Механизм качания кристаллизатора Советский патент 1992 года по МПК B22D11/04 

ел

с

Изобретение относится к металлургии, машинам непрерывного литья стали и цветных металлов. Цель изобретения - упрощение конструкции и увеличение диапазона регулирования величины хода кристаллизатора. Механизм качания содержит раму кристаллизатора, рычажную систему и привод с двумя шатунами и эксцентриковыми валами. Новым в устройстве является соединение шатунов между собой шарнирно и соединение их через шарнир с рамой кристаллизатора с помощью дополнительного шатуна. 6 ил.

Изобретение относится к металлургии, в частности к машинам непрерывного литья заготовок.

Известен механизм качания кристаллизатора, состоящий из рамы, соединенной посредством рычага и шатуна с эксцентриковым приводом, имеющим сдвоенный эксцентрик. Сдвоенный эксцентрик представляет собой узел эксцентриковой втулки, собранной на эксцентриковом валу. Эксцентриковый вал и эксцентриковая втулка могут вращаться независимо друг от друга через разные кинематические цепи. При изменении РЗЛИМНОГОположения вала относительно втулки изменяется суммарный эксцентриситет и. как следствие, ход кристаллизатора, За счет дифференциального редуктора, наличия двух элекгродвигателей - основного для рабочего днижения кристаллизатора и вспомогательного для изменения хода кристаллизатора. - устройство позволяет изменять ход кристаллизатора в процессе разливки. Устройство позволяет регулировать и закон движения кристаллизатора. Для этого эксцентриковые вал и втулка должны вращаться одновременно и независимо друг от друга с различной скоростью.

Однако, это устройство обладает тем недостатком, что узел типа эксцентрик в эксцентрике является сложным механизмом, требующим сложной системы управпе- ния г.ращения эксцентриками через дифференциальные и планетарные зубчл- тые передачи.

Изоестен механизм качания кристллли- затора. содержащий рлму, дпа кривошипа с приводом, кинематически спчзлмныо можду

с.

XI

О

4

Ю

о

гобой, i; СРД1 ноп-1 ,: г. о . /:- «м;/ :р1 то;; :-;пз- ми р,ч; ;.-т;иу|-. группу, :.остг; щую из г.сдомо- го зяомя и тагуи;i. Рима ж нал группа выполн н-п д-зухпо г.. На пр; ч . од ч ом крипо1 .,по рг-споло;- jHi:.:.ri эксцентриковая втулка, связанная мр:;. помощи шатуна с рамой и VTCTKO соедпо нн;/я с осломыч зэс- мом р.г ( не-и групп;-.

Недостаток это. о устройства заключается в то.м. что налм -п,г; матическ-тй син- зи ме .ду криьоп . пгмЛ и наличие эксценф 1ко:юЯ . пгклсчдывают на ки- немотичогчую цепь, г родающую psoovce дпижек1/;; рычгжнс.: rpynre, спязи, котор е препятствуют испол зопанию всего г ного- обрзз Я возможных в рэсиолс- жении э сцонтриког . .-os, их скоростей и нэпр- if пенни вращй«:мй для нахождения наиболее оптимальных параметров качания. Kpnv.e того, наличке трех эксцентриков (два tisii-j и втулка) усложняет конструкцию механизма.

Изаестен механизм качения кристаллизатора, состоящим из рг мы, соединенной с эксцентриковым приЕодом шарнирно. Зкс- центрмк0Ј};чй привод включает карданкые передачи. Изменение 3-зконэ движения кристаллизатора достига ся за счет изменения угла между карданными валами. Недостатком этого устройства является невозможность регулировать ее.тичмну амплитуды и узкий пред13-, в которых можно изменять скорость дс«.:ен/я кристаллизатора з пределах цикла.

Изнестен мехзнизи качания кристаллизатора, состоящий мз рамы, соединенной посред-тном рычага и дс - х tL-атунов с эксцентриковым приводов;. Зч.сцентрикогый приоод включает два ; к сц чтрикоаых сала. Один из эксцентриков:. ч оа/юа срэщается с удиоенной скоростью по срлчнению со скоростью другою. Рзма с кристаллизатором перенеи;зэгся по оси Г Hi ПЗ благодаря спэ- циэльным мзпрзнляюиГ - . Г/Ч ханизм мохет работать ч рех:1меси;:- о я.мд - мися ходом и законе -: движения -.листалпиззтор.. зз счет изменения соот-юшег-ия скоростей вращения Р.ЛОЗ.

Недостаток этрго .-змэ заключается в том. ч;о. сн имеет сптх,г)гю конструкцию ИЗ-ЗУ Г олоиюго чиг.яз 1. -сматг :есуих .л ар и м«ло1й диапазон р- гу гровз -:ия хсдз кристаллилэтср.ч

Целью мзобретэн:; JT.---.VCP vnpoiue- ние к()-- У.цьи oч- i: -зм и .-е.чис дпа( р- г-;ли;)у, -i . v .. -ibi xo/,JJ

КрИСТо/ Л .и-ЛТОГП.

У..т. чьян цель ЛО: ,- тгм. что D механизме ка -ч-шч ;.р с-злтизаторч, со- держа:.чг.м раму, , : , посродстром

и диух штуноп с зкс,1. триковыми палами, установленными параллельной выполненным .-; с BO3f.,HOCT(,io независимого изменения величины эксцентриситета и его

исходного положения, независимого включения с независимой скоростью и независимом направлении вращения, шатуны соединены между собой шарпирно и чер-яз шарнир дополнитe/ifeHMM uiarynoM с

.

Из фиг. 1 схематично показан механизм качания кристаллизатора; нч фиг. 2 - троек- ДВИЖСНР Я шарнира, суммирующего движения двух эксцентриков, нэ-фиг. 3-6 -f

графики характеризующие законы доиже- нкя того же шарнира при различных конструктивных параметрах механизма.

Механизм качания кристаллизатора содержит качающуюся раму 1 с крисгаллиэатором 2, рычаги 3 и 4, шатуны 5-7 и доз эксцентриковых вала 8 и 9. Шатуны 5-7 связаны между собой с помощью шарнира 11. При этом шатуны 5 и 6 другими своими концами опираются на эксцентрики валов 8 и 9.

Эксцентриковые валы могут вращаться независимо друг от другэ кахдый от своего электропривода с редуктором. Валы могут быть связаны между собой зубчатой передачей или с помощью специального редуктора

и иметь один общий привод.

Механизм качания работает следую.- щим образом.

При вращении эксцентриковых палов 8 и 9 ди хенио, создаваемые ими. шатунами

5 м б в суммарном еиде передаются на шарнир 11. Движение шчрнира 11 шатуном передается шарниру 10 и через рычаг 3 на рдму 1 и кристаллизатор 2. Шарнир 11 будет двигаться по сложной траектории форма

которой будет зависеть от конструктивных параметров механизма. На фиг. 2 показана траектория движения точки 11. На шарнир 10 будет передаваться практически только вертикальная состзпляющзл пег.-емещения

точки 11. Горизонтальная составляющая перемещения шарнипэ 11 будет незначительно влиять нэ перемещение точки 10 из-э.э

МЭЛОЙ ев ВелИЧИНЫ ОТНОСИТЕЛЬНО UK JTVHH 7.

Это отношение в реальной конструкции менее 0,01.

Суммирование шатунями гт и 6 движении, создаваемых валами 8 и 9. происходит с мул .типликациой - величина в:-рт./,),- них перемещений .11 и гх - оос.ть ее

Перемещений увеличивается. Уг-оличеиие nrf:c f-:- t ( и с оиости 1 I происходит m счет ,ения P3ccror;f.n между i(€i::p;-MM эксцентриковых июгк Г),члог 8 и 9 при их врз .цении. Это упе. зависит

от угг,л ме; :ду ш л ТУ на ми -

1 1,П С . г ;М

между шэтунлми. тем увеличение- (мультипликация) будет больше. При угле между шатунами о исходном положении, когда эксцентриситеты валои будут располагаться в линии центроя. залов и направлены в разные стороны, равном 120°. мультипликация будет примерно равна 2.

На фиг. 1 показам механизм качания с симметричным расположением валов 8 и 9 и шатунов 5 и 6 (эксцентриситеты равны и векторы направлены навстречу друг другу или в разные стороны при расположении их на линии центров). При сращении эксцентриковых валов навстречу друг другу фазы колебательных движений, создаваемых обоими валами, совпадут. Суммарный график движения игарнирэ 11, показанный на фит. 3, получится суммированием амплитуд. На фиг. 4а показан график скоростей этой конструкции.

При развороте одного вала относительно другого на угол А график колебательного движения, создаваемого одним валом, будет смещен относительно графика колебательного движения второго вала на эту величину, и суммарный график перемещений будет выглядеть, как показано на фиг. 5, и скорости перемещений на фиг. 4в. Амплитуда и скорости уменьшаются. При Х 180° амплитуды и скорость равны 0.

На фиг. 6 показан график изменения скоростей шарнира 11 при скорости вращения одного вала в 2 раза большей, чем скорость вращения второго вала, и с уменьшенной в 2 раза величиной эксцентриситета. На практике для решения конк; речной задачи при проектировании МНЛЗ конструкция и режим работы механизма качания могут выбираться такими, при которых палы будут иметь вращение в одну или противоположные стороны с одинаковой или различной скоростью, эксцентриситеты валов иметь различную величину. Шатуны 5 и б могут отличаться друг от друга по длине. а расстояние опорами налов изменяется. Эксцентрики палов в стартовом положении относительно оси механизма могут располагаться несимметрично, т.е. при вращении с одинаковой скоростью один вал будет отставать от другого на заданный угол. Возможен и такой режим раб ты при котором один из палов вращается при неподвижном другом. Причем непо;;пижный

вал своим эксцентриком может быть ориентирован относительно споей оси симметрии под различным углом.

Вышеперечисленное многообразие возможностей в режимах работы механизма качания позволяет обеспечить широкий выбор параметров качания - амплитуды (хода кристаллизатора) и закона изменения скорости кристаллита юра. При этом возможны различные сочетания этих параметров и возможно озрьяронать ими п процессе литья дистанционно с пульта управления. Регулирование амплитудой и законом деи- жения кристаллизатора позволяет подобрать такие их сочетания, при которых удается избежать качание с высокой частотой. Благодаря этому с наименьшими зя-, ра- тами достигается максимальная производительность и наилучшее качество

заготовки.

Предлагаемое устройство обладает простотой конструкции. Оно несложно в изготовлении и обслуживании, имеет небольшие габариты и может без больших

капитальных затрат (только заменой приводов) внедрено на существующих механизмах качания рычажного типа. Применение этого устройства целесообразно на МНЛЗ с широким сортаментом по маркам и типоразмерам сечений заготовок разливаемой стали. Наиболее эффективно предлагаемое изобретение при освоении новых технологий непрерывного литья, при которых необходимо проведение большого количества исследований. когда ведется поиск оптимальных режимоп технологического процесса.

Формула изобретения Механизм качания кристаллизатора, содержащий рэму. соединенную посредством рычагов и двух шатунов с эксцентриковыми вапами,установленными параллельно и выполненными с возможностью независимого изменения величины эксцентриситета и его

исходного положения, независимого включения с независимой скоростью в независимом направлении вращения отличаю- щ и и с я тем. что с целью упрощения конструкции и увеличении диаплзон.ч рогулиронания величины хода кристаллизатора, шатуны соединены между собой .-п.чг.щ мно и через оС;-1 . шарнир соединены с рамой дополнительным шатуном.

NWI

т

1

//i

016ЮА1

ЪПф

Or

ft

.J$f

,f

f

ч

r

u

ч

J

о л

to

7

- -iJ& А Р W

Pvs. JT

л:.

S& S& JW JJff Ь#°