CN218860218U - 一种扇形段更换设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种扇形段更换设备，属于板坯连铸机技术领域，为了解决现有技术中吊装扇形段效率低的问题，所述扇形段更换设备所述扇形段更换设备包括：小车装配(70)、大车装配(60)、旋转导向臂装配(30)、旋转导向臂驱动装配(50)、扇形段更换机械手装配(20)和钢丝绳卷扬系统(80)。所述扇形段更换设备的扇形段更换机械手装配能够抓放扇形段单元，从而可以将扇形段分段吊出。另外，该扇形段更换设备在浇铸平台下方运行，更换机械手将扇形段从连铸机吊出，并放至线外中转台，再由起重机将其运到线外进行维修，可有效降低浇铸跨起重机的厂房高度，降低工厂建设费用。

Description

一种扇形段更换设备

技术领域

本实用新型涉及板坯连铸机技术领域，具体的是一种扇形段更换设备。

背景技术

现有板坯连铸机扇形段更换多采用链节式柔性吊具，插入扇形段更换导轨中进行更换扇形段维修更换及吊出，吊装过程中需要人工拔出锁定插销将吊具与扇形段分离。费人工费时间，同时更换扇形段时占用浇铸跨大吨位天车的时间。因链节式柔性吊具具有一定长度，因此该方式需要连铸机浇铸平台与浇铸跨起重机有足够的空间，浇铸跨厂房高度高，厂房投资成本高。

实用新型内容

为了解决上述吊装扇形段效率低的问题，本实用新型提供了一种扇形段更换设备，所述扇形段更换设备的扇形段更换机械手装配能够抓放扇形段单元，从而可以将扇形段分段吊出。另外，该扇形段更换设备在浇铸平台下方运行，更换机械手将扇形段从连铸机吊出，并放至线外中转台，再由起重机将其运到线外进行维修，可有效降低浇铸跨起重机的厂房高度，降低工厂建设费用。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种扇形段更换设备，包括：

小车装配，能够沿左右方向移动；

大车装配，能够使小车装配沿前后方向移动；

旋转导向臂装配，含有左右间隔设置的两条旋转导向臂，两条旋转导向臂均通过转轴与小车装配连接，转轴沿左右方向延伸，旋转导向臂含有导向轨道，导向轨道沿转轴的直径方向延伸，导向轨道的工作面朝前；

旋转导向臂驱动装配，能够驱动旋转导向臂绕转轴转动；

扇形段更换机械手装配，能够抓放扇形段单元，扇形段更换机械手装配与导向轨道接触；

钢丝绳卷扬系统，能够使扇形段更换机械手装配沿导向轨道往复移动。

大车装配含有大车车架、大车横梁、大车驱动、大车车轮组和大车行走轨道，两条大车行走轨道沿前后方向延伸，两台大车车架与两条大车行走轨道上下一一对应。

大车横梁连接于两台大车车架之间，大车横梁沿左右方向延伸，大车车轮组位于大车车架的下方，大车车轮组位于大车行走轨道上，大车驱动能够驱动大车车轮组转动。

大车横梁的断面呈矩形，大车横梁含有依次设置的前侧面、上侧面和后侧面，大车横梁上设置有小车主行走轨道、主防倾翻轨道、副防倾翻轨道和小车辅助行走轨道。

小车主行走轨道位于大车横梁的上侧面的前部，小车辅助行走轨道位于大车横梁的上侧面的后部，主防倾翻轨道位于大车横梁的前侧面的下部，副防倾翻轨道位于大车横梁的后侧面的上部。

小车装配含有横移小车框架、小车主行走车轮组、小车驱动、主防倾翻轮、副防倾翻轮和小车辅助行走轮，小车主行走车轮组与小车主行走轨道对应连接，主防倾翻轮与主防倾翻轨道对应连接，副防倾翻轮与副防倾翻轨道对应连接，小车辅助行走轮与小车辅助行走轨道对应连接。

小车装配含有横移小车框架，钢丝绳卷扬系统含有卷筒、定滑轮轮组、动滑轮轮组和钢丝绳，定滑轮轮组套设于转轴外，动滑轮轮组固定于扇形段更换机械手装配上，钢丝绳依次绕过卷筒、定滑轮轮组和动滑轮轮组。

钢丝绳卷扬系统还含有依次连接的电机和减速器，减速器含有两个输出轴，两个卷筒左右间隔设置，两个卷筒位于横移小车框架的后部，两个卷筒与减速器的两个输出轴一一对应连接，两个定滑轮轮组和两个动滑轮轮组均左右间隔设置，两个定滑轮轮组位于横移小车框架的前部。

扇形段更换机械手装配呈门式结构，扇形段更换机械手装配含有横梁和立板，横梁沿左右方向延伸，动滑轮轮组固定于横梁上，立板位于横梁的左右两端，立板的下端设置有吊钩，立板的上端设置有导向轮，导向轮与导向轨道的工作面接触，导向轮连接有液压马达，所述液压马达能够驱动导向轮旋转。

本实用新型的有益效果是：

1、所述扇形段更换设备和连铸机适用于多流板坯连铸机，能对弧形扇形段、矫直扇形段和水平扇形段分别分段进行导向吊出或吊入。

2、所述扇形段更换设备和连铸机通过大车走行装配，大车由电机减速器直接驱动车轮，沿浇铸方向(前后方向)运行，将扇形段分段吊出运送至线外中转台上方。

3、所述扇形段更换设备和连铸机的小车装配，小车由电机减速器直接驱动车轮在大车横梁上方的轨道上运行，沿左右方向运行，可将不同流的扇形段吊出，运送至线外中转台上方。

4、所述扇形段更换设备和连铸机的小车装配，小车装配上带有钢丝绳卷扬系统，卷筒传动系统由变频电机驱动减速器，减速器驱动两套卷取卷筒，卷筒通过钢丝绳缠绕系统驱动扇形段更换机械手自动抓取装置，卷筒旋转即可实现扇形段更换机械手自动抓取装置带着扇形段沿竖直方向升降，还可以通过旋转导向臂装配实现扇形段更换机械手自动抓取装置带着扇形段旋转至扇形段吊出线角度进行扇形段吊装。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型所述连铸机的主视示意图。

图2是扇形段的主视示意图。

图3是大车装配的主视示意图。

图4是大车装配和小车装配的俯视示意图。

图5是小车装配和旋转导向臂装配的主视示意图。

图6是小车装配和旋转导向臂装配的俯视示意图。

图7是小车装配和旋转导向臂装配的简化示意图。

图8是钢丝绳卷扬系统的简化示意图。

图9是扇形段更换机械手装配的示意图。

图10是扇形段更换机械手装配吊装扇形段单元的示意图。

附图标记说明如下：

10、扇形段；20、扇形段更换机械手装配；30、旋转导向臂装配；40、中转台；50、旋转导向臂驱动装配；60、大车装配；70、小车装配；80、钢丝绳卷扬系统；90、浇筑平台；

11、扇形段单元；12、吊出线；13、耳轴；14、引导轮；15、引导轨道；

21、横梁；22、导向轮；23、立板；24、吊钩；

31、旋转导向臂；32、锁定销；33、转轴；34、导向轨道；35、导向轨道的工作面；36、横连接梁；

61、大车车架；62、大车横梁；63、大车驱动；64、大车车轮组；65、大车行走轨道；66、小车主行走轨道；67、主防倾翻轨道；68、副防倾翻轨道；69、小车辅助行走轨道；

71、小车主行走车轮组；72、小车驱动；73、主防倾翻轮；74、副防倾翻轮；75、小车辅助行走轮；76、横移小车框架；

81、电机；82、外置制动器；83、减速器；84、卷筒；85、定滑轮轮组；86、动滑轮轮组；87、钢丝绳。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种扇形段更换设备，包括：

小车装配70，能够沿左右方向移动；

大车装配60，能够使小车装配70沿前后方向移动；

旋转导向臂装配30，含有左右间隔设置的两条旋转导向臂31，两条旋转导向臂31均通过转轴33与小车装配70连接，转轴33沿左右方向延伸，旋转导向臂31含有导向轨道34，旋转导向臂31和导向轨道34均沿转轴33的直径方向延伸，导向轨道的工作面35朝前；

旋转导向臂驱动装配50，能够驱动旋转导向臂31绕转轴33转动；

扇形段更换机械手装配20，能够抓放扇形段单元11，扇形段更换机械手装配20与导向轨道34接触；

钢丝绳卷扬系统80，能够使扇形段更换机械手装配20沿导向轨道34往复移动，如图1至图10所示。

在本实施例中，大车装配60负责沿前后方向移动，大车装配60含有大车车架61、大车横梁62、大车驱动63、大车车轮组64和大车行走轨道65，两条大车行走轨道65沿前后方向延伸，两台大车车架61与两条大车行走轨道65上下一一对应，如图1至图4所示。

在本实施例中，大车横梁62连接于两台大车车架61之间，大车横梁62由两台大车车架61支撑，大车横梁62沿左右方向延伸，大车车轮组64位于大车车架61的下方，大车车轮组64位于大车行走轨道65上，大车驱动63能够驱动大车车轮组64转动。大车车轮组64其中2个车轮带驱动，通常由变频驱动的电机减速器组成大车驱动63。

在本实施例中，大车横梁62的断面呈矩形，大车横梁62含有依次设置的前侧面、上侧面、后侧面和下侧面，大车横梁62上设置有小车主行走轨道66、主防倾翻轨道67、副防倾翻轨道68和小车辅助行走轨道69。大车横梁62为小车装配70的行走提供轨道，小车装配70能够在大车横梁62上沿左右方向移动。

在本实施例中，小车主行走轨道66位于大车横梁62的上侧面的前部，小车辅助行走轨道69位于大车横梁62的上侧面的后部，主防倾翻轨道67位于大车横梁62的前侧面的下部，副防倾翻轨道68位于大车横梁62的后侧面的上部。小车主行走轨道66的工作面和小车辅助行走轨道69的工作面均朝上，主防倾翻轨道67的工作面朝前，副防倾翻轨道68的工作面朝后。

在本实施例中，小车装配70含有横移小车框架76、小车主行走车轮组71、小车驱动72、主防倾翻轮73、副防倾翻轮74和小车辅助行走轮75，小车驱动72与小车主行走车轮组71连接，小车主行走车轮组71与小车主行走轨道66对应连接，主防倾翻轮73与主防倾翻轨道67对应连接，副防倾翻轮74与副防倾翻轨道68对应连接，小车辅助行走轮75与小车辅助行走轨道69对应连接。

小车主行走车轮组71、主防倾翻轮73、副防倾翻轮74和小车辅助行走轮75均位于横移小车框架76的下部，主防倾翻轮73和副防倾翻轮74和小车主行走车轮组71组成3个面的约束，用于平衡旋转导向臂31带扇形段10旋转时倾翻力矩。小车辅助行走轮75用于平稳运行，在钢丝绳卷扬系统80提升时在水平面上形成有效支承，如图1至图5所示。

在本实施例中，钢丝绳卷扬系统80和旋转导向臂驱动装配50均位于横移小车框架76上，钢丝绳卷扬系统80含有卷筒84、定滑轮轮组85、动滑轮轮组86和钢丝绳87，定滑轮轮组85套设于转轴33外，转轴33的两端均与横移小车框架76连接，动滑轮轮组86固定于扇形段更换机械手装配20上，钢丝绳87依次绕过卷筒84、定滑轮轮组85和动滑轮轮组86，定滑轮轮组85位于卷筒84和动滑轮轮组86之间，如图6至图8所示。

在本实施例中，钢丝绳卷扬系统80还含有依次连接的电机81和减速器83，电机81和减速器83带有外置制动器82，减速器83含有两个输出轴，两个卷筒84左右间隔设置，两个卷筒84位于横移小车框架76的后部，两个卷筒84与减速器83的两个输出轴一一对应连接，两个定滑轮轮组85和两个动滑轮轮组86均左右间隔设置，两个定滑轮轮组85位于横移小车框架76的前部。

钢丝绳87的一端通过压板固定在卷筒84端部，两个卷筒84中右侧的为左旋卷筒，两个卷筒84中左侧的为右旋卷筒。两根钢丝绳87分别经过定滑轮轮组85和动滑轮轮组86缠绕，钢丝绳87的另一端固定在调节杆上，调节杆固定在横移小车框架76上，通过调节杆可将动滑轮轮组86端调平。动滑轮轮组86与扇形段更换机械手装配20连接。卷筒84与定滑轮轮组85一一对应，定滑轮轮组85与动滑轮轮组86一一对应。

可通过卷筒84实现扇形段更换机械手装配20和扇形段单元11的升降。定滑轮轮组85固定在横移小车框架76上，设置轴式传感器，可对卷扬提升机构进行过载保护。旋转导向臂驱动装配50可以为液压缸，旋转导向臂驱动装配50的两端分别与旋转导向臂31的上端和横移小车框架76的上部铰接。旋转导向臂31的下端设置有锁定销32。

在本实施例中，旋转导向臂装配30呈门式结构，旋转导向臂装配30不但含有左右间隔设置的两条旋转导向臂31，旋转导向臂装配30还含有横连接梁36，横连接梁36沿左右方向延伸，两条旋转导向臂31的上部通过横连接梁36连接，转轴33穿过两条旋转导向臂31的上部。

在本实施例中，扇形段更换机械手装配20也呈门式结构，扇形段更换机械手装配20含有横梁21和立板23，横梁21沿左右方向延伸，两个动滑轮轮组86均固定于横梁21上，立板23位于横梁21的左右两端，立板23的下端设置有吊钩24，立板23的上端外侧设置有导向轮22，导向轮22的轴线沿左右方向延伸，导向轮22的侧周面与导向轨道的工作面35始终接触，钢丝绳卷扬系统80带动扇形段更换机械手装配20和扇形段单元11沿旋转导向臂31往复移动的过程中，导向轮22始终在导向轨道的工作面35上滚动，如图9至图10所示。

扇形段更换机械手装配20和扇形段单元11沿旋转导向臂31往复移动的过程中，尤其是沿扇形段单元11的吊出线12角度小时，即旋转导向臂31与水平面之间的夹角较小时，扇形段更换机械手装配20和扇形段单元11收到的竖直方向的分力小，为解决下滑过程中，钢丝绳87松绳问题，需在导向轮22上增加驱动，即在导向轮22上设置随动液压马达，通过液压马达旋转驱动导向轮22旋转，驱动扇形段单元11，防止下滑过程中松绳。更为优选的随动液压马达由比例阀控制，在驱动导向轮22上设置转速反馈装置，使卷扬上升或下降速度与液压马达转速同步。

下面介绍一种连铸机，所述连铸机含有从上向下依次设置的浇筑平台90、扇形段更换设备和扇形段10，所述扇形段更换设备为上述的扇形段更换设备，扇形段10的后方设置有中转台40。

扇形段10含有沿出坯方向设置的多个扇形段单元11，每个扇形段单元11的上部和下部均设置有耳轴13，耳轴13外设置有引导轮14，每个扇形段单元11的左右两侧均设置有引导轨道15，引导轮14与引导轨道15接触，每个扇形段单元11的吊出线12与引导轨道15一一对应，每个扇形段单元11的吊出线12均相交于一个焦点O。当驱动旋转导向臂31转动至与引导轨道15相对应时，引导轨道15上的扇形段单元11能够沿吊出线12移动至导向轨道34上，或者，导向轨道34上的扇形段单元11能够沿吊出线12移动至引导轨道15上。

当一个扇形段单元11位于驱动旋转导向臂31上时，该扇形段单元11的引导轮14与导向轨道的工作面35始终接触，引导轮14在导向轨道的工作面35上滚动。当一个扇形段单元11位于一个引导轨道15上时，该扇形段单元11的引导轮14与该引导轨道15的工作面始终接触，引导轮14在该引导轨道15的工作面上滚动。

大车装配60使小车装配70沿前后方向移动的过程中，焦点O能够位于转轴33上，此时，旋转导向臂驱动装配50能够驱动旋转导向臂31绕转轴33转动，两个旋转导向臂31上的导向轨道34的下端能够与某个扇形段单元11两侧的引导轨道15的上端一一对应。

当两个导向轨道34的下端与某个扇形段单元11两侧的引导轨道15的上端一一对应时，导向轨道的工作面35与该扇形段单元11两侧的引导轨道15的前侧面位于同一平面内，此扇形段单元11可以被扇形段更换机械手装配20抓取并向靠近焦点O的方向移动，从而实现取出。或者，扇形段更换机械手装配20可以将扇形段单元11放入两个引导轨道15之间，从而实现放入。

下面介绍所述扇形段更换设备和连铸机的工作过程：

装入过程：

步骤1、大车装配60后退至中转台40的正上方，小车装配70横移到中转台40的正上方；

步骤2、驱动旋转导向臂31放下至竖直状态，钢丝绳卷扬系统80驱动扇形段更换机械手装配20下降至扇形段单元11的耳轴13位置上方，扇形段更换机械手装配20的吊钩24抓取并锁定扇形段耳轴13；

步骤3、钢丝绳卷扬系统80提升扇形段更换机械手装配20和扇形段单元11至高位；

步骤4、大车装配60前进至扇形段吊入位，此时上述焦点O能够位于转轴33上，小车装配70横移至流中心线位置；

步骤5、旋转导向臂驱动装配50驱动旋转导向臂31旋转至需要装入的扇形段单元11的吊出线12角度，旋转导向臂31上的导向轨道34的下端与该扇形段单元11两侧的引导轨道15的上端对应，锁定销32插入至引导轨道15上的导轨连接座中，导向轨道的工作面35与引导轨道15的工作面对接；

步骤6、钢丝绳卷扬系统80驱动扇形段更换机械手装配20和扇形段单元11下降，随动马达始终与卷扬同步旋转，至扇形段单元11下降至在线位置；

步骤7、扇形段更换机械手装配20解锁并释放扇形段单元11，钢丝绳卷扬系统80驱动扇形段更换机械手装配20返回至高位；

步骤8、锁定销32解锁，旋转导向臂驱动装配50驱动旋转导向臂31放下至竖直状态；

步骤9、大车装配60和小车装配70返回至待机位；

吊出过程与此过程相反。

对于扇形段单元11的吊出线12为竖直状态时，扇形段单元11的吊入过程省略步骤5和步骤8步。

为了便于理解和描述，本实用新型中采用了绝对位置关系进行表述，如无特别说明，其中的方位词“上”表示图1中的上侧方向，方位词“下”表示图1中的下侧方向，方位词“左”表示垂直于图1的纸面并指向纸面外侧的方向，方位词“右”表示垂直于图1的纸面并指向纸面内侧的方向，方位词“前”表示图1中的左侧方向，方位词“后”表示图1中的右侧方向。本实用新型采用了阅读者或使用者的观察视角进行描述，但上述方位词不能理解或解释为是对本实用新型保护范围的限定。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本实用新型中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案、实施例与实施例之间均可以自由组合使用。

Claims (9)

1.一种扇形段更换设备，其特征在于，所述扇形段更换设备包括：

小车装配(70)，能够沿左右方向移动；

大车装配(60)，能够使小车装配(70)沿前后方向移动；

旋转导向臂装配(30)，含有左右间隔设置的两条旋转导向臂(31)，两条旋转导向臂(31)均通过转轴(33)与小车装配(70)连接，转轴(33)沿左右方向延伸，旋转导向臂(31)含有导向轨道(34)，导向轨道(34)沿转轴(33)的直径方向延伸，导向轨道的工作面(35)朝前；

旋转导向臂驱动装配(50)，能够驱动旋转导向臂(31)绕转轴(33)转动；

扇形段更换机械手装配(20)，能够抓放扇形段单元(11)，扇形段更换机械手装配(20)与导向轨道(34)接触；

钢丝绳卷扬系统(80)，能够使扇形段更换机械手装配(20)沿导向轨道(34)往复移动。

2.根据权利要求1所述的扇形段更换设备，其特征在于，大车装配(60)含有大车车架(61)、大车横梁(62)、大车驱动(63)、大车车轮组(64)和大车行走轨道(65)，两条大车行走轨道(65)沿前后方向延伸，两台大车车架(61)与两条大车行走轨道(65)上下一一对应。

3.根据权利要求2所述的扇形段更换设备，其特征在于，大车横梁(62)连接于两台大车车架(61)之间，大车横梁(62)沿左右方向延伸，大车车轮组(64)位于大车车架(61)的下方，大车车轮组(64)位于大车行走轨道(65)上，大车驱动(63)能够驱动大车车轮组(64)转动。

4.根据权利要求2所述的扇形段更换设备，其特征在于，大车横梁(62)的断面呈矩形，大车横梁(62)含有依次设置的前侧面、上侧面和后侧面，大车横梁(62)上设置有小车主行走轨道(66)、主防倾翻轨道(67)、副防倾翻轨道(68)和小车辅助行走轨道(69)。

5.根据权利要求4所述的扇形段更换设备，其特征在于，小车主行走轨道(66)位于大车横梁(62)的上侧面的前部，小车辅助行走轨道(69)位于大车横梁(62)的上侧面的后部，主防倾翻轨道(67)位于大车横梁(62)的前侧面的下部，副防倾翻轨道(68)位于大车横梁(62)的后侧面的上部。

6.根据权利要求4所述的扇形段更换设备，其特征在于，小车装配(70)含有横移小车框架(76)、小车主行走车轮组(71)、小车驱动(72)、主防倾翻轮(73)、副防倾翻轮(74)和小车辅助行走轮(75)，小车主行走车轮组(71)与小车主行走轨道(66)对应连接，主防倾翻轮(73)与主防倾翻轨道(67)对应连接，副防倾翻轮(74)与副防倾翻轨道(68)对应连接，小车辅助行走轮(75)与小车辅助行走轨道(69)对应连接。

7.根据权利要求1所述的扇形段更换设备，其特征在于，小车装配(70)含有横移小车框架(76)，钢丝绳卷扬系统(80)含有卷筒(84)、定滑轮轮组(85)、动滑轮轮组(86)和钢丝绳(87)，定滑轮轮组(85)套设于转轴(33)外，动滑轮轮组(86)固定于扇形段更换机械手装配(20)上，钢丝绳(87)依次绕过卷筒(84)、定滑轮轮组(85)和动滑轮轮组(86)。

8.根据权利要求7所述的扇形段更换设备，其特征在于，钢丝绳卷扬系统(80)还含有依次连接的电机(81)和减速器(83)，减速器(83)含有两个输出轴，两个卷筒(84)左右间隔设置，两个卷筒(84)位于横移小车框架(76)的后部，两个卷筒(84)与减速器(83)的两个输出轴一一对应连接，两个定滑轮轮组(85)和两个动滑轮轮组(86)均左右间隔设置，两个定滑轮轮组(85)位于横移小车框架(76)的前部。

9.根据权利要求7所述的扇形段更换设备，其特征在于，扇形段更换机械手装配(20)呈门式结构，扇形段更换机械手装配(20)含有横梁(21)和立板(23)，横梁(21)沿左右方向延伸，动滑轮轮组(86)固定于横梁(21)上，立板(23)位于横梁(21)的左右两端，立板(23)的下端设置有吊钩(24)，立板(23)的上端设置有导向轮(22)，导向轮(22)与导向轨道的工作面(35)接触，导向轮(22)连接有液压马达，所述液压马达能够驱动导向轮(22)旋转。

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