CN1080154C - 浇铸设备中控制浇铸包以较低浇铸高度运动的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种浇铸铸方法；根据该方法，浇铸包相应地沿水平方向X和垂直方向Y移动并绕转轴A旋转。这样；在自动浇铸过程中，就可以持续地将流槽旋转的理论点维持在尽可能最低的水平。在浇铸包围绕该点旋转的同时，可以保持浇铸包和浇铸模之间处于安全的距离。

Description

浇铸设备中控制浇铸包以较低浇铸高度运动的方法和装置
本发明涉及一种控制浇铸包围绕流槽理论旋转点运动的方法，至少有一台可沿Y方向平行于浇铸模的路径移动的浇铸机，以及一种用来完成该方法的浇铸机，该浇铸机带有一可沿导轨横向移动的纵向运载车。
现有的可重复控制液态金属从一可倾斜的浇铸包灌注入连续提供的铸模中的自动铸造装置的工作方式如下：在顶注过程中熔融物质通过一个半径为R的浇口砖(spout stone)流出浇铸包，其中浇铸包的倾斜轴以这样一种方式至少应大致通过这一半径的中心，即通过所谓的流槽旋转的理论点，能获得流动的设计关系，而与浇铸包倾斜几何角无关。这种倾斜是由通过机械连接构件接合在浇铸包的被控制的驱动器来完成的。
当开始顶浇、在进行顶浇期间和完全浇铸时，有了这些装置，顶浇过程将会非常顺利地完成。然而当顶浇高度相对较低，漏斗状外浇口必须处于模箱的边缘区域时，这种装置在顶浇时就会存缺点。由于浇铸包的弓形形状造成的漏斗状外浇口更靠内，同时为了保证浇包体相对于模箱处于必须的规定的安全距离，这样顶浇高度就会增加。
由于漏斗状外浇口更靠模箱内，有可能达不到，因此漏斗状外浇口必须被推到边缘，就现有模型而言这种变动会导致成本提高。对于带有加压铁的模箱来说，通常必须对加压铁进行改进，这会额外地增加成本。然而由于对于模型或加压铁并不需要经常进行更换，而且浇铸高度较高，我们可以仅用一个延伸的浇铸流槽进行浇铸。这样的浇铸流槽并不适合于自动浇铸，而手动浇铸操作也很困难。
从欧洲专利说明书EP-592365可知一种浇铸方法，当第一次浇铸过程完成之后，浇铸包可以在进一步接近浇铸箱中间时被更换掉。该浇铸过程是在固定的倾斜轴的帮助下，在保持浇铸包与浇铸箱之间处于一个安全的距离的同时进行的。根据这种方法，带有提升驱动的固定倾斜轴可以连接于浇铸流槽的前部，由于倾斜轴所需要的倾斜轴承必须同样在保证与浇铸模或加压铁之间保持一个安全的距离的基础上进行安装，因此这种设计将会导致较高的浇铸高度。较高的浇铸高度会产生相当多的缺陷：由于需要消除更多的动能，而必须采用较深的漏斗状外浇口，顶箱就不能理想地使用。此外，还需要更多的循环材料，溅泼铁水将会变多，浇铸变得更加不稳定且漏斗状外浇口中会有更多湍流，将会产生更多的冲砂以及更多的砂和气体夹杂物。由于倾斜轴承必须位于加压铁的上方，带有加压铁的模箱的浇铸高度就会进一步增加。
从美国专利说明书US-A-4112998可知一种以沿流槽的旋转点旋转的浇铸包的运动控制方法：在浇铸包沿垂直方向降低到浇铸高度之前，浇铸包在浇铸时以W为转轴旋转。
从德国专利说明书DE-A-3532763可知一种更进一步的方法：浇铸时浇铸包沿一转轴旋转，为浇铸模添料。这些运动用作位置的控制和浇铸嘴的控制。
本发明的目的在于：避免以上提到的所有缺点，并提供一种控制浇铸包运动的方法和应用该方法的浇铸机。应用这种方法和浇铸机，操作人员可以在较低的浇铸高度甚至在漏斗状外浇口被安放于模箱的任何位置的情况下来进行浇铸作业，同时还可以稳定地引导流槽旋转的理论点达到尽可能低的高度。
这一目的可以通过以下方法来实现该，即一种控制浇铸包围绕流槽理论旋转点运动的方法，至少有一台可沿Y方向平行于浇铸模的路径移动的浇铸机，其特征在于：在整个浇铸过程中，浇铸包垂直于浇铸模路径水平地沿X方向和垂直于X-Y平面沿Z方向运动，并且绕转轴A转动。
本发明最佳实施方式也在于：浇铸机的电子控制装置根据沿X，Z方向的运动和以A为转轴的旋转来编程序，该程序用来在浇铸过程中控制各种装置的运动和转动；具有两台浇铸机并排放置，当第一台浇铸机的浇铸包卸空时，第二台浇铸机接续浇铸过程。
这一目的可以也通过以下浇铸机来实现该方法，即该浇铸机带有一可沿导轨横向移动的纵向运载车，其特征在于：在一相对于该纵向运载车可横向移动的横向运载车上安装有一塔状结构，在该结构中安装有垂直可移动的保持装置，该装置带有可供安装浇铸包的悬挂板，所述的悬挂板与旋转安装于保持装置中的一个倾斜轴相连接。
本发明最佳实施方式也在于：横向运载车配备有安装于控制室中的电子控制装置，所述的控制装置与一个用来在导轨上更换横向运载车的摩擦电动机，经由链来提升或降低保持装置的提升电动机和一个用来驱动倾斜轴的倾斜电动机可控制地相连接；浇铸包靠其侧面突出安装的两个连接部件可悬挂于悬挂板上的相应部件上；塔状结构和控制室安装于横向运载车上，在其之间连接有压力流体测量室；浇铸包配备有可更换的浇口砖；浇铸包在其流槽附近装有渣砖。
下文结合示意图更详细地描述本发明的一个具体的实施方式。
图1是浇铸机的侧面图；
图2是图1所示浇铸机的平面图；
图3是浇铸包在顶注位置的视图；
图4是浇铸包悬挂的草图。
如图1所示：处于纵向运载车3的轮2上的浇铸机1可在平行于浇铸模路径(teeming mould path)5的轨道4上沿水平方向Y运动。纵向运载车4带有一横向运载车6，该运载车6由摩擦电动机8带动并可沿导轨7在X方向横向移动。在横向运载车6上浇铸机安装有一塔状结构，浇铸机控制室10带有电子空制装置11和一个在其中间安装的压力流体(fluid)测量室12。在结构9中可升降地安装有用于浇铸包14有一倾斜轴18，它可以绕转轴A转动并由倾斜电动机19驱动。倾斜轴18可转动地安装于一个突出的悬挂板20上，浇铸包14被悬挂固紧于悬挂板20中。
当浇铸机工作时，电子控制装置11控制带有装载熔融金属物质的浇铸包14的纵向车3沿Y方向移动，直到浇铸流槽21在漏斗状外浇口22与装载有准备浇铸的加压铁的浇铸模24相对的高度为止。电子控制装置11可以根据待浇铸的浇铸模的尺寸临时编程。当程序启动时，该程序控制摩擦电动机18、提升电动机16和倾斜电动机19使流槽D的旋转理论点和浇口砖25的曲率半径R沿曲线K1从上至下运动，并在遵守安全的浇铸距离的同时，保证尽可能低的浇铸高度。为此经上文提及的电动机提供适当的控制，倾斜力距的啮合点K经输送轴18的传送通过挂板20到达浇铸包14上，并且必须沿曲线K2从底到顶运动。
压力流体测量室12起称重部件的作用，根据浇铸熔融物质的重量，浇铸过程可以通过控制装置11自动停止，并且可以通过后继的浇铸模重新运作。电子控制装置被编程来控制浇铸流槽在浇铸间歇期间以快速方式提升与降低，这样可以使该个间歇尽可能短。直到经过了曲线K1和K2，浇铸包被卸空，一般而言几个浇铸模将被添满。带有空浇铸包的浇铸机必须移动到一装载和卸载位置，在此位置空浇铸包将被满载浇铸包替换。于是，当浇铸机回来时浇铸过程将继续进行。为了避免浇铸过程中的这个暂时性的间断，我们将两台浇铸机并列安装起来。这样当第一台浇铸机的浇铸包卸空时第二台浇铸机马上接续浇铸过程，与此同时第一台浇铸机的空浇铸包将被一满浇铸包换下。实现这一方案的唯一条件是导轨4的两个方向都可以到达装载和卸载位置。
有了可伸出的悬挂板20，我们就可以仅在它的一侧面固定浇铸包并使它倾斜。这是由浇铸包上的可伸出的联结部件26和部件27来完成的。在部件26中有一个环行的凹槽部分嵌入到轴颈29中，部件27可插入固定板20的开口30中。根据以上方法，浇铸包被悬挂于固定板上。为了侧向加固浇铸包14，圆形突出部分31位于悬挂板20的可伸出的部件32上的架的下方。这种悬挂式浇铸包具有非常多的优点：浇铸机可以设计得小一些，浇铸包与浇铸模之间的可达性得到改善，仅需要沿Z方向的垂直驱动和以A为轴的倾斜驱动，还可以制造用于交换浇包的旋转驱动，这样可以大大提高浇包交换的速度，而且可以适用不同尺寸的浇铸包。
浇铸包14的流槽21安装有可更换的槽砖25。这样槽砖可以做得更小更经济，更换浇包时可以更简单更快捷地更换槽砖，并且可以节省耐火材料。具体应用时将槽砖安装于浇口内，这样浇铸时槽砖的曲率半径准确地沿着浇槽D的旋转的理论点运动。用这种方法可以避免完全倾斜过程中的浇铸流量波动。
为了抑制夹渣，阻断波动，消除浇包中接近流槽21处由于倾斜而产生的动能，我们采用了一种特殊类型的渣砖33。
以上所描述的浇铸机在实际工作中对于每一个待浇铸的物体均可在相应的模箱高度独立地浇铸，因为随着模型的改变，电子控制装置必须作相应的重新编程，这样曲线K1和K2才能与新的模型相匹配。

Claims (10)

1.一种控制浇铸包围绕流槽理论旋转点运动的方法，至少有一台可沿Y方向平行于浇铸模的路径移动的浇铸机，其特征在于：在整个浇铸过程中，浇铸包垂直于浇铸模路径水平地沿X方向和垂直于X-Y平面沿Z方向运动，并且绕转轴A转动。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：浇铸机的电子控制装置根据沿X，Z方向的运动和以A为转轴的旋转来编程序，该程序用来在浇铸过程中控制各种装置的运动和转动。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：两台浇铸机并排放置，当第一台浇铸机的浇铸包卸空时，第二台浇铸机接续浇铸过程。
4.一种用来完成权利要求1至3之一方法的浇铸机，该浇铸机带有一可沿导轨横向移动的纵向运载车，其特征在于：在一相对于该纵向运载车(3)可横向移动的横向运载车(6)上安装有一塔状结构(9)，在该结构(9)中安装有垂直可移动的保持装置(13)，该装置带有可供安装浇铸包(14)的悬挂板(20)，所述的悬挂板(20)与旋转安装于保持装置(13)中的一个倾斜轴(18)相连接。
5.根据权利要求4的浇铸机，其特征在于：横向运载车(3)配备有安装于控制室(10)中的电子控制装置(11)，所述的控制装置与一个用来在导轨(7)上更换横向运载车(6)的摩擦电动机(8)，经由链(15)来提升或降低保持装置(13)的提升电动机(16)和一个用来驱动倾斜轴(18)的倾斜电动机(19)可控制地相连接。
6.根据权利要求4的浇铸机，其特征在于：浇铸包(14)靠其侧面突出安装的两个连接部件(26和27)可悬挂于悬挂板(20)上的相应部件(29和30)上。
7.根据权利要求5的浇铸机，其特征在于：浇铸包(14)靠其侧面突出安装的两个连接部件(26和27)可悬挂于悬挂板(20)上的相应部件(29和30)上。
8.根据权利要求4至7中之一的浇铸机，其特征在于：塔状结构(9)和控制室(10)安装于横向运载车(6)上，在其之间连接有压力流体测量室(12)。
9.根据权利要求4至7中之一的浇铸机，其特征在于：浇铸包(14)配备有可更换的浇口砖(25)。
10.根据权利要求4至7中之一的浇铸机，其特征在于：浇铸包(14)在其流槽(21)附近装有渣砖(33)。
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