CN107649669B - 一种组合式镁合金铸轧机前箱供液装置 - Google Patents

Abstract

一种组合式镁合金铸轧机前箱供液装置属于镁合金铸轧领域，其结构包括：组合式箱体，整体为封闭式，加注惰性气体保护，且内胆可单独取出，前箱的进水口设在箱体前侧的下部，前箱的出口与铸轧机的铸嘴相连；调整装置，该位置调整装置用于前箱沿铸嘴供料方向和辊缝调整方向的位置调整，且将前箱与车架连接成整体；车架，该车架将组合式箱体和调整装置所构成的整体与铸轧机机架连接，用于适应前箱随铸轧机各种倾角的变化。本发明能满足前箱随铸轧机不同倾角、不同方向的位置调整，提高前箱内的液位稳定性，降低金属铸液的杂质量，同时所述前箱结构简单，更换方便，降低了工人劳动强度提高了生产效率。

Description

一种组合式镁合金铸轧机前箱供液装置

技术领域

本发明属于镁合金铸轧领域，具体涉及一种组合式镁合金铸轧机前箱供液装置。

技术背景

镁合金铸轧机供液前箱装置是铸轧机的关键部件，直接影响镁合金铸轧板的铸轧质量和产品成材率。目前镁合金铸轧机现有前箱结构简单，前箱多为一体式，或拆装不便的多片组合式，前箱与铸嘴相连；镁液通过前箱上方浇灌的方式注入，然后通过液面高度传感器反馈信号，由前箱底部的铅塞控流装置控制镁液流量，使镁液从靠近前箱底部的铸嘴侧流出，且与铸轧机的空间位置各自相对固定，导致现有的前箱存在如下缺点:

一、由于开放式整体前箱中的镁液经常在前箱内反应后凝固，且凝固后的镁合金难以清除，故需经常更换前箱，同时会引入大量氧化夹杂物，会严重影响镁合金铸轧板的质量，一体式前箱不仅更换不便，且更换成本较大，造成浪费；而多片组合式前箱拆装繁琐，严重影响工作进度；

二、镁液在前箱上方注入过程中，造成液位波动较大，会造成铸嘴压力的波动，会严重影响镁合金铸轧板的质量；

三、由于铸轧机的倾角可调，同时随着不同的产品要求，铸轧辊辊缝大小也会发生变化，现有的前箱装置，要保证铸嘴口高度与辊缝中心等高实现起来比较困难。铸嘴根据工艺要求，需经常调整更换，前箱与铸轧机的空间位置相对固定，同时铸嘴也已插入辊缝中，导致铸嘴更换非常不方便；

四、现有前箱内外壳之间有保温材料和加热的电阻带，当保温材料、电阻带损坏时，检修拆装非常不方便；

五、传统的铅塞控流装置中连杆的机构复杂且连杆的摆动幅度较大，不利于前箱整体的密封。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种组合式镁合金铸轧机前箱供液装置，可有效降低氧化物杂质，同时通过下注式供液方式，减少镁液注入过程对液面的冲击，减小液面波动，实现液面的稳流控制。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：提供一种组合式镁合金铸轧机前箱供液装置，其结构包括组合式箱体、调整装置、铸嘴及车架；其中，组合式箱体内装有保温材料和加热装置，且加热装置可根据温度传感器检测温度，控制散热量，从而对内胆温度进行控制。

所述组合式箱体的结构包括内胆、对开式外壳、前箱盖、盖板、温度传感器、铅塞控流装置、液面检测装置、保护气输入管、电阻带、保温材料及密封材料；其中内胆上开口处装有前箱盖，前箱盖内填有保温材料、密封材料，并通过盖板进行密封，在盖板和前箱盖上开有贯穿孔，用于设置温度传感器、铅塞控流装置、液面检测装置和保护气输入管；盖板上表面开有曲面槽口，由于连杆的运动方式为绕支点摆动，导致密封装置所走的路径并非直线，故须满足密封装置行走的路径为弧线，此处通过弧形密封圈予以实现，并通过弹簧将铅塞控流装置中的弧型密封圈压靠在槽口面上，既可满足连杆摆动式所走路径为曲线的特殊要求，又可防止惰性气体泄漏。

所述组合式箱体的外侧设置有对开式外壳结构，对开式外壳与内胆之间有保温材料和加热的电阻带，当保温材料、电阻带损坏或内胆需更换时，可以方便的拆除外壳和相应的保温、加热部件，或及时对内胆进行清理或者更换，且所给出的对开式外壳结构对称的沿前箱供料方向的中心线分为两部分，直接包裹于箱体外侧；所述组合式箱体的进水口设在前箱的左下方，有利于减少内胆内的液位波动；所述的组合式箱体的出水口通过法兰连接，设置于距离内胆外壁30 mm～60mm处，在满足安装要求的前提下，尽量靠近内胆外壁，有利于镁液凝固后，出水口处残渣的清理和铸嘴的拆卸和更换。

所述铅塞控流装置由支撑架、油缸、心轴、连接键、连杆接头、弹簧、弧形密封圈、铅塞头、球铰链和连杆组成；其中，铅塞头通过球铰链与连杆连接，连杆穿过盖板上的孔，分别将弧形密封圈、弹簧套装在连杆上，再由连接键对连杆接头和连杆进行连接，所得整体通过心轴与支撑架进行铰接，且可绕心轴摆动；油缸通过外接轴铰接在盖板上的支撑架上，可在支撑平面内转动有一定的角度。

所述铅塞控流装置的连杆在油缸推动下，带动嵌套在连杆上的弧型密封圈在曲面槽口内滑动，同时尽量缩短连杆支点到曲面槽口的距离，使盖板上的开口间隙较小，便于密封，连杆支点到曲面槽口的距离控制在15mm～30mm；且所述铅塞控流装置的铅塞头由两种不同锥度的铅塞构成，并确保在调整量程范围内，铅塞头未完全脱离控流口，避免铅塞受热膨胀后不能正常插入控流口或影响调控量程。

所述调整装置包括丝杠螺母机构和丝杠千斤顶，其中丝杠螺母机构固定在车架底板的下部，并通过拖动滑块与组合式箱体相连，在丝杠的带动下实现前箱在沿铸嘴供料方向的移动；丝杠千斤顶，固定在车架底板的上部，且丝杠千斤顶的升降台上部与对开式外壳底部接触，实现前箱辊缝调整方向上的调整，同时对前箱相对于车架其他方向的位移进行限制。

所述车架设置于调整装置和铸轧机机架之间，起到连结作用。调整装置固定在车架上，而车架通过螺栓固定在铸轧机机架上。

工作中：将前箱装置组装完毕后，组合式箱体随机架改变相应倾角后，根据不同的产品要求，通过丝杠千斤顶保证铸嘴出口高度与辊缝中心等高后，转液泵给位于组合式箱体下部的进水口供液，此时铅塞控流装置处于闭合状态，内胆液面缓慢上升，由于采用下注式供液方式，液面比较平稳，液面检测装置可以准确检测出液面高度，并将信号传递给控制系统，当液面达到理论计算高度时，控制系统开始对转液泵的排量进行调整，与此同时铅塞控流装置缓慢打开，使镁液流入铸嘴。通过检测铸嘴内的流量信号，将信号反馈给控制系统，并对液面高度和铅塞控流装置处开口度的大小进行补偿性控制，使镁液流量满足铸轧要求，最后镁液通过所述铸嘴进入所述铸轧机的加工区域完成铸轧成型。

本发明的有益效果在于：前箱为封闭式，加注惰性气体保护，可有效降低氧化物杂质，同时通过下注式供液方式，减少镁液注入过程对液面的冲击，减小液面波动，实现液面的稳流控制。当铸轧结束，前箱内有镁液凝固残留时，可以方便的拆除外壳和相应的保温、加热等部件，及时对内胆进行清理或者更换；前箱的的空间位置可随铸轧机倾角和辊缝中心的位置动态调整，且便于对铸嘴进行更换。

附图说明

图1是组合式镁合金铸轧机前箱的结构示意图；

图2是组合式箱体装配方法示意图；

图3是下注式内胆及控制装置工作原理示意图；

图4是外壳A向的连接示意图；

图5是连杆结构及密封方式示意图；

图中：1、车架；2、丝杠螺母机构；3、拖动滑块；4、丝杠千斤顶；5、组合式箱体；6、对开式外壳；7、内胆；8、保温材料；9、保护气输入管；10、温度传感器；11、液面检测装置；12、密封材料；13、铅塞控流装置；14、盖板；15、前箱盖；16、电阻带；17、铸嘴；18、支撑架；19、油缸；20、心轴；21、连接键；22、连杆接头；23、弹簧；24、弧形密封圈；25、铅塞头；26、球铰链；27、连杆。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，基于本发明中的方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它方案，都属于本发明保护的范围。

如图1～3所示，本实施例中的一种具有调整功能的组合式镁合金铸轧机前箱，它主要包括车架1、丝杠螺母机构2、拖动滑块3、丝杠千斤顶4、组合式箱体5和铸嘴17；组合式箱体5包括对开式外壳6、内胆7、保温材料8、保护气输入管9、温度传感器10、液面检测装置11、密封材料12、铅塞控流装置13、盖板14、前箱盖15、电阻带16；其中，保护气输入管9、温度传感器10、液面检测装置11和铅塞控流装置13均固定在盖板14上；盖板14和前箱盖15固定在内胆7上，在盖板14和前箱盖15之间填有保温材料8和密封材料12，并开有贯穿孔，用于温度传感器10、液面检测装置11、铅塞控流装置13的安装和保护气体的通入；盖板14上的曲面槽口，通过弹簧23的压紧作用，可与铅塞控流装置13中的弧型密封圈24紧密配合，在防止惰性气体泄露的同时可在油缸19的带动下随连杆27摆动；在内胆7外装有电阻带16和保温材料8，并通过两个对开式外壳6进行包裹，构成组合式箱体5；两个对开式外壳6的连接方式，如图4所示。

如图5所示，铅塞控流装置13由支撑架18、油缸19、心轴20、键21、连杆接头22、弹簧23、弧形密封圈24、铅塞头25、球铰链26和连杆27；铅塞头25通过球铰链26与连杆27连接，连杆27穿过盖板14上的孔，分别将弧形密封圈24、弹簧23套装在连杆27上，再由键21对连杆接头22和连杆27进行连接，所得整体通过心轴20与支撑架18进行铰接，且可绕心轴20摆动。

如图所示，拖动滑块3穿过车架1的槽口后，将组合式箱体5与丝杠螺母机构2连结，丝杠的转动带动组合式箱体5沿铸嘴供料方向移动；同时组合式箱体5下部装有丝杠千斤顶4，用于保证铸嘴17出口高度与辊缝中心等高。丝杠螺母机构2、丝杠千斤顶4连接在车架1上，通过车架1将该装置整体固定在机架上。与此同时，上述的组合式箱体5的出水口通过法兰与铸嘴17相连，从而将镁液供给铸轧机。

工作中：将前箱装置组装完毕后，组合式箱体5随机架改变相应倾角后，根据不同的产品要求，通过丝杠千斤顶4保证铸嘴17出口高度与辊缝中心等高后，转液泵给位于组合式箱体5下部的进水口供液，此时铅塞控流装置13处于闭合状态，内胆7液面缓慢上升，由于采用下注式供液方式，液面比较平稳，液面检测装置11可以准确检测出液面高度，并将信号传递给控制系统，当液面达到理论计算高度时，控制系统开始对转液泵的排量进行调整，与此同时铅塞控流装置13缓慢打开，使镁液流入铸嘴17。通过检测铸嘴17内的流量信号，将信号反馈给控制系统，并对液面高度和铅塞控流装置13处开口度的大小进行补偿性控制，使镁液流量满足铸轧要求，最后镁液通过所述铸嘴17进入所述铸轧机的加工区域完成铸轧成型。

当铸嘴17达到使用寿命后，通过丝杠螺母机构2拖动组合式箱体5使其远离辊缝，对铸嘴17进行更换；当前箱内镁液凝固到一定程度，或者保温材料8、电阻带16损坏时，可将组合式箱体5取下，打开对开式外壳6，直接对内胆7、保温材料8和电阻带16进行维修或更换。

Claims (6)

1.一种组合式镁合金铸轧机前箱供液装置，其结构包括组合式箱体、调整装置、铸嘴及车架，组合式箱体内装有保温材料和加热装置；其特征在于：

所述组合式箱体的结构包括内胆、两个对开式外壳、前箱盖、盖板、温度传感器、铅塞控流装置、液面检测装置、保护气输入管、电阻带、保温材料及密封材料；其中内胆上装有前箱盖，前箱盖内填有保温材料、密封材料，并通过盖板进行密封；盖板上装有温度传感器、铅塞控流装置、液面检测装置和保护气输入管；盖板上表面开有曲面槽口，通过弹簧将铅塞控流装置中的弧形密封圈压靠在槽口面上；

所述组合式箱体的内胆外装有对开式外壳，对开式外壳与内胆之间有保温材料和加热的电阻带；所述的组合式箱体的进水口设在前箱的左下方；所述的组合式箱体的出水口距离内胆外壁30~60mm；

所述铅塞控流装置由支撑架、油缸、心轴、连接键、连杆接头、弹簧、弧形密封圈、铅塞头、球铰链和连杆组成；其中，铅塞头通过球铰链与连杆连接，连杆穿过盖板上的孔，分别将弧形密封圈、弹簧套装在连杆上，再由连接键对连杆接头和连杆进行连接，所得整体通过心轴与支撑架进行铰接，且可绕心轴摆动；油缸通过外接轴铰接在盖板上的支撑架上；

所述铅塞控流装置的连杆在油缸推动下，带动嵌套在连杆上的弧型密封圈在曲面槽口内滑动，并将连杆支点到曲面槽口的距离控制在15mm到30mm范围内；且所述铅塞控流装置的铅塞头由两种不同锥度的铅塞构成，并确保在调整量程范围内，铅塞头未完全脱离控流口；

所述调整装置包括丝杠螺母机构和丝杠千斤顶，其中丝杠螺母机构固定在车架底板的下部，并通过拖动滑块与组合式箱体相连；丝杠千斤顶，固定在车架底板的上部，且丝杠千斤顶的升降台上部与对开式外壳底部接触，并可相对滑动；

所述车架设置于调整装置和铸轧机机架之间，调整装置固定在车架上，车架通过螺栓固定在铸轧机机架上；

拖动滑块穿过车架的槽口后，将组合式箱体与丝杠螺母机构连接，丝杠的转动带动组合式箱体沿铸嘴供料方向移动；同时组合式箱体下部装有丝杠千斤顶，用于保证铸嘴出口高度与辊缝中心等高；丝杠螺母机构与丝杠千斤顶连接在车架上，通过车架将该装置整体固定在机架上；同时，组合式箱体的出水口与铸嘴相连，从而将镁液供给铸轧机。

2.根据权利要求1所述的一种组合式镁合金铸轧机前箱供液装置，其特征在于，所述调整装置为相互独立的两套，分别控制组合式箱体沿铸嘴供料方向和辊缝调整方向上的移动。

3.根据权利要求1所述的一种组合式镁合金铸轧机前箱供液装置，其特征在于，所述车架与铸轧机机架固定，车架带动组合式箱体随机架整体移动，可满足机架不同倾角条件下，对前箱相应位置的要求。

4.根据权利要求1所述的一种组合式镁合金铸轧机前箱供液装置，其特征在于，所述对开式外壳对称的分布在沿前箱供料方向中线的两侧。

5.根据权利要求1所述的一种组合式镁合金铸轧机前箱供液装置，其特征在于，所述的弧形密封圈可随连杆摆动，并通过弹簧压靠进行密封，用于满足密封圈随连杆摆动时，所走路径为弧线的特殊要求。

6.根据权利要求1所述的一种组合式镁合金铸轧机前箱供液装置，其特征在于，所述的前箱的出口处通过法兰连接。