УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗКИ СЛИТКА Российский патент 1998 года по МПК B22D11/126 

Изобретение относится к непрерывной разливке металлов, а именно к конструкции устройства для резки непрерывнолитых деформированных слитков на мерные заготовки.

Широко известна конструкция передвижной машины для газовой резки слитков на мерные длины [1] , состоящая из рамы с четырьмя неприводными ходовыми колесами, двух кареток с захватами и пневматическими цилиндрами для их перемещения, двух суппортов с механизмами для горизонтального перемещения, двух резаков, закрепленных в держателях, механизмов вертикального перемещения резаков и канатного механизма ускоренного возврата машины.

В качестве прототипа заявляемого устройства для резки слитков выбраны качающиеся гидравлические ножницы для резки слябов [2], состоящие из качающейся станины, установленной в опорах, нижнего подвижного суппорта, охватывающего своими направляющими стойки станины, двух гидроцилиндров режущего механизма, двух гидроцилиндров обратного хода суппорта, гидроцилиндра механизма качания станины, связанного с ней шатуном, и двух гидроцилиндров прижима, соединенных с лапами, режущей механизм снабжен двумя ножами, из которых один закреплен в суппорте, а второй - в верхней траверсе станины, плунжеры гидроцилиндров соединены с нижним суппортом стойками со сферическими опорами.

Недостатками передвижной машины для газовой резки слитков на мерные длины [1] являются значительные потери металла до 1-2% в шлам, большой расход ацетилена и кислорода, разогрев окружающей среды, загазованность помещения цеха.

Недостатками качающихся гидравлических ножниц для резки слябов [2] являются большая их масса, высокая стоимость изготовления и ремонтных работ. Кроме этого, качающиеся гидравлические ножницы занимают дополнительный объем помещения цеха и предназначены для резки только горизонтально расположенных слябов.

Заявляемое устройство для резки слитков направлено на создание высокоэффективного и ресурсосберегающего процесса получения мерных заготовок.

Технический результат, получаемый при осуществлении заявляемого устройства, заключается в:
упрощение конструкции установки непрерывной разливки и деформации металла;
повышения надежности работы установки;
уменьшении расхода материалов на изготовление устройства для резки слитков и трудовых затрат на его обслуживание.

Заявляемое устройство характеризуется следующими существенными признаками.

Ограничительные признаки, режущий механизм с двумя ножами, гидроцилиндр режущего механизма и система автоматического управления резкой слитков.

Отличичительные признаки: станина выполнена в виде двух наклонных в верхней части стенок кристаллизатора, имеющих возможность вращательного движения, и двух вертикальных стенок кристаллизатора, имеющих возможность возвратно-поступательного движения, при этом режущий механизм снабжен дополнительными ножами, выполненными в нижней части наклонных стенок с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, а ножи режущего механизма расположены в корпусе на оси со шлицами с возможностью перемещения в вертикальной плоскости при помощи гидроцилиндра.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого устройства и достигаемым техническим результатом достигается в следующем.

Использование в качестве станины устройства двух наклонных в верхней части стенок кристаллизатора, совершающих вращательное движение, исключает необходимость наличия дополнительной конструкции, выполняющей роль станины, а соответственно уменьшаются габариты установки и стоимость ее изготовления. Кроме этого, расположение устройства для резки слитка непосредственно на стенках кристаллизатора облегчает сам процесс резки металла за счет его высокой температуры, а соответственно меньших сопротивлениях пластической деформации врезания ножей в слиток. В результате уменьшается необходимое усилие для резания слитка, то есть мощность привода устройства и расход энергоресурсов на получение мерных заготовок.

Совершение стенками 2, выполненными наклонными в верхней части, вращательного движения с обжатием металла облегчает работу устройства резания слитка за счет дополнительного, периодического и с малой амплитудой колебаний удара ножами в слиток. При этом исключается возможное их заклинивание, уменьшается вероятность перекоса ножей и их поломки.

Возможность расположения устройства для резки слитка непосредственно на стенках обусловлена отличием конструкции применяемого кристаллизатора от существующих кристаллизаторов с жестко зафиксированными стенками. На выходе из применяемой конструкции кристаллизатора слиток имеет однофазную твердую структуру без жидкой сердцевины.

Кроме этого, выполнение двух стенок кристаллизатора наклонными в верхней части и совершающими вращательное движение, обеспечивает условие захвата, обжатия и проталкивания металла вниз кристаллизатора. При этом отпадает необходимость наличия дополнительного устройства вытягивания слитка.

Расположение корпуса режущего механизма в пазах в нижней части стенок обеспечивает надежное его крепление с возможностью перемещения в пазах в горизонтальной плоскости при резании слитка. При этом повышается жесткость конструкции, удобство монтажа и ремонта.

Снабжение режущего механизма дополнительными ножами обеспечивает возможность быстрый их замены практически без остановки кристаллизатора.

Расположение ножей на оси со шлицами в корпусе режущего механизма исключает перекос лезвий ножей при перемещении их в процессе резания вдоль оси в вертикальной плоскости при помощи гидроцилиндра.

Наличие в кристаллизаторе двух вертикальных стенок, совершающих возвратно-поступательное движение, исключает приваривание расплава к стенкам и уменьшает усилие, необходимое для проталкивания металла вниз кристаллизатора. При этом уменьшается мощность привода кристаллизатора, а соответственно расход электроэнергии.

На фиг. 1 показано расположение устройства для резки слитков на двух наклонных в верхней части стенках кристаллизатора; на фиг. 2 - сечение А-А по фиг. 1 с расположением корпуса режущего механизма в пазах в нижней части стенок; на фиг. 3 - сечение В-В по фиг. 1 с изображением расположения ножей на оси со шлицами в корпусе режущего механизма.

Заявляемое устройство для резки слитков (фиг. 1) состоит из кристаллизатора с вертикальными стенками 1, совершающими возвратно-поступательное движение, и с наклонными в верхней части стенками 2, совершающими вращательное движение, гидроцилиндров 3 и 7, оси 4 со шлицами, в нижней части которой расположены ножи 6, корпуса режущего механизма 5. Гидроцилиндр 3 обеспечивает перемещение оси 4 с ножами 6 в вертикальной плоскости относительно перемещающегося в горизонтальной плоскости корпуса 5 при помощи гидроцилиндра 7. Перед началом обрезания слитка, выходящего из кристаллизатора, ножи 6 расположены в верхней части непосредственно под стенками 2.

Работа устройства для резки слитков заключается в следующем.

Включается привод стенок кристаллизатора. При этом вертикальные стенки 1 совершают возвратно-поступательное движение, а стенки 2 - вращательное движение с обжатием металла и выталкиванием слитка из кристаллизатора. Одновременно включается подача рабочей жидкости в гидроцилиндры 3 и 7. При этом поршень со штоком гидроцилиндра 3, а соответственно и ось 4 с ножами 6 опускается вниз со скоростью равной скорости выталкивания слитка из кристаллизатора. Поршень со штоком гидроцилиндра 7 перемещается справа налево, обеспечивая перемещение корпуса режущего механизма 5 с ножами в сторону слитка. При соприкосновении ножей 6 со слитком их дальнейшее движение осуществляется как одно целое. После обрезания заготовки от слитка при помощи системы автоматического управления происходит изменение подачи масла в обоих гидроцилиндрах 3 и 7. В результате поршень гидроцилиндра 3 перемещается вверх, а гидроцилиндра 7 - вправо с перемещением ножей в верхнее крайнее положение. После этого по команде резка слитка повторяется.

В случае повреждения ножей или затупления их рабочих кромок на фиг. 3 производится поворот оси 4 на 90^o с установкой нового ножа 6.

Использование: в нагревательной разливке металлов. В устройстве для резки слитка, состоящем из режущего механизма с двумя ножами, гидроцилиндров режущего механизма и системы автоматического управления резкой слитков, в качестве станины устройства использованы две наклонные в верхней части стенки кристаллизатора, имеющие возможность вращательного движения. Корпус режущего механизма расположен в пазах в нижней части стенок кристаллизатора, снабжен дополнительными ножами и выполнен с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости. Ножи расположены на оси со шлицами в корпусе режущего механизма и имеют возможность перемещения в вертикальной плоскости при помощи гидроцилиндра, а две другие вертикальные стенки кристаллизатора имеют возможность возвратно-поступательного движения. Устройство позволит упростить конструкцию машины непрерывной разливки. 3 ил.

Устройство для резки слитка, содержащее станину, режущий механизм с двумя ножами, гидроцилиндр режущего механизма и систему автоматического управления резкой слитка, отличающееся тем, что станина выполнена в виде двух наклонных в верхней части стенок кристаллизатора, имеющих возможность вращательного движения, и двух вертикальных стенок кристаллизатора, имеющих возможность возвратно-поступательного движения, при этом режущий механизм снабжен дополнительными ножами, корпус режущего механизма расположен в пазах, выполненных в нижней части наклонных стенок с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, а ножи режущего механизма расположены в его корпусе на оси со шлицами с возможностью перемещения в вертикальной плоскости при помощи гидроцилиндра.