CN218968605U - 一种扇形段更换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种扇形段更换装置，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，所述扇形段更换装置所述扇形段更换装置包括：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)。所述扇形段更换装置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，该扇形段更换装置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

一种扇形段更换装置

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装置。

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。弧线扇形段与矫直扇形段的吊出线与垂直线存在不同的夹角，故不能通过卷扬提升的方式直接将扇形段吊入或吊出，需要解决如下难点：1、在弧形及矫直扇形段须沿吊出线的直线移动出大于扇形段高度的净空后，扇形段才能被移出；2、此装置须满足所有扇形段的吊装；3、此装置须满足在各扇形段吊出线角度精确定位；4、此装置须足够的刚度，在不同的吊出线角度时，支撑扇形段的吊入或吊出。

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装置和连铸机，所述扇形段更换装置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，该扇形段更换装置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：

一种扇形段更换装置，包括：

小车装配；

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，旋转导向臂装配呈门式结构，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。

旋转导向臂装配还含有横连接梁，横连接梁沿左右方向延伸，两条旋转导向臂的上部通过横连接梁连接。

旋转导向臂为箱型结构，旋转导向臂含有前侧板、左侧板、右侧板和后侧板，旋转导向臂内设置有空腔。

前侧板位于导向轨道的前部，旋转导向臂的下端设置有锁定销和锁定液压缸，锁定液压缸能够使锁定销伸出至旋转导向臂的下端外或缩回至旋转导向臂的下端内。

锁定销的延伸方向与旋转导向臂的延伸方向相同，锁定销位于空腔内，锁定液压缸位于旋转导向臂外。

锁定液压缸的一端与旋转导向臂铰接，锁定液压缸的另一端通过连接件与锁定销铰接。

旋转导向臂驱动装配含有旋转液压缸，旋转液压缸的两端分别与旋转导向臂和小车装配铰接，旋转液压缸上设置有位移传感器。

本实用新型的有益效果是：

1、所述扇形段更换装置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、所述扇形段更换装置通过可以绕转轴旋转的旋转导向臂，为扇形段更换装置的自动抓取装置提供支撑，可以摆动角度在0°至90°范围内，可分别将弧形扇形段，矫直扇形段和水平扇形段分别沿各自吊出线吊出或吊入。

3、所述扇形段更换装置采用液压缸作为动力源，能力大，体积小，运行平稳。液压缸内置位移传感器，精确定位各扇形段的停位的角度。

4、所述扇形段更换装置采用固定式导轨(引导轨道)和移动式导轨(旋转导向臂)的组合，对扇形段各种角度的吊出线进行导向。

5、所述扇形段更换装置的旋转导向臂上设置锁定销，在固定扇形段导轨上对应位置设置凹槽(即长孔)，用于将固定扇形段导轨与移动式导轨(旋转导向臂)组合成一个整体。

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是旋转导向臂装配的主视示意图。

图10是旋转导向臂装配的俯视示意图。

图11是沿图9中A-A方向的剖视示意图。

图12是连接座的俯视示意图。

图13是扇形段更换机械手装配的示意图。

图14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；16、挡板条；17、连接座；

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；37、锁定液压缸；38、滑板；39、连接件；

51、旋转液压缸；52、位移传感器；

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；

311、前侧板；312、左侧板；313、右侧板；314、后侧板；315、空腔。

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。

一种扇形段更换装置，包括：

小车装配70；

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，旋转导向臂装配30呈门式结构，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14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能够沿左右方向移动，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含有旋转液压缸51，旋转液压缸51的两端分别与旋转导向臂31的上端和小车装配70的横移小车框架76的上部铰接。

旋转导向臂31的转动角度范围在0°至90°，为了使旋转导向臂31精确的转动至所需的角度，旋转液压缸51上设置有位移传感器52。在不同扇形段吊出线角度对应不同的位移传感器52数值可编程存储，电控操作按钮选择更换某扇形段单元，旋转液压缸51的活塞杆通过阀控自动运行到位移传感器52的预设位置停止。

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，旋转导向臂31为箱型结构(也可以称为筒形结构)，旋转导向臂31含有前侧板311、左侧板312、右侧板313和后侧板314，旋转导向臂31内设置有空腔315。前侧板311位于导向轨道34的前部，旋转导向臂31的下端设置有锁定销32和锁定液压缸37，锁定液压缸37能够使锁定销32伸出至旋转导向臂31的下端外或缩回至旋转导向臂31的下端内，如图9和图10所示。

在本实施例中，锁定液压缸37能够使锁定销32沿锁定销32的延伸方向移动，锁定销32的延伸方向与旋转导向臂31的延伸方向相同，锁定销32位于空腔315内，锁定液压缸37位于旋转导向臂31外。锁定液压缸37的一端与旋转导向臂31铰接，锁定液压缸37的另一端通过连接件39与锁定销32铰接。连接件39外连接有滑板38，滑板38位于旋转导向臂31内，滑板38由自润滑材料组成，连接件39能够相对于滑板38滑动，滑板38与旋转导向臂31连接固定，可为锁定销32提供有效的支撑，如图11所示。

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13至图14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、扇形段更换装置和扇形段10，所述扇形段更换装置为上述的扇形段更换装置，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的左右两侧均设置有引导轨道15，每个扇形段单元11的吊出线12与引导轨道15一一对应平行，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。

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，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的前侧面位于同一个平面内，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。

扇形段10含有多个直立的引导轨道15和多个倾斜的引导轨道15，每个直立的引导轨道15的前方均设置有一个直立的挡板条16，挡板条16的上下两端均前弯曲，前后设置的一对挡板条16和引导轨道15能够夹持一个扇形段单元11的引导轮14。挡板条16的上下两端均前弯曲可以在放入扇形段单元11时引导扇形段单元11进入一对挡板条16和引导轨道15之间，挡板条16和引导轨道15夹持一个扇形段单元11的引导轮14，可以避免直立的引导轨道15处的引导扇形段单元11前后移动。

越靠近前面的扇形段单元11的吊出线12与竖直线夹角越大，旋转导向臂31的悬臂就越远，为解决旋转导向臂31的悬臂的变形和扇形段的安全，旋转导向臂31的下端设置了锁定销32，锁定液压缸37内置发讯开关，用于监控锁定状态。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。锁定销32的伸出后与引导轨道15的上端插接，使导向轨道34与引导轨道15形成一个整体。

倾斜的引导轨道15的上端与导向轨道34的下端通过锁定销32连接为一体，直立的引导轨道15的上端不与导向轨道34的下端通过锁定销32连接为一体，倾斜的引导轨道15的上端设置有连接座17，连接座17通过连接座调整垫与引导轨道15通过螺栓连接，连接座17上设置有用于锁定销32插接的插接孔，为方便锁定销32插入，连接座17中的插接孔为长条形孔，如图12所示。

下面介绍所述扇形段更换装置(也可以称为扇形段更换机械手装置)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上的连接座17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 (7)

1.一种扇形段更换装置，其特征在于，所述扇形段更换装置包括：

小车装配(70)；

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)，旋转导向臂装配(30)呈门式结构，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所述的扇形段更换装置，其特征在于，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。

3.根据权利要求2所述的扇形段更换装置，其特征在于，旋转导向臂(31)为箱型结构，旋转导向臂(31)含有前侧板(311)、左侧板(312)、右侧板(313)和后侧板(314)，旋转导向臂(31)内设置有空腔(315)。

4.根据权利要求3所述的扇形段更换装置，其特征在于，前侧板(311)位于导向轨道(34)的前部，旋转导向臂(31)的下端设置有锁定销(32)和锁定液压缸(37)，锁定液压缸(37)能够使锁定销(32)伸出至旋转导向臂(31)的下端外或缩回至旋转导向臂(31)的下端内。

5.根据权利要求4所述的扇形段更换装置，其特征在于，锁定销(32)的延伸方向与旋转导向臂(31)的延伸方向相同，锁定销(32)位于空腔(315)内，锁定液压缸(37)位于旋转导向臂(31)外。

6.根据权利要求5所述的扇形段更换装置，其特征在于，锁定液压缸(37)的一端与旋转导向臂(31)铰接，锁定液压缸(37)的另一端通过连接件(39)与锁定销(32)铰接。

7.根据权利要求1所述的扇形段更换装置，其特征在于，旋转导向臂驱动装配(50)含有旋转液压缸(51)，旋转液压缸(51)的两端分别与旋转导向臂(31)和小车装配(70)铰接，旋转液压缸(51)上设置有位移传感器(52)。

Images