устройство для получения деформированных заготовок из непрерывно разливаемого металла

Формула изобретения

1. Устройство для получения деформированных заготовок из непрерывно разливаемого металла, содержащее сборный вертикальный кристаллизатор, состоящий из четырех расположенных попарно продольных рабочих стенок, при этом каждая из рабочих стенок первой пары выполнена с расширенным верхним и вертикальным нижним участками рабочей поверхности, два эксцентриковых параллельных горизонтальных вала с синхронным приводом их перемещения, соединенных с первой парой рабочих стенок, два нажимных приспособления, установленных на эксцентриковых валах и соединенных со второй парой рабочих стенок, совершающих возвратно-поступательные движения, смещенные к первой паре рабочих стенок, причем каждая рабочая стенка первой пары установлена в своем суппорте, содержащем каждый по винту, а рабочие стенки первой пары и стенки суппорта выполнены с пазами, входящими в зацепление с винтом и образующими червячную передачу, перемещающую рабочие стенки первой пары по наклонной плоскости, отличающееся тем, что в верхней части каждого суппорта расположен дополнительный эксцентриковый вал с приспособлением, включающим подшипники с хомутами и регулировочные тяги с гайками и опорными пластинами.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в нижней части каждого суппорта расположено приспособление, включающее подшипники с подпятниками и толкатели с гайками и опорными пластинами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывной разливке деформированных заготовок.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для получения непрерывно-литых заготовок [патент N 2113313 RU. Устройство для получения непрерывно-литых заготовок. Опубл. 20.06.98. Бюл. N 17], содержащее сборный вертикальный кристаллизатор, состоящий из четырех расположенных попарно продольных рабочих стенок, при этом каждая из рабочих стенок первой пары выполнена с расширенным верхним и вертикальным нижним участками рабочей поверхности и закреплена на двух эксцентриковых параллельных горизонтальных валах с синхронным приводом их перемещения, два нажимных приспособления, установленных на эксцентриковых валах и соединенных со второй парой рабочих стенок, совершающих возвратно-поступательные движения, смещенные к первой паре рабочих стенок, причем каждая рабочая стенка первой пары установлена в своем суппорте, содержащем каждый по винту, рабочие стенки первой пары и стенки суппорта выполнены с пазами, входящими в зацепление с винтом и образующими червячную передачу, перемещающую рабочие стенки первой пары по наклонной плоскости.

Недостатки известного устройства заключаются в следующем:

1. Возможность разливки ограниченного числа металлов и сплавов с заданными прочностными свойствами, превышение которых приводит к возможности искривления эксцентриковых параллельных горизонтальных валов и выходу устройства из строя.

2. Отсутствие сведений о дополнительных эксцентриковых валах в устройстве и их работе.

Заявляемое устройство направлено на создание высокоэффективного процесса получения деформированных заготовок из непрерывноразливаемого металла.

Технический результат, получаемый при осуществлении заявляемого устройства, заключается в:

1. Расширении диапазона разливаемых металлов и сплавов с различными прочностными свойствами без увеличения прочности эксцентриковых параллельных горизонтальных валов (увеличения диаметра).

2. Повышении стабильности процесса разливки металлов и получению равномерной структуры металла по длине заготовок.

3. Повышении срока службы эксцентриковых валов и эффективности работы устройства.

Заявляемое устройство характеризуется следующими существенными признаками.

Ограничительные признаки: сборный вертикальный кристаллизатор, состоящий из четырех расположенных попарно продольных рабочих стенок; каждая из рабочих стенок первой пары выполнена с расширенным верхним и вертикальным нижним участками рабочей поверхности; два эксцентриковых параллельных горизонтальных вала с синхронным приводом их перемещения, соединенных с первой парой рабочих стенок; два нажимных приспособления, установленных на эксцентриковых валах и соединенных со второй парой рабочих стенок, совершающих возвратно-поступательные движения, смещенные к первой паре рабочих стенок; каждая из рабочих стенок первой пары установлена в своем суппорте, содержащем каждый по винту; рабочие стенки первой пары и стенки суппорта выполнены с пазами, входящими в зацепление с винтом и образующими червячную передачу, перемещающую рабочие стенки первой пары по наклонной плоскости.

Отличительные признаки: в верхней части каждого суппорта расположен дополнительный эксцентриковый вал с приспособлением, включающем подшипники с хомутами и регулировочные тяги с гайками и опорными пластинами; в нижней части каждого суппорта расположено приспособление, препятствующее искривлению основных эксцентриковых параллельных горизонтальных валов, включающее подшипники с подпятниками и толкатели с гайками и опорные пластины.

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

Расположение в верхней части каждого суппорта дополнительного эксцентрикового вала обеспечивает надежную работу рабочих стенок первой пары с расширенным верхним и вертикальным нижним участками рабочей поверхности при перемещении стенок на основных эксцентриковых валах.

Расположение в верхней части каждого суппорта приспособления, включающего подшипники с хомутами и регулировочные тяги с гайками и опорными пластинами, повышает эффективность работы устройства за счет расширения диапазона разливаемых металлов и сплавов с различными прочностными свойствами. Увеличение прочности разливаемых металлов при их деформации на расширенном верхнем участке рабочей поверхности стенок первой пары приводит к возрастанию нагрузки на дополнительные эксцентриковые валы с возможностью их прогиба вовнутрь рабочей полости кристаллизатора со сведением рабочих стенок первой пары. Прогиб дополнительных эксцентриковых валов равносилен уменьшению угла наклона расширенного верхнего участка рабочей поверхности стенок первой пары и уменьшению рабочего пространства кристаллизатора. В результате металл не деформируется и не выталкивается из кристаллизатора.

Наличие подшипников, насаженных с обеих сторон дополнительного эксцентрикового вала, обеспечивает закрепление на них хомутов с регулировочными тягами и исключает повреждение рабочей поверхности дополнительных валов при работе устройства. Кроме этого, обеспечивается удобство при сборке и разборке кристаллизатора.

Наличие в приспособлении регулировочных тяг с гайками и опорными пластинами обеспечивает возможность предварительного перед разливкой металла натяжения дополнительных эксцентриковых валов, то есть повышается устойчивость к искривлению валов без увеличения их диаметра.

Расположение в нижней части каждого суппорта приспособления, включающего подшипники с подпятниками и толкатели с гайками и опорные пластины, препятствует искривлению основных эксцентриковых параллельных горизонтальных валов от середины наружу кристаллизатора.

Наличие подшипников, насаженных с обеих сторон основных эксцентриковых параллельных горизонтальных валов, обеспечивает возможность установки на них подпятников с регулируемыми толкателями с гайками и опорные пластины.

Наличие в приспособлении подпятников с регулируемыми толкателями с гайками, закрепленные на опорных пластинах, создает дополнительное давление на основные эксцентриковые валы, направленное снаружи к оси кристаллизатора. В результате уменьшается вероятность искривления наружу основных эксцентриковых валов по причине переохлаждения деформируемого металла и увеличения сопротивления его деформации и как результат обеспечивается получение заготовок с равномерной толщиной по всей длине заготовки.

На фиг. 1 приведен внешний вид устройства для получения деформированных заготовок из непрерывноразливаемого металла.

На фиг. 2 показано сечение А-А на фиг. 1 верхней части суппорта с дополнительными эксцентриковыми валами и приспособлением, включающем подшипники с хомутами и регулировочные тяги с гайками и опорными пластинами.

На фиг. 3 показано сечение Б-Б на фиг. 1 нижней части суппорта с расположенными основными эксцентриковыми валами и приспособлением, включающем подшипники с подпятниками, толкатели с гайками и опорными пластинами.

Устройство на фиг. 1-3 содержит сборный кристаллизатор, состоящий из стенок первой пары 1 с расширенным верхним 2 и вертикальным нижним 3 участками рабочей поверхности, установленных в суппортах 4 с винтом 5, которые в свою очередь закреплены на двух основных эксцентриковых параллельных горизонтальных валах 6 и двух дополнительных эксцентриковых валах 7, стенок второй пары 8 с приводным устройством 9, установленном на валах 6, нажимного устройства с плоским подшипником 10, шариками 11, опорные плиты 12 с болтом 13. На дополнительном эксцентриковом валу 7 с двух сторон насажены подшипники 14 с хомутами 15 и регулировочными тягами 16, которые крепятся к опорным пластинам 17 гайками 18.

На основном эксцентриковом валу 6 установлено приспособление, включающее подшипники 19, насаженные с двух сторон вала, с подпятниками 20 и толкателями 21 с гайками 22, опорные пластины 23. Винт 5 закрепляется в направляющей 24 с внутренней резьбой. В стенках первой пары 1 выполнены пазы 25, а в суппорте - пазы 26, которые входят в зацепление с винтом 5. В стенках второй пары 8 выполнены канавки 27, по которым перекатываются шарики 11. Опорные пластины 23 закрепляются на опорных плитах 12 болтами 28.

При сборке кристаллизатора с двух сторон дополнительных эксцентриковых валов 7 насаживают подшипники 14, а с двух сторон основных валов 6 - подшипники 19. Через подшипники 14 пропускают хомуты 15 с закрепленными на концах регулировочными тягами 16, концы которых заводят в отверстия в опорной пластине 17 и натягивают при помощи гаек 18. На подшипники 19 устанавливают подпятники 20, которые поджимаются толкателями 21 с гайками 22, пропущенными через отверстия в опорных пластинах 23. Предварительно опорные пластины 23 закрепляются на опорных плитах 12 болтами 28. Усилия затяжки гаек 18 и толкателей 21 определяются видом разливаемого металла, уровнем заливки металла и толщиной получаемой заготовки. Чем больше усилия деформации корочки металла, тем больше усилия затяжки гаек 18 и толкателей 21. В канавки 27 стенок второй пары 8 устанавливаются шарики 11 с плоскими подшипниками 10, которые прижимаются к стенкам основанием болтов 13, закручиваемых в опорные плиты 12. Вращением винтов 5 в направляющих 24 добиваются получения заготовок заданной толщины в результате фиксирования расстояния между вертикальными нижними участками 3 рабочей поверхности стенок первой пары 1.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В кристаллизатор устанавливается специальное приспособление - затравка, препятствующая выливанию расплава. После этого на расширенный верхний участок 2 рабочей поверхности стенок первой пары 1 производится заливка жидкого металла. При достижении расплавом определенного уровня заливки и формирования корочки заготовки включается привод основных эксцентриковых параллельных горизонтальных валов 6. В результате суппорты 4 со стенками первой пары 1 совершают вращательное движение с деформацией корочки на расширенном верхнем участке 2 и калиброванием поверхности заготовки на вертикальном нижнем участке 3 рабочей поверхности, а стенки второй пары 8 с приводным устройством 9 совершают возвратно-поступательные движения с выталкиванием заготовки из кристаллизатора. Стенки второй пары 8 перемещаются относительно неподвижного плоского подшипника 10 с шариками 11. Дополнительные эксцентриковые валы 7 совершают колебательные движения.