CN202411363U

CN202411363U - 用于连铸铅带的钢带轮式连铸机的钢带支撑机构

Info

Publication number: CN202411363U
Application number: CN2011204730700U
Authority: CN
Inventors: 冯旭龙; 唐晓东
Original assignee: Deyang Hongguang Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Sichuan Huashen New Energy Equipment Co., Ltd.
Priority date: 2011-11-24
Filing date: 2011-11-24
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2021-11-24

Abstract

本实用新型涉及有钢带轮式连铸机，提供了一种用于连铸铅带的钢带轮式连铸机的钢带支撑机构，包括机架和至少一组支撑体，所述支撑体通过弹性压紧机构安装在机架上，所述弹性压紧机构包括消除支撑体支撑配合间隙的弹性机构、对支撑体进行快速定位和固定的压紧机构；所述压紧机构安装在机架上，所述支撑体通过弹性机构安装在压紧机构上。通过弹性机构的弹力消除支撑体的的支撑配合间隙，保证接触；通过弹性机构的弹力施加压紧力，保证型腔的密封性。通过压紧机构对支撑体在与钢带接触、脱离两种状态间进行快速切换和定位，能够方便钢带的更换；同时，通过弹性机构的设置，增强对压紧机构定位误差的容差性。

Description

用于连铸铅带的钢带轮式连铸机的钢带支撑机构

技术领域

本实用新型涉及有钢带轮式连铸机，尤其是一种用于连铸铅带的钢带轮式连铸机的钢带支撑机构。

背景技术

板栅是铅酸蓄电池的重要组成部分，其作用包括作为电子集流体和固定活性物质。铅酸蓄电池的使用过程中，多孔的活性物质会渗透硫酸，导致板栅发生腐蚀，影响板栅的循环使用寿命，进而对蓄电池的耐用性造成重要的影响；同时，电子的传递要求板栅具有良好的导电性，要求在使用过程中其腐蚀产物具有较低的阻抗，尤其是正极板栅。板栅的耐腐蚀性和晶体结构之间存在密切的关系，因此为了改进板栅的晶体结构，以改善板栅的耐腐蚀性能和钝化产物，通常的方法包括加入锑等合金元素以及铸轧工艺的采用。与直接铸造成型的板栅相比，铸轧成型工艺首先铸成铸坯，然后对铸坯压延形成薄铅带，之后通过切口拉伸等工艺最终形成板栅。由于轧制使得铅带的组织更致密、机械强度高，因此所生产的板栅耐穿透腐蚀、循环寿命延长。

铸坯的成型可采用模铸或连铸。铅的模铸采用重力浇铸法，模具的型腔、分型面均沿纵向设置，实施容易，但凝固时间长，生产效率低，铅液大量暴露且位置分散，铅烟污染大。连铸的自动化程度高，铅液仅在结晶轮附近暴露，可通过集中抽风的方式降低铅烟污染，因此污染小。但铅密度极大——1m³的纯铅重约11.3吨，抗拉强度极低——纯铅的抗拉强度约为3～7kgf/mm²，且质软，导致目前的连铸设备在生产铅带时，铸坯断面尺寸均受到一定的限制。针对常用的连铸设备，具体说明如下：

一、浸铸设备，通过将旋转的冷却成型辊筒浸入熔池中，在成型辊筒表面连续的形成具有一定厚度的金属带。熔料牵引连铸设备，通过中间包和旋转的冷却成型辊筒相配合，中间包熔池中的金属液不间断地在旋转的冷却成型辊筒表面涂覆并形成具有一定厚度的金属带。但由于重力会破坏熔化金属在辊筒上的连续性，在采用浸铸设备和熔料牵引连铸设备连铸铅带时，无法连铸厚度较大的铅带，尤其是针对低锑铅合金等凝固区间较宽的铅合金。目前，采用两者连铸的铅带厚度通常为1mm左右。但浸铸设备和熔料牵引连铸设备连铸的铅带薄，凝固速度快，无型腔，排气方便，因此铸造组织好，极少形成气泡、裂纹和疏松等铸造缺陷。目前浸铸设备、熔料牵引连铸设备主要用于直接连铸板栅。

二、双辊连铸机，常用于钢带的板坯连铸，两辊相对设置，金属液由两辊上方浇入两辊辊缝处形成熔池；随辊的转动，熔池内的金属液经辊的冷却形成连续的坯壳并进入辊下方的冷却辊道；坯壳内未凝固的金属液在冷却辊道进一步冷却，最终形成凝固完全的铸坯。但用于铅连铸时，由于铅质软、抗拉强度低且密度大，因此坯壳强度低、易变形，为了保证所生产铅带厚度的均匀性，就需要限制坯壳内未凝固铅液的量，因此难以提高其连铸的铅带厚度，其连铸铅带的厚度通常在5mm左右、不超过10mm。

三、钢带轮式连铸机，包括结晶轮、钢带轮系、无头钢带，钢带通过钢带轮系绷紧并随主动钢带轮的转动而运动，结晶轮自转且外圆柱面上设置有内凹的结晶腔；结晶轮安装于钢带外侧，其部分外圆柱面与钢带外侧面紧贴，并通过钢带封闭该部分的结晶腔形成沿结晶轮周向延伸的型腔；型腔两端，一端为浇铸口、另一端为拉坯口，通过冷却系统对钢带、结晶轮的冷却，由浇铸口注入的金属液在型腔内逐步凝固形成铸坯，随结晶轮、钢带的运动，铸坯由拉坯口拉出，然后铸坯经弧形的引桥送入输送辊道。

钢带轮式连铸机在铸坯断面尺寸上同样受到极大的限制。具体的说，为了保证在凝固过程中金属液对凝固收缩的自动补充，型腔的浇铸口通常位于结晶轮上部；为了方便铸坯的牵引，拉坯口通常位于结晶轮的中部或下部，铸坯重量主要依靠钢带支撑；但钢带通过多个钢带轮绷紧并随主动钢带轮的转动而运动，钢带通过自身张力保证其和结晶轮的紧贴，因此要求钢带较薄，具备良好的弹性和韧性。弹性、韧性的要求限制了钢带自身强度的提高，因此钢带的承重能力受到了限制，相应的铸坯断面尺寸受到限制；尤其是对于铸坯的宽度尺寸，为了保证获得满足的轧制比，在铸坯具备一定厚度的前提下，随铸坯断面宽度的增加，受尺寸增加、承重增加的双重影响，钢带变形量增大，容易产生扭转等随机变形，导致铸坯厚度不均、钢带对结晶腔的密封不严甚至失效，密封不良进一步引起金属液外泄或冷却水进入型腔，而一旦冷却水进入型腔极易引起爆炸，因此必须对钢带也即铸坯的宽度进行限制。

另外，钢带与金属液、铸坯接触并受热，随钢带温度的升高、强度降低，极易导致钢带的变形、断裂等；且长期在高温条件下工作，也不利于钢带弹性、韧性的保持，因此为了保证铅液的正常凝固、连铸的正常进行、钢带的使用寿命，就需要对钢带进行及时的冷却，也即在钢带两侧中相对结晶轮的另一侧设置针对钢带的冷却系统，如：沿钢带延伸并通过钢带密封的冷却水槽、沿钢带延伸方向布置的若干冷却水喷头。随铸坯断面尺寸的增加，需要增大冷却系统的冷却能力；但假若设置沿型腔延伸方向为钢带提供完整、连续支撑的支撑结构，从而限制钢带变形并保证钢带和结晶轮的配合，就必然会占用冷却系统的设置空间、冷却水流动或喷射路径，进而导致冷却能力的降低，因此无法设置钢带的支撑结构。目前，采用钢带轮式连铸机制备的铅带厚度在10mm左右、宽度一般不超过140mm。

为了克服上述问题，申请人开发了一种用于连铸铅带的钢带轮式连铸机，并申请了专利，其在结晶轮对应型腔部分的径向外侧设置有安装在机架上的钢带支撑结构；钢带支撑结构包括至少一组支撑体，所述支撑体包括对应结晶腔的钢带支撑面、分别位于钢带支撑面沿结晶轮轴向两侧并分别对应结晶腔两侧轮缘的钢带压合面；所述钢带位于支撑体和结晶轮之间，所述钢带对应结晶轮的一侧侧面同结晶腔两侧的结晶轮轮缘紧贴、另一侧侧面同支撑体的钢带压合面和钢带支撑面紧贴。同时，为了保证在设置了钢带支撑结构后对钢带的冷却能力，设置有与冷却水供水系统相连并对支撑体表面进行冷却的支撑结构外冷却装置；各支撑体内分别设置有中空腔，所述中空腔与冷却水供水系统相连并构成对支撑体内部进行冷却的支撑结构内冷却装置；所述钢带的冷却系统包括对钢带进行喷淋冷却的钢带喷淋冷却装置和由钢带支撑结构构成的接触式冷却装置。

但在实际使用过程中，申请人发现，当采用与钢带滚动配合的支撑辊作为支撑体时，受支撑辊圆度及转动配合配合间隙的影响，支撑效果不理想；当采用与钢带滑动配合的支撑块时，支撑能力随磨损的增加逐步减弱。同时，钢带作为一种耗材，在使用一定时间后就需要进行更换，传统的钢带轮式连铸机，首先通过松开张紧轮使得钢带不再紧绷，然后抬起上带轮使得上带轮结晶轮脱离，即可对钢带进行更换；但上述新的钢带轮式连铸机由于钢带支撑机构的设置，在更换钢带时，需要对支撑体进行逐个的松紧，因此操作极为繁琐。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种支撑效果好，对钢带更换影响小的用于连铸铅带的钢带轮式连铸机的钢带支撑机构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：用于连铸铅带的钢带轮式连铸机的钢带支撑机构，包括机架和至少一组支撑体，所述支撑体通过弹性压紧机构安装在机架上，所述弹性压紧机构包括消除支撑体支撑配合间隙的弹性机构、对支撑体进行快速定位和固定的压紧机构；所述压紧机构安装在机架上，所述支撑体通过弹性机构安装在压紧机构上。

进一步的，设置有对弹性机构的弹力进行调整的调节机构。

作为一种优选，所述弹性机构由板簧构成。进一步的，所述支撑体成对设置，每对支撑体分别安装在板簧的两端，所述板簧中部固定安装在压紧机构上。进一步的，所述板簧中部通过调节机构固定安装在压紧机构上，所述调节机构包括固定支架、活动支架、定位锁紧机构；所述固定支架和活动支架沿结晶轮径向滑动导向配合并通过定位锁紧机构定位固定，其中所述固定支架442固定安装在压紧机构上，板簧固定安装在活动支架上。进一步的，所述定位锁紧机构由与固定支架轴向固定并转动配合的调节螺杆、固定安装在活动支架上并与调节螺杆相配合的调节螺母构成。

作为一种优选，所述压紧机构采用摆杆机构，所述摆杆机构包括摆杆、设置在摆杆和机架之间的摆杆定位固定机构；所述支撑体通过弹性机构安装在摆杆上，所述摆杆的一端与机架铰接。进一步的，所述摆杆定位固定机构由一端与摆杆铰接、另一端与机架铰接的液压顶杆构成。进一步的，所述摆杆由弧形支架构成，所述弧形支架沿型腔延伸并位于结晶轮的径向外侧；各支撑体及其弹性机构沿型腔延伸方向依次安装在弧形支架上。

进一步的，所述机架包括机架本体和移动架，所述结晶轮、钢带轮系均安装在机架本体上；所述移动架设置在结晶轮的操作侧并沿结晶轮轴向平移，所述移动架和机架本体通过可拆卸固定连接结构固定连接；所述支撑体及弹性压紧机构均安装在移动架上。

本实用新型的有益效果是：使用过程中，通过弹性机构的弹力消除支撑体的的支撑配合间隙，也即支撑体和钢带之间的配合间隙，保证了支撑体和钢带始终接触，因此支撑效果好；且通过弹性机构的弹力使得支撑体对钢带施加一定的压紧力，从而能够进一步保证型腔的密封性。通过压紧机构对支撑体进行快速定位和固定，也即在更换钢带时，通过压紧机构对支撑体在与钢带接触、脱离两种状态间进行快速切换和定位，从而能够方便钢带的更换；同时，通过弹性机构的设置，能增强对支撑体安装位置的安装误差的容差性，增强对压紧机构定位误差的容差性。

附图说明

图1是实施例一钢带支撑机构的结构示意图；

图2是采用实施例一钢带支撑机构的钢带轮式连铸机的结构示意图；

图3是图2的A区域局部放大图；

图4是包括多个摆杆的钢带支撑机构的结构简图。

具体实施方式

本实用新型的用于连铸铅带的钢带轮式连铸机的钢带支撑机构，包括机架100和至少一组支撑体，所述支撑体通过弹性压紧机构安装在机架100上，所述弹性压紧机构包括消除支撑体支撑配合间隙的弹性机构、对支撑体进行快速定位和固定的压紧机构；所述压紧机构安装在机架100上，所述支撑体通过弹性机构安装在压紧机构上。支撑体可以采用多种结构，如：与钢带滚动配合的支撑辊、与钢带滑动配合的支撑块、由主动辊、从动辊绷紧的多条窄钢带等，其中支撑块又可以采用方形支撑块、V型支撑块、弧形滑瓦等。

通过弹性机构的弹力使得支撑体对钢带301施加一定的压紧力，为了进一步方便压紧力的调节，从而保证钢带301运行的顺畅，保证连铸的顺利进行，设置有对弹性机构的弹力进行调整的调节机构。

上述的弹性机构可以采用任意的机构，比如由压缩弹簧和剪刀型支架构成的机构、由拉伸弹簧和摆杆构成的摆动机构等。最好的，所述弹性机构由板簧441构成。板簧441相对于其他的弹性机构，强度高、变形的方向性强，因此设置方便、结构最简单；同时，板簧441受高温影响小，对连铸机的工况适应性更强。为了进一步的方便操作，在如图所示的实例中，所述支撑体成对设置，每对支撑体分别安装在板簧441的两端，所述板簧441中部固定安装在压紧机构上。

调节机构根据弹性机构及弹性机构的设置形式的不同而不同，如上述由压缩弹簧和剪刀型支架构成的机构，调节机构可以采用长度可调的弹簧座。与上述板簧441的设置形式相适应的，所述板簧441中部通过调节机构固定安装在压紧机构上，所述调节机构包括固定支架442、活动支架443、定位锁紧机构444；所述固定支架442和活动支架443沿结晶轮200径向滑动导向配合并通过定位锁紧机构444定位固定，其中所述固定支架442固定安装在压紧机构上，板簧441固定安装在活动支架443上。上述的定位锁紧机构444可以采用气缸、油缸、设置有径向孔的定位轴和插销构成的机构等。为了在实现连续可调的前提下，降低成本，最好的，所述定位锁紧机构444由与固定支架442轴向固定并转动配合的调节螺杆、固定安装在活动支架443上并与调节螺杆相配合的调节螺母构成。

上述压紧机构也可以采用任意的机构，比如气缸、油缸、设置有径向定位孔的定位轴和插销构成的机构、由凸轮进行位置锁定的伸缩杆机构、如图4所示的丝杆机构等。最好的，所述压紧机构采用摆杆机构，所述摆杆机构包括摆杆、设置在摆杆和机架100之间的摆杆定位固定机构；所述支撑体通过弹性机构安装在摆杆上，所述摆杆的一端与机架100铰接。进一步的，为了方便操作，所述摆杆定位固定机构由一端与摆杆铰接、另一端与机架100铰接的液压顶杆161构成。

进一步的，所述摆杆由弧形支架160构成，所述弧形支架160沿型腔延伸并位于结晶轮200的径向外侧；各支撑体及其弹性机构沿型腔延伸方向依次安装在弧形支架160上。因此，更换钢带301时，无需对各支撑体逐个进行操作，进一步方便了钢带301的更换。弧形支架160的设置数量同型腔对应圆心角有关，当型腔对应圆心角较小时，可以仅设置一个弧形支架160，如实施例一；当型腔对应圆心角较大，弧形支架160在旋转过程中和结晶轮200产生干涉时，应设置多个弧形支架160，如图4所示。

进一步的，所述机架100包括机架本体101和移动架150，所述结晶轮200、钢带轮系均安装在机架本体101上；所述移动架150设置在结晶轮200的操作侧并沿结晶轮200轴向平移，所述移动架150和机架本体101通过可拆卸固定连接结构固定连接；所述支撑体及弹性压紧机构均安装在移动架150上。在进行钢带301的更换、支撑体更换、弹性机构更换调整时，通过平移移动架150使其与机架本体101脱离，能够提供更大的操作空间，进一步方便操作。所述结晶轮200的操作侧即结晶轮200轴向两侧中相对于电机及传动系统的另一侧。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例一

如图1、图2、图3所示的钢带轮式连铸机，能生产宽度为360mm、厚度为40mm的铅带，包括机架100、结晶轮200、钢带轮系、无头钢带301。结晶轮200外径为1800mm，结晶轮200的外圆柱面上设置有内凹的结晶腔，所述钢带301通过钢带轮系绷紧并绕过结晶轮200，通过钢带301封闭结晶轮200的部分结晶腔构成沿结晶轮200周向延伸的型腔，型腔对应的圆心角为215°。型腔一端为浇铸口203、另一端为拉坯口204，由过结晶轮200轴向的纵向平面将结晶轮200划分为第一区域和第二区域，所述浇铸口203位于结晶轮200第一区域的上部，所述拉坯口204位于结晶轮200第二区域的下部；钢带轮系的上带轮302与浇铸口203位置对应，钢带轮系的下带轮303与拉坯口204位置对应，对应型腔的钢带301通过上带轮302、下带轮303绷在结晶轮200上。

为了适应大断面铸坯的生产，在所述结晶轮200对应型腔部分的径向外侧设置有钢带支撑结构。所述钢带支撑结构包括一组支撑棍410，所述支撑辊410包括对应结晶腔的钢带支撑面、分别位于钢带支撑面沿结晶轮轴向两侧并分别对应结晶腔两侧轮缘的钢带压合面；所述钢带位于支撑辊410和结晶轮之间，所述钢带对应结晶轮的一侧侧面同结晶腔两侧的结晶轮轮缘紧贴、另一侧侧面同支撑辊410的钢带压合面和钢带支撑面紧贴。各支撑辊410的轴向均平行于结晶轮200轴向。

各支撑辊410分别通过弹性压紧机构安装在弧形支架160上。所述弹性压紧机构包括消除支撑辊和钢带301之间支撑配合间隙的弹性机构、对支撑体进行快速定位和固定的压紧机构，并设置有对弹性机构的弹力进行调整的调节机构。

所述弹性机构由板簧441构成。所述调节机构包括弧形的板簧441、调节支架；所述调节支架包括固定支架442、活动支架443、螺纹调节机构444，所述固定支架442和活动支架443沿结晶轮200径向滑动导向配合，螺纹调节机构444与固定支架442轴向固定并转动配合、与活动支架443螺纹配合；所述固定支架442固定安装在弧形支架160上，所述支撑辊410两个一对并分别通过支座413安装在板簧441两端，板簧141中部经夹紧块446和U型螺栓445固定在活动支架443上。

所述机架100包括机架本体101和移动架150，所述结晶轮200、钢带轮系均安装在机架本体101上；所述移动架150设置在结晶轮200的操作侧并沿结晶轮200轴向平移，所述移动架150和机架本体101通过拉杆及连接螺栓固定连接；所述支撑体及弹性压紧机构均安装在移动架150上。

所述压紧机构采用摆杆机构，所述弧形支架160一端与移动架150铰接并构成摆杆，由一端与弧形支架160铰接、另一端与移动架150铰接的液压顶杆161构成所述摆杆定位固定机构。由于该连铸机型腔弧度较大，为了仅设置一个弧形支架160的同时避免弧形支架160转动时同结晶轮200形成干涉，在与拉坯口204相邻的、对应圆心角为30°的范围内未设置钢带支撑机构；由于拉坯口204相邻位置型腔内铸坯已完全凝固，因此未设置钢带支撑机构对于生产的影响极小。

同时，设置有固定在弧形支架160上的弧形喷淋管路504，设置有沿结晶轮200轴向插入相邻支撑辊410之间间隙内的钢带冷却喷头、支撑辊冷却喷头，各钢带冷却喷头、支撑辊冷却喷头均与弧形喷淋管路504连通并通过弧形喷淋管路504固定。

另外，该连铸机的结晶轮200操作侧设置有结晶轮操作侧喷淋冷却系统，该冷却系统的管路会妨碍移动架150的退出，因此为了进一步方便移动架150的退出，结晶轮操作侧喷淋冷却系统固定安装在移动架150上。

Claims

1.用于连铸铅带的钢带轮式连铸机的钢带支撑机构，包括机架(100)和至少一组支撑体，其特征在于：所述支撑体通过弹性压紧机构安装在机架(100)上，所述弹性压紧机构包括消除支撑体支撑配合间隙的弹性机构、对支撑体进行快速定位和固定的压紧机构；所述压紧机构安装在机架(100)上，所述支撑体通过弹性机构安装在压紧机构上。

2.如权利要求1所述的用于连铸铅带的钢带轮式连铸机的钢带支撑机构，其特征在于：设置有对弹性机构的弹力进行调整的调节机构。

3.如权利要求2所述的用于连铸铅带的钢带轮式连铸机的钢带支撑机构，其特征在于：所述弹性机构由板簧(441)构成。

4.如权利要求3所述的用于连铸铅带的钢带轮式连铸机的钢带支撑机构，其特征在于：所述支撑体成对设置，每对支撑体分别安装在板簧(441)的两端，所述板簧(441)中部固定安装在压紧机构上。

5.如权利要求4所述的用于连铸铅带的钢带轮式连铸机的钢带支撑机构，其特征在于：所述板簧(441)中部通过调节机构固定安装在压紧机构上，所述调节机构包括固定支架(442)、活动支架(443)、定位锁紧机构(444)；所述固定支架(442)和活动支架(443)沿结晶轮(200)径向滑动导向配合并通过定位锁紧机构(444)定位固定，其中所述固定支架(442)固定安装在压紧机构上，板簧(441)固定安装在活动支架(443)上。

6.如权利要求5所述的用于连铸铅带的钢带轮式连铸机的钢带支撑机构，其特征在于：所述定位锁紧机构(444)由与固定支架(442)轴向固定并转动配合的调节螺杆、固定安装在活动支架(443)上并与调节螺杆相配合的调节螺母构成。

7.如权利要求1所述的用于连铸铅带的钢带轮式连铸机的钢带支撑机构，其特征在于：所述压紧机构采用摆杆机构，所述摆杆机构包括摆杆、设置在摆杆和机架(100)之间的摆杆定位固定机构；所述支撑体通过弹性机构安装在摆杆上，所述摆杆的一端与机架(100)铰接。

8.如权利要求7所述的用于连铸铅带的钢带轮式连铸机的钢带支撑机构，其特征在于：所述摆杆定位固定机构由一端与摆杆铰接、另一端与机架(100)铰接的液压顶杆(161)构成。

9.如权利要求7所述的用于连铸铅带的钢带轮式连铸机的钢带支撑机构，其特征在于：所述摆杆由弧形支架(160)构成，所述弧形支架(160)沿型腔延伸并位于结晶轮(200)的径向外侧；各支撑体及其弹性机构沿型腔延伸方向依次安装在弧形支架(160)上。

10.如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的用于连铸铅带的钢带轮式连铸机的钢带支撑机构，其特征在于：所述机架(100)包括机架本体(101)和移动架(150)，所述结晶轮(200)、钢带轮系均安装在机架本体(101)上；所述移动架(150)设置在结晶轮(200)的操作侧并沿结晶轮(200)轴向平移，所述移动架(150)和机架本体(101)通过可拆卸固定连接结构固定连接；所述支撑体及弹性压紧机构均安装在移动架(150)上。