МЕХАНИЗМ КАЧАНИЯ КРИСТАЛЛИЗАТОРА МНЛЗ Российский патент 2005 года по МПК B22D11/53 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к устройствам для возвратно-поступательного движения кристаллизатора рессорного типа машин непрерывного литья заготовок.

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.

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.

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.

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.

Целью изобретения является повышение точности возвратно-поступательного движения кристаллизатора в сравнении с теоретической траекторией движения, упрощение конструкции механизма и снижение трудоемкости его обслуживания.

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.

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.

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.

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.

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.

Наличие узлов пружин сжатия, в частности тарельчатых пружин, позволяет сгладить динамические возмущения в механизме в процессе качания кристаллизатора.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого механизма с признаками известных технических решений.

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения, со ссылкой на чертежи, на которых показано:

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.

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.

Механизм работает следующим образом.

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.

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.

Параметры качания кристаллизатора (амплитуда, частота и закон качания) задаются системой управления 20. Эта же система обеспечивает синхронность работы гидравлических цилиндров 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.

Предлагаемое изобретение позволяет также уменьшить время обслуживания и ремонта механизма качания, так как кассеты демонтируются единым узлом.

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к устройствам для возвратно-поступательного движения кристаллизатора рессорного типа, преимущественно для машин непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). Механизм качания кристаллизатора МНЛЗ содержит опорную раму, установленную на основании. К опорной раме прикреплены две кассеты, расположенные по противоположным сторонам кристаллизатора. Каждая из кассет снабжена рамой кассеты, с закрепленными на ней верхним пакетом рессор и нижним пакетом рессор. Внутри каждой рамы кассеты над нижним пакетом рессор установлен качающийся крепежный блок, внутри которого расположены гидравлический цилиндр и узлы пружин сжатия, закрепленные на раме кассеты. Поршневой шток каждого гидравлического цилиндра беззазорно присоединен к верхним частям пакета рессор не менее чем в двух точках. Пакеты рессор могут состоять из двух продольных частей, установленных с зазором между собой. Концы каждой части пакета рессор жестко укреплены на раме кассеты и снабжены натяжными устройствами. Изобретение позволяет повысить точность возвратно-поступательного движения кристаллизатора в сравнении с теоретической траекторией движения, упростить конструкцию механизма и снизить трудоемкость его обслуживания. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Механизм качания кристаллизатора машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), содержащий опорную раму, установленную на основании, пакеты рессор, расположенные по противоположным сторонам кристаллизатора, разнесенные по высоте и снабженные 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, отличающийся тем, что 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.2. Механизм качания кристаллизатора МНЛЗ по п.1, отличающийся тем, что пакеты рессор состоят из двух продольных частей, установленных с зазором между собой.3. Механизм качания кристаллизатора МНЛЗ по п.1, отличающийся тем, что поршневой шток каждого гидравлического цилиндра имеет гибкий компенсирующий участок.4. Механизм качания кристаллизатора МНЛЗ по п.1, отличающийся тем, что узлы пружин сжатия содержат тарельчатые пружины.