RU2261777C1

RU2261777C1 - Mould rocking mechanism of billet continuous casting machine

Info

Publication number: RU2261777C1
Application number: RU2004112275/02A
Authority: RU
Inventors: В.И. Шепелев (RU); В.И. Шепелев; В.И. Карацуба (RU); В.И. Карацуба
Original assignee: Ооо "Пк Ормето-Юумз"
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2004-04-22
Publication date: 2005-10-10

Abstract

FIELD: metallurgy; continuous casting machines.

SUBSTANCE: invention relates to devices for reciprocating spring-type mould of billet continuous casting machine. Proposed mechanism has support frame mounted on base. Two cassettes arranged at opposite sides of mould are connected to support frame. Each cassette is provided with its frame with secured upper pack of spring and lower pack of spring. Rocking fastening unit is installed inside each frame of cassette over lower pack of springs. Said unit accommodates hydraulic cylinder and spring compressors secured on cassette frame. Piston rod of each hydraulic cylinder is slacklessly connected to upper parts of spring pack in at least two points. Packs of springs can made up of two longitudinal parts installed with clearance relative to each other. Ends of each part of spring pack are rigidly secured on cassette frame and are furnished with tensioners.

EFFECT: improved accuracy of reciprocation of mould relative to theoretical trajectory of movement, simplified design of mechanism, reduced labor input at servicing.

4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к устройствам для возвратно-поступательного движения кристаллизатора рессорного типа машин непрерывного литья заготовок.The invention relates to metallurgy, and more particularly to devices for the reciprocating motion of the mold spring type continuous casting machines.

Подобный механизм качания кристаллизатора устройства для непрерывной разливки стали известен из описания изобретения по патенту РФ №2118582 (опубл. 10.09.98). Механизм качания кристаллизатора содержит опорную раму, установленную на основании, прикрепленные к раме упругие элементы, расположенные по краям кристаллизатора и разнесенные по его высоте, крепление кристаллизатора к упругим элементам, крепежный блок, расположенный между соответствующими разнесенными по высоте упругими элементами, а также гидроцилиндры, расположенные под нижними упругими элементами и упирающиеся своими поршневыми штоками в соответствующий крепежный блок. Каждый упругий элемент жестко закреплен по краям на раме. Верхняя часть поршневого штока выполнена в виде гибкого пружинящего элемента.A similar swing mechanism of the mold of a device for continuous casting of steel is known from the description of the invention according to the patent of the Russian Federation No. 21118582 (publ. 09/10/98). The swing mechanism of the mold contains a support frame mounted on the base, elastic elements attached to the frame located along the edges of the mold and spaced along its height, mount the mold to the elastic elements, a mounting block located between the respective elastic elements spaced apart in height, and hydraulic cylinders located under the lower elastic elements and abutting their piston rods in the corresponding mounting block. Each elastic element is rigidly fixed along the edges of the frame. The upper part of the piston rod is made in the form of a flexible spring element.

Недостатком подобного механизма являются перекосы кристаллизатора в процессе возвратно-поступательного движения при непрерывной разливке в поперечном и продольном направлениях. Это объясняется тем, что упругие элементы выполнены едиными по ширине, а также тем, что упругие элементы жестко закреплены на раме. В процессе эксплуатации механизма упругие элементы удлиняются под действием динамических нагрузок, что приводит к рассинхронизации движения кристаллизатора по его краям посредством действия гидроцилиндров.The disadvantage of this mechanism is the distortion of the mold during the reciprocating motion during continuous casting in the transverse and longitudinal directions. This is due to the fact that the elastic elements are made uniform in width, as well as the fact that the elastic elements are rigidly fixed to the frame. During operation of the mechanism, the elastic elements lengthen under the action of dynamic loads, which leads to the desynchronization of the mold motion along its edges through the action of hydraulic cylinders.

От указанного недостатка свободен механизм качания кристаллизатора по патенту РФ №2160650 (опубл. 20.12.2000), содержащий опорную раму, установленную на основании, прикрепленные к раме пакеты рессор, расположенные по краям кристаллизатора и разнесенные по его высоте, состоящие из двух продольных частей, установленных с зазором между собой и снабженных натяжными устройствами, также установленными на раме, крепление кристаллизатора к пакетам рессор, качающийся крепежный блок, расположенный между соответствующими разнесенными по высоте пакетами рессор, а также гидравлические цилиндры, расположенные под нижними пакетами рессор и упирающиеся своими поршневыми штоками в соответствующий качающийся крепежный блок. Каждый из поршневых штоков состоит из двух частей, соединенных между собой соединительными узлами. Каждый крепежный блок снабжен по краям вертикальными упорами, установленными с зазором с основанием, при этом каждый вертикальный упор снабжен шарнирными ломающимися двуплечими рычагами, один из которых соединен с вертикальным упором, а другой - с основанием, причем между рычагами расположена пружина сжатия.The swing mechanism of the mold according to RF patent No. 2160650 (publ. 20.12.2000) is free from this drawback, containing a support frame mounted on the base, spring packs attached to the frame located at the edges of the mold and spaced apart along its height, consisting of two longitudinal parts, mounted with a gap between each other and provided with tensioning devices also mounted on the frame, mount the mold to the packages of springs, swinging mounting unit located between the respective packages spaced apart in height springs, as well as hydraulic cylinders located under the lower packages of springs and abutting their piston rods in the corresponding swinging mounting block. Each of the piston rods consists of two parts interconnected by connecting nodes. Each mounting block is provided at the edges with vertical stops installed with a gap with a base, and each vertical stop is equipped with articulating breaking two-arm levers, one of which is connected to a vertical stop and the other with a base, and a compression spring is located between the levers.

Данный механизм качания является наиболее близким по технической сущности к предлагаемому. Но недостатком его является сложность достижения требуемой точности взаимного расположения качающихся и неподвижных частей механизма, ввиду расположения их на не жестко связанных между собой базовых деталях. Это приводит к отклонению фактической траектории качания кристаллизатора от теоретической, износу деталей гидроцилиндров и значительной трудоемкости обслуживания механизма качания, а в результате простою МНЛЗ при этом обслуживании.This swing mechanism is the closest in technical essence to the proposed one. But its drawback is the difficulty in achieving the required accuracy of the relative position of the swinging and fixed parts of the mechanism, due to their location on the base parts that are not rigidly connected to each other. This leads to a deviation of the actual trajectory of the mold swing from the theoretical one, wear of the hydraulic cylinder parts and a significant laboriousness of the swing mechanism maintenance, and as a result of the caster’s downtime during this maintenance.

Целью изобретения является повышение точности возвратно-поступательного движения кристаллизатора в сравнении с теоретической траекторией движения, упрощение конструкции механизма и снижение трудоемкости его обслуживания.The aim of the invention is to increase the accuracy of the reciprocating motion of the mold in comparison with the theoretical trajectory of movement, simplifying the design of the mechanism and reducing the complexity of its maintenance.

Указанный технический эффект достигается тем, что механизм качания кристаллизатора МНЛЗ содержит опорную раму, установленную на основании, пакеты рессор, расположенные по противоположным сторонам кристаллизатора и разнесенные по высоте, состоящие из двух продольных частей, установленных с зазором между собой и снабженных натяжными устройствами, крепление кристаллизатора к пакетам рессор, два качающихся крепежных блока, расположенных между соответствующими разнесенными по высоте пакетами рессор и прикрепленных к ним, а также два гидравлических цилиндра и узлы пружин сжатия, расположенные с тех же противоположных сторон кристаллизатора. При этом механизм качания снабжен двумя кассетами, прикрепленными к опорной раме, каждая из кассет снабжена рамой кассеты, на которой закреплены пакеты рессор, их натяжные устройства, качающийся крепежный блок, установленный внутри рамы кассеты над нижним пакетом рессор, а также гидравлический цилиндр и узлы пружин сжатия, расположенные внутри качающегося крепежного блока, но закрепленные на раме кассеты, причем поршневой шток каждого гидравлического цилиндра беззазорно присоединен к верхнему пакету рессор, а кристаллизатор закреплен с двух сторон на верхних пакетах рессор не менее чем в двух точках. Поршневой шток каждого гидравлического цилиндра имеет гибкий компенсирующий участок. Узлы пружин сжатия содержат тарельчатые пружины.The specified technical effect is achieved by the fact that the swing mechanism of the CCM mold contains a support frame mounted on the base, spring packs located on opposite sides of the mold and spaced apart in height, consisting of two longitudinal parts installed with a gap between each other and equipped with tensioning devices, mounting the mold to the packages of springs, two swinging mounting blocks located between the respective spaced apart packages of springs and attached to them, as well as two guides avlicheskih cylinder assemblies and the compression springs arranged on opposite sides of the same mold. In this case, the swing mechanism is equipped with two cassettes attached to the support frame, each of the cassettes is equipped with a cassette frame on which the spring bags are fixed, their tensioning devices, the swinging mounting unit installed inside the cassette frame above the lower spring package, as well as a hydraulic cylinder and spring assemblies compression located inside the swinging mounting block, but fixed on the cassette frame, and the piston rod of each hydraulic cylinder is gaplessly attached to the upper spring package, and the mold is fixed on both sides on the upper packages of springs at least at two points. The piston rod of each hydraulic cylinder has a flexible compensating portion. The nodes of the compression springs contain Belleville springs.

Отличительными признаками механизма является то, что он снабжен двумя кассетами, прикрепленными к опорной раме, каждая из кассет снабжена рамой кассеты, на которой закреплены пакеты рессор, их натяжные устройства, качающийся крепежный блок, установленный внутри рамы кассеты над нижним пакетом рессор, а также гидравлический цилиндр и узлы пружин сжатия, расположенные внутри качающегося крепежного блока, но закрепленные на раме кассеты, причем поршневой шток каждого гидравлического цилиндра беззазорно присоединен к верхнему пакету рессор, а кристаллизатор закреплен с двух сторон на верхних пакетах рессор не менее чем в двух точках. Поршневой шток каждого гидравлического цилиндра имеет гибкий компенсирующий участок. Узлы пружин сжатия содержат тарельчатые пружины.Distinctive features of the mechanism is that it is equipped with two cassettes attached to the support frame, each of the cassettes is equipped with a cassette frame on which springs packs are fixed, their tensioning devices, a swinging mounting unit mounted inside the cassette frame above the lower spring pack, as well as a hydraulic cylinder and compression spring assemblies located inside the swinging mounting block, but fixed on the cassette frame, and the piston rod of each hydraulic cylinder is unobtrusively attached to the upper spring package p, and the mold is fastened on both sides on the upper springs packets at least at two points. The piston rod of each hydraulic cylinder has a flexible compensating portion. The nodes of the compression springs contain Belleville springs.

Указанные выше отличительные признаки позволяют добиться требуемой соосности гидравлического цилиндра, и качающихся узлов и деталей и, тем самым, повысить точность совпадения траектории возвратно-поступательного движения кристаллизатора с расчетной траекторией, уменьшить перекосы кристаллизатора при работе.The above distinguishing features make it possible to achieve the required alignment of the hydraulic cylinder and the swinging units and parts and, thereby, increase the accuracy of coincidence of the trajectory of the reciprocating motion of the mold with the calculated trajectory, reduce the distortion of the mold during operation.

Присоединение поршневых штоков гидравлических цилиндров беззазорно к верхним пакетам рессор и выполнение штока гидравлического цилиндра с компенсирующим участком позволяет компенсировать неточности изготовления деталей механизма качания и обеспечивает движение кристаллизатора с необходимой заданной частотой и амплитудой.Joining the piston rods of the hydraulic cylinders is gapless to the upper spring packs and the execution of the rod of the hydraulic cylinder with a compensating section allows you to compensate for inaccuracies in the manufacture of parts of the swing mechanism and provides the movement of the mold with the required given frequency and amplitude.

Кассеты позволяют уменьшить время обслуживания и ремонта механизма качания, так как кассеты демонтируются для ремонта единым узлом, а также защитить гидравлические цилиндры и узлы тарельчатых пружин от теплового излучения слитка, отливаемого на МНЛЗ.Cassettes can reduce the time of maintenance and repair of the swing mechanism, since the cassettes are dismantled for repair as a single unit, and also protect the hydraulic cylinders and disk spring assemblies from the thermal radiation of the ingot cast on the continuous casting machine.

Наличие узлов пружин сжатия, в частности тарельчатых пружин, позволяет сгладить динамические возмущения в механизме в процессе качания кристаллизатора.The presence of nodes of compression springs, in particular Belleville springs, makes it possible to smooth out dynamic disturbances in the mechanism during the oscillation of the mold.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого механизма с признаками известных технических решений.The analysis of scientific, technical and patent literature shows the lack of coincidence of the distinctive features of the claimed mechanism with the signs of known technical solutions.

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения, со ссылкой на чертежи, на которых показано:The following is an embodiment of the invention, not excluding other options within the claims, with reference to the drawings, which show:

фиг.1 - общий вид механизма качания кристаллизатора МНЛЗ с элементами продольного разреза; фиг.2 - то же, разрез А-А; фиг.3 - то же, разрез Б-Б.figure 1 is a General view of the swing mechanism of the mold CCM with elements of a longitudinal section; figure 2 is the same, section aa; figure 3 - the same section BB.

Механизм качания кристаллизатора содержит опорную раму 1, установленную на основании 2. К опорной раме прикреплены две кассеты 3, расположенные по противоположным сторонам кристаллизатора 4. Каждая из кассет снабжена рамой кассеты 5, с закрепленными на ней верхним пакетом рессор 6 и нижним пакетом рессор 7. Пакеты рессор 6 и 7 состоят из двух продольных частей, установленных с зазором между собой. Концы каждой части пакета рессор жестко укреплены на подвижных упорах 8. Подвижные упоры 8, неподвижные упоры 9, жестко соединенные с рамой кассет 5, болты с гайками 10 являются натяжными устройствами пакетов рессор. Внутри каждой рамы кассеты 5 над нижним пакетом рессор 7 установлен качающийся крепежный блок 11. Внутри качающегося крепежного блока 11 расположены гидравлический цилиндр 12 и узлы тарельчатых пружин 13, закрепленные на раме кассеты 5 болтами 14. Поршневой шток 15 каждого гидравлического цилиндра беззазорно посредством конической втулки 16 присоединен к верхним частям пакета рессор 6. Поршневой шток имеет гибкий компенсирующий участок 17. Опорные лапы 18 кристаллизатора 4 закреплены двумя клиновыми соединениями 19 на верхних пакетах рессор 6.The swing mechanism of the mold contains a support frame 1 mounted on the base 2. Two cassettes 3 are attached to the support frame, located on opposite sides of the mold 4. Each of the cassettes is equipped with a cassette frame 5, with the upper spring package 6 and the lower spring package 7 fixed to it. Packages of springs 6 and 7 consist of two longitudinal parts installed with a gap between themselves. The ends of each part of the package of springs are rigidly mounted on the movable stops 8. The movable stops 8, the fixed stops 9, rigidly connected to the frame of the cassettes 5, bolts with nuts 10 are tensioners of the packages of springs. Within each frame of the cartridge 5, a swinging mounting block 11 is installed above the lower spring package 7. Inside the swinging mounting block 11, a hydraulic cylinder 12 and disk spring assemblies 13 are mounted on the cartridge frame 5 with bolts 14. The piston rod 15 of each hydraulic cylinder is gapless by means of a conical sleeve 16 attached to the upper parts of the package of springs 6. The piston rod has a flexible compensating section 17. The support legs 18 of the mold 4 are fixed by two wedge connections 19 on the upper packages of springs 6.

Механизм работает следующим образом.The mechanism works as follows.

Опорная рама 1 опирается на основание 2 в виде металлоконструкций МНЛЗ. На опорную раму 1 механизма качания устанавливаются и закрепляются кассеты 3, между которыми устанавливается и закрепляется клиновыми соединениями 19 кристаллизатор 4.The supporting frame 1 rests on the base 2 in the form of metal structures CCM. On the supporting frame 1 of the swing mechanism, cassettes 3 are installed and fixed, between which the mold 4 is mounted and fixed by wedge connections 19.

При запуске МНЛЗ в работу подается рабочая жидкость в оба гидравлических цилиндра 12, работающих синхронно. При движении поршневого штока 15 с гибким компенсирующим участком 17 усилие передается к качающемуся крепежному блоку 11, верхним и нижним пакетам рессор 6 и 7. Таким образом, возвратно-поступательное движение от поршня передается к кристаллизатору 4.When starting the CCM, the working fluid is supplied to both hydraulic cylinders 12 operating synchronously. When moving the piston rod 15 with a flexible compensating section 17, the force is transmitted to the swinging mounting block 11, the upper and lower packages of springs 6 and 7. Thus, the reciprocating movement from the piston is transmitted to the mold 4.

Параметры качания кристаллизатора (амплитуда, частота и закон качания) задаются системой управления 20. Эта же система обеспечивает синхронность работы гидравлических цилиндров 12.The swing parameters of the mold (amplitude, frequency and swing law) are set by the control system 20. The same system ensures the synchronization of the hydraulic cylinders 12.

Применение изобретения приводит к высокому качеству поверхности литых заготовок за счет уменьшения глубины так называемых меток хода при эксплуатации МНЛЗ с малыми радиусами разливки, большой высотой хода и высокой частотой колебательных движений.The application of the invention leads to high surface quality of cast billets by reducing the depth of the so-called stroke marks during operation of continuous casting machines with small casting radii, high stroke height and high frequency of oscillatory movements.

Предлагаемое изобретение позволяет также уменьшить время обслуживания и ремонта механизма качания, так как кассеты демонтируются единым узлом.The present invention also allows to reduce the time of maintenance and repair of the swing mechanism, since the cassettes are dismantled as a single unit.

Claims

1. The swing mechanism of the mold of the continuous casting machine (CCM) containing a support frame mounted on the base, packages of springs located on opposite sides of the mold, spaced in height and provided with tensioning devices, mount the mold to the packages of springs, two swinging mounting blocks located between the respective spaced apart packages of springs and attached to them, as well as two hydraulic cylinders and compression spring assemblies located on the same opposite sides crystallizer thoron, characterized in that the swing mechanism is provided with two cassettes attached to the support frame, each of the cassettes is equipped with a cassette frame on which the spring bags are fixed, their tensioning devices, a swinging mounting unit mounted inside the cassette frame above the lower spring package, and a hydraulic cylinder and compression spring assemblies located inside the swinging mounting block, but fixed to the cassette frame, the piston rod of each hydraulic cylinder being unobtrusively attached to the upper package springs, as the mold is fastened on both sides on the upper springs packets at least at two points.

2. The swing mechanism of the mold CCM according to claim 1, characterized in that the packages of springs consist of two longitudinal parts installed with a gap between each other.

3. The swing mechanism of the mold CCM according to claim 1, characterized in that the piston rod of each hydraulic cylinder has a flexible compensating section.

4. The swing mechanism of the mold CCM according to claim 1, characterized in that the nodes of the compression springs contain Belleville springs.