專利名稱：連鑄機中間包快換水口方法和機械手裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金機械技術(shù)領(lǐng)域，主要提出一種連鑄機中間包快換水口方法和機械手裝置。
冶金行業(yè)中的自動連鑄機的鋼水是通過罐車上中間包的水口流入結(jié)晶器中，可移動罐車中間包上的水口為耐火材料制成為易損件，延長中間包的工作時間可大大提高鋼錠的總產(chǎn)量和質(zhì)量，由此增加水口的壽命或更換水口是延長中間包工作時間的兩個主要方法。目前常用的水口是長入式水口，水口上部直接插入中間包內(nèi)，下部位于結(jié)晶器內(nèi)，當水口由于高溫和鋼水的沖刷壽命一般都很短，必須在水口損壞前及時更換中間包。此時罐車要快速將需要更換的中間包移出結(jié)晶器位置，另一輛罐車把裝有經(jīng)過預(yù)熱的新水口的中間包送入結(jié)晶器的工作位置，更換掉的中間包中的鋼水必須立刻放掉，否則將損壞中間包，鋼水放掉造成極大浪費，同時由于更換中間包造成連鑄軋機工作不連續(xù)，影響鋼錠質(zhì)量。延長水口壽命主要從水口的結(jié)構(gòu)、材料和制作工藝入手，目前雖有所改進但效果不明顯，并且制作成本也相應(yīng)增高。如果水口能夠方便更換，可從根本上解決由于水口壽命短而影響中間包工作效率問題，同時也可降低對水口材質(zhì)的要求，從而降低水口的制造成本。將中間包的水口設(shè)計為可更換結(jié)構(gòu)，即上部水口位于中間包上，下水口更換時與上部水口結(jié)合。水口更換裝置比較有代表性的有INTERSTOR和法國VESUVIUS，它們都只解決了水口的可更換問題，但水口的更換仍需要有相當體力的工人來操作，即需操作工手工挾持住經(jīng)預(yù)熱的下水口放入結(jié)晶器所需位置，由工作油缸將水口推至與中間包上水口的結(jié)合部位與上水口結(jié)合。以上工人勞動強度大且在水口更換中容易出現(xiàn)事故。以上兩個方案的主推油缸都是掛在中間包上，每次更換中間包都要裝卸油缸、接油管，出現(xiàn)緊急情況情況時無法及時拆除，因此制約了它們在生產(chǎn)中的應(yīng)用。
本發(fā)明的目的即是解決連鑄機中間包水口快速更換的自動化和可靠性問題。
本發(fā)明完成其發(fā)明任務(wù)采取的技術(shù)方案是其快換水口的方法為將可更換的下水口沿一定軌跡的曲線滑道向前向下滑入結(jié)晶器內(nèi)。
下水口沿其進入結(jié)晶器的曲線滑道可采用滑槽或滑軌的方式。
采用托架作為載體將下水口沿曲線滑道送入結(jié)晶器的預(yù)定位置，并在送達預(yù)定位置后與托架分離。
水口托架隨整個機械手裝置移出工作位置裝載經(jīng)預(yù)熱的下水口后再歸回工作位置，其水口托架位于工作位置時與中間包上下水口結(jié)合部位處于同一平面。
在下水口置入結(jié)晶器的預(yù)定位置后，利用推板機構(gòu)將其送入上下水口結(jié)合部的導(dǎo)軌道上，以使主推油缸更好地將下水口推送至工作位置與中間包上的上水口結(jié)合。
下水口在到達工作位置后被彈性元件向上頂緊，使其上端面與上水口的下端面可靠結(jié)合。
連鑄機中間包快換水口機械手裝置的結(jié)構(gòu)為包括有上下水口結(jié)合部和導(dǎo)軌，將下水口推入工作位置與中間包的上水口結(jié)合的主推油缸，其設(shè)置有使下水口沿一定軌跡進入結(jié)晶器的曲線滑道，作為載體更好地使下水口沿曲線滑道進入結(jié)晶器的水口托架及水口托架的驅(qū)動機構(gòu)。
使下水口沿其進入結(jié)晶器的曲線滑道為滑槽或滑軌結(jié)構(gòu)。
水口托架其橫截面為U形空腔體，內(nèi)腔面與其承載的下水口部分外部形狀吻配。
將下水口送入結(jié)晶器預(yù)定位置時，水口托架的開口正對中間包上下水口結(jié)合部的導(dǎo)軌。
該裝置在灌車上可以移動。
水口托架下部設(shè)置有一推板機構(gòu)，推板機構(gòu)下部連桿的長度和軸距分別相等，構(gòu)成平行連桿結(jié)構(gòu)。
水口托架通過其兩側(cè)的滑動銷軸沿機械手臂板上的曲線滑槽滑動。
水口托架兩側(cè)的滑動銷軸位于撥叉的叉桿內(nèi)，撥叉的另一端與動力軸聯(lián)接。
中間包的上下水口結(jié)合部設(shè)置上下水口定位和壓緊裝置，該裝置的前后兩端為供下水口進入和退出的導(dǎo)軌，彈簧和壓緊杠桿組成的壓緊機構(gòu)將下水口的上端面與上水口的下端面可靠結(jié)合。
本發(fā)明在需要更換中間包水口時，僅需更換下水口即可。將經(jīng)預(yù)熱的下水口置于水口托架上，水口托架在驅(qū)動機構(gòu)作用下，沿曲線滑道滑入結(jié)晶器的預(yù)置位置，由主推油缸沿導(dǎo)軌推入工作位置，與中間包的上水口結(jié)合(同時將原處于工作位置的需更換的舊下水口頂出)，完成中間包水口的更換過程。
本發(fā)明設(shè)計較為新穎，實現(xiàn)了更換水口的自動化，大大減輕了工人的勞動強度并提高了可靠性和實用性。
本發(fā)明實施例附

圖1為裝有本發(fā)明裝置的罐車體示意圖。
附圖2為圖1中A部分局部放大圖。
附圖3為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖4為水口托架的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖5為推板機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖6為托架和推板動作示意圖。
附圖7為工作位置的上下水口連接示意圖。
參照附圖對本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)加以進一步說明如附圖1所示，灌車1可在導(dǎo)軌3中移動將裝在其上的中間包2運送至或移出工作位置(工作位置即是中間包上的水口對準連鑄機的結(jié)晶器中間)。本發(fā)明裝置(所指A圓中的粗實線部分)安裝在灌車1上。
如附圖2所示，為了實現(xiàn)水口的更換，將水口設(shè)計為上、下水口，上水口5固定在中間包2上，下水口10為可更換部分，6為上下水口結(jié)合和壓緊裝置，該裝置的前后兩端設(shè)置有供下水口10進入和退出的導(dǎo)軌7(裝置6在后面將給予具體說明)。中間包的鋼水通過上水口5和下水口10流入結(jié)晶器4中。本發(fā)明機械手裝置的任務(wù)是在灌車外側(cè)放入經(jīng)過預(yù)熱的下水口10，然后移至灌車內(nèi)對準結(jié)晶器4，將下水口沿曲線滑道送入結(jié)晶器4，最后送至工作位置與中間包的上水口結(jié)合構(gòu)成整個水口，完成新舊水口的更換過程。
如附圖3所示，機械手裝置設(shè)置在框架上，框架安裝有導(dǎo)輪17，使機械手裝置可靈活地在軌道14中滑動，相對灌車體移進移出。其移出灌車體時，用以將經(jīng)預(yù)熱的下水口放在托架18上，再沿軌道14移進灌在體內(nèi)。此時托架18和其上的下水口10對準結(jié)晶器和上下水口結(jié)合部的導(dǎo)軌7，也即是與中間包上下水口結(jié)合部處于同一平面內(nèi)。水口托架18裝在機械手臂板27中，用來把持水口10，機械手臂板27為對稱設(shè)置的兩塊，其上開置有曲線滑槽12。水口托架18的驅(qū)動機構(gòu)為設(shè)置在臂板一側(cè)的油缸29，其缸體上的齒條通過齒輪28帶動軸26轉(zhuǎn)動，撥叉25的一端聯(lián)接在軸26上，另一端用以撥推水口托架沿曲線滑槽移動。
如附圖4所示，其給出托架的結(jié)構(gòu)示意。托架18的橫截面為U形空腔柱體，其U形開口是為了在將下水口10送入結(jié)晶器位置后，方便與下水口10分離。其兩側(cè)各有滑動銷33、34，主要起支承和導(dǎo)向作用，銷軸33、34位于機械手臂板27的曲線滑槽12內(nèi)滑動，從而使托架18沿曲線滑槽平穩(wěn)滑動并保持一定姿態(tài)。托架下部的護桿36用來支承和保護下水口。滑動銷軸33的另一個作用是供撥叉25推動使托架動作，即銷軸33位于撥叉25一端的叉桿內(nèi)，撥叉25的另一端聯(lián)接在軸26上，由此，油缸29的齒輪齒條結(jié)構(gòu)使軸26帶動撥叉25，撥叉25通過滑動銷軸33帶動水口托架18沿滑槽12動作，將下水口10送入結(jié)晶器4?？紤]托架將下水口送入結(jié)晶器并對準上下水口的結(jié)合導(dǎo)軌7時，可設(shè)計一推板結(jié)構(gòu)將已進入結(jié)晶器的下水口進一步推到上下水口結(jié)合的導(dǎo)軌7上。附圖5給出推板機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意。推板19為一平板，平板前端具有兩個平行推爪，底部設(shè)置連桿38、39，所有連桿的長度和軸距分別相等，其后部兩個連桿39連接在軸23上，并隨軸23動作，前部連桿38活套在軸26上，僅起支撐作用。由此平行連桿機構(gòu)在動作時首先將推板19向上頂起后向前平行移動，將已進入結(jié)晶器的下水口10推進上下水口結(jié)合部的導(dǎo)軌7上。
如附圖3中所示，推板機構(gòu)的驅(qū)動結(jié)構(gòu)為設(shè)置在機械手臂板另一側(cè)的油缸20，其缸體上的齒條和與齒條嚙合的齒輪22帶動軸23轉(zhuǎn)動，推板19在連桿38、39作用下被向上頂起再向前平行移動。
如附圖3所示的油缸15、16，在小油缸16的作用下使主推油缸15沿支點13轉(zhuǎn)動90°，其推頭(活塞桿端頭)對準位于導(dǎo)軌7上的下水口10，并向前將下水口推至工作位置與中間包2上的上水口5結(jié)合。
如附圖6所示結(jié)構(gòu)，其給出托架18在軸26和撥叉25的驅(qū)動作用下將下水口送至結(jié)晶器預(yù)定位置、推板19準備平行向前移動將下水口10推到上下水口結(jié)合部導(dǎo)軌7上的示意。此時托架18的開口向前，推板19向前動作將下水口10推到導(dǎo)軌7上，同時將下水口與托架18分離。推板19完成動作后歸回原位，托架18也向后歸回原位，準備下一個更換過程。
其更換新水口時，可移動的機械手裝置沿軌道14(軌道14安裝在罐車上)移出灌車1，托架18向前向上動作，將經(jīng)預(yù)熱的下水口10放在其上，托架18又向下歸位，整個機械手裝置又沿軌道14進入灌車內(nèi)。此時托架18和位于托架18下部的推板19的位置，均正對結(jié)晶器4和中間包上下水口結(jié)合部的導(dǎo)軌7，由此，托架18和推板19動作時，只有上下移位且和向正前方動作。
如附圖7所示結(jié)構(gòu)，其給出工作位置的上下水口連接示意。上水口5從中間包下方裝入套在上座磚41和下座磚40內(nèi)，由上底板50和壓盤48將其壓緊，下水口10通過導(dǎo)軌7被送入工作位置后，支承在下底板49上的彈簧47和壓緊杠桿46組成的壓緊機構(gòu)將下水口10的上端面壓緊在上水口5的下端面上。彈簧力調(diào)節(jié)應(yīng)能使上水口10順利更換并保證上下水口端面間不漏鋼、不漏氣。
權(quán)利要求
1.一種連鑄機中間包快換水口的方法，將經(jīng)預(yù)熱的下水口(10)送入結(jié)晶器(4)，主推油缸(15)將下水口(10)送至工作位置與中間包(2)上的上水口(5)結(jié)合，其特征是可更換的下水口(10)沿一定軌跡的曲線滑道(12)向前向下滑入結(jié)晶器(4)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄機中間包快換水口的方法，其特征是使下水口(10)沿其進入結(jié)晶器的曲線滑道(12)可采用滑槽方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄機中間包快換水口的方法，其特征是采用托架作為載體將下水口(10)沿曲線滑道(12)送入結(jié)晶器(4)的預(yù)定位置，并在送達預(yù)定位置后與托架(18)分離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄機中間包快換水口的方法，其特征是水口托架(18)隨整個機械手裝置移出工作位置裝載經(jīng)預(yù)熱的下水口(10)后再歸回工作位置，其水口托架(18)位于工作位置時與中間包上下水口結(jié)合部位處于同一平面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄機中間包快換水口的方法，其特征是在下水口(10)置入結(jié)晶器(4)的預(yù)定位置后，利用推板機構(gòu)將其送入上下水口結(jié)合部的導(dǎo)軌(7)上，以使主推油缸更好地將下水口(10)推送至工作位置與中間包(2)上的上水口(5)結(jié)合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄機中間包快換水口的方法，其特征是下水口(10)在到達工作位置后被彈性元件向上頂緊，使其上端面與上水口(5)的下端面可靠結(jié)合。
7.一種連鑄機中間包快換水口機械手裝置，其包括有上下水口結(jié)合部和導(dǎo)軌(7)，將下水口(10)推入工作位置與中間包的上水口(5)結(jié)合的主推油缸(15)，其特征是該裝置主要包括使下水口(10)沿一定軌跡進入結(jié)晶器(4)的曲線滑道(12)，作為載體更好地使下水口(10)沿曲線滑道(12)進入結(jié)晶器(4)的水口托架(18)及水口托架的驅(qū)動機構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的連鑄機中間包快換水口機械手裝置，其特征是使下水口(10)沿其進入結(jié)晶器(4)的曲線滑道(12)為滑槽結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的連鑄機中間包快換水口機械手裝置，其特征是使下水口(10)沿其進入結(jié)晶器(4)的曲線滑道(12)為滑軌結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的連鑄機中間包快換水口機械手裝置，其特征是水口托架(18)其橫截面為U形空腔體，內(nèi)腔面與其承載的下水口部分的外部形狀吻配。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的連鑄機中間包快換水口機械手裝置，其特征是將下水口(10)送入結(jié)晶器預(yù)定位置時，水口托架(18)的開口正對中間包上下水口結(jié)合部的導(dǎo)軌(7)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的連鑄機中間包快換水口機械手裝置，其特征是該裝置在灌車(1)上可以移動。
13.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的連鑄機中間包快換水口機械手裝置，其特征是水口托架(18)通過其兩側(cè)的滑動銷軸(33)、(34)沿機械手臂板(27)上的曲線滑槽(12)滑動。
14.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的連鑄機中間包快換水口機械手裝置，其特征是水口托架(18)兩側(cè)的滑動銷軸(33)位于撥叉(25)的叉桿內(nèi)，撥叉的另一端與動力軸(26)聯(lián)接。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的連鑄機中間包快換水口機械手裝置，其特征是水口托架(18)下部設(shè)置有一推板機構(gòu)，推板機構(gòu)下部連桿(38)(39)的長度和軸距分別相等，構(gòu)成平行連桿結(jié)構(gòu)。
16.根據(jù)權(quán)利要求7所述的連鑄機中間包快換水口機械手裝置，其特征是中間包(2)的上下水口結(jié)合部設(shè)置上下水口定位和壓緊裝置，該裝置的前后兩端為供下水口(10)進入和退出的導(dǎo)軌(7)，彈簧(47)和壓緊杠桿(46)組成的壓緊機構(gòu)將下水口(10)的上端面與上水口(5)的下端面可靠結(jié)合。
全文摘要
本發(fā)明屬于冶金機械技術(shù)領(lǐng)域,主要提出一套可完全代替人工來更換水口的機械手裝置。其關(guān)鍵是利用一種滑道的方式使可更換的下水口以一個固定運動軌跡可靠地放入結(jié)晶器中并定位在伺服位。滑道方式可為滑槽或滑軌。本發(fā)明并提出一種更好使下水口沿滑道進入結(jié)晶器的水口托架,作為下水口的載體,將下水口沿滑道置入結(jié)晶器的預(yù)定位置。本發(fā)明設(shè)計較為新穎,實現(xiàn)了更換水口的自動化,大大減輕了工人的勞動強度,并提高了可靠性和實用性。
文檔編號B22D41/50GK1286150SQ9911866
公開日2001年3月7日 申請日期1999年9月1日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月1日
發(fā)明者高峰, 李水良, 謝金法, 李朝俠, 李鳳喜, 喻承歡, 高漢樓 申請人:洛陽市洛華粉體工程特種耐火材料廠