CN111451463A - 一种具有搅拌振动装置的高精银铜棒材半连铸浇铸设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半连铸浇铸控流装置技术领域，具体是涉及一种具有搅拌振动装置的高精银铜棒材半连铸浇铸设备，包括有半连铸中间包、端部固定架、转轴、升降机构、旋转机构、流量调节机构、石墨套件、顶盖和控制器；端部固定架安装在半连铸中间包上，转轴可旋转地安装在端部固定架上，升降机构和旋转机构安装在端部固定架上，升降机构输出端与转轴上端相互卡接，旋转机构的输出端与升降机构周壁啮合，旋转机构的工作端沿着转轴轴线设置在转轴周壁上，流量调节机构安装在半连铸中间包底部，石墨套件安装在半连铸中间包底端并与半连铸中间包内部连通，顶盖可开合地设置在半连铸中间包上端；该方案成型材料性质更加优良，降低了人力成本，提高了生产效率。

Description

一种具有搅拌振动装置的高精银铜棒材半连铸浇铸设备

技术领域

本发明涉及半连铸浇注控流装置技术领域，具体是涉及一种具有搅拌振动装置的高精银铜棒材半连铸浇铸设备。

背景技术

半浇铸工业生产银铜棒材原先直接向铜液中投入银的一次熔炼工艺。该工艺的缺点是:(1)银的烧损严重。按0.25投入铜液的银,生产出的银铜合金含银量仅能达到0.08％左右,约有60％的银被氧化烧损掉；(2)银铜合金铸锭偏析严重；制成的银铜合金型材抗拉强度及硬度低于标准要求。后经采用银铜中间合金二次熔炼工艺以后,银铜合金型材的含银量、金相组织及机械性能等方面,都达到了使用要求。

目前，国内立式半连铸铸锭生产中一般采用单管集中供流，即通过一根石墨导流管向结晶器中注入熔体，大端面铸锭有时在垂直导流管下方安装能够向水平方向分流的石墨组件。单管集中供流使高温金属液直冲结晶器中心增加液穴深度，铸锭中心容易产生各种收缩缺陷，为保证产品质量不得不降低铸造速度；金属液直冲结晶器中心导致金属液翻腾剧烈，容易卷气夹渣。仅在水平两个方向分流，使得结晶器内各处金属液的温度不一致，结晶器收缩变形不一致。因此其结构有待于进一步改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有搅拌振动装置的高精银铜棒材半连铸浇铸设备，该技术方案解决了上述问题，通过振动和搅拌减少了浇铸偏析的问题，成型材料性质更加优良，可方便的更换配件，降低了人力成本，避免了卷气和夹渣，提高了生产效率。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

一种具有搅拌振动装置的高精银铜棒材半连铸浇铸设备，其特征在于，包括有半连铸中间包、端部固定架、转轴、升降机构、旋转机构、流量调节机构、石墨套件、顶盖和控制器；

端部固定架安装在半连铸中间包上端并遮挡半连铸中间包部分开口，转轴可旋转地安装在端部固定架上并与半连铸中间包轴线共线，升降机构和旋转机构安装在端部固定架上，升降机构输出端与转轴上端相互卡接使两者可以同步地沿着转轴轴线方向运动，旋转机构的输出端与升降机构周壁啮合传动，旋转机构的工作端沿着转轴轴线设置在转轴周壁上，流量调节机构安装在半连铸中间包底部，工作状态下转轴下端与流量调节机构输入端啮合传动，石墨套件安装在半连铸中间包底端并与半连铸中间包内部连通，顶盖可开合地设置在半连铸中间包上端未被端部固定架遮挡的部分，升降机构、旋转机构均与控制器电连接。

作为一种具有搅拌振动装置的高精银铜棒材半连铸浇铸设备的一种优选方案，所述转轴设有环形凹槽、第一外齿圈和第二外齿圈；环形凹槽、第一外齿圈和第二外齿圈分别自上而下沿转轴轴线分布在转轴外壁上，环形凹槽上下两侧的槽壁分别与升降机构输出端的上下两侧相互抵接从而与升降机构输出端形成卡接，第一外齿圈与旋转机构输出端啮合，第一外齿圈还与升降机构、旋转机构沿轴线方向滑动连接，第二外齿圈可与流量调节机构输入端相互啮合。

作为一种具有搅拌振动装置的高精银铜棒材半连铸浇铸设备的一种优选方案，所述升降机构包括有升降驱动组件、第一轴承和密封组件；升降机构至少设置一组，升降驱动组件安装在端部固定架上，第一轴承外圈与升降驱动组件输出端过盈配合，第一轴承内圈与半连铸中间包过盈配合，密封组件安装在端部固定架上并处于半连铸中间包轴线位置上，密封组件内侧活动端与转轴相互啮合且可以围绕轴线发生旋转，升降驱动组件与控制器电连接。

作为一种具有搅拌振动装置的高精银铜棒材半连铸浇铸设备的一种优选方案，所述升降驱动组件包括有驱动器固定板、导向滑轨、枕块、直线驱动器、滑块、第一铰接座、铰接杆、第二铰接座和第一轴承座；驱动器固定板固定安装在半连铸中间包上，导向滑轨沿半连铸中间包径向设置在驱动器固定板上，枕块设置在导向滑轨靠近半连铸中间包轴线的一段并且高度高于导向滑轨,直线驱动器安装在驱动器固定板上，滑块与导向滑轨滑动连接且与直线驱动器输出端固定连接，第一铰接座安装在滑块上，第二铰接座安装在第一轴承座侧壁上，铰接杆两端分别与第一铰接座、第二铰接座铰接，第一轴承座内壁与第一轴承外圈过盈配合，直线驱动器与控制器电连接。

作为一种具有搅拌振动装置的高精银铜棒材半连铸浇铸设备的一种优选方案，所述密封组件包括有第二轴承座、第二轴承和第一内齿环；第二轴承座中间设有供转轴穿过的过孔，第二轴承外圈与第二轴承座内壁过盈配合，第二轴承内圈与第一内齿环过盈配合，第一内齿环与转轴啮合。

作为一种具有搅拌振动装置的高精银铜棒材半连铸浇铸设备的一种优选方案，所述旋转机构包括有螺旋扇叶和旋转驱动组件；螺旋扇叶围绕转轴轴线安装在转轴周壁上，旋转驱动组件安装在端部固定架上且输出端与转轴上端啮合传动，旋转驱动组件与控制器电连接。

作为一种具有搅拌振动装置的高精银铜棒材半连铸浇铸设备的一种优选方案，所述旋转驱动组件包括有涡轮固定座、涡轮、蜗杆固定座、蜗杆和旋转驱动器；涡轮固定座安装在端部固定架上端并位于半连铸中间包轴线位置，涡轮内圈设有与转轴啮合的齿圈，涡轮上下两端分别与涡轮固定座内壁上下两侧抵接，蜗杆固定座对称地设置在端部固定架两侧，蜗杆两端分别可旋转地设置在蜗杆固定座上，蜗杆与涡轮啮合，旋转驱动器安装在端部固定架上且输出端与蜗杆端部固定连接，旋转驱动器与控制器电连接。

作为一种具有搅拌振动装置的高精银铜棒材半连铸浇铸设备的一种优选方案，所述流量调节机构包括有定位环、旋转盘、开口、第三轴承和螺旋通槽；定位环安装在半连铸中间包内侧底面上且与半连铸中间包轴线共线，旋转盘可旋转地安装在定位环上，旋转盘底部与半连铸中间包内侧底面贴合，开口开设在旋转盘底部外缘上，旋转盘内圈设有与转轴啮合的内齿圈，第三轴承外圈与旋转盘内壁过盈配合，第三轴承内圈与定位环外壁过盈配合，螺旋通槽开设在半连铸中间包底部并与石墨套件上端连通，旋转盘旋转时开口从螺旋通槽上方经过。

作为一种具有搅拌振动装置的高精银铜棒材半连铸浇铸设备的一种优选方案，所述石墨套件包括有石墨外套安装架、石墨外套和浇铸口；石墨外套安装架顶端与半连铸中间包底部固定连接且顶端与流量调节机构底部连通，石墨外套可拆卸地安装在石墨外套安装架上，浇铸口围绕石墨外套轴线均匀分布在石墨外套周壁上且浇铸口输出方向倾斜向上设置。

作为一种具有搅拌振动装置的高精银铜棒材半连铸浇铸设备的一种优选方案，所述顶盖包括有开合门扇、第一铰接耳、第二铰接耳、连接轴和锁扣；第一铰接耳和第二铰接耳分别设置在开合门扇和半连铸中间包侧面，第一铰接耳、第二铰接耳均与连接轴铰接，锁扣安装在开合门扇相互间的连接处。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

工作状态下工作人员打开顶盖使半连铸中间包开口敞开，然后向半连铸中间包内注入银铜中间合金浇铸熔体。初始状态下转轴整体在半连铸中间包内处于较低位置，工作人员通过控制器发送信号给升降机构,升降机构收到信号后其端部带动转轴沿其自身轴线上升从而解除转轴底端与流量调节机构的啮合。然后控制器发送信号给旋转机构,旋转机构收到信号后其驱动端驱动与之啮合的转轴转动，转轴转动时安装在转轴周壁上的旋转机构工作端对半连铸中间包内的熔体进行搅动同时还将熔体匀速地向上翻动进一步使其搅拌均匀防止偏析。工作状态下顶盖处于关闭状态以避免卷气。当控制器控制升降机构输出端带着转轴反复进行快速升降运动时又对熔体起到振动的效果，进一步使半连铸中间包内上下层的熔体得到充分的对流以提高混合效果。当需要对半连铸中间包底部浇铸流量进行调节时通过控制器发送信号给升降机构,升降机构带动转轴向下移动使转轴底端与流量调节机构输入端啮合，然后控制器再次发送信号给旋转机构,旋转机构收到信号后再次驱动转轴旋转。转轴旋转时带动与其啮合的流量调节机构工作端旋转以改变半连铸中间包底部开口的截面面积，从而达到改变半连铸中间包底部熔体流量的目的。半连铸中间包内的熔体从半连铸中间包底部进入与其连通的石墨套件内，石墨套件底部出口围绕石墨套件轴线设置在石墨套件工作端周壁上且输出角度向上倾斜。如此起到分流的效果，有效避免夹渣和卷气，且分流后浇铸平缓可以采取较快的铸造速度。石墨套件出口角度倾斜设置有助于使流入结晶器的氧化物和渣子上浮，同时多孔分流减小了结晶器因受热不均产生的变形，延长了使用寿命。

1、通过振动和搅拌减少了浇铸偏析的问题，成型材料性质更加优良；

2、可方便的更换配件，降低了人力成本；

3、避免了卷气和夹渣，提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明的立体图一；

图2为本发明的正视图；

图3为图2中A-A方向剖视图；

图4为本发明的局部立体图一；

图5为本发明的立体图二；

图6为本发明的升降机构立体图；

图7为本发明的密封组件立体图；

图8为本发明的流量调节机构立体图；

图9为本发明的石墨套件立体图；

图10为本发明的局部立体分解图。

图中标号为：

1、半连铸中间包；

2、端部固定架；

3、转轴；3a、环形凹槽；3b、第一外齿圈；3c、第二外齿圈；

4、升降机构；4a、升降驱动组件；4a1、驱动器固定板；4a2、导向滑轨；4a3、枕块；4a4、直线驱动器；4a5、滑块；4a6、第一铰接座；4a7、铰接杆；4a8、第二铰接座；4a9、第一轴承座；4b、第一轴承；4c、密封组件；4c1、第二轴承座；4c2、第二轴承；4c3、第一内齿环；

5、旋转机构；5a、螺旋扇叶；5b、旋转驱动组件；5b1、涡轮固定座；5b2、涡轮；5b3、蜗杆固定座；5b4、蜗杆；5b5、旋转驱动器；

6、流量调节机构；6a、定位环；6b、旋转盘；6c、开口；6d、第三轴承；6e、螺旋通槽；

7、石墨套件；7a、石墨外套安装架；7b、石墨外套；7c、浇铸口；

8、顶盖；8a、开合门扇；8b、第一铰接耳；8c、第二铰接耳；8d、连接轴；8e、锁扣。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1、图3所示，一种具有搅拌振动装置的高精银铜棒材半连铸浇铸设备，其特征在于，包括有半连铸中间包1、端部固定架2、转轴3、升降机构4、旋转机构5、流量调节机构6、石墨套件7、顶盖8和控制器；

端部固定架2安装在半连铸中间包1上端并遮挡半连铸中间包1部分开口，转轴3可旋转地安装在端部固定架2上并与半连铸中间包1轴线共线，升降机构4和旋转机构5安装在端部固定架2上，升降机构4输出端与转轴3上端相互卡接使两者可以同步地沿着转轴3轴线方向运动，旋转机构5的输出端与升降机构4周壁啮合传动，旋转机构5的工作端沿着转轴3轴线设置在转轴3周壁上，流量调节机构6安装在半连铸中间包1底部，工作状态下转轴3下端与流量调节机构6输入端啮合传动，石墨套件7安装在半连铸中间包1底端并与半连铸中间包1内部连通，顶盖8可开合地设置在半连铸中间包1上端未被端部固定架2遮挡的部分，升降机构4、旋转机构5均与控制器电连接。

工作状态下工作人员打开顶盖8使半连铸中间包1开口敞开，然后向半连铸中间包1内注入银铜中间合金浇铸熔体。初始状态下转轴3整体在半连铸中间包1内处于较低位置，工作人员通过控制器发送信号给升降机构4,升降机构4收到信号后其端部带动转轴3沿其自身轴线上升从而解除转轴3底端与流量调节机构6的啮合。然后控制器发送信号给旋转机构5,旋转机构5收到信号后其驱动端驱动与之啮合的转轴3转动，转轴3转动时安装在转轴3周壁上的旋转机构5工作端对半连铸中间包1内的熔体进行搅动同时还将熔体匀速地向上翻动进一步使其搅拌均匀防止偏析。工作状态下顶盖8处于关闭状态以避免卷气。当控制器控制升降机构4输出端带着转轴3反复进行快速升降运动时又对熔体起到振动的效果，进一步使半连铸中间包1内上下层的熔体得到充分的对流以提高混合效果。当需要对半连铸中间包1底部浇铸流量进行调节时通过控制器发送信号给升降机构4,升降机构4带动转轴3向下移动使转轴3底端与流量调节机构6输入端啮合，然后控制器再次发送信号给旋转机构5,旋转机构5收到信号后再次驱动转轴3旋转。转轴3旋转时带动与其啮合的流量调节机构6工作端旋转以改变半连铸中间包1底部开口的截面面积，从而达到改变半连铸中间包1底部熔体流量的目的。半连铸中间包1内的熔体从半连铸中间包1底部进入与其连通的石墨套件7内，石墨套件7底部出口围绕石墨套件7轴线设置在石墨套件7工作端周壁上且输出角度向上倾斜。如此起到分流的效果，有效避免夹渣和卷气，且分流后浇铸平缓可以采取较快的铸造速度。石墨套件7出口角度倾斜设置有助于使流入结晶器的氧化物和渣子上浮，同时多孔分流减小了结晶器因受热不均产生的变形，延长了使用寿命。

如图4所示，所述转轴3设有环形凹槽3a、第一外齿圈3b和第二外齿圈3c；环形凹槽3a、第一外齿圈3b和第二外齿圈3c分别自上而下沿转轴3轴线分布在转轴3外壁上，环形凹槽3a上下两侧的槽壁分别与升降机构4输出端的上下两侧相互抵接从而与升降机构4输出端形成卡接，第一外齿圈3b与旋转机构5输出端啮合，第一外齿圈3b还与升降机构4、旋转机构5沿轴线方向滑动连接，第二外齿圈3c可与流量调节机构6输入端相互啮合。

环形凹槽3a通过两端与升降机构4输出端的相互抵接使两者可以同步地沿轴线方向运动从而实现了环形凹槽3a的整体升降。第一外齿圈3b一方面与旋转机构5啮合以实现对转轴3整体的旋转驱动，另一方面通过啮合对轴向的相互滑动产生了导向的作用。第一外齿圈3b通过与升降机构4的滑动连接保证了密封性，避免半连铸中间包1内的热气上涌。第二外齿圈3c通过随转轴3升降从而切换与石墨套件7之间的连接关系，当第二外齿圈3c与石墨套件7啮合时驱动石墨套件7工作端随转轴3整体一同旋转。而当第二外齿圈3c解除与石墨套件7的啮合关系时可驱动旋转机构5工作端快速地在半连铸中间包1内旋转从而对熔体起到搅拌作用。

如图3、图5所示，所述升降机构4包括有升降驱动组件4a、第一轴承4b和密封组件4c；升降机构4至少设置一组，升降驱动组件4a安装在端部固定架2上，第一轴承4b外圈与升降驱动组件4a输出端过盈配合，第一轴承4b内圈与半连铸中间包1过盈配合，密封组件4c安装在端部固定架2上并处于半连铸中间包1轴线位置上，密封组件4c内侧活动端与转轴3相互啮合且可以围绕轴线发生旋转，升降驱动组件4a与控制器电连接。

控制器发送信号给升降驱动组件4a,升降驱动组件4a收到信号后驱动其输出端沿转轴3轴线方向做升降运动从而实现对转轴3的升降。第一轴承4b安装在升降驱动组件4a活动端和转轴3之间使转轴3可以流畅地做周向旋转，以保证旋转机构5的驱动效果。密封组件4c与转轴3之间的啮合并不是为了起到传动效果，而是为了保证当转轴3沿轴线方向运动时密封组件4c始终与其紧密贴合从而起到密封效果，防止半连铸中间包1内的熔体热量上涌。

如图6所示，所述升降驱动组件4a包括有驱动器固定板4a1、导向滑轨4a2、枕块4a3、直线驱动器4a4、滑块4a5、第一铰接座4a6、铰接杆4a7、第二铰接座4a8和第一轴承座4a9；驱动器固定板4a1固定安装在半连铸中间包1上，导向滑轨4a2沿半连铸中间包1径向设置在驱动器固定板4a1上，枕块4a3设置在导向滑轨4a2靠近半连铸中间包1轴线的一段并且高度高于导向滑轨4a2,直线驱动器4a4安装在驱动器固定板4a1上，滑块4a5与导向滑轨4a2滑动连接且与直线驱动器4a4输出端固定连接，第一铰接座4a6安装在滑块4a5上，第二铰接座4a8安装在第一轴承座4a9侧壁上，铰接杆4a7两端分别与第一铰接座4a6、第二铰接座4a8铰接，第一轴承座4a9内壁与第一轴承4b外圈过盈配合，直线驱动器4a4与控制器电连接。

第一轴承座4a9位所述的升降驱动组件4a输出端，直线驱动器4a4为单轴气缸。控制器发送信号给直线驱动器4a4,直线驱动器4a4收到信号后其输出端带着滑块4a5沿着导向滑轨4a2做直线运动，又通过第一铰接座4a6、铰接杆4a7和第二铰接座4a8形成的连杆作用推动第一轴承座4a9沿转轴3轴线方向运动。枕块4a3的高度高于导向滑轨4a2使铰接杆4a7运动到最低处仍然与导向滑轨4a2上端面有一定夹角，便于铰接杆4a7发力，确保对转轴3的抬升效果。

如图7所示，所述密封组件4c包括有第二轴承座4c1、第二轴承4c2和第一内齿环4c3；第二轴承座4c1中间设有供转轴3穿过的过孔，第二轴承4c2外圈与第二轴承座4c1内壁过盈配合，第二轴承4c2内圈与第一内齿环4c3过盈配合，第一内齿环4c3与转轴3啮合。

密封组件4c整体既起到了密封效果也对转轴3起到固定的作用使其始终处于半连铸中间包1轴线上。第二轴承4c2保证了第一内齿环4c3可以流畅地随转轴3一同旋转，从而保证了轴线方向的密封性。

如图2、图4所示，所述旋转机构5包括有螺旋扇叶5a和旋转驱动组件5b；螺旋扇叶5a围绕转轴3轴线安装在转轴3周壁上，旋转驱动组件5b安装在端部固定架2上且输出端与转轴3上端啮合传动，旋转驱动组件5b与控制器电连接。

控制器发送信号给旋转驱动组件5b,旋转驱动组件5b收到信号后开始工作，旋转驱动组件5b输出端驱动与之啮合的转轴3围绕自身轴线方向做旋转运动，转轴3带动螺旋扇叶5a一同旋转从而对半连铸中间包1内的熔体进行搅拌。螺旋扇叶5a的螺旋向上设置，从而可以带动半连铸中间包1内底部的熔体向上流动形成上下层之间的对流，使搅拌更加均匀充分。

如图5所示，所述旋转驱动组件5b包括有涡轮固定座5b1、涡轮5b2、蜗杆固定座5b3、蜗杆5b4和旋转驱动器5b5；涡轮固定座5b1安装在端部固定架2上端并位于半连铸中间包1轴线位置，涡轮5b2内圈设有与转轴3啮合的齿圈，涡轮5b2上下两端分别与涡轮固定座5b1内壁上下两侧抵接，蜗杆固定座5b3对称地设置在端部固定架2两侧，蜗杆5b4两端分别可旋转地设置在蜗杆固定座5b3上，蜗杆5b4与涡轮5b2啮合，旋转驱动器5b5安装在端部固定架2上且输出端与蜗杆5b4端部固定连接，旋转驱动器5b5与控制器电连接。

所述旋转驱动器5b5为安装有减速机的伺服电机。控制器发送信号给旋转驱动器5b5,旋转驱动器5b5输出端带动涡轮5b2在蜗杆固定座5b3上旋转。涡轮5b2进而驱动涡轮5b2旋转，涡轮5b2驱动与其啮合的转轴3围绕自身轴线旋转。通过涡轮固定座5b1对涡轮5b2端面的抵接，使涡轮5b2无法进行轴线方向的运动，保证了涡轮5b2与蜗杆5b4始终啮合。同时涡轮5b2又不会限制转轴3发生轴线方向的滑动，保证了升降机构4对转轴3的升降效果。旋转驱动组件5b整体的蜗轮蜗杆传动结构有助于提供精准的旋转驱动效果，且输出端可以对转轴3提供足够的驱动力。

如图8所示，所述流量调节机构6包括有定位环6a、旋转盘6b、开口6c、第三轴承6d和螺旋通槽6e；定位环6a安装在半连铸中间包1内侧底面上且与半连铸中间包1轴线共线，旋转盘6b可旋转地安装在定位环6a上，旋转盘6b底部与半连铸中间包1内侧底面贴合，开口6c开设在旋转盘6b底部外缘上，旋转盘6b内圈设有与转轴3啮合的内齿圈，第三轴承6d外圈与旋转盘6b内壁过盈配合，第三轴承6d内圈与定位环6a外壁过盈配合，螺旋通槽6e开设在半连铸中间包1底部并与石墨套件7上端连通，旋转盘6b旋转时开口6c从螺旋通槽6e上方经过。

当转轴3下降到底端与旋转盘6b内侧啮合传动时，旋转盘6b随着转轴3一同旋转，第三轴承6d保证了旋转的流畅性，螺旋通槽6e与开口6c共同形成熔体流出半连铸中间包1的通路，螺旋通槽6e的宽度随着其围绕半连铸中间包1轴线旋转而均匀变化，当旋转盘6b旋转时开口6c与螺旋通槽6e之间形成的通路截面也发生均匀变化。因此实现了对进入石墨套件7内的熔体流量的调节。

如图9所示，所述石墨套件7包括有石墨外套安装架7a、石墨外套7b和浇铸口7c；石墨外套安装架7a顶端与半连铸中间包1底部固定连接且顶端与流量调节机构6底部连通，石墨外套7b可拆卸地安装在石墨外套安装架7a上，浇铸口7c围绕石墨外套7b轴线均匀分布在石墨外套7b周壁上且浇铸口7c输出方向倾斜向上设置。

石墨外套7b和石墨外套安装架7a通过法兰连接。石墨外套7b因长期与高温熔体接触，因此需要定期更换，通过法兰连接有利于降低工作人员工作强度，另一方面也提高了设备的使用寿命。浇铸口7c起到分流的效果，有效避免夹渣和卷气，且分流后浇铸平缓可以采取较快的铸造速度。浇铸口7c角度倾斜设置有助于使流入结晶器的氧化物和渣子上浮，同时多孔分流减小了结晶器因受热不均产生的变形，延长了使用寿命。

如图10所示，所述顶盖8包括有开合门扇8a、第一铰接耳8b、第二铰接耳8c、连接轴8d和锁扣8e；第一铰接耳8b和第二铰接耳8c分别设置在开合门扇8a和半连铸中间包1侧面，第一铰接耳8b、第二铰接耳8c均与连接轴8d铰接，锁扣8e安装在开合门扇8a相互间的连接处。

通过第一铰接耳8b、第二铰接耳8c和连接轴8d的铰接使开合门扇8a可以方便地围绕半连铸中间包1侧壁开合。通过锁扣8e使两个开合门扇8a相互固定从而实现半连铸中间包1上端开口的闭合。

本发明的工作原理：

工作状态下工作人员打开顶盖8使半连铸中间包1开口敞开，然后向半连铸中间包1内注入银铜中间合金浇铸熔体。初始状态下转轴3整体在半连铸中间包1内处于较低位置，工作人员通过控制器发送信号给升降机构4,升降机构4收到信号后其端部带动转轴3沿其自身轴线上升从而解除转轴3底端与流量调节机构6的啮合。然后控制器发送信号给旋转机构5,旋转机构5收到信号后其驱动端驱动与之啮合的转轴3转动，转轴3转动时安装在转轴3周壁上的旋转机构5工作端对半连铸中间包1内的熔体进行搅动同时还将熔体匀速地向上翻动进一步使其搅拌均匀防止偏析。工作状态下顶盖8处于关闭状态以避免卷气。当控制器控制升降机构4输出端带着转轴3反复进行快速升降运动时又对熔体起到振动的效果，进一步使半连铸中间包1内上下层的熔体得到充分的对流以提高混合效果。当需要对半连铸中间包1底部浇铸流量进行调节时通过控制器发送信号给升降机构4,升降机构4带动转轴3向下移动使转轴3底端与流量调节机构6输入端啮合，然后控制器再次发送信号给旋转机构5,旋转机构5收到信号后再次驱动转轴3旋转。转轴3旋转时带动与其啮合的流量调节机构6工作端旋转以改变半连铸中间包1底部开口的截面面积，从而达到改变半连铸中间包1底部熔体流量的目的。半连铸中间包1内的熔体从半连铸中间包1底部进入与其连通的石墨套件7内，石墨套件7底部出口围绕石墨套件7轴线设置在石墨套件7工作端周壁上且输出角度向上倾斜。如此起到分流的效果，有效避免夹渣和卷气，且分流后浇铸平缓可以采取较快的铸造速度。石墨套件7出口角度倾斜设置有助于使流入结晶器的氧化物和渣子上浮，同时多孔分流减小了结晶器因受热不均产生的变形，延长了使用寿命。

Claims (10)

1.一种具有搅拌振动装置的高精银铜棒材半连铸浇铸设备，其特征在于，包括有半连铸中间包(1)、端部固定架(2)、转轴(3)、升降机构(4)、旋转机构(5)、流量调节机构(6)、石墨套件(7)、顶盖(8)和控制器；

端部固定架(2)安装在半连铸中间包(1)上端并遮挡半连铸中间包(1)部分开口，转轴(3)可旋转地安装在端部固定架(2)上并与半连铸中间包(1)轴线共线，升降机构(4)和旋转机构(5)安装在端部固定架(2)上，升降机构(4)输出端与转轴(3)上端相互卡接使两者可以同步地沿着转轴(3)轴线方向运动，旋转机构(5)的输出端与升降机构(4)周壁啮合传动，旋转机构(5)的工作端沿着转轴(3)轴线设置在转轴(3)周壁上，流量调节机构(6)安装在半连铸中间包(1)底部，工作状态下转轴(3)下端与流量调节机构(6)输入端啮合传动，石墨套件(7)安装在半连铸中间包(1)底端并与半连铸中间包(1)内部连通，顶盖(8)可开合地设置在半连铸中间包(1)上端未被端部固定架(2)遮挡的部分，升降机构(4)、旋转机构(5)均与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有搅拌振动装置的高精银铜棒材半连铸浇铸设备，其特征在于，所述转轴(3)设有环形凹槽(3a)、第一外齿圈(3b)和第二外齿圈(3c)；环形凹槽(3a)、第一外齿圈(3b)和第二外齿圈(3c)分别自上而下沿转轴(3)轴线分布在转轴(3)外壁上，环形凹槽(3a)上下两侧的槽壁分别与升降机构(4)输出端的上下两侧相互抵接从而与升降机构(4)输出端形成卡接，第一外齿圈(3b)与旋转机构(5)输出端啮合，第一外齿圈(3b)还与升降机构(4)、旋转机构(5)沿轴线方向滑动连接，第二外齿圈(3c)可与流量调节机构(6)输入端相互啮合。

3.根据权利要求1所述的一种具有搅拌振动装置的高精银铜棒材半连铸浇铸设备，其特征在于，所述升降机构(4)包括有升降驱动组件(4a)、第一轴承(4b)和密封组件(4c)；升降机构(4)至少设置一组，升降驱动组件(4a)安装在端部固定架(2)上，第一轴承(4b)外圈与升降驱动组件(4a)输出端过盈配合，第一轴承(4b)内圈与半连铸中间包(1)过盈配合，密封组件(4c)安装在端部固定架(2)上并处于半连铸中间包(1)轴线位置上，密封组件(4c)内侧活动端与转轴(3)相互啮合且可以围绕轴线发生旋转，升降驱动组件(4a)与控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的一种具有搅拌振动装置的高精银铜棒材半连铸浇铸设备，其特征在于，所述升降驱动组件(4a)包括有驱动器固定板(4a1)、导向滑轨(4a2)、枕块(4a3)、直线驱动器(4a4)、滑块(4a5)、第一铰接座(4a6)、铰接杆(4a7)、第二铰接座(4a8)和第一轴承座(4a9)；驱动器固定板(4a1)固定安装在半连铸中间包(1)上，导向滑轨(4a2)沿半连铸中间包(1)径向设置在驱动器固定板(4a1)上，枕块(4a3)设置在导向滑轨(4a2)靠近半连铸中间包(1)轴线的一段并且高度高于导向滑轨(4a2),直线驱动器(4a4)安装在驱动器固定板(4a1)上，滑块(4a5)与导向滑轨(4a2)滑动连接且与直线驱动器(4a4)输出端固定连接，第一铰接座(4a6)安装在滑块(4a5)上，第二铰接座(4a8)安装在第一轴承座(4a9)侧壁上，铰接杆(4a7)两端分别与第一铰接座(4a6)、第二铰接座(4a8)铰接，第一轴承座(4a9)内壁与第一轴承(4b)外圈过盈配合，直线驱动器(4a4)与控制器电连接。

5.根据权利要求3所述的一种具有搅拌振动装置的高精银铜棒材半连铸浇铸设备，其特征在于，所述密封组件(4c)包括有第二轴承座(4c1)、第二轴承(4c2)和第一内齿环(4c3)；第二轴承座(4c1)中间设有供转轴(3)穿过的过孔，第二轴承(4c2)外圈与第二轴承座(4c1)内壁过盈配合，第二轴承(4c2)内圈与第一内齿环(4c3)过盈配合，第一内齿环(4c3)与转轴(3)啮合。

6.根据权利要求1所述的一种具有搅拌振动装置的高精银铜棒材半连铸浇铸设备，其特征在于，所述旋转机构(5)包括有螺旋扇叶(5a)和旋转驱动组件(5b)；螺旋扇叶(5a)围绕转轴(3)轴线安装在转轴(3)周壁上，旋转驱动组件(5b)安装在端部固定架(2)上且输出端与转轴(3)上端啮合传动，旋转驱动组件(5b)与控制器电连接。

7.根据权利要求6所述的一种具有搅拌振动装置的高精银铜棒材半连铸浇铸设备，其特征在于，所述旋转驱动组件(5b)包括有涡轮固定座(5b1)、涡轮(5b2)、蜗杆固定座(5b3)、蜗杆(5b4)和旋转驱动器(5b5)；涡轮固定座(5b1)安装在端部固定架(2)上端并位于半连铸中间包(1)轴线位置，涡轮(5b2)内圈设有与转轴(3)啮合的齿圈，涡轮(5b2)上下两端分别与涡轮固定座(5b1)内壁上下两侧抵接，蜗杆固定座(5b3)对称地设置在端部固定架(2)两侧，蜗杆(5b4)两端分别可旋转地设置在蜗杆固定座(5b3)上，蜗杆(5b4)与涡轮(5b2)啮合，旋转驱动器(5b5)安装在端部固定架(2)上且输出端与蜗杆(5b4)端部固定连接，旋转驱动器(5b5)与控制器电连接。

8.根据权利要求1所述的一种具有搅拌振动装置的高精银铜棒材半连铸浇铸设备，其特征在于，所述流量调节机构(6)包括有定位环(6a)、旋转盘(6b)、开口(6c)、第三轴承(6d)和螺旋通槽(6e)；定位环(6a)安装在半连铸中间包(1)内侧底面上且与半连铸中间包(1)轴线共线，旋转盘(6b)可旋转地安装在定位环(6a)上，旋转盘(6b)底部与半连铸中间包(1)内侧底面贴合，开口(6c)开设在旋转盘(6b)底部外缘上，旋转盘(6b)内圈设有与转轴(3)啮合的内齿圈，第三轴承(6d)外圈与旋转盘(6b)内壁过盈配合，第三轴承(6d)内圈与定位环(6a)外壁过盈配合，螺旋通槽(6e)开设在半连铸中间包(1)底部并与石墨套件(7)上端连通，旋转盘(6b)旋转时开口(6c)从螺旋通槽(6e)上方经过。

9.根据权利要求1所述的一种具有搅拌振动装置的高精银铜棒材半连铸浇铸设备，其特征在于，所述石墨套件(7)包括有石墨外套安装架(7a)、石墨外套(7b)和浇铸口(7c)；石墨外套安装架(7a)顶端与半连铸中间包(1)底部固定连接且顶端与流量调节机构(6)底部连通，石墨外套(7b)可拆卸地安装在石墨外套安装架(7a)上，浇铸口(7c)围绕石墨外套(7b)轴线均匀分布在石墨外套(7b)周壁上且浇铸口(7c)输出方向倾斜向上设置。

10.根据权利要求1所述的一种具有搅拌振动装置的高精银铜棒材半连铸浇铸设备，其特征在于，所述顶盖(8)包括有开合门扇(8a)、第一铰接耳(8b)、第二铰接耳(8c)、连接轴(8d)和锁扣(8e)；第一铰接耳(8b)和第二铰接耳(8c)分别设置在开合门扇(8a)和半连铸中间包(1)侧面，第一铰接耳(8b)、第二铰接耳(8c)均与连接轴(8d)铰接，锁扣(8e)安装在开合门扇(8a)相互间的连接处。

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