CN114888252B - 一种多规格铸坯自动对中设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多规格铸坯自动对中设备，属于冶金设备领域。它包括框架，所述框架的两侧上方对称设有一对导向装置，两个所述导向装置通过驱动装置驱动控制二者之间的开口大小。所述驱动装置包括油缸、连接头和两个连接机构；所述油缸固定安装在框架内，其油缸杆沿高度方向向下延伸并固定连接连接头的中部，所述连接头呈水平状态，两个所述连接机构对称布置在油缸的两侧。本发明考虑到翻钢机和运输辊道的狭小安装结构，将导向设备的连接机构设计成了独特的连杆机构，在导向设备结构并不复杂、制造成本较低且安装并不困难的基础上，能够在翻钢机和辊道上的狭小空间内实现对中设备的安装，不对翻钢机的工作造成影响，具备较高的应用价值。

Description

一种多规格铸坯自动对中设备

技术领域

本发明属于冶金设备领域，更具体地说，涉及一种多规格铸坯自动对中设备。

背景技术

在连铸生产线中，多规格铸坯在辊道上的运行过程中，会容易跑偏，导致铸坯移动至后续翻钢机等设备时，铸坯偏离于原先的设定位置，影响后续设备的工作，因此，需要对铸坯和引锭杆进行对中和导向。现有技术中，大多数连铸设备采用对称导向辊对铸坯进行对中，针对不同尺寸铸坯，需要人工干预来手动调整导向辊开口度，这样既影响生产效率，也存在安全隐患。为解决此类问题，市面上也出现了一些针对连铸生产线的铸坯对中装置。

如中国专利申请号为：CN201510201393.7，公开日为：2015年7月15日的专利文献，公开了一种用于方坯连铸机的导向装置和方坯连铸的控制方法。所述导向装置包括：液压驱动机构，所述液压驱动机构包括液压缸；传动机构，连接所述液压驱动机构；导轮，连接所述传动机构。所述方坯连铸的控制方法，通过液压控制导轮的张开或夹紧，实现对工件的夹紧。该方案解决了人工干预问题，通过液压缸及传动机构来调整导向装置的开口度。

又如中国专利申请号为：CN201811030478.3，公开日为：2018年12月18日的专利文献，公开了一种方坯导向段的自动对中侧导向装置。该装置包括：含液压缸的液压驱动机构、两个分别连接在液压缸两端的杠杆、以及连接在杠杆上的侧导向辊，两个侧导向辊相向设置，用于夹紧引锭杆或铸坯并导向；杠杆上连接有齿轮，两个杠杆上的齿轮相同且外齿轮啮合，当液压缸的活塞杆伸长时，杠杆带动相应齿轮转动，两个侧导向辊向中心线相向移动；当液压缸的活塞杆收回时，杠杆带动相应齿轮转动，两个侧导向辊反向移动。该装置侧导向辊始终同步且反向运动，使对称线与铸流中心线始终重合，实现开口度可调整、严格自动对中不偏移；液压驱动机构恒定压力控制，使侧导向辊与铸坯始终保持接触，侧压力保持恒定，保证了铸坯在运行过程中不发生偏移。

实际生产中，铸坯导向装置一般安装在辊道中间或翻钢机辊道上，且安装在辊道中间时也会安装在靠近翻钢机的位置。这是因为，铸坯导向装置的作用是为了使铸坯进入翻钢机时的加工位置正确，如果离翻钢机的位置较远的话，则铸坯离开导向装置后仍然可能会发生偏离。

但是，一些辊道和翻钢机，尤其是翻钢机，其四周的空间较为狭小，而翻钢机需要将铸坯翻转至辊道上方，运动轨迹内不允许有装置干涉，因此，供铸坯导向装置安装的空间是十分紧凑的。尤其是对于宽度方向上，由于翻钢机的两侧主轴间距小，如果铸坯导向装置的宽度较大，就会对翻钢机的两侧主轴造成干扰，影响翻钢机的正常工作。

上述两个方案均为连铸生产中对铸坯进行导向的设备。但是，第一个方案中，其导向装置将油缸放在侧面且采用长连杆驱动形式，导致其宽度方向很宽，难以满足在空间紧凑的场合的安装。第二个方案中，其驱动机构的结构复杂，维护繁琐，如果两个齿轮啮合有误差，就会使该设备达不到预期目标，且该设备复杂的驱动结构导致其对于安装精度的要求极高，因此在翻钢机旁的狭小空间内的安装难度极高，实现起来较为困难。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有的连铸生产线中，铸坯导向设备难以实现在的问题，本发明提供一种多规格铸坯自动对中设备，考虑到翻钢机和运输辊道的狭小安装结构，对导向设备的结构进行了特殊的设计，在导向设备结构并不复杂、制造成本较低且安装并不困难的基础上，能够在翻钢机和辊道上的狭小空间内实现对中设备的安装，不对翻钢机的工作造成影响。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种多规格铸坯自动对中设备，包括框架，所述框架的两侧上方对称设有一对导向装置，两个所述导向装置通过驱动装置驱动控制二者之间的开口大小；

所述驱动装置包括油缸、连接头和两个连接机构；所述油缸固定安装在框架内，其油缸杆沿高度方向向下延伸并固定连接连接头的中部，所述连接头呈水平状态，两个所述连接机构对称布置在油缸的两侧；

所述连接机构包括摇杆、短连杆和长连杆；所述长连杆的一端铰接连接连接头的其中一端，另一端铰接连接短连杆的中部；所述短连杆的一端铰接连接导向装置的下侧，另一端铰接连接框架；所述摇杆的一端铰接连接导向装置的上侧，另一端铰接连接框架；

所述短连杆两端的两个铰接点之间的连线与摇杆的两个铰接点之间的连线平行。

作为技术方案的进一步改进，当油缸的油缸杆完全缩回时，所述长连杆与竖直方向的夹角为29°-33°，短连杆两端的两个铰接点之间的连线与竖直方向的夹角为21°-25°。

作为技术方案的进一步改进，当油缸的油缸杆完全伸出时，所述长连杆与竖直方向的夹角为26°-30°，短连杆两端的两个铰接点之间的连线与竖直方向的夹角为61°-65°。

作为技术方案的进一步改进，所述导向装置包括滚轮和滚轮座；所述滚轮铰接安装在滚轮座上，能够沿自身的中心轴线转动；所述滚轮座的上下两侧分别与摇杆和短连杆的其中一端铰接连接。

作为技术方案的进一步改进，所述滚轮座上固定安装有沿竖直方向延伸的连接轴，所述滚轮转动套接在连接轴的外侧。

作为技术方案的进一步改进，所述滚轮与所述连接轴接触的位置装有自润滑轴套。

作为技术方案的进一步改进，所述油缸的上方设置有水冷装置，所述水冷装置固定安装在框架的中部上侧并将框架的上侧封闭。

作为技术方案的进一步改进，所述连接头的中部具有上下贯穿的通孔，所述油缸杆的头部穿过通孔，通过锁紧螺母从连接头的上下两侧将油缸杆与连接头锁紧。

作为技术方案的进一步改进，还包括封板；所述框架上位于油缸一侧的位置设有缺口，所述封板的两侧分别固定连接缺口两侧的框架。

作为技术方案的进一步改进，所述短连杆的中部向外突出使短连杆形成三角形结构，所述短连杆与长连杆连接的铰接点位于突出部位。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明一种多规格铸坯自动对中设备，其通过短连杆和摇杆与导向装置组成平行四边形结构，并通过长连杆对平四边形结构进行控制，能够控制两个导向装置的开口大小，尤其是，通过连接头以及对长连杆、短连杆还有摇杆的角度的控制，使得可以在框架内部的中间位置安装单个油缸来同步实现对两个平行四边形结构的控制，占用空间基本都是框架内部的空间，因此只需极小的安装宽度即可实现对导向装置开口的控制，在本身结构并不复杂、制造成本较低且安装并不困难的基础上，实现了在翻钢机和辊道上的狭小空间内的对中设备的安装，不对翻钢机的工作造成影响，具备极高的应用价值；

(2)本发明一种多规格铸坯自动对中设备，通过在油缸上方安装水冷装置，一方面能够对油缸进行降温，保证油缸正常工作，另一方面能够避免油缸的工作受到导向装置和铸坯的影响；

(3)本发明一种多规格铸坯自动对中设备，通过在框架上位于油缸一侧的位置设置缺口，能够方便内部油缸和连杆机构的安装，而设置封板则能够加强框架的强度。

附图说明

图1为对中设备的轴侧图；

图2为对中设备的主视图(图中表示出了导向装置和连接头在油缸不同伸缩状态下的两个不同位置)；

图3为对中设备的俯视图；

图4为对中设备的侧视图；

图5为导向装置的结构示意图；

图中：1、异形坯；2、方坯；3、矩形坯；4、滚轮；5、滚轮座；6、摇杆；7、短连杆；8、框架；9、辊道架；10、长连杆；11、水冷装置；12、油缸；13、连接头；14、锁紧螺母；15、封板；16、自润滑轴套；17、连接轴；18、压板。

具体实施方式

下文对本发明的示例性实施例进行了详细描述。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本发明，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明作各种改变。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述，以提出执行本发明的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。因此，本发明的范围仅由所附权利要求来限定。

实施例1

一种多规格铸坯自动对中设备，安装在辊道中间或翻钢机辊道上，用于对辊道上的铸坯进行导向，避免的移动方向发生脱离从而导致对后续设备的工作造成影响，下面对其具体结构和工作原理进行详细描述。

如图1至图4所示，该设备包括框架8，框架8的两侧上方对称设有一对导向装置，两个导向装置通过驱动装置驱动控制二者之间的开口大小，铸坯则从两个导向装置的开口之间通过，被导向装置调整至正确位置和移动方向。该设备中，框架8为对中设备的安装主体，如图1所示，其可以安装在辊道架9上。

驱动装置包括油缸12、连接头13和两个连接机构。其中，油缸12固定安装在框架8内，其油缸杆沿高度方向向下延伸并固定连接连接头13的中部，连接头13呈水平状态，两个连接机构对称布置在油缸12的两侧。具体的，连接头13的中部具有上下贯穿的通孔，油缸杆的头部穿过通孔，通过锁紧螺母14从连接头13的上下两侧将油缸杆与连接头13锁紧。

连接机构包括摇杆6、短连杆7和长连杆10。其中，长连杆10的一端铰接连接连接头13的其中一端，另一端铰接连接短连杆7的中部。短连杆7的一端铰接连接导向装置的下侧，另一端铰接连接框架8。摇杆6的一端铰接连接导向装置的上侧，另一端铰接连接框架8。同时，短连杆7两端的两个铰接点之间的连线与摇杆6的两个铰接点之间的连线平行，使得短连杆7和摇杆6与导向装置组成平行四边形结构，能够控制导向装置始终保持水平状态移动，保证导向装置在移动后能够正常对铸坯进行导向工作。

采用上述结构，通过连接头13以及对长连杆10、短连杆7还有摇杆6的角度的控制，使得可以在框架8内部的中间位置安装单个油缸12来同步实现对两个平行四边形结构的控制，占用空间基本都是框架8内部的空间，因此只需极小的安装宽度即可实现对导向装置开口的控制。

需要说明的是，现有技术中，采用连杆机构是很难实现这种在辊道狭小空间内的对中设备的安装和控制，而本实施例的结构虽然并不复杂，但是其各个连杆的角度范围的设定以及长连杆10与短连杆7之间的铰接位置的设计等都是经过长期的生产活动后意外发现的可以实现的方案，最后通过大量实验所总结出的方案。因此，连杆的各个状态下的角度范围均有着严格的限定，否则将设备安装在辊道上时就会与翻钢机的工作互相干扰。

具体的，当油缸12的油缸杆完全缩回时，长连杆10与竖直方向的夹角为29°-33°，短连杆7两端的两个铰接点之间的连线与竖直方向的夹角为21°-25°。当油缸12的油缸杆完全伸出时，长连杆10与竖直方向的夹角为26°-30°，短连杆7两端的两个铰接点之间的连线与竖直方向的夹角为61°-65°。

如图5所示，导向装置包括滚轮4和滚轮座5。滚轮座5上固定安装有沿竖直方向延伸的连接轴17，滚轮座5的上下两侧分别与摇杆6和短连杆7的其中一端铰接连接。滚轮4转动套接在连接轴17的外侧，且滚轮4与连接轴17接触的位置装有自润滑轴套16，能够使滚轮4的转动更加流畅。滚轮4能够沿自身的中心轴线转动，从而减小铸坯经过时与滚轮4之间的摩擦，保护铸坯表面不受损伤。

另外，油缸12的上方设置有水冷装置11，水冷装置11固定安装在框架8的中部上侧并将框架8的上侧封闭。水冷装置11一方面能够对油缸12进行降温，保证油缸12正常工作，另一方面能够避免油缸12的工作受到导向装置和铸坯的影响。

值得一提的是，为了便于对油缸12和连杆机构的拆装，本实施例在框架8上位于油缸12一侧的位置设有缺口。同时在框架8上固定安装一个封板15，封板15的两侧分别固定连接缺口两侧的框架8，有效地弥补了框架8因为缺口的产生而降低的结构强度。

工作时，油缸12无杆腔进油时，油缸12的油缸杆伸出，连接头13伸出，带动长连杆10向下运动，长连杆10带动短连杆7运动，短连杆7绕框架8上的铰接点旋转，根据“平行四边形”原理，最终带动摇杆6和滚轮座5整体运动，滚轮4和滚轮座5整体向内缩小开口度，并且始终保持竖直状态，保证了滚轮4对铸坯导向的最佳效果。

油缸12通过连接头13将左、右长连杆10形成对称结构，即左、右滚轮和滚轮座形成对称结构，油缸12缸杆伸出，左、右滚轮向内缩小开口度，反之，油缸12缸杆缩回，左、右滚轮向外张开开口度。当需要将不同规格铸坯进行对中，液压阀台收到指令后，油缸12自动动作，完成相应开口度的调整。尤其是，通过单个油缸12实现对两个导向装置的控制，使得两个导向装置的移动一致，从而保证铸坯能够处于辊道中部位置，有效地提高了导向精准度。

另外，为了使连杆机构的运动更加流畅，本实施例在短连杆7的中部向外突出使短连杆7形成三角形结构，短连杆7与长连杆10连接的铰接点位于突出部位。同时，摇杆6设置成弧形结构，能够避免位于两侧的摇杆6与其余部件之间形成干扰，也能够更好地完成在狭小安装空间内的安装。

综上所述，本实施例的一种多规格铸坯自动对中设备，在本身结构并不复杂、制造成本较低且安装并不困难的基础上，实现了在翻钢机和辊道上的狭小空间内的对中设备的安装，不对翻钢机的工作造成影响，具备极高的应用价值。

本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种多规格铸坯自动对中设备，包括框架（8），所述框架（8）的两侧上方对称设有一对导向装置，两个所述导向装置通过驱动装置驱动控制二者之间的开口大小，其特征在于：

所述驱动装置包括油缸（12）、连接头（13）和两个连接机构；所述油缸（12）固定安装在框架（8）内，其油缸杆沿高度方向向下延伸并固定连接于连接头（13）的中部，所述连接头（13）呈水平状态，两个所述连接机构对称布置在油缸（12）的两侧；

所述连接机构包括摇杆（6）、短连杆（7）和长连杆（10）；所述长连杆（10）的一端铰接连接头（13）的其中一端，另一端铰接短连杆（7）的中部；所述短连杆（7）的一端铰接导向装置的下侧，另一端铰接框架（8）；所述摇杆（6）的一端铰接导向装置的上侧，另一端铰接框架（8）；

所述短连杆（7）两端的两个铰接点之间的连线与摇杆（6）的两个铰接点之间的连线平行；

当油缸（12）的油缸杆完全缩回时，所述长连杆（10）与竖直方向的夹角为29°-33°，短连杆（7）两端的两个铰接点之间的连线与竖直方向的夹角为21°-25°；

当油缸（12）的油缸杆完全伸出时，所述长连杆（10）与竖直方向的夹角为26°-30°，短连杆（7）两端的两个铰接点之间的连线与竖直方向的夹角为61°-65°。

2.根据权利要求1所述的一种多规格铸坯自动对中设备，其特征在于：所述导向装置包括滚轮（4）和滚轮座（5）；所述滚轮（4）铰接安装在滚轮座（5）上，能够沿自身的中心轴线转动；所述滚轮座（5）的上侧与摇杆（6）的其中一端铰接，下侧与短连杆（7）的其中一端铰接。

3.根据权利要求2所述的一种多规格铸坯自动对中设备，其特征在于：所述滚轮座（5）上固定安装有沿竖直方向延伸的连接轴（17），所述滚轮（4）转动套接在连接轴（17）的外侧。

4.根据权利要求3所述的一种多规格铸坯自动对中设备，其特征在于：所述滚轮（4）与所述连接轴（17）接触的位置装有自润滑轴套（16）。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种多规格铸坯自动对中设备，其特征在于：所述油缸（12）的上方设置有水冷装置（11），所述水冷装置（11）固定安装在框架（8）的中部上侧并将框架（8）的上侧封闭。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种多规格铸坯自动对中设备，其特征在于：所述连接头（13）的中部具有上下贯穿的通孔，所述油缸杆的头部穿过通孔，通过锁紧螺母（14）从连接头（13）的上下两侧将油缸杆与连接头（13）锁紧。

7.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种多规格铸坯自动对中设备，其特征在于：还包括封板（15）；所述框架（8）上位于油缸（12）一侧的位置设有缺口，所述封板（15）的两侧分别固定连接缺口两侧的框架（8）。

8.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种多规格铸坯自动对中设备，其特征在于：所述短连杆（7）的中部向外突出使短连杆（7）形成三角形结构，所述短连杆（7）与长连杆（10）连接的铰接点位于突出部位。