CN111230121B - 喷嘴摆动驱动机构、双金属板的制造装置及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷嘴摆动驱动机构、双金属板的制造装置及制造方法，喷嘴摆动驱动机构包括机座、喷射轴、摆动组件、连杆组件，喷射轴可转动安装于机座上，摆动组件包括转动驱动单元、与转动驱动单元传动连接的凸轮盘，连杆组件包括连杆体、曲柄体，连杆体和曲柄体均为可调节长度的伸缩杆体结构。双金属板的制造装置包括上述的喷嘴摆动驱动机构、结晶器、喷射腔室、加热机构、平板轧机，通过该制造装置可制成较长、较宽的双金属板材，该双金属板材具有不同的成分、组织和性能的金属覆层的，并可灵活调节雾化喷嘴的喷射角和摆动幅度，实现对每一个雾化喷嘴覆盖范围和覆层厚度均匀性的控制，适应不同双金属板坯的喷射成形需求。

Description

喷嘴摆动驱动机构、双金属板的制造装置及制造方法

技术领域

本发明涉及喷射成形领域，特别涉及一种适用于宽幅双金属板制造的喷嘴摆动驱动机构。

背景技术

喷射成形近40年来逐渐发展成熟的金属制备和成形新工艺，其中需要用到金属喷射成形设备，其中雾化喷嘴是核心的部件，金属液通过雾化喷嘴喷射到管坯或板坯上形成金属覆层，现有金属喷射成形设备很多采用固定式的雾化喷嘴，而管坯或板坯为达到足够的预热温度只能以一定速度移动，容易造成金属沉积过于集中不均匀，造成的过热和组织粗大，也有一些采用摆动式的雾化喷嘴，但是现有摆动式喷射的金属喷射成形设备其上的雾化喷嘴的喷射角和摆动幅度都不能灵活单独调节，难以适应不同管坯或板坯的喷射需求。并且现有技术对双金属板材都是贴附压制成型的加工方法，这样难以控制金属层的特性，并且在制造较长、较宽的双金属板材时，容易导致双金属板材出现的局部厚度不均匀、局部组织粗大的现象。

发明内容

本发明目的在于提供一种喷嘴摆动驱动机构、双金属板的制造装置及制造方法，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

首先，一种喷嘴摆动驱动机构，包括机座、喷射轴、摆动组件、连杆组件，喷射轴可转动安装于机座上，摆动组件包括转动驱动单元、与转动驱动单元传动连接的凸轮盘，所述凸轮盘的轴线呈前后延伸设置，连杆组件包括连杆体、曲柄体，所述连杆体和曲柄体均为可调节长度的伸缩杆体结构，所述连杆体的一端与凸轮盘偏心传动铰接，所述连杆体的另一端与曲柄体的一端铰接，所述曲柄体的另一端与喷射轴固定连接。

在使用时，雾化喷嘴安装于喷射轴上，雾化喷嘴作业时，通过转动驱动单元驱动凸轮盘转动，基于连杆体的一端与凸轮盘偏心传动铰接，使得凸轮盘通过连杆体带动曲柄体往复摆动，进而曲柄体可带动喷射轴绕其轴线往复转动，最后带动雾化喷嘴往复摆动进行喷射，并且可通过调节连杆体的长度来改变雾化喷嘴的倾角即是喷射角，即可调节射流覆盖的区间，当连杆体变长，喷射轴顺时针转动，实现雾化喷嘴的倾角向左偏转，反之，雾化喷嘴的倾角向右偏转；还可通过调节曲柄体的长度来调节雾化喷嘴的转动幅度既是摆动幅度，当曲柄体变长，雾化喷嘴的摆动幅度变小，随之金属射流的覆盖范围缩小，反之范围扩大，从而了单独灵活调节雾化喷嘴的喷射角和摆动幅度，适应不同管坯或板坯的喷射需求。

作为上述技术方案的进一步改进，所述曲柄体包括第一螺杆、与第一螺杆一端可转动固定连接的连接座、螺纹套在第一螺杆上的滑动螺母座，所述连杆体的所述另一端与滑动螺母座铰接，所述连接座与喷射轴固定连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一螺杆的另一端同轴固定连接有第一螺栓帽。

作为上述技术方案的进一步改进，所述连杆体包括连接管、与连接管一端同轴螺纹连接的第二螺杆、与第二螺杆伸出端可转动固定连接的铰接座，所述铰接座与滑动螺母座铰接，所述连接管的另一端与凸轮盘传动铰接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二螺杆的伸出端同轴固定连接有第二螺栓帽，所述第二螺栓帽的外端与铰接座可转动固定连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述摆动组件还包括摆杆，所述摆杆的一端与机座铰接，在所述凸轮盘其中一个端面上设置有环形的凸轮槽，所述摆杆的另一端连接有与凸轮槽滑动连接的滚轴，所述连杆体与摆杆的所述另一端铰接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述喷射轴设有多个，多个喷射轴呈左右间隔排列设置，所述连杆组件也设置有多个，其中一个连杆组件连接于最左侧的喷射轴与摆动组件之间，其他所述连杆组件连接与相邻两个喷射轴之间，相邻两个喷射轴之间的连杆体的两端分别与相邻两个曲柄体的上端铰接。

此外，本发明还可提供一种双金属板的制造装置，包括上述的喷嘴摆动驱动机构、结晶器、喷射腔室、加热机构、平板轧机，在所述结晶器的出口连接有可把结晶器内的金属液制成板坯的连铸成形冷凝段，所述连铸成形冷凝段设置于喷射腔室内，所述连铸成形冷凝段的出口端与喷射腔室的出口对接，在所述喷射轴上设有设置于连铸成形冷凝段上方的雾化喷嘴，所述喷射轴的轴向沿板坯的输送方向延伸，所述加热机构、平板轧机从前往后依次设置于喷射腔室的出口旁侧。

在使用时，把第一金属液注入结晶器内，同时雾化喷嘴与装有第二金属液的中间包连通。

然后介绍采用上述双金属板的制造装置的双金属板制造方法，该制造方法具体包括以下步骤：

a)、准备好所述的双金属板的制造装置；

b)、在喷射腔室内充入惰性气体；

c)、结晶器中的第一金属液经过连铸成形冷凝段成形为连铸板坯；

d)、在连铸板坯冷凝到适当温度的产线区间，通过雾化喷嘴把第二金属液(需要时还可在此基础上增加第三金属液)喷射至连铸板坯表面上形成双金属或多金属复合板坯；

e)、需要时，双金属或多金属复合板坯经过加热机构加热或均热后，最后通过平板轧机轧制成目标厚度的双金属或多金属复合板材。

根据本发明的制造方法可制成较长、较宽的双金属或多金属复合板材，并且使得该双金属板材的厚度均匀，可避免局部过热和组织粗大。

本发明的有益效果是：本发明将喷射成形工艺运用至双金属板材制造上，通过本发明提供的双金属板的制造装置可制成较长、较宽的双金属板材，以及获得较高的生产效率和技术经济效益，并且该双金属板材具有不同的成分、组织和性能的金属覆层的，同时该双金属板的制造装置配置有可灵活调节雾化喷嘴的喷射角和摆动幅度的喷嘴摆动驱动机构，实现对每一个雾化喷嘴覆盖范围的控制，适应不同板坯的喷射需求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明；

图1是本发明所提供的喷嘴摆动驱动机构，其一实施例的示意图，其中两箭头分别表示左向和右向；

图2是本发明所提供的双金属板的制造装置，其一实施例的示意图，其中两箭头分别表示前向和后向；

图3是图2中的A-A剖面示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1，本发明的一种喷嘴摆动驱动机构作出如下实施例：

一种喷嘴摆动驱动机构，包括机座、喷射轴100、摆动组件200、连杆组件300，喷射轴100可转动安装于机座上，所述喷射轴100呈前后延伸设置，摆动组件200包括转动驱动单元、与转动驱动单元传动连接的凸轮盘210，所述凸轮盘210的轴线呈前后延伸设置，连杆组件300包括连杆体310、曲柄体320，所述连杆体310和曲柄体320均为可调节长度的伸缩杆体结构，所述连杆体310的一端与凸轮盘210偏心传动铰接，所述连杆体310的另一端与曲柄体320的一端铰接，所述曲柄体320的另一端与喷射轴100固定连接。

在使用时，雾化喷嘴800安装于喷射轴100上，雾化喷嘴800作业时，通过转动驱动单元驱动凸轮盘210转动，基于连杆体310的一端与凸轮盘210偏心传动铰接，使得凸轮盘210通过连杆体310带动曲柄体320往复摆动，进而曲柄体320可带动喷射轴100绕其轴线往复转动，最后带动雾化喷嘴800往复摆动进行喷射，并且可通过调节连杆体310的长度来改变雾化喷嘴800的倾角即是喷射角，即可调节射流覆盖的区间，当连杆体310变长，喷射轴100顺时针转动，实现雾化喷嘴800的倾角向左偏转，反之，雾化喷嘴800的倾角向右偏转；还可通过调节曲柄体320的长度来调节雾化喷嘴800的转动幅度既是摆动幅度，当曲柄体320变长，雾化喷嘴800的摆动幅度变小，随之金属射流的覆盖范围缩小，反之范围扩大，从而了单独灵活调节雾化喷嘴800的喷射角和摆动幅度，适应不同管坯或板坯的喷射需求。

在一些实施例中，所述曲柄体320包括第一螺杆321、与第一螺杆321一端可转动固定连接的连接座322、螺纹套在第一螺杆321上的滑动螺母座323，所述连杆体310的所述另一端与滑动螺母座323铰接，所述连接座322与喷射轴100固定连接。当需要调节喷射的摆动幅度时，旋动第一螺杆321，使得滑动螺母座323沿第一螺杆321的轴向移动，从而调节滑动螺母座323的位置，进而调节曲柄体320的长度，实现对雾化喷嘴800摆动幅度的调节。

在一些实施例中，所述第一螺杆321的另一端同轴固定连接有第一螺栓帽324。可通过手动来拧动第一螺栓帽324来旋动第一螺杆321，操作方便，在其他一些实施中，也可通过电机来驱动第一螺杆321旋动，实现自动的调节。

在一些实施例中，所述连杆体310包括连接管311、与连接管311一端同轴螺纹连接的第二螺杆312、与第二螺杆312伸出端可转动固定连接的铰接座313，所述铰接座313与滑动螺母座323铰接，所述连接管311的另一端与凸轮盘210传动铰接。当需要调节喷射角时，旋动第二螺杆312，调节连接管311与第二螺杆312之间的连接长度，从而调节连杆体310的整体长度，实现对雾化喷嘴800喷射角的调节。

在一些实施例中，所述第二螺杆312的伸出端同轴固定连接有第二螺栓帽314，所述第二螺栓帽314的外端与铰接座313可转动固定连接。可通过手动来拧动第二螺栓帽314，带动第二螺杆312旋动，在其他一些实施中，也可通过电机来驱动第二螺杆312旋动，实现自动的调节。

在一些实施例中，所述摆动组件200还包括摆杆220，所述摆杆220的一端与机座铰接，在所述凸轮盘210其中一个端面上设置有环形的凸轮槽211，所述摆杆220的另一端连接有与凸轮槽211滑动连接的滚轴221，所述连杆体310与摆杆220的所述另一端铰接。在转动驱动单元驱动凸轮盘210的转动下，凸轮盘210通过具有偏心轨迹的凸轮槽211来带动摆杆220摆动，然后通过连杆组件300把该偏心轨迹传递到喷射轴100上，实现倾角和摆幅的控制。其中通过凸轮槽211的适当设计还可控制射流在覆层面上的运动轨迹是匀速还是变速的。

在一些实施例中，所述喷射轴100设有多个，多个喷射轴100呈左右间隔排列设置，所述连杆组件300也设置有多个，其中一个连杆组件300连接于最左侧的喷射轴100与摆动组件200之间，其他所述连杆组件300连接与相邻两个喷射轴100之间，相邻两个喷射轴100之间的连杆体310的两端分别与相邻两个曲柄体320的上端铰接。通过一套的摆动组件200带动多个串联的喷射轴100摆动，即是可带动多个雾化喷嘴800同时动作，提高喷射的范围和效率，并且还可对每一个连杆组件300进行单独的调节来对每一个雾化喷嘴800覆盖范围进行控制。

此外，如图2和图3所示，本发明还可提供一种双金属板的制造装置，包括上述的喷嘴摆动驱动机构、结晶器400、喷射腔室500、加热机构600、平板轧机700，在所述结晶器400的出口连接有可把结晶器400内的金属液制成板坯的连铸成形冷凝段410，所述连铸成形冷凝段410设置于喷射腔室500内，所述连铸成形冷凝段410的出口端与喷射腔室500的出口对接，所述喷射轴100设有设置于连铸成形冷凝段410上方的雾化喷嘴800，所述喷射轴100的轴向沿板坯的输送方向延伸，所述加热机构600、平板轧机700从前往后依次设置于喷射腔室500的出口旁侧。其中连铸成形冷凝段410由多对冷凝滚轮组成，多对冷凝滚轮呈弧线形间隔排列形成连铸成形冷凝段410，金属液可通过连铸成形冷凝段410成形为连铸板坯；加热机构600为一段连续式加热炉装置，可将板坯均热至合适温度。

在使用时，把第一金属液注入结晶器400内，同时雾化喷嘴800与装有第二金属液的中间包连通。

然后介绍采用上述双金属板的制造装置的双金属板制造方法，该制造方法具体包括以下步骤：

a)、准备好所述的双金属板的制造装置；

b)、在喷射腔室500内充入惰性气体，可防止红热的板坯表面氧化；c)、结晶器400中的第一金属液经过连铸成形冷凝段410成形为连铸板坯；

d)、在连铸板坯冷凝到适当温度的产线区间，通过雾化喷嘴800把第二金属液(需要时还可在此基础上增加第三金属液)喷射至连铸板坯表面上形成双金属或多金属复合板坯；

e)、需要时，双金属或多金属复合板坯经过加热机构600加热或均热后，最后通过平板轧机700轧制成目标厚度的双金属或多金属复合板材，双金属板材最终经过热处理、娇平等精整工序满足各项实用要求。

根据本发明的制造方法可制成较长、较宽的双金属或多金属复合板材，并且使得该双金属板材的厚度均匀，可避免局部过热和组织粗大。

本发明将喷射成形工艺运用至双金属板材制造上，通过本发明提供的双金属板的制造装置可制成较长、较宽的双金属板材，以及获得较高的生产效率和技术经济效益，并且该双金属板材具有不同的成分、组织和性能的金属覆层的，同时该双金属板的制造装置配置有可灵活调节雾化喷嘴800的喷射角和摆动幅度的喷嘴摆动驱动机构，实现对每一个雾化喷嘴800覆盖范围的控制，适应不同板坯的喷射需求。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种喷嘴摆动驱动机构，其特征在于：包括：

机座；

喷射轴(100)，可转动安装于机座上；

摆动组件(200)，包括转动驱动单元、与转动驱动单元传动连接的凸轮盘(210)，所述凸轮盘(210)的轴线呈前后延伸设置；

连杆组件(300)，包括连杆体(310)、曲柄体(320)，所述连杆体(310)和曲柄体(320)均为可调节长度的伸缩杆体结构，所述连杆体(310)的一端与凸轮盘(210)传动铰接，所述连杆体(310)的另一端与曲柄体(320)的一端铰接，所述曲柄体(320)的另一端与喷射轴(100)固定连接；

所述曲柄体(320)包括第一螺杆(321)、与第一螺杆(321)一端可转动固定连接的连接座(322)、螺纹套在第一螺杆(321)上的滑动螺母座(323)，所述连杆体(310)的所述另一端与滑动螺母座(323)铰接，所述连接座(322)与喷射轴(100)固定连接；

所述连杆体(310)包括连接管(311)、与连接管(311)一端同轴螺纹连接的第二螺杆(312)、与第二螺杆(312)伸出端可转动固定连接的铰接座(313)，所述铰接座(313)与滑动螺母座(323)铰接，所述连接管(311)的另一端与凸轮盘(210)传动铰接；

所述喷射轴(100)设有多个，所述喷射轴(100)呈前后延伸设置，多个喷射轴(100)呈左右间隔排列设置，所述连杆组件(300)也设置有多个，其中一个连杆组件(300)连接于最左侧的喷射轴(100)与摆动组件(200)之间，其他所述连杆组件(300)连接与相邻两个喷射轴(100)之间，相邻两个喷射轴(100)之间的连杆体(310)的两端分别与相邻两个曲柄体(320)的上端铰接。

2.根据权利要求1所述的一种喷嘴摆动驱动机构，其特征在于：所述第一螺杆(321)的另一端同轴固定连接有第一螺栓帽(324)。

3.根据权利要求1所述的一种喷嘴摆动驱动机构，其特征在于：所述第二螺杆(312)的伸出端同轴固定连接有第二螺栓帽(314)，所述第二螺栓帽(314)的外端与铰接座(313)可转动固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种喷嘴摆动驱动机构，其特征在于：所述摆动组件(200)还包括摆杆(220)，所述摆杆(220)的一端与机座铰接，在所述凸轮盘(210)其中一个端面上设置有环形的凸轮槽(211)，所述摆杆(220)的另一端连接有与凸轮槽(211)滑动连接的滚轴(221)，所述连杆体(310)与摆杆(220)的所述另一端铰接。

5.一种双金属板的制造装置，其特征在于：包括如权利要求1至4任意一项所述喷嘴摆动驱动机构、结晶器(400)、喷射腔室(500)、加热机构(600)、平板轧机(700)，在所述结晶器(400)的出口连接有可把结晶器(400)内的金属液制成板坯的连铸成形冷凝段(410)，所述连铸成形冷凝段(410)设置于喷射腔室(500)内，所述连铸成形冷凝段(410)的出口端与喷射腔室(500)的出口对接，在所述喷射轴(100)上设有设置于连铸成形冷凝段(410)上方的雾化喷嘴(800)，所述喷射轴(100)的轴向沿板坯的输送方向延伸，所述加热机构(600)、平板轧机(700)从前往后依次设置于喷射腔室(500)的出口旁侧。

6.一种双金属板的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

a)、准备如权利要求5所述的双金属板的制造装置；

b)、在喷射腔室(500)内充入惰性气体；

c)、结晶器(400)中的第一金属液经过连铸成形冷凝段(410)成形为连铸板坯；

d)、在连铸板坯冷凝到适当温度的产线区间，通过雾化喷嘴(800)把第二金属液喷射至连铸板坯表面上形成双金属板坯；

双金属板坯经过加热机构(600)加热后，最后通过平板轧机(700)轧制成目标厚度的双金属板材。

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