CN116242651A - 一种用于水平连铸工艺的铜管坯取样方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及精密铜管检测技术领域，尤其涉及一种用于水平连铸工艺的铜管坯取样方法及装置，包括设备架设：组装水平连铸产线，再在水平连铸产线旁设置切割架和锯片；工艺数据记录：启动水平连铸产线，保持铜管坯以固定速度v移动，记录下各个工艺参数及对应的时间点，形成数据库；样块制作：移动切割架使切割架和铜管坯同步移动，并将切割架刚开始移动时的时间点记为样块时间点T，然后用锯片切出样块；样块数据匹配：制作多个样块，根据各样块的样块时间点T，以及锯片与水平连铸产线内各个设备的水平距离，从而可以反推出样块在各个设备内的时间点，从而找到对应的工艺参数。本发明能够准确对应铜管坯样品切面和其在加工时的工艺参数。

Description

一种用于水平连铸工艺的铜管坯取样方法及装置

技术领域

本发明涉及精密铜管检测技术领域，尤其涉及一种用于水平连铸工艺的铜管坯取样方法及装置。

背景技术

水平连铸工序是精密铜管制造的重要工序之一，其将铜材熔化并铸造成具有较厚侧壁的铜管形状的铜管坯，后续步骤通过对铜管坯进行拉挤、轧制等工艺将其加工成最终的精密铜管产品。铜管坯的可加工塑性性能会直接影响到后续的加工效果，而铸坯组织的均匀性是影响其加工塑性性能的重要因素之一，因此在水平连铸产线生产前，需要制作一些铜管坯样品，并将其切割开，通过观察切面的组织分布情况来调整水平连铸产线中各个设备的参数，使铜管坯能够达到组织均匀状态，才能够进行正式的生产。

由于水平连铸涉及的设备较多，且每个设备内的参数较多且竖直变化较快，同时铜管坯铸件在经过各个设备的时间不相同，因此，如何找到铜管坯样品切面加工时各个设备实际对应的工艺参数成为了最大的难点。需要一种能够准确对应铜管坯样品切面和其在加工时各个设备的工艺参数的方法或装置。

发明内容

本发明提供了一种用于水平连铸工艺的铜管坯取样方法及装置，可以有效地解决现有技术中较难将铜管坯样品切面和其在加工时各个设备实际的工艺参数相对应的问题。

一种用于水平连铸工艺的铜管坯取样方法，步骤包括：

设备架设：组装水平连铸产线，包括按序依次设置的熔炼炉、结晶器、第一冷却系统、第二冷却系统和牵引机；在水平连铸产线旁设置切割架，切割架上设置上下运动的锯片；

工艺数据记录：启动水平连铸产线开始生产铜管坯，并保持铜管坯以固定速度v移动，每隔一段时间记录熔炼炉、结晶器、第一冷却系统和第二冷却系统中的工艺参数，并记录下此时的时间点，形成数据库；

样块制作：先将切割架移动至最靠近牵引机处，然后移动切割架使切割架和铜管坯同步移动，并将切割架刚开始移动时的时间点记为样块时间点T，然后锯片下移对铜管坯进行切割，切出样块；

样块数据匹配：重复样块制作步骤制作多个样块，并对样块进行1、2……n的编号管理，同时有对应的样块时间点T₁、T₂……T_n；记切割架最靠近牵引机处时，锯片与熔炼炉、结晶器、第一冷却系统和第二冷却系统的水平距离分别为L₁₁、L₁₂、L₁₃和L₁₄；则对于编号为n的样块，取熔炼炉在T_n-L₁₁/v时间点、结晶器在T_n-L₁₂/v时间点、第一冷却系统在T_n-L₁₃/v时间点以及第二冷却系统在T_n-L₁₄/v时间点的工艺参数，作为该样块的对应工艺参数。

进一步地，设备架设步骤中，在切割架上固定安装同步夹持结构，且同步夹持结构设置在锯片和牵引机之间，用于夹持铜管坯；

样块制作中，在切割架移动至最靠近牵引机处后，同步夹持结构夹持住铜管坯，使铜管坯带动同步夹持结构和切割架移动，并将同步夹持结构夹持铜管坯的时间点作为样块时间点T。

进一步地，同步夹持结构与铜管坯硬接触，且能使铜管坯被夹持的表面下凹变形。

进一步地，设备架设步骤中，在牵引机和切割架之间设置固定安装在地面上的限位块，用于顶住切割架侧面；记限位块与熔炼炉、结晶器、第一冷却系统和第二冷却系统的水平距离分别为L₆₁、L₆₂、L₆₃和L₆₄；记锯片与切割架朝向限位块的侧面的水平距离为L₄₁；

样块数据匹配步骤中，L₇₁=L₆₁+L₄₁，L₇₂=L₆₂+L₄₁，L₇₃=L₆₃+L₄₁，L₇₄=L₆₄+L₄₁。

本发明还提供一种用于水平连铸工艺的铜管坯取样装置，包括按序依次设置的熔炼炉、结晶器、第一冷却系统、第二冷却系统和牵引机，结晶器用于形成铜管坯，牵引机用于带动铜管坯运动，还包括：

切割架，设置在牵引机一侧，做靠近和远离牵引机的水平直线运动；

同步夹持结构，安装在切割架靠近牵引机的一侧，用于夹持铜管坯；

切割结构，安装在切割架中间段，包括锯片以及用于带动锯片转动和上下运动的动力组件；

切割夹持结构，安装在切割架靠近牵引机的一侧，用于夹持铜管坯；

多个支撑辊，沿铜管坯轴向分布，铜管坯在支撑辊上滑动；

同步夹持结构夹持铜管坯时，铜管坯推动同步夹持结构并带动切割架运动，使切割架与铜管坯同步运动。

进一步地，同步夹持结构包括对称设置在铜管坯两侧的顶紧组件，每个顶紧组件包括：

滑动块，在切割架上做朝向和远离铜管坯的水平运动；

第一伸缩缸，用于带动滑动块运动；

楔形块，安装在滑动块朝向铜管坯的一侧；楔形块朝向铜管坯的一侧为斜面，斜面与铜管坯之间的间隔在铜管坯的运动方向上逐渐减小；斜面上设置滑槽；

第一顶紧块，在远离铜管坯的一侧设置卡块，卡块在滑槽内滑动；第一顶紧块朝向铜管坯的一侧设置沿铜管坯轴向延伸的V型槽。

进一步地，动力组件包括：

底座，固定安装在切割架上；

转动架，中间段与底座的顶端铰接；转动架的一端设置驱动电机，用于带动锯片转动；

第二伸缩缸，两端分别与切割架和转动架远离锯片的一端铰接。

进一步地，动力组件还包括：

限位座，底端与切割架铰接，且顶部设置通孔；

限位连杆，顶端与转动架远离锯片的一端铰接，底端通过通孔伸入限位座内部，侧面设置有螺纹；

两个限位螺母，均套设在限位连杆上，且分别设置在限位座的内部和外侧。

进一步地，切割夹持结构包括对称设置在铜管坯两侧的夹持组件，每个夹持组件包括：

第二顶紧块，在切割架上做朝向和远离铜管坯的水平运动；第二顶紧块朝向铜管坯的一侧设置沿铜管坯轴向延伸的V型槽；

第三伸缩缸，用于带动第二顶紧块运动。

进一步地，还包括中转结构，包括：

机架，设置在切割架侧面；

放料槽，安装在机架顶部，用于放置切割后的样块；放料槽远离切割架的一端向下倾斜；

拦板，安装在机架上，且堵住放料槽远离切割架的一端。

通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：

1.本铜管坯取样方法，通过特殊设计的切割样块方式，使每个样块的切面都能够通过反推准确地对应到其在各个设备内加工时的准确工艺参数，从而保证后续分析和调整的基础数据的准确性；

2.本铜管坯取样方法所用到的部件加工制作简单，且能够快捷地在水平连铸产线旁边安装和拆除，并且不需要对水平连铸产线自身进行改造，从而能够极大地节约成本；

3.本铜管坯取样方法所用到的部件除了能够适应不同的铜管坯水平连铸产线，在相似的金属连续铸造场合均可以使用，适用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中用于水平连铸工艺的铜管坯取样方法的总示意图；

图2为本发明中用于水平连铸工艺的铜管坯取样方法的样品编号时的示意图；

图3为本发明中用于水平连铸工艺的铜管坯取样装置的结构示意图；

图4为本发明中用于水平连铸工艺的铜管坯取样装置的结构示意图的另一视图；

图5为本发明中用于水平连铸工艺的铜管坯取样装置的侧视图(中转结构已隐藏)；

图6为本发明中切割架及其安装部件的示意图；

图7为本发明中切割架及其安装部件的拆分图；

图8为本发明中同步夹持结构的部件拆分图；

图9为本发明中同步夹持结构的工作原理图；

图10为本发明中切割结构的结构示意图；

图11为本发明中切割夹持结构的结构示意图；

图12为本发明中中转结构的结构示意图；

附图标记：11、熔炼炉；12、结晶器；13、第一冷却系统；14、第二冷却系统；15、牵引机；2、切割架；3、同步夹持结构；31、滑动块；32、第一伸缩缸；33、楔形块；34、第一顶紧块；4、切割结构；41、锯片；42、动力组件；421、底座；422、转动架；423、第二伸缩缸；424、限位座；425、限位连杆；426、限位螺母；5、切割夹持结构；51、第二顶紧块；52、第三伸缩缸；6、限位块；7、支撑辊；8、中转结构；81、机架；82、放料槽；83、拦板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，本发明中会将铜管坯运动的方向称为“前”，对应铜管坯运动方向的反方向称为“后”，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，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，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供了一种用于水平连铸工艺的铜管坯取样方法，步骤包括设备架设、工艺数据记录、样块制作和样块数据匹配四个步骤，各个步骤的具体内容如下：

设备架设步骤：首先组装水平连铸产线，包括依次设置的熔炼炉11、结晶器12、第一冷却系统13、第二冷却系统14和牵引机15，第一冷却系统13套在结晶器12的末端用来冷却结晶器12，在生产时，首先将铜材投入熔炼炉11中熔化，然后铜液会流入结晶器12中冷却形成铜管坯，第二冷却系统14对从结晶器12中出来的铜管坯再进行一次冷却，牵引机15用来为铜管坯的运动提供动力，上述部件均为现有技术，在此不做赘述。水平连铸产线组装好后，在水平连铸产线旁设置切割架2，切割架2上设置上下运动的锯片41，用于对铜管坯进行切割。切割架2及其安装的部件主要用来制作样块，因此在水平连铸产线正式的生产过程时，会将切割架2及其安装的部件从水平连铸产线旁边移除。

工艺数据记录步骤：启动水平连铸产线开始生产制作样块用的铜管坯，此时要控制牵引机15对铜管坯的牵引速度，使铜管坯保持在一个固定速度v移动。开启水平连铸产线后，每隔一段时间记录熔炼炉11、结晶器12、第一冷却系统13和第二冷却系统14中的工艺参数，主要需要记录的工艺参数为对铜管坯成型时对齐组织均匀性影响较大的参数，比如熔炼炉11中的铜液温度、第一冷却系统13中的进水温度和回水温度、第二冷却系统14中的进水温度和回水温度、牵引机15的牵引速率等参数，并记录下此时的时间点，将工艺参数和对应的时间点记录到计算机中形成数据库；时间点可以直接使用UTC(协调世界时)，也可以采用单独的参考(比如以开启水平连铸产线为时间0点，经过了多少秒)等多种表述方式，只要能够区分各组工艺参数即可；在形成数据库时，可以将工艺参数按照其所在的设备进行分组存储，从而便于后续的查找。

样块制作步骤：先将切割架2移动至最靠近牵引机15处，然后移动切割架2使切割架2和铜管坯同步移动，并将切割架2刚开始移动时的时间点记为样块时间点T，样块时间点T的表述方式和工艺数据记录步骤中的方式保持一致；在切割架2移动的移动过程中，锯片41会下移并对铜管坯进行切割，从而切出一个样块，在取下样块后就可以重新升起锯片41并将切割架2再移动回最靠近牵引机15处。

样块数据匹配步骤：重复样块制作步骤来制作出多个样块，并对样块进行1、2……n的编号管理，并且在每制作出一个样块时就要及时对样块进行编号标记，避免样块混杂，同时每制作出一个样块时会有对应的样块时间点T₁、T₂……T_n；记切割架2最靠近牵引机15处时，锯片41与熔炼炉11、结晶器12、第一冷却系统13和第二冷却系统14的水平距离分别为L₁₁、L₁₂、L₁₃和L₁₄，该距离可以是到各个设备的中心或侧面，根据现场的具体需要进行确定即可；

则对于编号为n的样块，取熔炼炉11在T_n-L₁₁/v时间点、结晶器12在T_n-L₁₂/v时间点、第一冷却系统13在T_n-L₁₃/v时间点以及第二冷却系统14在T_n-L₁₄/v时间点的工艺参数，作为该样块的对应工艺参数，通过这种方式来，可以准确地找出在每个样块的切面在每个设备中加工时，其对应的准确的工艺参数，从而为后续的分析提供了准确的分析依据。通常为了避免数据噪声导致参数不准，优选在确定了熔炼炉11、结晶器12、第一冷却系统13和第二冷却系统14内的工艺参数的时间点后，取对应时间点前后5min范围内的所有工艺参数数据的平均值作为最终的工艺参数数据。

在样块制作步骤中，通常需要对铜管坯的移动速度进行监控，并且准确地控制带动切割架2移动的动力设备的输出，才能保证切割架2和铜管坯能够同步移动，但是现实情况中由于存在信号干扰、移动使出现物理卡顿等问题，因此通过电控的方法来控制切割架2和铜管坯的同步移动效果较差，并且电控系统的架设和调控均较为繁琐，极大增加了取样耗时和取样成本，因此，本方法优选设置一个同步夹持结构3，在在设备架设步骤中，在切割架2上固定安装上同步夹持结构3，并且将同步夹持结构3设置在锯片41和牵引机15之间；同步夹持结构3用于夹持铜管坯；并且在样块制作步骤中，在切割架2移动至最靠近牵引机15处后，同步夹持结构3夹持住铜管坯，使铜管坯带动同步夹持结构3和切割架2移动，通过这种物理连接的方式，来保证铜管坯和切割架2的同步，并将同步夹持结构3夹持铜管坯的时间点作为样块时间点T。

优选使同步夹持结构3与铜管坯硬接触，且能使铜管坯被夹持的表面下凹变形形成印记，这种印记可以用来区分样品的两端，以如图2所示的样品情况为例，1#~n#样品在切割时都具有本次切出和上次切出的A和B两端，考虑到样品制作时的切割情况，在观察每个样品对应的切面时应该对应观察本次切出的A端，当为及时对样块进行标记、或由于人员标记习惯不同，导致后续其他人员无法区分A和B两端时，就有可能会造成观察的切面出现错误影响分析结构，因此通过同步夹持结构3在铜管坯样品上留下印记，并且由于同步夹持结构3留下的印记通常会更靠近A和B中的一端，因此能够便于人员更好地对样品的两端进行区分。

优选在设备架设步骤中，再在牵引机15和切割架2之间设置固定安装在地面上的限位块6，用于顶住切割架2侧面，通过限位块6使每次切割架2都能够移动到同一个位置，从而便于后续来计算锯片41与产线内各个设备的距离；通常会如图1所示，记限位块6与熔炼炉11、结晶器12、第一冷却系统13和第二冷却系统14的水平距离分别为L₆₁、L₆₂、L₆₃和L₆₄，由于每个水平连铸产线的布置情况可能会存在一定的差异，因此将这四个作为需要人员输入的量，在每个水平连铸产线架设完后进行实际测量并填入系统中；记锯片41与切割架2朝向限位块6的侧面的水平距离为L₄₁，该值在切割架2和锯片41安装好后即可确定，也需要由人员进行实际测量并填入系统中；则在样块数据匹配步骤中，就可以计算出L₇₁=L₆₁+L₄₁，L₇₂=L₆₂+L₄₁，L₇₃=L₆₃+L₄₁，L₇₄=L₆₄+L₄₁。

本发明还涉及一种用于水平连铸工艺的铜管坯取样装置，如图3~11所示，包括按序依次设置的熔炼炉11、结晶器12、第一冷却系统13、第二冷却系统14和牵引机15来组合成水平连铸产线，在样块制作完后水平连铸产线既可以投入正式的生产，而在水平连铸产线之外，本装置还包括：

切割架2，设置在牵引机15朝外的一侧，做靠近和远离牵引机15的水平直线运动；切割架2在朝向牵引机15运动时可以通过动力结构带动或通过人工推动，但在切割架2远离牵引机15运动时，需要保持切割架2在自由滑动状态；

同步夹持结构3，安装在切割架2靠近牵引机15的一侧，用于夹持铜管坯；

切割结构4，安装在切割架2中间段，包括锯片41以及用于带动锯片41转动和上下运动的动力组件42；

切割夹持结构5，安装在切割架2靠近牵引机15的一侧，用于夹持铜管坯；

多个支撑辊7，沿铜管坯轴向分布，铜管坯在支撑辊7上滑动。

本装置的具体样块制作过程如下：在刚搭建完水平连铸产线、或现有的水平连铸产线出现问题需要调试时，需要通过制作样块来确定产线的问题，此时就需要将安装好同步夹持结构3、切割结构4、切割夹持结构5和支撑辊7的切割架2推到牵引机15旁边，然后启动产线生产铜管坯，铜管坯在牵引机15的牵引下移动然后经过同步夹持结构3、切割结构4、切割夹持结构5，此时就可以进入样块制作步骤，控制同步夹持结构3夹持铜管坯，系统记录下此时的时间点，此时铜管坯就能够推动同步夹持结构3并带动切割架2运动，使切割架2与铜管坯同步运动；同时，切割夹持结构5也会夹住位于锯片41另一侧的铜管坯，来固定住铜管坯被切处的两侧保证切割中的稳定性；在切割架2与铜管坯的同步运动过程中，动力组件42带动锯片41下移切开铜管坯，在切好的同时切割架2移动也移动到了最远侧，此时就可以同时解除同步夹持结构3和切割夹持结构5的夹持，切出的样块就可以取走，然后将切割架2推回最靠近牵引机15处来制作下一个样块。

为了保证铜管坯能够顺利带动切割架2的移动，优选设置多条滑轨，使切割架2在滑轨上滑动，从而保证切割架2运动时不会歪斜，并且在切割架2底部设置在滑轨上滑动的滑轮，来减小切割架2运动过程中受到的摩擦。滑轨和限位块6可以放在一个底座上，在底座下方安装多个固定脚轮，便于样块制作部件整体的搬运。

本装置提供一种最优的同步夹持结构3实施方式，如图8~9所示，包括对称设置在铜管坯两侧的顶紧组件，每个顶紧组件包括：

滑动块31，在切割架2上做朝向和远离铜管坯的水平运动；

第一伸缩缸32，用于带动滑动块31运动；

楔形块33，安装在滑动块31朝向铜管坯的一侧；楔形块朝向铜管坯的一侧为斜面，斜面与铜管坯之间的间隔在铜管坯的运动方向上逐渐减小；斜面上设置滑槽，滑槽的两端再安装由于堵住滑槽开口的挡板；

第一顶紧块34，在远离铜管坯的一侧设置卡块，卡块在滑槽内滑动；第一顶紧块34朝向铜管坯的一侧设置沿铜管坯轴向延伸的V型槽。

具体的，同步夹持结构3的夹持过程如下：第一伸缩缸32推动滑动块31向铜管坯移动，使第一顶紧块34的V型槽卡住铜管坯侧面，通常在V型槽内会设置多个凸起并沿着铜管坯轴向垂直方向延伸的条形结构或者滚花，来增加第一顶紧块34与铜管坯之间的摩擦力，从而实现对铜管坯的夹紧并留下印记；在铜管坯带动同步夹持结构3移动的过程中，铜管坯会使第一顶紧块34产生向前运动的趋势，则在楔形块33斜面的影响下，第一顶紧块34就会产生更加挤紧铜管坯的力，从而进一步提升同步夹持结构3对铜管坯的夹持可靠性，进而有效地保证了两者的同步运动。

尽管锯片41的转动和升降动作有多种现有的结构可以实现，但考虑到切割架2需要进行滑动，为了保证切割架2移动过程中的稳定性和轻量化，不宜采用传统高度较高、重量较大的传统结构，本装置提供一种最优的动力组件42实施方式，如图10所示，包括：

底座421，固定安装在切割架2上；

转动架422，中间段与底座421的顶端铰接；转动架422的一端设置驱动电机，用于带动锯片41转动；

第二伸缩缸423，两端分别与切割架2和转动架422远离锯片41的一端铰接；

使用时，只需要控制第二伸缩缸423伸出，即可通过转动架422的转动来带动锯片41向下移动。

为了能够精确地控制转动架422地转动角度，并且使转动架422的转动角度在一定范围内能够调整，优选在动力组件42内再设置调节组件，具体包括：

限位座424，底端与切割架2铰接，且顶部设置通孔；

限位连杆425，顶端与转动架422远离锯片41的一端铰接，底端通过通孔伸入限位座424内部，侧面设置有螺纹；

两个限位螺母426，均套设在限位连杆425上，且分别设置在限位座424的内部和外侧；则在转动架422转动时，限位座424和限位连杆425之间就会产生相对的滑动，而两个限位螺母426能够限制住限位连杆425在限位座424的伸出和收回的位置，进而控制住转动架422的转动角度；同时由于两个限位螺母426是通过螺纹旋套在限位连杆425上的，因此两个限位螺母426的位置可以进行调整，进而使转动架422的角度可以实现调整。

本发明中提供一种最优的切割夹持结构5实施方式，如图11所示，包括对称设置在铜管坯两侧的夹持组件，每个夹持组件包括：

第二顶紧块51，在切割架2上做朝向和远离铜管坯的水平运动；第二顶紧块51朝向铜管坯的一侧设置沿铜管坯轴向延伸的V型槽；V型槽上可以设置如橡胶、海绵等材质的柔性垫，通过柔性垫来提升夹紧力，避免铜管坯样品产生竖向的转动；

第三伸缩缸52，用于带动第二顶紧块51运动。

在切出样块后如果人员直接从切割架2上取样块的操作时间很短，并且有可能会影响到切割架2的正常运动，因此优选在本装置内再设置一个用于暂时存放刚切出的样块的中转结构8，如图12所示，其具体结构包括：

机架81，设置在切割架2侧面；机架81底部可以安装多个固定脚轮，便于中转结构8整体的搬运；

放料槽82，安装在机架81顶部，当样块被切割夹持结构5松开后会落入到放料槽82中；放料槽82截面呈弧形，且弧形的直径略大于铜管坯的直径，便于样块的放入；放料槽82远离切割架2的一端向下倾斜，使落在放料槽82的样块能自然地向后滑动，从而将前端的位置腾出便于接取下一个样块；

拦板83，安装在机架81上，且堵住放料槽82远离切割架2的一端来防止样块滑落。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种用于水平连铸工艺的铜管坯取样方法，其特征在于，步骤包括：

设备架设：组装水平连铸产线，包括按序依次设置的熔炼炉(11)、结晶器(12)、第一冷却系统(13)、第二冷却系统(14)和牵引机(15)；在水平连铸产线旁设置切割架(2)，切割架(2)上设置上下运动的锯片(41)；

工艺数据记录：启动水平连铸产线开始生产铜管坯，并保持铜管坯以固定速度v移动，每隔一段时间记录熔炼炉(11)、结晶器(12)、第一冷却系统(13)和第二冷却系统(14)中的工艺参数，并记录下此时的时间点，形成数据库；

样块制作：先将切割架(2)移动至最靠近牵引机(15)处，然后移动切割架(2)使切割架(2)和铜管坯同步移动，并将切割架(2)刚开始移动时的时间点记为样块时间点T，然后锯片(41)下移对铜管坯进行切割，切出样块；

样块数据匹配：重复样块制作步骤制作多个样块，并对样块进行1、2……n的编号管理，同时有对应的样块时间点T₁、T₂……T_n；记切割架(2)最靠近牵引机(15)处时，锯片(41)与熔炼炉(11)、结晶器(12)、第一冷却系统(13)和第二冷却系统(14)的水平距离分别为L₁₁、L₁₂、L₁₃和L₁₄；则对于编号为n的样块，取熔炼炉(11)在T_n-L₁₁/v时间点、结晶器(12)在T_n-L₁₂/v时间点、第一冷却系统(13)在T_n-L₁₃/v时间点以及第二冷却系统(14)在T_n-L₁₄/v时间点的工艺参数，作为该样块的对应工艺参数。

2.根据权利要求1所述的用于水平连铸工艺的铜管坯取样方法，其特征在于，设备架设步骤中，在切割架(2)上固定安装同步夹持结构(3)，且同步夹持结构(3)设置在锯片(41)和牵引机(15)之间，用于夹持铜管坯；

样块制作中，在切割架(2)移动至最靠近牵引机(15)处后，同步夹持结构(3)夹持住铜管坯，使铜管坯带动同步夹持结构(3)和切割架(2)移动，并将同步夹持结构(3)夹持铜管坯的时间点作为样块时间点T。

3.根据权利要求2所述的用于水平连铸工艺的铜管坯取样方法，其特征在于，同步夹持结构(3)与铜管坯硬接触，且能使铜管坯被夹持的表面下凹变形。

4.根据权利要求1所述的用于水平连铸工艺的铜管坯取样方法，其特征在于，设备架设步骤中，在牵引机(15)和切割架(2)之间设置固定安装在地面上的限位块(6)，用于顶住切割架(2)侧面；记限位块(6)与熔炼炉(11)、结晶器(12)、第一冷却系统(13)和第二冷却系统(14)的水平距离分别为L₆₁、L₆₂、L₆₃和L₆₄；记锯片(41)与切割架(2)朝向限位块(6)的侧面的水平距离为L₄₁；

样块数据匹配步骤中，L₇₁=L₆₁+L₄₁，L₇₂=L₆₂+L₄₁，L₇₃=L₆₃+L₄₁，L₇₄=L₆₄+L₄₁。

5.一种用于水平连铸工艺的铜管坯取样装置，包括按序依次设置的熔炼炉(11)、结晶器(12)、第一冷却系统(13)、第二冷却系统(14)和牵引机(15)，所述结晶器(12)用于形成铜管坯，所述牵引机(15)用于带动铜管坯运动，其特征在于，还包括：

切割架(2)，设置在所述牵引机(15)一侧，做靠近和远离所述牵引机(15)的水平直线运动；

同步夹持结构(3)，安装在所述切割架(2)靠近所述牵引机(15)的一侧，用于夹持铜管坯；

切割结构(4)，安装在所述切割架(2)中间段，包括锯片(41)以及用于带动所述锯片(41)转动和上下运动的动力组件(42)；

切割夹持结构(5)，安装在所述切割架(2)靠近所述牵引机(15)的一侧，用于夹持铜管坯；

多个支撑辊(7)，沿铜管坯轴向分布，铜管坯在所述支撑辊(7)上滑动；

所述同步夹持结构(3)夹持铜管坯时，铜管坯推动所述同步夹持结构(3)并带动所述切割架(2)运动，使所述切割架(2)与铜管坯同步运动。

6.根据权利要求5所述的用于水平连铸工艺的铜管坯取样装置，其特征在于，所述同步夹持结构(3)包括对称设置在铜管坯两侧的顶紧组件，每个所述顶紧组件包括：

滑动块(31)，在所述切割架(2)上做朝向和远离铜管坯的水平运动；

第一伸缩缸(32)，用于带动所述滑动块(31)运动；

楔形块(33)，安装在所述滑动块(31)朝向铜管坯的一侧；所述楔形块朝向铜管坯的一侧为斜面，所述斜面与铜管坯之间的间隔在铜管坯的运动方向上逐渐减小；所述斜面上设置滑槽；

第一顶紧块(34)，在远离铜管坯的一侧设置卡块，所述卡块在所述滑槽内滑动；所述第一顶紧块(34)朝向铜管坯的一侧设置沿铜管坯轴向延伸的V型槽。

7.根据权利要求5所述的用于水平连铸工艺的铜管坯取样装置，其特征在于，所述动力组件(42)包括：

底座(421)，固定安装在所述切割架(2)上；

转动架(422)，中间段与所述底座(421)的顶端铰接；所述转动架(422)的一端设置驱动电机，用于带动所述锯片(41)转动；

第二伸缩缸(423)，两端分别与所述切割架(2)和所述转动架(422)远离所述锯片(41)的一端铰接。

8.根据权利要求7所述的用于水平连铸工艺的铜管坯取样装置，其特征在于，所述动力组件(42)还包括：

限位座(424)，底端与所述切割架(2)铰接，且顶部设置通孔；

限位连杆(425)，顶端与所述转动架(422)远离所述锯片(41)的一端铰接，底端通过所述通孔伸入所述限位座(424)内部，侧面设置有螺纹；

两个限位螺母(426)，均套设在所述限位连杆(425)上，且分别设置在所述限位座(424)的内部和外侧。

9.根据权利要求5所述的用于水平连铸工艺的铜管坯取样装置，其特征在于，所述切割夹持结构(5)包括对称设置在铜管坯两侧的夹持组件，每个所述夹持组件包括：

第二顶紧块(51)，在所述切割架(2)上做朝向和远离铜管坯的水平运动；所述第二顶紧块(51)朝向铜管坯的一侧设置沿铜管坯轴向延伸的V型槽；

第三伸缩缸(52)，用于带动所述第二顶紧块(51)运动。

10.根据权利要求5所述的用于水平连铸工艺的铜管坯取样装置，其特征在于，还包括中转结构(8)，包括：

机架(81)，设置在所述切割架(2)侧面；

放料槽(82)，安装在所述机架(81)顶部，用于放置切割后的样块；所述放料槽(82)远离所述切割架(2)的一端向下倾斜；

拦板(83)，安装在所述机架(81)上，且堵住所述放料槽(82)远离所述切割架(2)的一端。

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