Механизм качания кристаллизатора Советский патент 1983 года по МПК B22D11/53 

Изобретение относится к черной Металлургии, а . более конкретно к машинам непрерывного литья металла (МНЛМ радиального .и криволинейного типа, и касается механизмов качания кристаллизатора.

Известны рычажно-кулачковые механизмы для сообщения кpиcтaJШИзaтору возвратно-поступательного движения в MHJIM :радиального и криволинейного типа, у которых рама кристаллизатора одной стороной шарнирно связана со стойками, которые установлены в центре кривизны кристаллизатора, а- другой опирается на кулачковый привод tlJ.

Недостатками механизмов такого типа являете быстрый износ кулачков, больыая ддлина и масса несущих рам, которые затрудняют доступ со стороны рабочей площадки к механизмам радиальной части МНЛМ и изменяют закон движения кристаллизатора из-за недостаточной своей лсесткости.

Известен такие механизм качания четырехзвенного типа, у которого шарниры расположены со стороны стенки кристаллизатора большого радиуса ( базовой стенки) , а возвратнокачательное двимение создается эксце 1триков1т1М механизмом коромыслового типа 2 .

Недостатком указанного мехгишзма является неточное обеспечение движения кристаллизатора по кру-говой, траектории вследствие несовпадения

оси качания кристаллизатора с центром его кривизны.

Наиболее близким к предлагаемому .является механизм качания кристаллизатора, который содержит две неподвижные; оси-вращения, калддая из которых снабжена шарнирно соединенной рычажьюй парой, причем рычаги рычажных пар направлены друг к другуj а их соединение (например, с помощью . ползуна позво;шет им одновременно поварачиватьсд. При этом точка соединения обеих рычажных пар мехсду собой смещена в сторону оси качания кристаллизатора на некоторую величину, Далее к свободным концам рычагов при помощи шарниров и удлиненны: отверстий крепится стол кристаллизатора Перемещение кристаллизатора осуществляется путем сообщения колебательного Движения одной из вышеупомянутых рычажных пар эксцентриковым механизмом через ричаги и тягу з .

Недостатком этого устройства является то, что даже при малом угле поворота стол кристаллизатора толъко приблизительно описывает дугу окружности, так как неподвижные оси вращения, каждая из которых снабжена шарнирно соединенной рычажной парой с возможностью качания, ,

не совпадают с осью, проходящей через центр кривизны кристаллизатора. Наличие в рычажных парах ползунов и осей, поступательно перемещающихся в удлиненных отверстиях, ввиду быстрого износа поверхностей контакта указанных деталей такж снижает кинематическую точность устройства. Отклоняющийся от заданной траектории кристаллизатор деформирует слито.к, вызывая микротрещины внутри него, при этом деформируемый слиток увеличивает нагрузку на внутренние стенки кристаллизатора, вызывая повышенный износ последних.

Цель изобретения - обеспечен ::е точного движениякристаллизатора по заданной траектории.

Указанная цель достигается тем, что в механизме качания кристаллизатора, содержащем раму, кинематическ связанную с шарнирной системой сдвенных рычагов, установленных в подшипниковых опорах,, и эксцентриковый привод, шарнирная система сдвоен-, ных рычагов выполнена в виде кривошипно-шатунного узла, в котором оси всех шарниров пересечены в одной точке, расположенной на оси., проходящей через центр кривизны кристаллизатора .

На фиг. 1 изображен предлагаемый механизм качания кристаллизатора, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид по стрелке А на фиг. 1J на фиг. 3 принципиальная кинематическая схема предлагаемого механизма качан.ия, вариант с двумя кривошипно-шатунным

. лЛ, ..

узлат-ш; на фиг. 4 -: то же, вариант с одним кривошипно-шатунным узлом, на фиг. Е) - кривоШипно-шатунный узел.

Механизм качания кристаллизатора включает в себя эксцентриковый привод 1, шарнирно связанный шатуно 2 с двуплечим рычагом 3 коромыслового типа, последний связан с рамой 4, на которой установлен кристаллизатор 5 при помощи рычагов 6, ррепятствукщих перекосу и осевом смещению рамы 4 с кристаллизатором 5 относительно оси 7 качания кристаллизатора. Рама 4 шарнирно связана с системой сдвоенных рычагов, представляющих собой два кривошипно-шатунных узла 8. Каждый кривошипно-шатунный узел содержит кривошип 9, выполненный в виде коленчато го вала, коренные шейки 10 которого установлены на подшипниковых опорах 11, и шатуна 12, который шарнирно связан с кривошипом 9 и рамой 4 кристаллизатора 5. Ось 13,- проходящая через подшипниковые опоры 11, ось 14, которая шарнирно связывает кривошип 9 и шатун 12, и ось 15, шарнирно связывающая шатун 12 с рамой 4 кристаллизатора 5, пересекаются в одной точке, которая расположена на оси 7 качания кристаллизатора. Оси 13 обоих кривошипно-шатунных узлов 8 перпендикулярны оси 7 качания кристаллизатора и параллельны между собой. Также параллельны друг другу и перпендикулярны оси 7 качания кристаллизатора оси 15 обоих кривоыипно-шатунных узлов 8. I

Привод механизма качания крис|Таллизатора осуществляется шатуном 2 который преобразует вращательное - . движениеэксцентрика 1 в колебательное движение двуплечего рычага 3, ыарнирно связанного с рычагами 6. Рычаги 6 шарнирно связаны с рамой 4 кристаллизатора 5, передают ей возвратно-поступательное движение и препятствуют перекосу и осевому смещению рамы 4 с кристаллизатором 5 относительно оси качания кристаллизатора. При этом кристаллизатор 5, который установлен на раме 4, совершает возвратно-поступательное движение строго по окружности благодаря тому, что рама 4 шарнирно связана с двумя кривошипно-шатунHfcJMH узлами 8, в котором оси всех

шарниров каждого из узлов пересекаются в одной точке, расположенной на оси качания кристаллизатора 7, и все точки, принадлежащие осям 15, которые шарнирно связывают шатуны 12 с рамой 4, перемещаются строго по окружности с центрами вращения, расположенными на оси качания кристаллизатора, проходящую через центр кривизны кристаллизатора. .

0

Кроме вышеизложенного варианта выполнения механизма качания кристаллизатора, возможны и другие варианты. На фиг. 4 изображен вариант выполнения механизма качания с одним кривошипно-шатунным узлом,

5 который включает в себя эксцентрико вый привод 1, шарнирно связанный с рамой 4 кристаллизатора 5 при помощи рычагов 6, препятствующих переносу и осевому смещению рамы с кристалли0затором относительно оси 7 качания кристаллизатора. Рама 4 с кристаллизатором 5 шарнирно связана с одним кривошипно-шатунным узлом 8, в котором оси 13 - 15 всех шарниров пе5ресекаются в одной точке, расположенной на оси 7 качания кристаллизатора.

ВидА

фи8.2

МЕХАНИЗМ КАЧАНИЯ КРИСТАЛЛИЗАТОРА, содержащий раму, кинематически связанную с шарнирной систе; мой сдвоенных рычагов, установленных в подшипниковых опорах, и эксцентриковый привод, отличаю-, щ и и с я тем, что, с целью обеспечения точного движения кристаллизатора по заданной траектории, шарнирная система сдвоенных рычагов выполнена в виде кривошипно-шатунного узла, в котором оси всех шарниров пересечены в одной точке, расположенной на оси, проходящей через центр кривизны кристаллизатора.

фиеЛ,

7

фиеб