CN104511576A - 一种铜锭立式半连续铸造机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铜锭立式半连续铸造机，包括固定在地面上的固定平台、设置在固定平台上的结晶器振动装置和设置在固定平台下方的主框架，主框架包括底座和设置在底座上方的上横梁，底座和上横梁通过两根立柱固定为一体，底座上设有上端与上横梁转动连接下端与底座转动连接的丝杠，丝杠上端穿过上横梁且通过驱动传动装置带动旋转，丝杠和两根立柱的端部布设在三角形的三个顶点上，丝杠上通过自动调心螺母结构安装有升降平台；主框架上设有用于检测丝杠与自动调心螺母结构的螺母间隙的螺母间隙检测装置，底座上安装安全防撞装置，上横梁上安装升降平台上下极限限位装置。本发明功能齐全，安全可靠，维修量小，铸件质量高，维修周期长。

Description

一种铜锭立式半连续铸造机

技术领域

本发明属于有色金属及其合金铸造设备技术领域，具体是涉及一种铜锭立式半连续铸造机。

背景技术

立式半连续铸造机按照升降平台的驱动方式，可以分为钢丝绳式半连续铸造机、液压油缸式半连续铸造机和丝杠螺母式半连续铸造机，其中丝杆螺母式半连续铸造机目前使用最为广泛。丝杆螺母式半连续铸造机具有铸造速度稳定、载重量大、产量高、成品率高等的特点，尤其是大规格铸锭内部质量比水平连续铸锭结晶组织更致密、均匀，因而应用广泛。

现有的铜锭立式半连续铸造机存在以下问题：结晶器不振动或振动不充分、螺母磨损严重，铸锭外表质量差、内部疏松、铸锭长度不均匀，维修频繁、工作量大，尤其是根据经验定期更换螺母，有的螺母因利用不充分而浪费，有的因使用过度而造成平台落底事故，对设备造成更大的损坏，升降平台由于没有限位，经常发生丝杠被顶弯，事故频发，开机率低，生产成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种铜锭立式半连续铸造机，其结构简单、设计新颖合理且使用操作方便，功能齐全，安全可靠，维修量小，铸件内外质量高，维修周期长，开机率高。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种铜锭立式半连续铸造机，其特征在于：包括固定在地面上的固定平台、设置在固定平台上且能够在固定平台顶部行走的结晶器振动装置和设置在固定平台下方的主框架，所述主框架包括底座和设置在底座上方的上横梁，所述底座和上横梁通过两根对称设置立柱固定连接为一体，所述底座上设置有上端与上横梁转动连接下端与底座转动连接的丝杠，所述丝杠的上端穿过上横梁且通过驱动传动装置带动旋转，所述丝杠位于立柱的前方且与丝杠相平行，所述丝杠和两根立柱的端部布设在三角形的三个顶点上，所述丝杠上通过自动调心螺母结构安装有升降平台且升降平台能够沿着丝杠上下运动；所述主框架上设置有用于检测丝杠与所述自动调心螺母结构的螺母间隙的螺母间隙检测装置，所述底座上安装有防止升降平台对其造成损坏的安全防撞装置，所述上横梁上安装有升降平台上下极限限位装置。

上述的一种铜锭立式半连续铸造机，其特征在于：所述结晶器振动装置包括行走底座、振动曲轴、连接轴、振动平台、第一电机和减速箱，所述振动曲轴的数量为两根且两根振动曲轴均通过支撑座支撑安装在行走底座上，两根所述振动曲轴前后平行布设，所述第一电机的输出轴通过联轴器与减速箱的输入轴连接，所述减速箱的两输出轴分别通过设置在其端部的齿轮箱与连接轴的一端连接，所述齿轮箱安装在行走底座上，所述连接轴的另一端通过离合器与振动曲轴的一端连接，所述振动曲轴上且位于其两端均套有偏心套，所述偏心套位于支撑座的外侧，所述偏心套上设置有一端与其连接的连杆，所述连杆的另一端与振动平台连接，所述振动平台设置在行走底座的上方且用于支撑安装结晶器，所述结晶器的四周均设置有导向块，所述导向块安装在行走底座上，所述导向块上设置有调节螺钉。

上述的一种铜锭立式半连续铸造机，其特征在于：所述自动调心螺母结构包括螺母、螺母座、上端盖和下端盖，所述螺母为半剖分式结构，所述上端盖、螺母和下端盖由上至下设置在丝杠上，所述螺母与丝杠相配合，所述螺母座设置在螺母外且上下两端分别与上端盖和下端盖固定连接，所述螺母座位于上端盖与下端盖之间，所述螺母座上部通过上导向键与螺母连接，所述螺母座的下部通过下导向键与螺母连接，所述下导向键为菜刀状，所述下导向键的刀口部分与螺母上的键槽在长度方向上具有间隙且能够沿所述键槽轴向滑动，所述螺母座外套有外球面体，所述外球面体的数量为两个且两个外球面体上下布设，两个外球面体具有同一球心，位于下部的外球面体外设置有下盖，位于上部的外球面体外设置有上盖，所述上盖和下盖的内表面均为与外球面体的外球面相配合的内球面，所述升降平台设置在上盖与下盖之间，所述上盖将位于上部的外球面体压紧且与升降平台的上端固定连接，位于下部的外球面体支撑在下盖上且下盖与升降平台的下端固定连接，所述升降平台上固定有堵头，所述堵头的一端穿过升降平台且端部设置有一端与其紧密配合的止转销，所述止转销的另一端插入螺母座中且与螺母座转动连接；所述螺母的内孔处开有储油槽，所述螺母上开有与储油槽相通的注油孔；所述外球面体上开有油沟槽，所述油沟槽的形状为半圆形。

上述的一种铜锭立式半连续铸造机，其特征在于：所述螺母间隙检测装置包括PLC模块，所述PLC模块的输入端接有用于检测丝杠旋转位移量的编码器和安装在升降平台顶部的位移传感器，所述PLC模块的输出端接有用于显示螺母间隙检测结果的显示器；所述丝杠的上端穿过上横梁，所述丝杠通过所述驱动传动装置带动旋转，所述螺母设置在位于上横梁下方的丝杠上且与丝杠相配合，所述升降平台设置在螺母外，所述升降平台的顶部安装有基准块，所述位移传感器安装在上横梁的底部且用于检测位移传感器与基准块在编码器的基准读数相同时两者之间的距离。

上述的一种铜锭立式半连续铸造机，其特征在于：所述驱动传动装置包括伺服电机、万向联轴器和蜗轮蜗杆减速箱，所述伺服电机通过支撑台安装在地面上，所述蜗轮蜗杆减速箱安装在上横梁上，所述伺服电机的输出轴通过万向联轴器与蜗轮蜗杆减速箱的蜗杆连接，所述蜗轮蜗杆减速箱的蜗轮安装在丝杠上且与所述蜗杆相配合。

上述的一种铜锭立式半连续铸造机，其特征在于：所述升降平台上下极限限位装置包括支梁和钢管，所述支梁固定在上横梁的顶部，所述钢管由上至下依次穿过上横梁和连接在升降平台右端的导向板，位于上横梁上方的钢管由上至下依次设置有上限位开关、检测板、下限位开关、挡块和复位弹簧，所述上限位开关和下限位开关均与支梁连接，所述检测板和挡块均固定在钢管上，位于横梁下方的钢管由上至下依次设置有上限位挡板和下限位挡板。

上述的一种铜锭立式半连续铸造机，其特征在于：所述安全防撞装置包括底座，所述底座的底部开有固定孔，所述底座的上部开有型腔，所述型腔内间隔设置有橡胶板和隔板，最顶部的橡胶板上设置有压板，所述压板的下部位于型腔内，所述压板的上部突出于底座的顶部。

上述的一种铜锭立式半连续铸造机，其特征在于：所述丝杠与立柱之间设置有丝杠保护板，所述丝杠保护板的下端与底座固定连接，所述丝杠保护板的上端穿过升降平台且端部与上横梁固定连接，所述丝杠保护板的横截面形状为U字形。

上述的一种铜锭立式半连续铸造机，其特征在于：所述导向板的端部安装有能够沿着丝杠上下运动导向轮。

上述的一种铜锭立式半连续铸造机，其特征在于：所述立柱的上端与上横梁的上孔之间以及立柱的下端与底座的下孔之间均为过盈配合。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明结构简单、设计新颖合理且使用操作方便、功能齐全。

2、本发明的结晶器振动装置采用四点同步正弦振动，其向上和向下运动均由连杆主动驱动，振动平台四点的正弦运动轨迹同步可靠，其振动频率及幅度可调，实现负滑差振动浇铸；振动平台有竖直导向机构，导向间隙可调，振动平台能够高精度的在振动频率下上下运动，使得结晶器表面不易粘连金属，确保铸坯的几何形状平直、表面光洁、内部组织致密。

3、本发明的自动调心螺母结构中，升降平台与外球面体球铰连接，螺母的内表面与丝杠啮合，在工作过程中，升降平台发生倾斜时，升降平台可以绕螺母丝杠螺纹副自由摆动，从而保证螺母丝杠螺纹副的运动轴线不变，螺母与丝杠的螺纹配合间隙均匀，避免因倾斜造成螺纹副的不正常磨损；在螺母拆换时，升降平台支撑可靠即可，该机构的螺纹副依然运动自如，操作简易，螺母拆换方便，工作量小，维护时间短。

4、本发明的螺母间隙检测装置可以随时准确快捷的检测螺母与丝杠的间隙，了解螺母的磨损情况，准确把握螺母的更换时间，这样可以避免因提前更换螺母导致其使用不充分，造成浪费；也避免了因螺母使用过度，升降平台坠落坑底所造成的事故。另外，也可通过螺母间隙检测装置的编码器直接检测升降平台的实时位置，从而精确的测出铸件的长度。

5、本发明的升降平台上下极限限位装置采用机械开关限位装置，解决了现有技术中无法在浇铸坑的积水里安装检测开关的难题，限位距离调整方便，重复精度高，结构简单可靠。

6、本发明的安全防撞装置为弹性限位机构，可以吸收很大的冲击载荷，防止在螺母检修或其它情况由于升降平台意外坠落时，对设备造成比较大的损坏。

7、本发明的丝杠保护板自上而下将整个丝杠半包围住，它阻挡了冷却水自上而下对丝杠产生冲刷，避免其它异物坠落时对丝杠的损伤，有效地保护了丝杠上的润滑油膜，提高了丝杠和螺母的使用寿命。

综上所述，本发明设备功能齐全，安全可靠，铸锭成品内部晶粒细化、外表面光滑，提高螺母的使用寿命，延长了维修时间间隔，减少维修时间，提高开机率。

下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的A向视图。

图3为本发明结晶器振动装置的俯视图。

图4为图3去除第一电机、联轴器、减速箱、齿轮箱和导向块后的主视图。

图5为图1的B处放大图。

图6为图5的C-C剖视图。

图7为图5的D处放大图。

图8为本发明螺母的结构示意图。

图9为本发明驱动传动装置、螺母间隙检测装置和自动调心螺母结构的连接关系示意图。

图10为本发明螺母间隙检测装置的电路原理框图。

图11为采用本发明检测螺母间隙时螺母间隙发生变化的前后对比图。

图12为本发明升降平台上下极限限位装置的结构示意图。

图13为本发明安全防撞装置的结构示意图。

附图标记说明:

1—结晶器振动装置； 1-1—行走底座；    1-2—振动曲轴；

1-3—偏心套；       1-4—离合器；      1-5—锁紧套；

1-6—振动平台；     1-7—支撑座；      1-8—连杆；

1-9—导向块；       1-10—齿轮箱；     1-101—第一伞齿轮；

1-102—第二伞齿轮； 1-11—第一电机；   1-12—联轴器；

1-13—减速箱；      1-14—连接轴；     1-15—调节螺钉；

1-16—结晶器；      2-1—上端盖；      2-2—上导向键；

2-3—上盖；         2-4—螺母座；      2-5—螺母；

2-6—外球面体；     2-7—下导向键；    2-8—下盖；

2-9—下端盖；       2-91—储油槽；     2-92—注油孔；

2-12—止转销；      2-13—堵头；       3—伺服电机；

4—万向联轴器；     5—上横梁；        6—蜗轮蜗杆减速箱；

6-1—油沟槽；       7—立柱；          8-2—基准块；

8-3—位移传感器；   8-5—编码器；      8-9—PLC模块；

8-10—显示器；      9—丝杠；          10—丝杠保护板；

11—导向轮；        12—升降平台；     13—升降平台上下极限限位装置；

13-1—钢管；        13-2—上限位开关； 13-3—检测板；

13-4—下限位开关；  13-5—复位弹簧；   13-6—上限位挡板；

13-7—导向板；      13-8—下限位挡板； 13-9—支梁；

13-10—挡块；       14—安全防撞装置； 14-1—压板；

14-2—橡胶板；      14-3—隔板；       14-4—底座；

14-5—型腔；        14-6—固定孔；     15—底座；

16—固定平台；      17—支撑台。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明包括固定在地面上的固定平台16、设置在固定平台16上且能够在固定平台16顶部行走的结晶器振动装置1和设置在固定平台16下方的主框架，所述主框架包括底座15和设置在底座15上方的上横梁5，所述底座15和上横梁5通过两根对称设置立柱7固定连接为一体，所述底座15上设置有上端与上横梁5转动连接下端与底座15转动连接的丝杠9，所述丝杠9的上端穿过上横梁5且通过驱动传动装置带动旋转，所述丝杠9位于立柱7的前方且与丝杠9相平行，所述丝杠9和两根立柱7的端部布设在三角形的三个顶点上，所述丝杠9上通过自动调心螺母结构安装有升降平台12且升降平台12能够沿着丝杠9上下运动；所述主框架上设置有用于检测丝杠9与所述自动调心螺母结构的螺母2-5间隙的螺母间隙检测装置，所述底座15上安装有防止升降平台12对其造成损坏的安全防撞装置14，所述上横梁5上安装有升降平台上下极限限位装置13。

如图1、图3和图4所示，所述结晶器振动装置1包括行走底座1-1、振动曲轴1-2、连接轴1-14、振动平台1-6、第一电机1-11和减速箱1-13，所述振动曲轴1-2的数量为两根且两根振动曲轴1-2均通过支撑座1-7支撑安装在行走底座1-1上，两根所述振动曲轴1-2前后平行布设，所述第一电机1-11的输出轴通过联轴器1-12与减速箱1-13的输入轴连接，所述减速箱1-13的两输出轴分别通过设置在其端部的齿轮箱1-10与连接轴1-14的一端连接，所述齿轮箱1-10安装在行走底座1-1上，所述连接轴1-14的另一端通过离合器1-4与振动曲轴1-2的一端连接，所述振动曲轴1-2上且位于其两端均套有偏心套1-3，所述偏心套1-3位于支撑座1-7的外侧，所述偏心套1-3上设置有一端与其连接的连杆1-8，所述连杆1-8的另一端与振动平台1-6连接，所述振动平台1-6设置在行走底座1-1的上方且用于支撑安装结晶器1-16，所述结晶器1-16的四周均设置有导向块1-9，所述导向块1-9安装在行走底座1-1上，所述导向块1-9上设置有调节螺钉1-15；通过调整调节螺钉1-15，可实现对导向块1-9与结晶器1-16导向距离的调整。本实施例中，所述离合器1-4通过锁紧套1-5锁紧在连接轴1-14上；调节振幅时，只需拧动锁紧套1-5将离合器1-4的啮合齿脱开，然后转动偏心套1-3，得到需要的振幅后再将离合器1-4啮合，用锁紧套1-5锁紧即可。所述振动平台1-6的形状为方形，四根所述连杆1-8的长度相等且对称布设，四根所述连杆1-8的端部分别与振动平台1-6的四个角连接；这样可实现对结晶器1-16等幅振动，也可通过改动连杆1-8与偏心套1-3的连接位置，实现对结晶器1-16振幅的调整。所述齿轮箱1-10由第一伞齿轮1-101和第二伞齿轮1-102组成，所述第一伞齿轮1-101固定安装在减速箱1-13的输出轴上，所述第二伞齿轮1-102固定安装在连接轴1-14上且与第一伞齿轮1-101相配合。结晶器振动装置在工作时，由第一电机1-11提供驱动力，提供的驱动力经减速箱1-13减速后，减速箱1-13的两输出轴输出的动力方向相反，通过齿轮箱1-10将动力传动给连接轴1-14，带动两根连接轴1-14同步反向转动；当离合器1-4啮合时，振动曲轴1-2旋转，由于偏心套1-3是套在振动曲轴1-2上，因此偏心套1-3上下振动，进而通过连杆1-8将振动平台1-6同步抬起和落下，即带动振动平台1-6上下振动，从而带动支撑安装在振动平台1-6上的结晶器1-16振动，即结晶器1-16的振动曲线为平稳的正弦振动曲线。本实施例中，由于两根振动曲轴1-2均由同一个第一电机1-11提供驱动力，因此可实现对结晶器1-16的同步振动，通过对第一电机1-11转速的调整，实现对结晶器1-16振动频率的调整。通过验证，结晶器振动装置使得结晶器1-16向上运动和向下运动均为动力驱动，因此结晶器1-16的振动形式为双向脉动形式，结晶器1-16振动的主动力是双向驱动传递，完全实现了结晶器1-16的等效、同时、平稳振动，使得结晶器1-16表面不易粘连金属，确保铸坯的几何形状平直、表面光洁、内部组织致密。本实施例中，偏心套1-3可以根据工艺需要调节到不同的相位，再通过离合器1-4啮合，通过锁紧套1-5锁紧在连接轴1-14上，即可得到新的振幅；偏心套1-3每调节到一个不同的相位，其自身的振幅与振动曲轴1-2可以进行相位叠加时，可以得到不同的振幅参数。

如图1、图5、图6、图7和图8所示，所述自动调心螺母结构包括螺母2-5、螺母座2-4、上端盖2-1和下端盖2-9，所述螺母2-5为半剖分式结构，所述上端盖2-1、螺母2-5和下端盖2-9由上至下设置在丝杠9上，所述螺母2-5与丝杠9相配合，所述螺母座2-4设置在螺母2-5外且上下两端分别与上端盖2-1和下端盖2-9固定连接，所述螺母座2-4位于上端盖2-1与下端盖2-9之间，所述螺母座2-4上部通过上导向键2-2与螺母2-5连接，所述螺母座2-4的下部通过下导向键2-7与螺母2-5连接，所述下导向键2-7为菜刀状，所述下导向键2-7的刀口部分与螺母2-5上的键槽在长度方向上具有间隙且能够沿所述键槽轴向滑动，所述螺母座2-4外套有外球面体2-6，所述外球面体2-6的数量为两个且两个外球面体2-6上下布设，两个外球面体2-6具有同一球心，位于下部的外球面体2-6外设置有下盖2-8，位于上部的外球面体2-6外设置有上盖2-3，所述上盖2-3和下盖2-8的内表面均为与外球面体2-6的外球面相配合的内球面，所述升降平台12设置在上盖2-3与下盖2-8之间，所述上盖2-3将位于上部的外球面体2-6压紧且与升降平台12的上端固定连接，位于下部的外球面体2-6支撑在下盖2-8上且下盖2-8与升降平台12的下端固定连接，所述升降平台12上固定有堵头2-13，所述堵头2-13的一端穿过升降平台12且端部设置有一端与其紧密配合的止转销2-12，所述止转销2-12的另一端插入螺母座2-4中且与螺母座2-4转动连接；所述螺母2-5的内孔处开有储油槽2-91，所述螺母2-5上开有与储油槽2-91相通的注油孔2-92；由于螺母2-5上开有储油槽2-91，因此减少了中部空刀部分螺纹副的旋合长度，减小了因螺纹副加工误差而产生的阻力，避免了螺母2-5沿球面转动时与丝杠9的剧烈磨损，螺母2-5受力特性好，磨损量小；使用过程中，在螺母2-5中间空刀处加有适量的润滑脂，使得螺母2-5上下往复运动时，在其螺纹副接触面始终能够及时补充润滑剂，运动阻力小、磨损量小、使用寿命长。所述外球面体6上开有油沟槽6-1，所述油沟槽6-1的形状为半圆形，起润滑作用。本实施例中，所述螺母座2-4的上端与上端盖2-1之间以及螺母座2-4的下端与下端盖2-9之间均通过螺栓固定连接。所述上盖2-3与升降平台12的上端通过螺栓固定连接，所述下盖2-8与升降平台12的下端通过螺栓固定连接。所述堵头2-13通过螺栓固定在升降平台12上。本实施例中，丝杠9和螺母2-5与升降平台12球铰连接，这样螺母2-5和螺母座2-4通过外球面体2-6可以在球心上任意方向转动，止转销2-12随螺母座2-4一起围绕球心任意方向转动，止转销2-12在堵头13上与其直径配合的键槽内摆动、旋转，止转销2-12限制了螺母2-5和螺母座2-4与升降平台12之间的相对转动。螺母2-5为对称设置的半剖分式结构，方便其拆出和更换，螺母的拆出具体为：将上端盖2-1拆除后上移一定位置（要超过螺母自身的长度），将其用吊具固定在丝杠9上，然后转动丝杠9，此时螺母2-5随着丝杠9转动，同时也在沿着上导向键2-2和下导向键2-7慢慢向上运动；由于下导向键2-7为菜刀状，下导向键2-7的刀口部分与螺母2-5上的键槽在长度方向上具有间隙且能够沿所述键槽轴向滑动，当螺母2-5与下导向键2-7一起向上运动时，下导向键2-7处于螺母2-5下键槽的下部，下导向键2-7的刀柄下端比螺母2-5的下底面低；随着丝杠9的继续旋转，螺母2-5与螺母座2-4已经脱开，此时下导向键2-7的刀柄下端还依然在螺母座2-4的键槽内，螺母2-5仍然可以继续上升，直至与螺母座2-4完全脱开。此时，将下导向键2-7轻轻向上推动，下导向键2-7的刀口部分与螺母2-5下键槽的上部接触，下导向键2-7的刀柄下端完全与螺母座2-4的键槽脱开，松开吊具，螺母2-5（此件为分开的两半剖分式结构）即可从丝杠9上拆下。螺母的更换具体为：将新的螺母2-5两半对齐啮合在丝杠9上，上端用吊具固定住，将上导向键2-2和下导向键2-7装到螺母2-5的相应位置，将下导向键2-7的刀口部分与螺母2-5下键槽的上部接触，旋转螺母2-5使下导向键2-7的刀柄与螺母座2-4的键槽对齐，将下导向键2-7轻轻向下推动，使下导向键2-7的刀柄的下部卡入螺母座2-4的键槽内，让丝杠9反向转动，螺母2-5与上导向键2-2和下导向键2-7可以一起向下运动，直到螺母2-5到位即可，依次安装其余零件即可。由于下导向键2-7的刀口部分可以沿螺母2-5下键槽的轴向方向适量滑动，螺母2-5旋转到位后，将下导向键2-7向上顶起，下导向键2-7也不会被损坏。

如图1、图9、图10和图11所示，所述螺母间隙检测装置包括PLC模块8-9，所述PLC模块8-9的输入端接有用于检测丝杠9旋转位移量的编码器8-5和安装在升降平台12顶部的位移传感器8-3，所述PLC模块8-9的输出端接有用于显示螺母间隙检测结果的显示器8-10；所述丝杠9的上端穿过上横梁5，所述丝杠9通过所述驱动传动装置带动旋转，所述螺母2-5设置在位于上横梁5下方的丝杠9上且与丝杠9相配合，所述升降平台12设置在螺母2-5外，所述升降平台12的顶部安装有基准块8-2，所述位移传感器8-3安装在上横梁5的底部且用于检测位移传感器8-3与基准块8-2在编码器8-5的基准读数相同时两者之间的距离。本实施例中，所述位移传感器8-3为位移检测开关。采用本实施例检测装置对铜锭立式半连续铸造机螺母间隙进行检测的方法包括以下步骤：步骤一、在PLC模块8-9上设定螺母2-5的间隙容许极限值为C和编码器8-5的初始值为b，以后每次测量时编码器8-5的读数均为b，在螺母2-5无磨损时，位移传感器8-3与基准块8-2之间的距离为a0不变；步骤二、使用一段时间后，编码器8-5检测到丝杠9的旋转位移量为b时，这时位移传感器8-3检测到其与基准块8-2之间的距离为a1，显示器8-10显示a1-a0值，a1-a0值为螺母2-5与丝杠9的相对间隙值；步骤三、当Δa≥C，则须更换螺母2-5；当Δa＜C，则无需更换螺母2-5。

如图1、图9和图11所示，所述驱动传动装置包括伺服电机3、万向联轴器4和蜗轮蜗杆减速箱6，所述伺服电机3通过支撑台17安装在地面上，所述蜗轮蜗杆减速箱6安装在上横梁5上，所述伺服电机3的输出轴通过万向联轴器4与蜗轮蜗杆减速箱6的蜗杆连接，所述蜗轮蜗杆减速箱6的蜗轮安装在丝杠9上且与所述蜗杆相配合。采用驱动传动装置使得丝杠9转动平缓。

如图1和图12所示，所述升降平台上下极限限位装置13包括支梁13-9和钢管13-1，所述支梁13-9固定在上横梁5的顶部，所述钢管13-1由上至下依次穿过上横梁5和连接在升降平台12右端的导向板13-7，位于上横梁5上方的钢管13-1由上至下依次设置有上限位开关13-2、检测板13-3、下限位开关13-4、挡块13-10和复位弹簧13-5，所述上限位开关13-2和下限位开关13-4均与支梁13-9连接，所述检测板13-3和挡块13-10均固定在钢管13-1上，位于横梁5下方的钢管13-1由上至下依次设置有上限位挡板13-6和下限位挡板13-8。升降平台上下极限限位装置用于限制升降平台12的上下位极限，当升降平台12向上运动推动上限位挡板13-6时，检测板13-3碰到上限位开关13-2以向伺服电机3发出信号，让伺服电机3停止旋转；当升降平台12向下运动推动下限位挡板13-8时，检测板13-3碰到下限位开关13-4以向伺服电机3发出信号，让伺服电机3停止旋转，这样确保安全性。

如图1和图13所示，所述安全防撞装置14包括底座14-4，所述底座14-4的底部开有固定孔14-6，所述底座14-4的上部开有型腔14-5，所述型腔14-5内间隔设置有橡胶板14-2和隔板14-3，最顶部的橡胶板14-2上设置有压板14-1，所述压板14-1的下部位于型腔14-5内，所述压板14-1的上部突出于底座14-4的顶部。本实施例中，所述固定孔14-6为螺钉孔，所述隔板14-3为钢板，所述压板14-1、橡胶板14-2和隔板14-3的形状相同且均为圆形、方形或多边形。本实施例使用时，采用穿过固定孔14-6的螺钉将本发明固定在半连续铸造机的底座上。当跌落物（整个铸锭升降平台）以很大的动能冲撞安全保护装置时，首先对压板14-1造成很大的冲击力，压板14-1将冲击力传给与其接触的橡胶板14-2，橡胶板14-2吸收部分冲击力后将剩余的冲击力再传给隔板14-3，隔板14-3刚性大，几乎将剩余的冲击力再传给与其相邻的橡胶板14-2，该橡胶板吸收部分冲击力后将剩余的冲击力再传给下一个隔板。依次类推，跌落物对压板造成很大的冲击力被吸收完毕，使得跌落物得到保护，减少了设备维修时间，提高了设备开机率，降低了生产成本。具体安装时，可根据跌落物的重量，决定使用安全保护装置的数量，并对称的分布在半连续铸造机的底座上。

如图1和图2所示，所述丝杠9与立柱7之间设置有丝杠保护板10，所述丝杠保护板10的下端与底座15固定连接，所述丝杠保护板10的上端穿过升降平台12且端部与上横梁5固定连接，所述丝杠保护板10的横截面形状为U字形。丝杠保护板10阻挡了冷却水对丝杠9产生冲刷，避免其它异物坠落时对丝杠造成损伤。

如图1和图2所示，所述导向板13-7的端部安装有能够沿着丝杠9上下运动导向轮11。

本实施例中，所述立柱7的上端与上横梁5的上孔之间以及立柱7的下端与底座15的下孔之间均为过盈配合。

本发明的工作原理为：将金属液体倒入结晶器1-16中，通过结晶器振动装置的振动和冷却作用后，经引锭杆将铸件制品从铸造机上引出，浇铸结束时，将结晶器振动装置移开，即可吊出铸件制品。在浇铸过程中，结晶器振动装置可以实现双作用正弦振动，自动调心螺母结构在丝杠螺母传动过程中，升降平台12可以绕螺母丝杠螺纹副做360°自由摆动，螺母间隙检测装置可以准确快捷的检测螺母2-5与丝杠9的间隙，以及时更换螺母2-5；另外，可通过编码器8-5直接计算出铸件制品的长度。升降平台上下极限限位装置13限制升降平台12的上下位极限，以确保安全性；安全防撞装置14可以防止升降平台12坠落对底座15造成损坏，丝杠保护板10阻挡了冷却水对丝杠9产生冲刷，避免其它异物坠落时对丝杠造成损伤。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种铜锭立式半连续铸造机，其特征在于：包括固定在地面上的固定平台（16）、设置在固定平台（16）上且能够在固定平台（16）顶部行走的结晶器振动装置（1）和设置在固定平台（16）下方的主框架，所述主框架包括底座（15）和设置在底座（15）上方的上横梁（5），所述底座（15）和上横梁（5）通过两根对称设置立柱（7）固定连接为一体，所述底座（15）上设置有上端与上横梁（5）转动连接下端与底座（15）转动连接的丝杠（9），所述丝杠（9）的上端穿过上横梁（5）且通过驱动传动装置带动旋转，所述丝杠（9）位于立柱（7）的前方且与丝杠（9）相平行，所述丝杠（9）和两根立柱（7）的端部布设在三角形的三个顶点上，所述丝杠（9）上通过自动调心螺母结构安装有升降平台（12）且升降平台（12）能够沿着丝杠（9）上下运动；所述主框架上设置有用于检测丝杠（9）与所述自动调心螺母结构的螺母（2-5）间隙的螺母间隙检测装置，所述底座（15）上安装有防止升降平台（12）对其造成损坏的安全防撞装置（14），所述上横梁（5）上安装有升降平台上下极限限位装置（13）。

2.按照权利要求1所述的一种铜锭立式半连续铸造机，其特征在于：所述结晶器振动装置（1）包括行走底座（1-1）、振动曲轴（1-2）、连接轴（1-14）、振动平台（1-6）、第一电机（1-11）和减速箱（1-13），所述振动曲轴（1-2）的数量为两根且两根振动曲轴（1-2）均通过支撑座（1-7）支撑安装在行走底座（1-1）上，两根所述振动曲轴（1-2）前后平行布设，所述第一电机（1-11）的输出轴通过联轴器（1-12）与减速箱（1-13）的输入轴连接，所述减速箱（1-13）的两输出轴分别通过设置在其端部的齿轮箱（1-10）与连接轴（1-14）的一端连接，所述齿轮箱（1-10）安装在行走底座（1-1）上，所述连接轴（1-14）的另一端通过离合器（1-4）与振动曲轴（1-2）的一端连接，所述振动曲轴（1-2）上且位于其两端均套有偏心套（1-3），所述偏心套（1-3）位于支撑座（1-7）的外侧，所述偏心套（1-3）上设置有一端与其连接的连杆（1-8），所述连杆（1-8）的另一端与振动平台（1-6）连接，所述振动平台（1-6）设置在行走底座（1-1）的上方且用于支撑安装结晶器（1-16），所述结晶器（1-16）的四周均设置有导向块（1-9），所述导向块（1-9）安装在行走底座（1-1）上，所述导向块（1-9）上设置有调节螺钉（1-15）。

3.按照权利要求1所述的一种铜锭立式半连续铸造机，其特征在于：所述自动调心螺母结构包括螺母（2-5）、螺母座（2-4）、上端盖（2-1）和下端盖（2-9），所述螺母（2-5）为半剖分式结构，所述上端盖（2-1）、螺母（2-5）和下端盖（2-9）由上至下设置在丝杠（9）上，所述螺母（2-5）与丝杠（9）相配合，所述螺母座（2-4）设置在螺母（2-5）外且上下两端分别与上端盖（2-1）和下端盖（2-9）固定连接，所述螺母座（2-4）位于上端盖（2-1）与下端盖（2-9）之间，所述螺母座（2-4）上部通过上导向键（2-2）与螺母（2-5）连接，所述螺母座（2-4）的下部通过下导向键（2-7）与螺母（2-5）连接，所述下导向键（2-7）为菜刀状，所述下导向键（2-7）的刀口部分与螺母（2-5）上的键槽在长度方向上具有间隙且能够沿所述键槽轴向滑动，所述螺母座（2-4）外套有外球面体（2-6），所述外球面体（2-6）的数量为两个且两个外球面体（2-6）上下布设，两个外球面体（2-6）具有同一球心，位于下部的外球面体（2-6）外设置有下盖（2-8），位于上部的外球面体（2-6）外设置有上盖（2-3），所述上盖（2-3）和下盖（2-8）的内表面均为与外球面体（2-6）的外球面相配合的内球面，所述升降平台（12）设置在上盖（2-3）与下盖（2-8）之间，所述上盖（2-3）将位于上部的外球面体（2-6）压紧且与升降平台（12）的上端固定连接，位于下部的外球面体（2-6）支撑在下盖（2-8）上且下盖（2-8）与升降平台（12）的下端固定连接，所述升降平台（12）上固定有堵头（2-13），所述堵头（2-13）的一端穿过升降平台（12）且端部设置有一端与其紧密配合的止转销（2-12），所述止转销（2-12）的另一端插入螺母座（2-4）中且与螺母座（2-4）转动连接；所述螺母（2-5）的内孔处开有储油槽（2-91），所述螺母（2-5）上开有与储油槽（2-91）相通的注油孔（2-92）；所述外球面体（6）上开有油沟槽（6-1），所述油沟槽（6-1）的形状为半圆形。

4.按照权利要求1所述的一种铜锭立式半连续铸造机，其特征在于：所述螺母间隙检测装置包括PLC模块（8-9），所述PLC模块（8-9）的输入端接有用于检测丝杠（9）旋转位移量的编码器（8-5）和安装在升降平台（12）顶部的位移传感器（8-3），所述PLC模块（8-9）的输出端接有用于显示螺母间隙检测结果的显示器（8-10）；所述丝杠（9）的上端穿过上横梁（5），所述丝杠（9）通过所述驱动传动装置带动旋转，所述螺母（2-5）设置在位于上横梁（5）下方的丝杠（9）上且与丝杠（9）相配合，所述升降平台（12）设置在螺母（2-5）外，所述升降平台（12）的顶部安装有基准块（8-2），所述位移传感器（8-3）安装在上横梁（5）的底部且用于检测位移传感器（8-3）与基准块（8-2）在编码器（8-5）的基准读数相同时两者之间的距离。

5.按照权利要求4所述的一种铜锭立式半连续铸造机，其特征在于：所述驱动传动装置包括伺服电机（3）、万向联轴器（4）和蜗轮蜗杆减速箱（6），所述伺服电机（3）通过支撑台（17）安装在地面上，所述蜗轮蜗杆减速箱（6）安装在上横梁（5）上，所述伺服电机（3）的输出轴通过万向联轴器（4）与蜗轮蜗杆减速箱（6）的蜗杆连接，所述蜗轮蜗杆减速箱（6）的蜗轮安装在丝杠（9）上且与所述蜗杆相配合。

6.按照权利要求1所述的一种铜锭立式半连续铸造机，其特征在于：所述升降平台上下极限限位装置（13）包括支梁（13-9）和钢管（13-1），所述支梁（13-9）固定在上横梁（5）的顶部，所述钢管（13-1）由上至下依次穿过上横梁（5）和连接在升降平台（12）右端的导向板（13-7），位于上横梁（5）上方的钢管（13-1）由上至下依次设置有上限位开关（13-2）、检测板（13-3）、下限位开关（13-4）、挡块（13-10）和复位弹簧（13-5），所述上限位开关（13-2）和下限位开关（13-4）均与支梁（13-9）连接，所述检测板（13-3）和挡块（13-10）均固定在钢管（13-1）上，位于横梁（5）下方的钢管（13-1）由上至下依次设置有上限位挡板（13-6）和下限位挡板（13-8）。

7.按照权利要求1所述的一种铜锭立式半连续铸造机，其特征在于：所述安全防撞装置（14）包括底座（14-4），所述底座（14-4）的底部开有固定孔（14-6），所述底座（14-4）的上部开有型腔（14-5），所述型腔（14-5）内间隔设置有橡胶板（14-2）和隔板（14-3），最顶部的橡胶板（14-2）上设置有压板（14-1），所述压板（14-1）的下部位于型腔（14-5）内，所述压板（14-1）的上部突出于底座（14-4）的顶部。

8.按照权利要求1所述的一种铜锭立式半连续铸造机，其特征在于：所述丝杠（9）与立柱（7）之间设置有丝杠保护板（10），所述丝杠保护板（10）的下端与底座（15）固定连接，所述丝杠保护板（10）的上端穿过升降平台（12）且端部与上横梁（5）固定连接，所述丝杠保护板（10）的横截面形状为U字形。

9.按照权利要求6所述的一种铜锭立式半连续铸造机，其特征在于：所述导向板（13-7）的端部安装有能够沿着丝杠（9）上下运动导向轮（11）。

10.按照权利要求1所述的一种铜锭立式半连续铸造机，其特征在于：所述立柱（7）的上端与上横梁（5）的上孔之间以及立柱（7）的下端与底座（15）的下孔之间均为过盈配合。