CN112974746B - 用于连铸机结晶器振动框架的夹紧液压总成结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于连铸机结晶器振动框架的夹紧液压总成结构，本结构包括结晶器振动框架的夹紧装置以及设于夹紧装置四角的液压缸，液压缸通过若干液压接口连接，若干液压接口分别布置于夹紧装置三边形成门字形布置，门字形的开口侧邻近连铸机的弯曲段，若干液压接口分别位于夹紧装置四角以及三边的居中位置，液压接口包括同轴布置的两个法兰体、两根接管和密封圈，两根接管分别焊接于两个法兰体的内圈，两个法兰体通过螺栓连接，密封圈设于两个法兰体之间。本结构克服传统振动框架夹紧液压总成的缺陷，改进夹紧装置周边的液压接口布置及液压接口形式，避免液压管路及液压接口受损，确保夹紧液压总成的有效工况。

Description

用于连铸机结晶器振动框架的夹紧液压总成结构

技术领域

本发明涉及一种用于连铸机结晶器振动框架的的夹紧液压总成结构。

背景技术

连铸机主要由结晶器1、结晶器振动框架2、弯曲段3和扇形段4四大件所组成，如图1所示，钢水包5置于回转塔6上，钢水包5内钢水经中间罐7、结晶器1、弯曲段3、扇形段4后形成铸坯。其中，结晶器是铸坯成型的主要设备，结晶器振动框架用于支撑结晶器，使结晶器上下往复振动，并按给定的振幅、频率和波形偏斜特性沿连铸机半径作仿弧运动，使脱模更为容易。振动框架主要由液压缸、蝶形弹簧、板簧、夹紧装置和夹紧液压总成等组成。

夹紧液压总成为夹紧装置中的液压缸提供液压油供给，确保结晶器与振动框架正常拆装。如图2所示，夹紧液压总成为设置于夹紧装置8四周的液压接口9，该液压接口9多达27个且大多布置于夹紧装置8四角；液压接口9形式为锥口螺纹连接，如图3所示，液压接口9包括接头本体91、螺套92、接管93和密封圈94，螺套92与接管93通过止口连接后拧于接头本体91的螺纹段，密封圈94置于接头本体91与接管93之间，接管93尾端焊接液压接长管95；且整个夹紧液压总成的液压管路均采用硬管连接。

夹紧装置是固定锁紧结晶器与振动框架的重要部件，停机更换结晶器时，通过操作夹紧液压总成将液压缸顶起夹紧连杆，压缩碟形弹簧，使拉杆上升，取出夹紧连杆上插销，从而将结晶器从振动框架中拆走。同样，当结晶器安装入振动框架时，需插上插销，液压缸泄压，利用碟形弹簧的复原能力夹紧结晶器。

夹紧液压总成在实际使用中存在诸多问题，首先是连铸机浇铸生产过程中经常会发生漏钢、溢钢等异常情况，高温的钢水飞溅到夹紧液压总成上会造成液压管损坏、液压接口处密封圈损坏、漏油等突发状况，使得液压缸无法正常工作。一旦夹紧液压总成失效，会导致结晶器无法正常拆装更换。需在线进行气割破坏性拆除插销，使结晶器可以吊离振动框架；事后需立即对液压泄漏故障位置进行处理，不但处理所需时间较长且增加了检修成本，而且非计划停机时间的延长导致连铸产线产量下降。其次在停机更换结晶器和弯曲段时，吊运过程中时有拉坏夹紧液压总成管路的情况，由于采用硬管连接，各类弯头都是定制件，互换性较差，锥口螺纹连接的液压接口安装要求高，对定制件的尺寸要求也很高，新更换的定制件与原件不匹配时需整套进行更换。而且作业难度非常高，最终导致连铸机非计划停机时间延长。

再者，由于锥口螺纹连接的液压接口应用在振动框架容易产生螺纹松动，易造成如图3A部所示的异常间隙，导致螺纹口液压油泄漏，同时锥口螺纹连接对备件制作精度要求高，接管与接长管焊接而成，容易变形，且每个位置也不一样，互换性较差，安装后会造成泄漏情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于连铸机结晶器振动框架的夹紧液压总成结构，本结构克服传统振动框架夹紧液压总成的缺陷，改进夹紧装置周边的液压接口布置及液压接口形式，避免液压管路及液压接口受损，确保夹紧液压总成的有效工况。

为解决上述技术问题，本发明用于连铸机结晶器振动框架的夹紧液压总成结构包括结晶器振动框架的夹紧装置以及设于夹紧装置四角的液压缸，所述液压缸通过若干液压接口连接，所述若干液压接口分别布置于所述夹紧装置三边，形成门字形布置，所述门字形的开口侧邻近连铸机的弯曲段，所述若干液压接口分别位于所述夹紧装置四角以及三边的居中位置，所述若干液压接口包括同轴布置的两个法兰体、两根接管和密封圈，所述两根接管分别焊接于所述两个法兰体的内圈，所述两个法兰体通过螺栓连接，所述密封圈设于所述两个法兰体之间。

进一步，所述若干液压接口为十三个，其中，第一液压接口位于门字形的顶边居中位置并为液压总成液压油输入端，第二至第七液压接口位于门字形布局右侧，第二液压接口是液压总成居中段与右上段连接接口，第三液压接口是液压总成右上段延长接口，第四液压接口通过高压软管连接右上液压缸，第五液压接口为液压总成右上段与右下段连接接口，第六液压接口是液压总成右下段延长接口，第七液压接口通过高压软管连接右下液压缸，第八至第十三液压接口位于门字形布局左侧，第八液压接口是液压总成居中段与左上段连接接口，第九液压接口是液压总成左上段延长接口，第十液压接口通过高压软管连接左上液压缸，第十一液压接口是液压总成左上段与左下段连接接口，第十二液压接口是液压总成左下段延长接口，第十三液压接口通过高压软管连接左下液压缸。

进一步，所述第二至第七液压接口与第八至第十三液压接口在所述夹紧装置两侧对称布置。

进一步，所述第四液压接口、第七液压接口、第十液压接口和第十三液压接口的接长管与所述夹紧装置的液压缸之间采用高压软管连接。

进一步，本结构还包括防护挡板，所述防护挡板设于所述结晶器振动框架的周边并且遮挡所述若干液压接口的接长管与所述夹紧装置的液压缸之间连接的高压软管。

由于本发明用于连铸机结晶器振动框架的夹紧液压总成结构采用了上述技术方案，即本结构包括结晶器振动框架的夹紧装置以及设于夹紧装置四角的液压缸，液压缸通过若干液压接口连接，若干液压接口分别布置于夹紧装置三边形成门字形布置，门字形的开口侧邻近连铸机的弯曲段，若干液压接口分别位于夹紧装置四角以及三边的居中位置，液压接口包括同轴布置的两个法兰体、两根接管和密封圈，两根接管分别焊接于两个法兰体的内圈，两个法兰体通过螺栓连接，密封圈设于两个法兰体之间。本结构克服传统振动框架夹紧液压总成的缺陷，改进夹紧装置周边的液压接口布置及液压接口形式，避免液压管路及液压接口受损，确保夹紧液压总成的有效工况。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为连铸机主要结构示意图；

图2为传统夹紧液压总成液压接口布置示意图；

图3为传统液压接口结构示意图；

图4为本发明用于连铸机结晶器振动框架的夹紧液压总成结构示意图；

图5为本结构中液压接口结构示意图。

具体实施方式

实施例如图4和图5所示，本发明用于连铸机结晶器振动框架的夹紧液压总成结构包括结晶器振动框架的夹紧装置8以及设于夹紧装置8四角的液压缸81、82、83、84，所述液压缸通过若干液压接口9连接，所述若干液压接口9分别布置于所述夹紧装置8三边，形成门字形布置，所述门字形的开口侧邻近连铸机的弯曲段，所述若干液压接口9分别位于所述夹紧装置8四角以及三边的居中位置，所述若干液压接口9包括同轴布置的两个法兰体96、两根接管93和密封圈94，所述两根接管93分别焊接于所述两个法兰体96的内圈，所述两个法兰体96通过螺栓97连接，所述密封圈94设于所述两个法兰体96之间。

优选的，所述若干液压接口为十三个，其中，第一液压接口A位于门字形的顶边居中位置并为液压总成液压油输入端，第二至第七液压接口位于门字形布局右侧，第二液压接口B是液压总成居中段与右上段连接接口，第三液压接口C是液压总成右上段延长接口，第四液压接口D通过高压软管连接右上液压缸81，第五液压接口E为液压总成右上段与右下段连接接口，第六液压接口F是液压总成右下段延长接口，第七液压接口G通过高压软管连接右下液压缸82，第八至第十三液压接口位于门字形布局左侧，第八液压接口H是液压总成居中段与左上段连接接口，第九液压接口I是液压总成左上段延长接口，第十液压接口J通过高压软管连接左上液压缸83，第十一液压接口K是液压总成左上段与左下段连接接口，第十二液压接口L是液压总成左下段延长接口，第十三液压接口M通过高压软管连接左下液压缸84。

优选的，所述第二至第七液压接口与第八至第十三液压接口在所述夹紧装置8两侧对称布置。

优选的，所述第四液压接口D、第七液压接口G、第十液压接口J和第十三液压接口M的接长管与所述夹紧装置8的液压缸之间采用高压软管连接。

优选的，本结构还包括防护挡板，所述防护挡板设于所述结晶器振动框架的周边并且遮挡所述若干液压接口9的接长管与所述夹紧装置8的液压缸之间连接的高压软管。

传统夹紧液压总成主要由硬管连接组成，其接口、弯头和定制件比较多，并且连铸机在线生产过程中漏钢、高温等状况下，液压管路经常受损，停机检修吊运弯曲段过程中也有可能撞击或挤压到液压管路，在需要维修更换时必须停机，部分更换或整套更换，造成停机时间延迟，影响正常生产；本结构对液压接口布置以及液压接口形式进行优化，大为改善现场维护条件。

传统夹紧液压总成以“口”字形布局，本结构改为“门”字形布局，且开口侧邻近弯曲段，避免弯曲段吊装等对夹紧液压总成的影响，本结构可以对液压末端进行液压冲洗和放气，分段硬管数量由原来10段优化为5段，接口数量从27个减少到13个。原27个接口，都是硬管锥螺纹连接，由于原设计“口”字形布局，液压总成连接处采用两通接头，局部管路走向采用弯管连接，液压缸与液压总成硬管连接处采用三通、两通等设计，接口数量多。所有接口都是锥螺纹接口容易产生松动，抗变形能力差，泄漏风险大大增加。本结构5段是根据框架布局，选取最优化结果，接口是随着分段数量所决定，分段越多，接口越多，五段布局匹配液压接口为13个，各类延长接头用焊接所代替，接口类型采用方法兰接口，防松设计，最终目的是为了实现分段更换，减少泄漏风险。如液压分段硬广布局减少到3段时，如发生液压泄漏，分段过长，振动框架安装位置、更换空间有限，无法单独分段更换，就需要整体更换，耗时太长。与改进初衷背离。液压接口从27个减少到13个，原分段硬管长度为2795mm，本结构对液压接口优化后硬管长度为1560mm，大为降低了液压泄露风险。

液压接口形式由原来锥口螺纹改为方法兰接口形式，由于锥口螺纹连接应用在振动框架容易产生松动，易造成液压油泄漏，且锥口螺纹连接对备件制作精度要求高，锥口接口和液压硬管焊接容易变形，每个位置互换性较差，本结构液压接口改为高压方法兰形式，采用四个螺栓加弹垫紧固连接，安装方便，并在高频振动下不易松动，抗应力能力强，避免液压接口松动及漏油。

在液压缸与夹紧液压总成液压管路连接处，原设计采用硬管焊接而成，弯头过多对定制件尺寸要求高且需要定做，其互换性差，与原件不匹配，不易安装，容易造成液压油泄漏。本结构将其改进为高压软管的连接形式；软管可塑性较强，安装方便，更换时间更短。考虑到软管防高温能力不如硬管，因此在软管上方增加防护挡板进行遮挡保护，避免软管受损，从而减少停机更换时间。本结构提高安装及维护的便捷性，特别是在线故障排除作业时，本结构的液压管路可以分段更换。

在实际应用中，传统夹紧液压总成价格约为7500元/套，平均年维修量共计4台，在2017-2018年因夹紧液压总成故障造成振动框架非周期下线2台，单台振动框架维修费用约100万。

本结构的夹紧液压总成价格约为3840元/套，由于可以局部维修，年维修量约4台，维修费用大幅降低，并且可反复使用，年消耗量约2台。应用本结构后无振动框架非周期下线，基本杜绝了夹紧液压总成在线故障的发生。

本结构实施前，年维修费用为7500×4=30000元，振动框架整体维修费用为100万元。本结构实施后，年维修费用为3840×2=8448元，大幅降低维修成本。

本结构实施效果良好，停机发生故障率比原来降低约50%，故障处理时间由原来18h减少到2h，完全解决了夹紧液压总成发生故障的问题，并且有效缩短故障处理时间，整体提高了设备的可靠性、经济性和检修的便捷性，连铸因结晶器夹紧装置故障造成停机问题完全得到控制。

Claims (4)

1.一种用于连铸机结晶器振动框架的夹紧液压总成结构，包括结晶器振动框架的夹紧装置以及设于夹紧装置四角的液压缸，所述液压缸通过若干液压接口连接，其特征在于：所述若干液压接口分别布置于所述夹紧装置三边，形成门字形布置，所述门字形的开口侧邻近连铸机的弯曲段，所述若干液压接口分别位于所述夹紧装置四角以及三边的居中位置，所述若干液压接口包括同轴布置的两个法兰体、两根接管和密封圈，所述两根接管分别焊接于所述两个法兰体的内圈，所述两个法兰体通过螺栓连接，所述密封圈设于所述两个法兰体之间，所述若干液压接口为十三个，其中，第一液压接口位于门字形的顶边居中位置并为液压总成液压油输入端，第二至第七液压接口位于门字形布局右侧，第二液压接口是液压总成居中段与右上段连接接口，第三液压接口是液压总成右上段延长接口，第四液压接口通过高压软管连接右上液压缸，第五液压接口为液压总成右上段与右下段连接接口，第六液压接口是液压总成右下段延长接口，第七液压接口通过高压软管连接右下液压缸，第八至第十三液压接口位于门字形布局左侧，第八液压接口是液压总成居中段与左上段连接接口，第九液压接口是液压总成左上段延长接口，第十液压接口通过高压软管连接左上液压缸，第十一液压接口是液压总成左上段与左下段连接接口，第十二液压接口是液压总成左下段延长接口，第十三液压接口通过高压软管连接左下液压缸。

2.根据权利要求1所述的用于连铸机结晶器振动框架的夹紧液压总成结构，其特征在于：所述第二至第七液压接口与第八至第十三液压接口在所述夹紧装置两侧对称布置。

3.根据权利要求1或2所述的用于连铸机结晶器振动框架的夹紧液压总成结构，其特征在于：所述第四液压接口、第七液压接口、第十液压接口和第十三液压接口的接长管与所述夹紧装置的液压缸之间采用高压软管连接。

4.根据权利要求3所述的用于连铸机结晶器振动框架的夹紧液压总成结构，其特征在于：本结构还包括防护挡板，所述防护挡板设于所述结晶器振动框架的周边并且遮挡所述若干液压接口的接长管与所述夹紧装置的液压缸之间连接的高压软管。

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