CN104148604B - 共立柱一体化小辊间距动态压下拉矫机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种共立柱一体化小辊间距动态压下拉矫机，是辊间距最小值为550mm的共立柱结构拉矫机，适用于基本弧半径R=（6～12m）、辊子对数为（2～10）对连铸机，每一对上下辊的中心均布置在矫直曲线的法线上；每相邻两个辊子共用一组支撑立柱，各上辊分别沿着立柱两侧的滑道上下运动；内置位移传感器的液压缸能精确控制上辊压下量并动态调整辊缝；每相邻两个液压缸的液压缸支座亦共用一组支撑立柱，最后二对上下辊既是拉坯、轻压下辊，也是脱坯辊。结构紧凑，辊间距小，可在较短的液相区内布置较多的压下辊，满足工艺上多点压下要求，拉矫机从弧形段经矫直过渡到水平段的过程中实现动态压下功能，并完成送引锭杆、脱引锭以及拉坯矫直任务。

Description

共立柱一体化小辊间距动态压下拉矫机

技术领域

本发明涉及共立柱一体化小辊间距动态压下拉矫机，具体为小方坯连铸机带多点动态压下拉矫机，属冶金行业冶金机械技术领域。

背景技术

铸坯连铸工艺中，铸坯内部一般会存在中心偏析和中心疏松等缺陷，受成分和铸坯凝固特性的影响,高碳当量钢种铸坯的中心偏析和中心疏松缺陷更为严重，动态压下技术通过在线压下补偿铸坯中心的凝固收缩来控制铸坯内部致密度和均质性，从而起到提升铸坯内部质量、提高连铸生产效率的目的。通过在线跟踪铸坯凝固进程，适时地在合适位置实施压下或动态调整辊缝则称为动态压下。近年来，随着用户对铸坯质量要求的不断提高，具有动态轻压下、重压下功能的拉矫机越来越受到用户的青睐。

带动态压下的小方坯连铸机因铸机半径小，铸坯断面小，可用于动态压下的液相区长度短，必须在有限的范围内布置较多的压下辊，对铸坯进行压下使其发生形变；要实现动态压下，必须根据跟踪结果适时地在合适位置实施压下或动态调整辊缝，故每个上辊必须能单独控制；因铸坯要发生形变，以改善铸坯内部质量，每一对上辊与下辊的中心连线必须布置在矫直曲线的法线上，亦即液压缸的垂直中心线以及机架滑道的垂直中心线均与弧形铸坯法线重合，且能适应不同铸坯断面。

现有小方坯拉矫机通常为整体机架的五辊渐进矫直拉矫机(如附图1所示)，机架上共有5个辊子，其中只有两个上辊，上辊转臂一端通过转轴铰接在机架支座上，另一端与液压缸铰接，在液压缸驱动下，上辊绕转轴作圆周运动。其不足之处在于：⑴对于不同的铸坯断面，上下辊的中心连线不可能均与矫直曲线垂直，不能适用于轻压下工况；⑵转臂结构占用空间大，在有限的矫直区内只能布置一个上辊，在水平段上布置另一个上辊，无法满足多点适时压下的要求；

现有大方坯拉矫机通常为多机架多点连续渐进矫直拉矫机组(如附图2所示)，每组拉矫机为独立机架，机架上的下辊为自由辊，上辊可带有液压缸和传动装置，可实现铸坯的压下及拉矫功能。但此种机型的不足之处为：独立机架占用空间较大，各上辊之间辊间距较大，同样不能满足带动态压下的小方坯拉矫机小辊间距的要求。

实用新型专利《一种小方坯连铸轻压下拉坯机》（申请号：CN201320290601.1）所述的装置包括6台拉坯单元、一台脱坯单元和两个自由辊，其不足之处是拉坯单元中无脱坯装置；实用新型专利《一种带轻压下功能的连铸坯拉矫机装置》（申请号：CN02289305.9）所述的装置是小直径密排辊固定于同一个框架上，其不足之处是不能实现单独控制每个上辊，上下辊的中心不可能始终在矫直曲线的法线上；新型专利《具有等机架多点连续渐进矫直技术的拉矫机组》（申请号：CN200920030967.9）是每一组矫直辊固定于一个机架中，每两组矫直辊间有2个立柱，其不足之处是立柱占用空间较大，无法满足带动态压下的小方坯拉矫机小辊间距的要求；发明专利《五辊双机架渐进矫直拉矫机》（申请号：CN01112954.9）同样存在无法满足带动态压下的小方坯拉矫机小辊间距的要求问题。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术所述不足，设计一种专用于小方坯连铸机的共立柱一体化小辊间距多点动态压下拉矫机，适用于基本弧半径R=（6～12m）、辊子对数为（2～10）对的连铸机，辊间距最小值可达到550mm；每一对上下辊的中心均布置在矫直曲线的法线上；每相邻两个辊子共用一个支撑立柱，分别沿着立柱两侧的滑道上下运动；内置位移传感器的液压缸能精确控制上辊的压下量并动态调整辊缝；每相邻两个液压缸的液压缸支座也是共用一个支撑立柱，支撑液压缸的两个液压缸支座通过螺栓联接在一起，后二对上下辊既是拉坯、轻压下对辊，也是脱坯对辊。结构紧凑，辊间距小，在较短的液相区内布置较多的压下辊，满足工艺上多点压下的参数要求，大大提升铸坯内部质量及连铸生产效率，本拉矫机既能在从弧形段经矫直过渡到水平段的过程中实现动态压下功能，达到提升铸坯内部质量、提高连铸生产效率的目的；又能同时完成送引锭杆、脱引锭以及拉坯矫直的任务。

本发明的技术方案是：共立柱一体化小辊间距动态压下拉矫机，是辊间距最小值为550mm的共立柱结构拉矫机；包括上下对辊、内置位移传感器的液压缸、立柱、底座、滑座、防扭装置、冷却装置和驱动装置，所述立柱有前后二组共14根，前后二组立柱相应的支撑在前后底座上；所述上下对辊有六对，其中六个下辊是固定在底座带角度的安装面上的自由辊、六个上辊中有四个是传动辊，另两个为自由辊；每一对上下辊的中心均布置在矫直曲线的法线上；与所述六个上辊对应的有六个液压缸，所述液压缸与固定上辊的滑座铰接，液压缸内均带有位移传感器；其特征在于：

所述前后二组立柱各有七根，进坯段为第一根立柱、出坯段为第七根立柱，其中第一、第七根立柱仅内侧有滑道，自第二至第六根立柱的两侧均有滑道，构成相邻的两对辊子共用一个支撑立柱，所述液压缸驱动各个上辊分别沿着两侧立柱上的滑道上下运动；

所述支撑每一个液压缸的两个液压缸支座与立柱之间有斜楔或者是螺栓固连在一起，每相邻两个液压缸的液压缸支座也共用一个支撑立柱；

所述第五、第六对上下辊的开口度均大于前四对上下辊的开口度；

所述第五、第六对上下辊既是拉坯、轻压下对辊，也是脱坯对辊。

优选的，所述对辊数量最少为二对，最多可达到十对；当对辊数量是二对时，二个上辊是传动辊；当对辊数量是十对时，十个上辊中可根据工艺需要任意配置传动辊数量，第一、第十根立柱仅内侧有滑道，自第二至第九根立柱的两侧均有滑道，构成相邻的两对辊子共用一个支撑立柱，所述液压缸驱动各个上辊分别沿着两侧立柱上的滑道上下运动。

本发明的有益效果是：

（1）结构紧凑，辊间距最小值可达到550mm，在较短的液相区内能布置较多的压下辊，满足工艺上多点压下的参数要求，大大提升铸坯内部质量及连铸生产效率；

（2）能单独控制每个上辊，适时地在合适位置实施压下或动态调整辊缝，真正实现动态压下；

（3）每一对上下辊的中心均布置在矫直曲线的法线上，压下时铸坯始终受正压力，不受切向力，能适应多种断面并确保铸坯质量；

（4）可根据计算增加传动装置的数量，可根据工艺需要任意配置传动装置数量，具有足够的拉坯能力，可适应各种压下量和各种铸坯断面；

（5）能在一套设备上同时满足送引锭杆、拉坯矫直、动态压下及脱坯功能，不再另外设置脱坯机构，降低了成本；

（6）每组上辊可与液压缸、液压缸支座、传动装置、滑座一起单独抽出，易于拆装，检修时间短，备件消耗量少。

附图说明

图1是现有整体机架的五辊渐进矫直拉矫机示意图；

图2是现有大方坯多机架多点连续渐进矫直拉矫机组示意图；

图3是为本发明共立柱一体化小辊间距动态压下拉矫机布置方式示意图；

图4是本发明共立柱一体化小辊间距动态压下拉矫机结构示意图；

图5是单组立柱左视图；

图6是图5中H—H向剖视图；

图7是图4中D向视图；

图8是图7中E—E旋转剖视图；

图9是液压缸支座与立柱采用螺栓连接时的D向视图；

图10是图9中B—B剖视图；

图11是图10中C—C向视图。

图中标记：1—滑道，2—上辊，3—下辊，4—2#立柱，5—底座，6—防护罩，7—减速器，8—电动机，9—滑座，10—3#液压缸左支座，11—3#液压缸右支座，12—短行程液压缸，13—长行程液压缸，14—位移传感器，17—回水腔，18—冷却水接口，19—供水腔；20—冷却水隔板，21—2#液压缸，22—1#液压缸右支座，23—2#液压缸左支座，24—2#液压缸右支座，25—3#液压缸左支座，26—斜楔，27—联接螺栓，28—销子，29—3#立柱，31—连接螺栓，32—防转座，33—盖板，34—六角螺钉。

具体实施方式

下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述：

如图3所示，本发明共立柱一体化小辊间距动态压下拉矫机，工作中铸坯按前进方向分别经过基本弧段、矫直曲线段及水平段，基本弧半径为6～12m，辊子对数最少为2对，最多可达10对，各辊直径可为280～500mm，本发明实施例中，有6对上下辊，其中6个下辊是自由辊，6个上辊中，第1、第2、第4、第6（共4个）上辊是传动辊，第3及第5个上辊为自由辊，由于采用共立柱结构，相邻辊对之间最小间距可达到550mm，这种紧凑式的在较短液相区内布置较多压下辊结构，可最大限度的满足工艺上多点压下的参数要求，大大提升铸坯内部质量及连铸生产效率。

如附图4～8所示，本发明共立柱一体化小辊间距动态压下拉矫机由六组滑道1、六个上辊2、六个下辊3、七个立柱4、一个底座5、六组防护罩6、四套减速器7和电动机8、六个滑座9、六个左液压缸支座10、六个右液压缸支座11、四个短行程液压缸12、两个长行程液压缸13、以及内置于液压缸13上的六个位移传感器14组成。其中六个下辊3均为自由辊，固定在底座5带角度的安装面上，六个上辊2中，四个为传动辊（1、2、4、6辊），两个为自由辊（3、5辊）。每组左液压缸支座10与右液压缸支座11通过螺栓连接在一起，用于安装液压缸12和13，液压缸12和13的活塞杆头部的耳环与固定上辊2的滑座9铰接，每个液压缸驱动一个上辊。

附图5是单组龙门架状立柱示意图，图6是图5沿H—H剖视图，从图5、6中可看出，滑道1位于立柱上部两侧。每根立柱上还有回水腔17、冷却水接口18、供水腔19和冷却水隔板20。

如附图4所示，立柱Ⅰ～Ⅶ是整体固连在底座5上，立柱Ⅰ的右侧与立柱Ⅱ的左侧形成第一条滑道，1#上辊及与其相连的滑座、减速器、电动机在1#液压缸的驱动下延第一条滑道上下运动。1#液压缸左支座与液压缸右支座通过螺栓联接在一起，用于安装1#液压缸，1#液压缸左支座通过斜楔26固定在立柱Ⅰ的顶部，1#液压油右支座通过斜楔联接螺栓26固定在立柱Ⅱ的顶部。

立柱Ⅱ的右侧与立柱Ⅲ的左侧形成第二条滑道，2#上辊及与其相连的滑座、减速器、电动机在2#液压缸的驱动下延第二条滑道上下运动。2#液压缸左支座与液压缸右支座通过螺栓联接在一起，用于安装2#液压缸，2#液压缸左支座通过斜楔26固定在立柱Ⅱ的顶部，2#液压缸右支座通过斜楔26固定在立柱Ⅲ的顶部。

以此类推，如附图4中所示，立柱Ⅰ右侧和立柱Ⅱ左侧形成第一条滑道供1#上辊上下运动，立柱Ⅱ右侧和立柱Ⅲ左侧形成第二条滑道供2#上辊上下运动，立柱Ⅲ右侧和Ⅳ立柱左侧形成第三条滑道供3#上辊上下运动，立柱Ⅳ右侧和立柱Ⅴ左侧形成第四条滑道供4#上辊上下运动，立柱Ⅴ右侧和立柱Ⅵ左侧形成第五条滑道供5#上辊上下运动，立柱Ⅵ右侧和立柱Ⅶ左侧形成第六条滑道供6#上辊上下运动。

如附图4中所示，1#液压缸左支座固定在立柱Ⅰ的顶部，1#液压缸右支座和2#液压缸左支座固定在立柱Ⅱ的顶部，2#液压缸右支座和3#液压缸左支座固定在立柱Ⅲ的顶部，3#液压缸右支座和4#液压缸左支座固定在立柱Ⅳ的顶部，4#液压缸右支座和5#液压缸左支座固定在立柱Ⅴ的顶部，5#液压缸右支座和6#液压缸左支座固定在立柱Ⅵ的顶部，6#液压缸右支座固定在立柱Ⅶ的顶部。

液压缸12,13均内置有位移传感器14，能精确控制上辊的压下量动态调整辊缝。液压缸13的行程大于液压缸12，使引锭杆能顺利通过。防护罩6安装于立柱4的内侧，对周边设备进行隔热防护，防护罩可采用水冷罩或保温罩。

如附图7～8所示，2#液压缸左支座23与2#液压缸右支座24通过联接螺栓27固定在一起，用于安装2#液压缸21，1#液压缸右支座22与2#液压缸左支座23通过斜楔26打入销子28分别固定在立柱Ⅱ顶部，2#液压缸右支座24与3#液压缸左支座25也是通过斜楔26打入销子28分别固定在立柱Ⅲ的顶部，以此类推至其余液压缸支座的安装方式上。

如附图9～11所示，是液压缸支座与立柱采用螺栓连接方式时的D向视图，以及表示连接螺栓的B—B向剖视图和C—C向剖视图。因立柱顶部安装空间很小，1#液压缸右支座22与2#液压缸左支座23只能采用凹凸形，1#液压缸右支座22中部凸起，2#液压缸左支座23中部凹下。因1#液压缸右支座22和2#液压缸右支座24的连接螺栓在内侧，扳手空间不够，拆装非常困难，故在立柱顶板的下表面焊接了防转座32，立柱内侧的一组连接螺栓31从下穿入，连接螺栓31端部的外六角正好卡在防转座32的内六方内，以达到防转的目的。在拆卸时，为防止连接螺栓31掉出，故在防转座32上设计了盖板33，并用内六角螺钉34固定。

以上仅为本发明的实施例，但并不用于限制本发明，凡在本发明精神和原则之内所做的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (2)

1.共立柱一体化小辊间距动态压下拉矫机，是辊间距最小值为550mm的共立柱结构拉矫机；包括上下对辊、内置位移传感器的液压缸、立柱、底座、滑座、防扭装置、冷却装置和驱动装置，所述立柱有前后二组共14根，前后二组立柱相应的支撑在前后底座上；所述上下对辊有六对，其中六个下辊是固定在底座带角度的安装面上的自由辊、六个上辊中有四个是传动辊，另两个为自由辊；每一对上下辊的中心均布置在矫直曲线的法线上；与所述六个上辊对应的有六个液压缸，所述液压缸与固定上辊的滑座铰接，液压缸内均带有位移传感器；其特征在于：

所述前后二组立柱各有七根，进坯段为第一根立柱、出坯段为第七根立柱，其中第一、第七根立柱仅内侧有滑道，自第二至第六根立柱的两侧均有滑道，构成相邻的两对辊子共用一个支撑立柱，所述液压缸驱动各个上辊分别沿着两侧立柱上的滑道上下运动；

所述支撑每一个液压缸的两个液压缸支座与立柱之间有斜楔或者是螺栓固连在一起，每相邻两个液压缸的液压缸支座也共用一个支撑立柱；

第五、第六对上下辊的开口度均大于前四对上下辊的开口度；

第五、第六对上下辊既是拉坯、轻压下对辊，也是脱坯对辊。

2.如权利要求1所述的共立柱一体化小辊间距动态压下拉矫机，其特征在于：所述对辊数量最少为二对、最多达到十对；当对辊数量是二对时，二个上辊是传动辊；当对辊数量是十对时，十个上辊中可根据工艺需要任意配置传动辊数量，第一、第十根立柱仅内侧有滑道，自第二至第九根立柱的两侧均有滑道，构成相邻的两对辊子共用一个支撑立柱，所述液压缸驱动各个上辊分别沿着两侧立柱上的滑道上下运动。