偏心轮。

上面所述的元件通过固定在连铸机框架的侧壁延伸部分同连铸机连成整体。送液管和注口组件12具有下面的特征。注口夹具包括一个上夹具元件98（图2和5），上夹具元件98包括一个向前（出口）延伸的夹爪100，该夹爪和陶瓷注口14上的钢的上夹板102相贴合。在图2中金属液的注口14以点划线表示，以与注口的是住及导向装置区分开来。类似箱形的下夹具元件104（图5）包括彼此隔开的侧板106a、106b，它们限定了夹持注口14的注口开口108。下夹爪（未示出）与上夹爪100相对，与注口14的下夹板110相贴合，并为下夹具元件104支撑着。

下夹具元件104用穿过上夹具元件98的柱杆112a、112b（图5）装在上夹具元件98上。柱杆112a、112b的上端直径较细并有螺纹。柱杆112a、112b分别用垫片116和螺帽114固定起来，并且螺旋弹簧118把夹紧力所确定的弹力加到注口14上，可消除注口热膨胀的影响。

左侧板120a和右侧板120b装在上夹具元件98上。上短轴122a、122b和下短轴124a、124b穿过每一块侧板120a、120b。带凸缘的上导向滚轮126和下导向滚轮128分别装在左侧板120a的短轴122a、124a上。如图5所示，进口侧这对带凸缘的滚轮与导向销66相接合。如图2、图3所示，在图5所示这对滚轮的后面出口端也设有一对类似的带凸缘的滚轮。出口端的滚轮对中，带凸缘的上滚轮127示于图2、3中。在右侧（外侧）板120b上也装有同样的出口端和出口端两对滚轮装置，但是由于仅通过内侧的带凸缘的滚轮来进行全部侧向调整传动，因而在外侧的滚轮对中上滚轮130和下滚轮132是圆柱形的，而不是带凸缘的。在左侧（内侧）板和右侧（外侧）板120a，120b上还分别装有注口止动块134a、134b（图2、3和4），如图3所示，这些止动块的形状为方形块，其中心有一个截头圆锥孔或漏斗形嘴136，由图3可见，该截头圆锥孔朝向出口端。

下面说明本发明装置的操作。

中间包10，带着送液管和注口组件往连铸机方向移动。首先注口止动块134的孔，然后在注口组件两侧的滚轮对与导向销66、66′相咬合。例如，在注口达到最终位置前约16英吋可发生咬合。在发生咬合后，中间包小车的移动减慢，注口64进入夹在侧壁之间和上下铸造带之间的铸模腔中。一直到注口止动块134a、134b与锥形止动块70提供的静止的连铸机的止动块相接合，中间包小车的移动就停止。在导向销在垂直方向（上下）和水平方向（侧向）调整以把注口14定位在要求的位置上时，中间包小车继续施加着对着连铸机方向的力。锥形止位块70是倒圆角的，以提供线接触和避免锥形卡楔。

内侧导向销66和外侧导向销也以同样方式进行垂直调整。起动垂直调整液压缸88（用于垂直调整“V”），它就沿要求的方向旋转曲柄84。这样，曲柄84又使垂直调整轴80转动（图7）。由图7可知，调整轴80的转动可使偏心轮82在弧形壁74的槽76中上下转动（如箭头140所示）。偏心轮80的转动运动140引起从动筒36绕其中心轴“B”旋转，升起或降下（箭头142所示）导向销66进行要求的垂直位置。

导向销66，66′的水平（侧向）调整仅仅在连铸机的内侧进行。具体参见图3和图6，起动液压缸50（用于水平调整“H”）将引起与偏心轴36相楔合的曲柄臂42转动。偏心轴36绕轴“A”旋转（图6），轴“A”与把轴颈分别装在固定的后前轴承座32和34上的前端40和后端38同心。当轴36绕其轴“A”旋转时，引起偏心部分58a、58b在套筒轴承60中左右滚动（箭头138所示）。依次，侧向运动138又使从动筒62及它所连着的导向销66往左右移动。

参见图5，内侧导向销66与一对带凸缘的滚轮126，128相咬合，也与在背后或后端的另一滚轮对126，128相咬合。因而，两对带凸缘的滚轮对沿导向销66的水平方向（侧向）运动在侧向带动整个注口组件水平（侧向）运动。在外侧，导向销66′与圆柱形（无凸缘的）滚轮对130、132相咬合。相应地，这些无凸缘的滚轮对可沿着导向销66′水平（侧向）滑动。这些带凸缘和无凸缘的滚轮与导向销66和66′的配合作用导致注口组件的两侧水平（侧向）位移相等。

由图可见，导向销66和66′都沿顺流方向23（图1）往下倾斜，该方向实际上跟双带连续铸造机16的铸造机往下倾斜的方向一致，例如与水平面夹6°的角。因而，当说明导向销66和66′进行垂直调整时，用“垂直”或“往上”，“往下”调整导向销等字句的意思是相对铸造机的铸模腔21中的倾斜面23上下运动。这些上下调整可包括弧形运动，这些弧形运动的主分量是在基本垂直于铸造机的铸模腔21中的倾斜面23方向的。

术语“水平的”“水平地”，“侧向的”或“侧向”调整导向销66，66′用来说明沿垂直于顺流方向23并朝向或离开连铸机16的内侧的方向的调整。

现在，对于本专业普通技术人员可清楚地了解本发明的优点。不离开本发明的精神及范围，可以作出本发明实施例的很多变化及改型。因而前面的说明仅仅是为说明解释的目的而不是作为本发明的限定。本发明仅仅由下面的权利要求书限定，和为所请求保护的元件等同物所限定。

Claims (21)

1、调整连续铸造时注口位置的方法，该注口用来把中间包的金属液供到双带连续铸造机的进口端中，该连铸机具有上下铸造带及一对彼此分开的移动式的侧壁，注口位置的调整使精确地形成注口和每根铸造带之间的垂直间隙和注口和每块侧壁之间水平间隙，其特征在于：

设置一对彼此分隔开的凹形导向元件；

设置一对可与所述凹形导向元件对准的凸形导向元件；

把一对所述的导向元件装到所述的注口上；

把装在所述的连铸机上的所述的导向元件对中每一件导向元件垂直调整到相对于所述的进口所要求的位置；

把装在所述连铸机上所述的导向元件对中至少一件导向元件水平调整到相对于所述的进口所要求的位置，

向所述的连铸机送进所述的注口以使所述的凸形和凹形导向元件咬合，因而所述的凸形和凹形导向元件使注口和铸造带及侧壁之间的垂直和水平间隙符合要求的间隙范围。

2、根据权利要求1的方法，其特征在于其中每个所述的凸形元件由有一根中心轴的大体上为圆柱形的销组成，并且所述的垂直调整定位阶段包括绕离开且平行于该导向元件的中心轴的一根转动轴转动每个所述的凸形导向元件。

3、根据权利要求2的方法，其特征在于所述的水平定位阶段包括把至少一个所述的凸形导向元件的转动轴平行移到与它原来的位置相平行的一个调整好的位置。

4、调整连续铸造时注口位置的装置，该注口用来把中间包的金属液供到双带连续铸造机的进口端中，该连铸机具有上下铸造带及一对彼此分开的移动式的侧壁，注口位置的调整使精确地形成注口和每根铸造带之间的垂直间隙和注口和每块侧壁之间的水平间隙，其特征在于包括：

设置在注口或铸造机上的至少一个凹形导向元件;

设置在铸造机或注口上的并与所述的凹形导向元件可对准的至少一个凸形导向元件;

用于把装在所述连铸机上的每一个导向元件垂直调整到相对于所述的进口所要求的位置的装置;和

用于把装在所述连铸机上的至少一个导向元件水平调整到对于所述的进口所要求的位置的装置;

因而，在把所述的注口向所述的连铸机送进时，所述的凹形导向元件和凸形元件将彼此咬合，使注口与铸造带和侧壁之间的垂直和水平间隙符合要求的间隙范围。

5、根据权利要求4的装置，其特征在于每个所述的凸形导向元件由一根导向销组成。

6、根据权利要求5的装置，其特征在于所述的凹形元件中至少一个由用来可让导向销插入其中间的一对相对着的滚轮组成。

7、根据权利要求4的装置，其特征在于所述的装置包括彼此隔开的第一和第二凹形导向元件。

8、根据权利要求7的装置，其特征在于所述的装置包括彼此隔开的第一和第二凸形导向元件。

9、根据权利要求8的装置，其特征在于所述的第一和第二凸形导向元件分别与第一和第二凹形导向元件相咬合。

10、根据权利要求9的装置，其特征在于所述的第一和第二凸形导向元件设置在所述的连铸机的进口端的相对的两侧，而所述的第一和第二凹形元件设置在所述的注口上。

11、根据权利要求10的装置，其特征在于所述的第一和第二导向元件由导向销组成。

12、根据权利要求11的装置，其特征在于至少一个所述的凹形导向元件由用来可让一个导向销插入中间的一对相对的滚轮组成。

13、根据权利要求12的装置，其特征在于与一个可水平调整定位的导向销咬合的滚轮中至少有一个是带凸缘的，以使滚轮可水平移动。

14、根据权利要求13的装置，其特征在于每个所述的第一和第二导向销的垂直调整装置包括：

安装着用来绕其纵向转动轴转动的一个从动筒;

把所述的导向销固定到所述的从动筒上并平行且与所述的转轴隔开的装置;和

使所述的从动筒绕它的转轴转动以垂直调整定位所述的导向销的装置。

15、根据权利要求14的装置，其特征在于所述的转动装置包括：

一根弧形臂，其一端固定在所述的从动筒，该臂径向延伸，并在邻近它的另一端限定一个槽;

一根垂直调整销，大体上与从动筒平行，且它的安装使它可绕它的纵向轴转动;

设置在所述的槽中的所述的调整销上所带的一个偏心轮;

一根曲柄，具有与所述的垂直调整销连接的第一端和还有第二端;

用来转动曲柄、调整销和偏心轮以使所述的弧形臂位移和使所述的从动筒转动的连接到所述的曲柄第二端的装置。

16、根据权利要求15的装置，其特征在于连接到曲柄第二端的装置包括一个液压缸和活塞。

17、根据权利要求14的装置，其特征在于所述的水平调整定位装置包括水平移动所述的从动筒的转轴的装置。

18、根据权利要求17的装置，其特征在于所述的水平位移装置包括：

一个可绕纵向轴转动并穿过所述的从动筒的长偏心轴;

一个在所述的偏心轴上的圆形偏心部分，带有一根中心轴与所述的从动筒的转轴相重合，且偏离偏心轴的纵向轴;

安装所述的从动筒的轴承装置，用来使它绕所述的偏心部分和中心轴转动;和

使所述的偏心轴绕其纵向轴转动并因而使所述的从动筒的转轴产生水平位移的装置。

19、根据权利要求18的装置，其特征在于所述的偏心轴的转动装置包括：

一根曲柄，具有与所述的偏心轴连结的第一端和另一个第二端，

连到所述的曲柄臂的第二端的液压缸和活塞。

20、根据权利要求19的装置，其特征在于所述的第一和第二导向销设置在所述的铸造带和侧壁的相对侧;

所述的水平定位装置仅仅与所述的第一导向销相连;

所述的一个凹形的导向元件的带凸缘的滚轮与所述的第一导向销咬合，和

另外的凹形导向元件的滚轮大体上是圆柱形的以使在操作水平定位装置时可在第二导向销表面上滑动。

21、根据权利要求18的装置，其特征在于：

所述的第一和第二导向销设置在所述的铸造带和侧壁的相对侧;

所述的蕉ㄎ蛔爸媒鼋鲇胨龅牡谝坏枷蛳嗔?

所述的一个凹形的导向元件的带凸缘的滚轮与所述的第一导向销咬合，

另外的凹形导向元件的滚轮大体上是圆柱形的以使操作水平定位装置时可在第二导向销表面上滑动。

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