ШИБЕРНОЕ РАЗЛИВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО
CASTING GATE

Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к шиберному разливочному устройству для управления потока расплавленного металла в емкость для расплавленного металла и, в частности, относится к шиберному разливочному устройству, образованному для уменьшения рабочих нагрузок переставляемых пластин.
Уровень техники
Шиберное разливочное устройство включает в себя неподвижную плиту и скользящую плиту; удерживающие средства для удерживания неподвижной плиты и скользящей плиты, соответственно; средство для обеспечения скольжения скользящей плиты; и прижимное средство для приложения давления между неподвижной плитой и скользящей плитой.
Относительно указанного прижимного средства, в патентном документе 1 раскрыто прижимное средство, которое имеет по существу U-образное поперечное сечение и удерживает фланец и нижнюю боковую сторону скользящего корпуса (скользящей рамы). Фланец выступает со стороны базовой рамы (верхней рамы), фиксированной на дне емкости для удержания жидкого металла. Пружина сжатия расположена между верхним концом прижимного элемента и верхней поверхностью фланца базовой рамы, и на верхней поверхности нижнего конца прижимного элемента предусмотрена направляющая. На обеих сторонах скользящего корпуса прикреплены с возможностью вращения ролики, и каждый из роликов опирается на направляющую. Когда ролик перемещается к наклонной части направляющей, образованной на его задней части, то давление между базовой рамой и шиберным корпусом снимается. Дополнительно к этому, для предотвращения непреднамеренного движения скользящего корпуса во время работы к упомянутой наклонной части, предусмотрен упор между базовой рамой и снабженной штоком соединительной частью шиберного корпуса.
Изобретение, раскрытое в патентном документе 2, предназначено для возможно большего сокращения тяжелого физического труда при воздействии тепла посредством облегчения операций для открывания и закрывания крышки (подвесной рамы), покрывающей плиту. Изобретение, согласно патентному документу 2, относится к устройству, предназначенному для открывания и закрывания крышки с помощью открывающего и закрывающего цилиндра, который служит для обеспечения скольжения нижней плиты (скользящей плиты).
Патентные документы
Патентный документ 1: не проверенная заявка на патент Японии № 2006-136912.
Патентный документ 2: не проверенная заявка на патент Японии № 2003-275865.
Сущность изобретения
В шиберном разливочном устройстве, согласно патентному документу 1, наклонная часть направляющей не используется, когда приложено давление между базовой рамой и скользящим корпусом (рамой), поэтому шиберное разливочное устройство нельзя использовать с полным ходом перемещения при управлении потоком расплавленного металла. Дополнительно к этому, четыре ролика вращаются под постоянным давлением, когда плита скользит, поэтому к роликам прикладывается большая нагрузка.
Шиберное разливочное устройство согласно патентному документу 2 требует дополнительных операций, как то введения и удаления штифта сцепления для переключения операций между а) приложением и снятием давления между плитами и b) открыванием и закрыванием крышки. Кроме того, шибер (скользящую плиту) необходимо приводить в скольжение для каждой операции, что означает, что во время перестановки плит шибер приводится в скольжение в целом для четырех операций: снятия давления, открывания крышки, закрывания крышки и приложения давления.
В соответствии с вышеизложенным целью настоящего изобретения является создание шиберного разливочного устройства, обеспечивающего возможность выполнения последовательности автоматических операций для приложения и снятия давления между плитами, а также открывания и закрывания скользящей рамы, удерживания давления без дополнительных операций, а также работы с полным ходом перемещения для управления потоком расплавленного металла.
Пути реализации изобретения
Для достижения указанной цели, данное изобретение предлагает шиберное разливочное устройство, содержащее: верхнюю раму, удерживающую неподвижную плиту, при этом верхняя рама расположена на дне емкости с расплавленным металлом; скользящую раму, удерживающую скользящую плиту, при этом предусмотрена возможность открывания скользящей рамы относительно верхней рамы; средство для обеспечения скольжения скользящей рамы; и пружинный блок для прижимания скользящей рамы к верхней раме, при этом пружинный блок закреплен с возможностью поворота на верхней раме; при этом шиберное разливочное устройство характеризуется тем, что предусмотрено вспомогательное средство для перестановки плит, связанное с обеспечивающим скольжение средством, при этом вспомогательное средство для перестановки плит снимает давление со скользящей рамы и поворачивает пружинный блок во время работы обеспечивающего скольжение средства в одном направлении, при этом вспомогательное средство для перестановки плит поворачивает пружинный блок и прижимает скользящую раму к верхней раме, когда обеспечивающее скольжение средство работает в другом направлении.
Данное изобретение предлагает также шиберное разливочное устройство, содержащее: верхнюю раму, удерживающую неподвижную плиту, при этом верхняя рама расположена на дне емкости с расплавленным металлом; скользящую раму, удерживающую скользящую плиту, при этом предусмотрена возможность открывания скользящей рамы относительно верхней рамы; средство для обеспечения скольжения скользящей рамы; и пружинный блок для прижимания скользящей рамы к верхней раме, при этом пружинный блок закреплен с возможностью поворота на верхней раме; при этом шиберное разливочное устройство характеризуется тем, что предусмотрено вспомогательное средство для перестановки плит, связанное с обеспечивающим скольжение средством, при этом вспомогательное средство для перестановки плит снимает давление со скользящей рамы, поворачивает пружинный блок и открывает скользящую раму во время действия, обеспечивающего скольжение средства в одном направлении; при этом вспомогательное средство для перестановки плит закрывает скользящую раму, поворачивает пружинный блок и прижимает скользящую раму к верхней раме, когда обеспечивающее скольжение средство действует в другом направлении.
Устройство, согласно изобретению, снабжено вспомогательным средством для перестановки плит, связанным с обеспечивающим скольжение средством. Когда обеспечивающее скольжение средство действует в одном направлении, то вспомогательное средство перестановки плит снимает давление со скользящей рамы, поворачивая при этом пружинный блок. Когда обеспечивающее скольжение средство действует в другом направлении, то вспомогательное средство перестановки плит поворачивает пружинный блок, прижимая за счет этого скользящую раму к верхней раме. Таким образом, можно автоматически прикладывать и снимать давление между плитами.
В этом отношении возможны также следующие операции. Когда обеспечивающее скольжение средство работает в одном направлении, то вспомогательное средство перестановки плит снимает давление со скользящей рамы, поворачивая за счет этого пружинный блок и освобождая скользящую раму. Когда обеспечивающее скольжение средство работает в другом направлении, то вспомогательное средство перестановки плит закрывает (зажимает) скользящую раму и затем поворачивает пружинный блок, прижимая при этом скользящую раму к верхней раме. Таким образом, можно автоматически выполнять последовательность операций приложения и снятия давления между плитами, а также открывания и закрывания скользящей рамы.
Вспомогательное средство перестановки плит может включать в себя: ось скольжения, перемещающуюся в том же направлении, что и обеспечивающее скольжение средство; элемент сцепления в зацеплении с обеспечивающим скольжение средством и закрепленный на верхней раме; и рычаг, имеющий проксимальный конец, расположенный вокруг оси скольжения, и дистальный конец, соединенный со скользящей рамой или пружинным блоком; при этом штифт сцепления, установленный на проксимальном конце рычага, введен в канавку сцепления, образованную в элементе сцепления; при движении штифта сцепления в канавке сцепления в соответствии с перемещением оси скольжения, рычаг поворачивается вокруг оси скольжения, а скользящая рама или пружинный блок, соединенный с рычагом, поворачивается в направлении открывания или закрывания скользящей рамы или пружинного блока.
В указанной выше конфигурации, в соответствии с перемещением оси скольжения, штифт сцепления, установленный на проксимальном конце рычага, движется вдоль канавки сцепления, образованной в элементе сцепления. Это создает силу, действующую на рычаг в окружном направлении, позволяя рычагу поворачиваться. Следовательно, открывается или закрывается скользящая рама или поворачивается пружинный блок.
Вспомогательное средство перестановки плит может включать: ось скольжения, перемещающуюся в том же направлении, что и обеспечивающее скольжение средство; элемент сцепления, находящийся в зацеплении с осью скольжения и закрепленный на верхней раме; и наружную трубу, имеющую пружинный блок или скользящую раму, закрепленную на ней, при этом наружная труба расположена вокруг оси скольжения, при этом наружная труба поворачивается в соответствии с поворотом оси скольжения; и при этом штифт сцепления, установленный на элементе сцепления, входит в канавку сцепления, образованную в оси скольжения; в соответствии с перемещением оси скольжения штифт сцепления движется в канавке сцепления, и ось скольжения поворачивается; и в соответствии с поворотом оси скольжения поворачивается наружная труба, пружинный блок или скользящая рама поворачиваются в направлении открывания или закрывания пружинного блока или скользящей рамы.
В указанной выше конфигурации, в соответствии с перемещением оси скольжения, штифт сцепления, установленный на элементе сцепления, движется вдоль канавки, образованной в оси скольжения. Это создает силу, действующую на ось скольжения в окружном направлении, позволяя поворачиваться оси скольжения. Следовательно, скользящая рама открывается или закрывается или поворачивается пружинный блок.
Вспомогательное средство перестановки плит может включать: ось скольжения, перемещающуюся в том же направлении, что и обеспечивающее скольжение средство; элемент сцепления, находящийся в зацеплении с осью скольжения и закрепленный на верхней раме; и наружную трубу, имеющую пружинный блок или скользящую раму, закрепленную на ней, при этом наружная труба расположена вокруг оси скольжения с возможностью поворота в соответствии с поворотом оси скольжения; при этом штифт сцепления, установленный на оси скольжения, входит в канавку сцепления, образованную в элементе сцепления; в соответствии с перемещением оси скольжения штифт сцепления движется в канавке сцепления, и ось скольжения поворачивается, причем в соответствии с поворотом оси скольжения поворачивается наружная труба, пружинный блок или скользящая рама поворачиваются в направлении открывания или закрывания пружинного блока или скользящей рамы.
В указанной выше конфигурации, в соответствии с перемещением оси скольжения, штифт сцепления, установленный на оси скольжения, движется вдоль канавки, образованной в элементе сцепления. Это создает силу, действующую на ось скольжения в окружном направлении, позволяя поворачиваться оси скольжения. Следовательно, открывается или закрывается скользящая рама или поворачивается пружинный блок.
На оси скольжения или вдоль нее может быть установлена зубчатая рейка; на прижимном винте может быть установлена шестерня, при этом шестерня находится в зацеплении с зубчатой рейкой, при этом прижимной винт сжимает пружину, расположенную внутри пружинного блока, или снимает сжатие пружины; и в соответствии с перемещением оси скольжения прижимной винт может вращаться для сжимания пружины или снятия сжатия пружины.
В указанной выше конфигурации механизм реечной передачи преобразует перемещение оси скольжения во вращение прижимного винта в пружинном блоке. Таким образом, пружина, расположенная внутри пружинного блока, сжимается или с пружины снимается сжатие, за счет чего автоматически создается или снимается давление между плитами.
Вспомогательное средство перестановки плит может иметь контактную часть для вхождения в контакт с обеспечивающим скольжение средством; обеспечивающее скольжение средство действует в другом направлении и приходит в контакт с контактной частью, а ось скольжения перемещается в другом направлении; и вспомогательное средство перестановки плит соединено с обеспечивающим скольжение средством с помощью соединительной колодки, за счет чего обеспечивающее скольжение средство действует в одном направлении, и ось скольжения перемещается в одном направлении.
В данном изобретении предварительно определены следующие направления: а) направление, в котором перемещается ось скольжения для снятия давления со скользящей рамы, поворота пружинного блока и открывания скользящей рамы; и b) направление, в котором перемещается ось скольжения для закрывания скользящей рамы, поворота пружинного блока и прижимания скользящей рамы к верхней раме. В этом определении для удобства указанное выше направление а) называется «одним направлением», а противоположное движение называется «другим направлением».
В данном изобретении обеспечивающее скольжение средство действует в другом направлении и приходит в контакт с контактной частью вспомогательного средства перестановки плит, когда ось скольжения перемещается в другом направлении и скользящая рама закрывается, и дополнительно поворачивается пружинный блок, а скользящая рама прижимается к верхней раме. Вспомогательное средство перестановки плит и обеспечивающее скольжение средство не соединены друг с другом, тем самым давление между плитами не снимается, даже если обеспечивающее скольжение средство действует после этого в одном направлении. Таким образом, данное изобретение может предотвращать непреднамеренное снятие давления между плитами, и, кроме того, шиберное разливочное устройство может работать с полным ходом перемещения для управления потоком расплавленного металла. Лишь когда необходимо снять давление между плитами, вспомогательное средство перестановки плит и обеспечивающее скольжение средство соединяются друг с другом с помощью соединительной колодки, и обеспечивающее скольжение средство действует в упомянутом одном направлении.
Можно также предусматривать безопасный уровень контакта с соединительной колодкой, обеспечивая тем самым поворот в одном направлении, при этом соединительная колодка соединяет вспомогательное средство перестановки плит с обеспечивающим скольжение средством. Эта конфигурация позволяет предотвращать несчастные случаи, вызванные ошибкой оператора, не удалившего соединительный штифт после приложения давления между плитами (со снятием давления между плитами во время работы).
Преимущества изобретения
Шиберное разливочное устройство, согласно данному изобретению, снабжено вспомогательным средством перестановки плит, связанным с обеспечивающим скольжение средством. Когда обеспечивающее скольжение средство действует в одном направлении, то вспомогательное средство перестановки плит снимает давление со скользящей рамы, поворачивая тем самым пружинный блок. Когда обеспечивающее скольжение средство действует в другом направлении, то вспомогательное средство перестановки плит поворачивает пружинный блок, прижимая тем самым скользящую раму к верхней раме. Таким образом, давление между плитами можно автоматически прикладывать и снимать. Кроме того, вспомогательное средство перестановки плит обеспечивает выполнение последовательности автоматических операций приложения и снятия давления между плитами, а также открывания и закрывания скользящей рамы. В результате данное изобретение не только улучшает использование в работе, но также снижает физическую нагрузку оператора в условиях действия высоких температур.
В шиберном разливочном устройстве, согласно изобретению, обеспечивающее скольжение средство действует в другом направлении и приходит в контакт с контактной частью вспомогательного средства перестановки плит, при этом ось скольжения перемещается в другом направлении, создавая тем самым давление между плитами. Таким образом, давление между плитами не снимается, если после этого обеспечивающего скольжение средство действует в одном направлении. Это может предотвращать непреднамеренное снятие давления между плитами и обеспечивает дополнительно возможность работы шиберного разливочного устройства с полным ходом перемещения для управления потоком расплавленного металла.
Краткое описание чертежей
На чертежах изображено:
фиг. 1 - шиберное разливочное устройство, согласно первому варианту выполнения данного изобретения, на виде снизу;
фиг. 2 - разрез шиберного разливочного устройства, на виде с направления скольжения;
фиг. 3 - механизм вспомогательного средства перестановки плит шиберного разливочного устройства, в увеличенном масштабе;
фиг. 4А - первая канавка сцепления в одной оси скольжения, на виде сверху;
фиг. 4В - вторая канавка сцепления в одной оси скольжения, на виде сверху;
фиг. 5 - шиберное разливочное устройство, когда начинает поворачиваться пружинный блок, на виде снизу;
фиг. 6 - шиберное разливочное устройство, когда начинает поворачиваться пружинный блок, на виде сбоку;
фиг. 7 - разрез шиберного разливочного устройства, на виде с направления скольжения, когда начинает поворачиваться пружинный блок;
фиг. 8 - шиберное разливочное устройство, когда завершен поворот пружинного блока, на виде снизу;
фиг. 9 - разрез шиберного разливочного устройства, на виде с направления скольжения, когда завершен поворот пружинного блока;
фиг. 10 - разрез шиберного разливочного устройства, на виде с направления скольжения, когда завершена операция открывания скользящей рамы;
фиг. 11 - шиберное разливочное устройство, согласно второму варианту выполнения данного изобретения, на виде снизу;
фиг. 12 - шиберное разливочное устройство, на виде сбоку;
фиг. 13 - шиберное разливочное устройство, согласно третьему варианту выполнения данного изобретения, на виде снизу.
фиг. 14 - разрез шиберного разливочного устройства, на виде сбоку.
Описание предпочтительных вариантов выполнения изобретения
Ниже приводится описание вариантов выполнения изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи для лучшего понимания настоящего изобретения.
В последующем первый элемент сцепления, первая канавка сцепления и первый штифт сцепления указывают, соответственно, элемент сцепления, канавку сцепления и штифт сцепления (в соответствии с п. 6 формулы изобретения) в механизме для открывания и закрывания скользящей рамы, в котором канавка сцепления образована в элементе сцепления, находящемся в зацеплении с осью скольжения, и штифт сцепления установлен на проксимальном конце рычага. Второй элемент сцепления, вторая канавка сцепления и второй штифт сцепления указывают, соответственно, элемент сцепления, канавку сцепления и штифт сцепления (в соответствии с п.п. 3 и 7 формулы изобретения) в механизме для поворота пружинного блока, в котором канавка сцепления образована в оси скольжения, и штифт сцепления установлен на элементе сцепления, находящемся в зацеплении с осью скольжения. Третий элемент сцепления, третья канавка сцепления и третий штифт сцепления указывают, соответственно, элемент сцепления, канавку сцепления и штифт сцепления (в соответствии с п.п. 4 и 8 формулы изобретения) в механизме для поворота пружинного блока, при этом канавка сцепления образована в элементе сцепления, находящемся в зацеплении с осью скольжения, и штифт сцепления установлен на оси скольжения.
Первый вариант выполнения
На фиг. 1 показано на виде снизу шиберное разливочное устройство 10, согласно первому варианту выполнения изобретения. На фиг. 2 показано в разрезе шиберное разливочное устройство 10, на виде с направления скольжения. На фиг. 3 показан механизм вспомогательного средства 20 перестановки плит в увеличенном масштабе. В последующем для удобства «передний» относится к стороне гидравлического цилиндра 19а, а «задний» относится к противоположной стороне. Дополнительно к этому, «положительное» направление относится к направлению, в котором открываются пружинный блок 12 и скользящая рама 17, а также снимается сжатие винтовой пружины 32, а «отрицательное» направление относится к противоположному направлению.
Шиберное разливочное устройство 10 включает в себя верхнюю плиту 13u (неподвижную плиту) и нижнюю плиту 13d (скользящую плиту); верхнюю раму 18, удерживающую верхнюю плиту 13u; скользящую раму 17, удерживающую нижнюю плиту 13d; гидравлический цилиндр 19 (обеспечивающее скольжение средство) для приведения в скольжение скользящей рамы 17; пружинные блоки 12, прикладывающие давление между верхней плитой 13u и нижней плитой 13d; и вспомогательное средство 20 перестановки плит, связанное с гидравлическим цилиндром 19 и автоматически выполняющее последовательность операций приложения и снятия давления между плитами, а также открывания и закрывания скользящей рамы 17.
Верхняя плита 13u закреплена на дне емкости 11 с расплавленным металлом через верхнюю раму 18, и верхний разливочный стакан 15 соединен с отверстием 14u разливочного стакана, то есть с путем прохождения расплавленной стали. С другой стороны, нижняя плита 13d закреплена внутри скользящей рамы, которая выполнена с возможностью открывания относительно верхней рамы 18, и нижний разливочный стакан 16 соединен с отверстием 14d для стакана, то есть путем прохождения расплавленной стали. И нижняя плита 13d скользит вдоль нижней поверхности верхней плиты 13u.
Верхняя рама 18 проходит в направлении скольжения скользящей рамы 17, и гидравлический цилиндр 19 расположен на одном конце в направлении прохождения верхней рамы 18. Дистальный конец штока 19а гидравлического цилиндра 19 вставлен в Т-образный вырез 17а, образованный на одном конце скользящей рамы 17. Т-образный вырез 17а действует в качестве соединительной части, соединяющей шток 19а гидравлического цилиндра 19 и скользящую раму 17, поэтому скользящую раму можно открывать и закрывать без вмешательства штока 19а.
Вспомогательное средство 20 перестановки плит включает пару осей 21, 22 скольжения и горизонтальный опорный элемент 33. Пара осей 21, 22 скольжения имеют каждая круглое поперечное сечение. Оси 21, 22 скольжения проходят параллельно друг другу по обе стороны скользящей рамы 17 и проходят в направлении скольжения скользящей рамы 17. Горизонтальный опорный элемент 33 лежит между передними частями осей 21, 22 скольжения, так что обеспечивается возможность поворота осей 21, 22 скольжения. Кроме того, оси 21, 22 скольжения опираются каждая на три подшипника 29, закрепленных на верхней раме 18. Таким образом, вспомогательное средство 20 перестановки плит перемещается вместе со скользящей рамой 17 в направлении скольжения скользящей рамы 17.
Горизонтальный опорный элемент 33 снабжен передающей усилие скольжения частью 34 для передачи усилия скольжения гидравлического цилиндра 19 на вспомогательное средство 20 перестановки плит. Передающая усилие скольжения часть 34 имеет контактную часть 35 для вхождения в контакт с выступающей частью 36, предусмотренной на штоке 19а гидравлического цилиндра 19. Выступающая часть 36 приходит в контакт и толкает контактную часть 35, так что пара осей 21, 22 скольжения перемещается в другом направлении (направлении, в котором в этом варианте выполнения отверстие 14а стакана закрыто).
Дополнительно к этому, поскольку соединительный штифт 39 (соединительная колодка) введен в отверстие 35а под штифт, образованное в контактной части 35 (смотри фиг. 5 и 6), то шток 19а гидравлического цилиндра 19 и вспомогательное средство 20 перестановки плит соединены друг с другом, и вспомогательное средство 20 перестановки плит перемещается в одном направлении (направлении, в котором в этом варианте выполнения отверстие 14u стакана открыто).
Рычаг 24 имеет дистальный конец, соединенный со скользящей рамой 17, и проксимальный конец 24а, расположенный вокруг оси 21 скольжения. При перемещении оси 21 скольжения рычаг 24 движется в направлении перемещения оси 21 скольжения и поворачивается вокруг оси 21 скольжения, открывая и закрывая тем самым скользящую раму 17. В данном случае скользящая рама 17 и рычаг 24 соединены друг с другом с помощью соединительного штифта 51, установленного на скользящей раме 17 так, что соединительный штифт 51 входит с одной стороны горизонтального опорного элемента 33 в соединительное отверстие 55, образованное в дистальном конце рычага 24 (см. фиг. 10). Когда скользящая рама 17 скользит для управления потоком расплавленного металла, то соединительный штифт 51 выходит из соединительного отверстия 55, другими словами, скользящая рама 17 и рычаг 24 разъединяются.
Поэтому рычаг 24 и ось 21 скольжения не перемещаются в соответствии со скользящим движение скользящей рамы 17 во время управления потоком. Теперь соединительная колодка не ограничивается соединительным штифтом 39, имеющим вершину, подлежащую введению в отверстие 35а под штифт. Это может быть, не обязательно, колодка, способная соединять скользящую раму и рычаг 24, например, колодка, входящая в выступ (выемку) соответствующей рамы 17 и выемку (выступ) рычага 24, что обеспечивает соединение друг с другом скользящей рамы 17 и рычага 24.
Первый штифт 26 сцепления установлен на проксимальном конце рычага 24. Первый штифт 26 сцепления входит в первую канавку 25 сцепления, образованную в первом элементе 23 сцепления. Первый элемент 23 сцепления закреплен на подшипнике 29 спереди и частично покрывает ось 21 скольжения.
На промежуточной части каждой из осей 21, 22 скольжения установлена зубчатая рейка 30, проходящая в направлении осей 21, 22 скольжения. Вторая канавка 27 сцепления, описание которой приводится ниже, также образована в промежуточной части каждой из осей 21, 22 скольжения.
Каждая из осей 21, 22 скольжения вставлена в наружную трубу 37, имеющую С-образное поперечное сечение, и зубчатая рейка 30 открыта из отверстия 37а, образованного на боковой поверхности наружной трубы 30. В результате, зубчатая рейка 30 захватывается в отверстиях 37а, когда оси 21, 22 скольжения поворачиваются, так что наружные трубы 37 поворачиваются. Каждая из осей 21, 22 скольжения опирается через наружную трубу 37 на три подшипника 29. Три подшипника 29 закреплены на верхней раме 18. Подшипники 29 в середине действуют в качестве вторых элементов сцепления с осями 21, 22 скольжения, и вторые штифты 28 сцепления, установленные на подшипниках 29, входят во вторые канавки 27 сцепления осей 21, 22 скольжения, так что вторые штифты 28 пронизывают наружные трубы 37.
На наружных трубах 37 установлены пружинные блоки 12, имеющие полосовые прижимные части 12а, которые прижимают скользящую раму 17 к верхней раме 18. Наружные трубы 37 поворачиваются при повороте осей 21, 22 скольжения, и тем самым пружинные блоки 12, закрепленные на наружных трубах 37, поворачиваются в направлении их открывания или закрывания. Винтовые пружины 32 расположены внутри пружинных блоков 12, и шестерни 31а установлены на одном из концов прижимных винтов 31. Шестерни 31а находятся в зацеплении с зубчатыми рейками 30, установленными на осях 21, 22 скольжения. Шестеренчато-реечный механизм позволяет прижимным винтам 31 вращаться и перемещаться в осевом направлении при перемещении осей 21, 22 скольжения. Поэтому, винтовые пружины 32 сжимаются, или же снимается сжатие винтовых пружин 32.
На фиг. 4А и 4В показаны на виде сверху первая канавка 25 сцепления и вторая канавка 27 сцепления в одной оси 21 скольжения. В данном случае вторая канавка 27 сцепления в другой оси 22 скольжения является симметричной второй канавке 27 сцепления в одной оси 21 скольжения относительно направления перемещения осей 21, 22 скольжения. В качестве альтернативного решения, первая канавка 25 сцепления в другой оси 22 скольжения является симметричной первой канавке 25 сцепления в одной оси 21 скольжения относительно направления перемещения осей 21, 22 скольжения.
Первая канавка 25 сцепления включает прямую канавку 25b и частично спиральную канавку 25а. Прямая канавка 25b проходит в направлении перемещения оси 21 скольжения. Частично спиральная канавка 25а образована на одном конце прямой канавки 25b и расположена по спирали вокруг теоретической оси, параллельной оси 21 скольжения. С другой стороны, вторая канавка 27 сцепления включает прямые канавки 27b на своих обоих концах и частично спиральную канавку 27а в своей промежуточной части. Прямые канавки 27b проходят в направлении перемещения осей 21, 22 скольжения. Частично спиральная канавка 27а расположена по спирали вокруг теоретической оси, параллельной осям 21, 22 скольжения. Полная длина А первой канавки 25 сцепления и полная длина С второй канавки 27 сцепления одинаковы. Кроме того, длина прямой канавки 25b в первой канавке 25 сцепления имеет ту же длину, что и длина D от точки начала одной прямой канавки 27b до конечной точки частично спиральной канавки 27а во второй канавке 27 сцепления.
В шиберном разливочном устройстве 10, имеющем указанную выше конфигурацию в соответствии с этим вариантом выполнения, когда гидравлический цилиндр 19 сокращается и оси 21, 22 скольжения перемещаются вперед с соединительным штифтом 39, вставленным в отверстие 35а под штифт передающей усилие скольжения части 34, то, во-первых, зубчатые рейки 30, установленные на осях 21, 22 скольжения, вращают прижимные винты 31 в пружинных блоках 12, за счет чего пружинные блоки 12 снимают давление между плитами. Во-вторых, оси 21, 22 скольжения поворачиваются в положительном направлении, открывая тем самым пружинные блоки 12. В-третьих, рычаг 24 поворачивается в положительном направлении, открывая тем самым скользящую раму 17. Таким образом, обеспечивается возможность перестановки плиты 13.
С другой стороны, когда гидравлический цилиндр 19 расширяется и выступающая часть 36 толкает контактную часть 35 передающей усилие скольжения части 34, то, во-первых, рычаг 24 поворачивается в отрицательном направлении, закрывая тем самым скользящую раму 17. Во-вторых, оси 21, 22 скольжения поворачиваются в отрицательном направлении, закрывая тем самым пружинные блоки 12. В-третьих, реечные передачи 30, установленные на осях 21, 22 скольжения вращают прижимные винты 31 пружинных блоков 12, за счет чего пружинные блоки 12 прикладывают давление между плитами.
Для открывания и закрывания скользящей рамы 17 можно отказаться от первого элемента 23 сцепления, первой канавки 25 сцепления и первого штифта 26 сцепления и открывать и закрывать скользящую раму в этом случае вручную.
Ниже приводится подробное описание операций вспомогательного средства 20 перестановки плит шиберного разливочного стакана 10 со ссылками на фиг. 5-10.
Сначала приводится описание операций по снятию давления со скользящей рамы 17, поворота пружинного блока 12 и открывания скользящей рамы 17.
(1) Шток 19а гидравлического цилиндра 19 удлиняется и укорачивается, так что отверстие 35а под штифт, образованное в контактной части 35 передающей усилие скольжения части 34 и отверстие под штифт (не изображено), образованное в штоке 19а, располагаются на одной линии. Следовательно, соединительный штифт 39 входит в отверстие 35 под штифт, соединяя тем самым шток 19а гидравлического цилиндра 19 и вспомогательное средство 20 перестановки плит (смотри фиг. 5 и 6).
(2) Шток 19а гидравлического цилиндра 19 укорачивается, так что оси 21, 22 скольжения перемещаются вперед (в направлении, в котором открывается отверстие 14u стакана). За счет этого перемещения перемещается зубчатая рейка 30, и шестерня 31а, находящаяся в зацепления с рейкой 30, и прижимной винт 31, интегрированный с шестерней 31а, вращаются в положительном направлении. Затем снимается сжатие винтовой пружины 32 для ослабления сжимающей пластины 54, имеющей гнездо для винта (см. фиг. 5-7). В это время первый штифт 26 сцепления перемещается в первой канавке 25 сцепления, а вторые штифты 28 сцепления перемещаются в прямых канавках 25b, 27b вторых канавок 27 сцепления, поэтому оси 21, 22 и рычаг 24 не поворачиваются.
(3) Оси 21, 22 скольжения непрерывно перемещаются вперед, и положения вторых штифтов 28 сцепления регулируются частично спиральными канавками 27а вторых канавок 27 сцепления. В соответствии с регулированием, оси 21, 22 поворачиваются в положительном направлении. Каждая из осей 21, 22 скольжения вставлена в наружную трубу 37, имеющую С-образное поперечное сечение, и зубчатая рейка 30 открыта из отверстия 37а, образованного на боковой поверхности наружной трубы 37. В результате зубчатая рейка 30 захватывается в отверстия 37а, когда оси 21, 22 скольжения поворачиваются, и наружные трубы 37 поворачиваются вместе с поворотом осей 21, 22 скольжения. Таким образом, пружинный блок 12, установленный на наружной трубе 37, поворачивается в положительном направлении, отделяя тем самым прижимную часть 12а от скользящей рамы 17 (см. фиг. 8 и 9). Одновременно первый штифт 26 сцепления перемещается в прямой канавке 25b первой канавки 25 сцепления, поэтому рычаг 24 не поворачивается.
(4) Когда оси 21, 22 скольжения перемещаются дальше вперед, то рычаг 24 перемещается вперед, в то время как положение первого штифта 26 сцепления регулируется с помощью частично спиральной канавки 25а первой канавки 25 сцепления. Таким образом, рычаг 24 поворачивается в положительном направлении вокруг оси 21 скольжения. Соединительный штифт 51, установленный на скользящей раме 17, входит в соединительное отверстие 55, образованное в дистальном конце рычага 24, и скользящая рама 17 поворачивается в положительном направлении вокруг оси 52 скользящей рамы (см. фиг. 10) в соответствии с поворотом рычага 24. Одновременно вторые штифты 28 сцепления перемещаются в прямых канавках 27b вторых канавок 27 сцепления, поэтому оси 21, 22 скольжения не поворачиваются.
В противоположность этому шток 19а гидравлического цилиндра 19 необходимо удлинять для закрывания скользящей рамы 17, вращая пружинный блок 12 в отрицательном направлении и прижимая скользящую раму 17 к верхней раме 18. В это время нет необходимости вхождения соединительного штифта 39 в отверстие 35а под штифт. Выступающая часть 36, предусмотренная на штоке 19а, приходит в контакт и толкает контактную часть 35 передающей усилие скольжения части 34, так что оси 21, 22 скольжения перемещаются назад (в направлении, в котором закрывается отверстие 14u стакана). Затем непрерывно выполняются следующие операции.
(1) Шток 19а гидравлического цилиндра 19 удлиняется, и оси 21, 22 перемещаются назад (в направлении, в котором отверстие 14u стакана закрыто). Затем положение первого штифта 26 сцепления регулируется с помощью частично спиральной канавки 25а первой канавки 25 сцепления, за счет чего рычаг 24 перемещается в направлении назад. В соответствии с этим регулированием рычаг 24 поворачивается в отрицательном направлении вокруг оси 21 скольжения, и скользящая рама 17, опирающаяся на дистальный конец рычага 24, поворачивается в отрицательном направлении вокруг оси 52 скользящей рамы 52 и закрывается. В это время вторые штифты 28 сцепления перемещаются в прямых канавках 27b вторых канавок 29 сцепления, поэтому оси 21, 22 скольжения не поворачиваются.
(2) Оси 21, 22 скольжения непрерывно перемещаются назад, и положения вторых штифтов 28 сцепления регулируются с помощью частично спиральных канавок 27а вторых канавок 27 сцепления. В соответствии с этим регулированием оси 21, 22 скольжения поворачиваются в отрицательном направлении. Затем поворачиваются наружные трубы 37, в которые вставлены оси 21, 22 скольжения, и прижимные части 12а пружинных блоков 12, установленных на наружных трубах 37, перемещаются ближе к скользящей раме 17. Одновременно, первый штифт 26 сцепления перемещается в прямой канавке 25b первой канавки 25 сцепления, поэтому рычаг 24 не поворачивается.
(3) Оси 21, 22 скольжения перемещаются дальше назад. Вследствие перемещения рейки 30 шестерня 31а, находящаяся в зацеплении с рейкой 30, и прижимной винт 31, интегрированный с шестерней 31а, вращаются в отрицательном направлении. Затем пластина 54 сжатия, имеющая гнездо для винта, оттягивается, и винтовая пружина 32 сжимается. Одновременно первый штифт 26 сцепления перемещается в прямой канавке 25b первой канавки 25 сцепления, и вторые штифты 28 сцепления перемещаются в прямых канавках 27b вторых канавок 27 сцепления, поэтому оси 21, 22 скольжения и рычаг 24 не поворачиваются.
Поскольку соединительный штифт 39 удален, то оси 21, 22 скольжения не перемещаются и давление между плитами не снимается, даже если шток 19а гидравлического цилиндра 19 после этого укорачивается.
Второй вариант выполнения
На фиг. 11 и 12 показано на виде снизу и на виде сбоку, соответственно, шиберное разливочное устройство 40 согласно второму варианту выполнения данного изобретения. В последующем одинаковые с первым вариантом выполнения компоненты обозначены теми же позициями и их описание повторно не приводится.
В этом варианте выполнения скользящая рама 17 опирается с возможностью поворота на два рычага 44, 46. Рычаг 44 имеет проксимальный конец, расположенный вокруг задней части оси 41 скольжения, и дистальный конец, соединенный со скользящей рамой 17. Рычаг 44 поворачивается вокруг оси 41 скольжения. Кроме того, рычаг 46 расположен вокруг оси 41 скольжения. Когда устройство 40 шиберного разливочного стакана устанавливается вертикально для перестановки плит, рычаг 46 приходит в контакт с удлиняющей частью 53, проходящей от скользящей рамы, и поддерживает скользящую раму 17. Удлиняющая часть 53 и скользящая рама 17 находятся в контакте друг с другом по гладким поверхностям, не прерывая тем самым операцию открывания и закрывания скользящей рамы 17. Дополнительно к этому, имеющий цилиндрическую форму третий элемент 45 сцепления, покрывающий ось 41 скольжения, закреплен спереди на подшипнике 29. Рычаг 46 имеет проксимальный конец, расположенный вокруг третьего элемента 45 сцепления, и дистальный конец, соединенный со скользящей рамой 17. Рычаг 46 установлен с возможностью поворота в окружном направлении на третьем элементе 45 сцепления, а также с возможностью перемещения в направлении перемещения оси 41 скольжения. Третий элемент 45 сцепления также расположен в оси 42 скольжения, однако на нем не установлен рычаг.
Первый элемент 43 сцепления, частично покрывающий ось 41 скольжения, закреплен сзади на подшипнике 29, и первая канавка 47 сцепления образована в первом элементе 43 сцепления. Первая канавка 47 сцепления включает в себя частично спиральную канавку, проходящую по спирали вокруг теоретической оси, параллельной оси 41 скольжения. Первый штифт 48 сцепления установлен на проксимальном конце рычага 44 и входит в первую канавку 47 сцепления, образованную в первом элементе 43 сцепления.
Третьи канавки 49 сцепления предусмотрены в третьих элементах 45 сцепления, образованных спереди в подшипниках 29. Третьи канавки 49 сцепления включают в себя частично спиральные канавки, расположенные по спирали вокруг теоретической оси, параллельной осям 41, 42 скольжения. И третьи штифты 50 сцепления, установленные на осях 41, 42 скольжения, входят в третьи канавки 49 сцепления.
В данном случае третья канавка 49 сцепления симметрична второй канавке 27 сцепления в первом варианте выполнения относительно направления движения осей скольжения.
В этом варианте выполнения первый штифт 48 сцепления, установленный на проксимальном конце рычага 44, перемещается вдоль частично спиральной канавки первой канавки 47 сцепления в первом элементе 43 сцепления, поворачивая тем самым рычаг 44 вокруг оси 41 скольжения и затем открывая и закрывая скользящую раму 17. Дополнительно к этому, третьи штифты 50 сцепления, установленные на осях 41, 42 скольжения, перемещаются вдоль частично спиральных канавок третьих канавок 49 сцепления, образованных в третьих элементах 45 сцепления, поворачивая тем самым оси 41, 42 скольжения и пружинные блоки 12.
Так же, как в первом варианте выполнения, для открывания и закрывания скользящей рамы 17 можно отказаться от первого элемента 43 сцепления, первой канавки 47 сцепления и первого штифта 48 сцепления, и открывать и закрывать скользящую раму 17 вручную.
Третий вариант выполнения
На фиг. 13 и 14 показано на виде снизу и на виде сбоку, соответственно, шиберное разливочное устройство 60 согласно третьему варианту выполнения данного изобретения. В последующем одинаковые с первым и вторым вариантами выполнения компоненты обозначены теми же позициями и их пояснение не приводится.
В этом варианте выполнения горизонтальный опорный элемент 61, расположенный между осями 41, 42 скольжения, размещен между штоком 19а гидравлического цилиндра 19 и верхней рамой 18. Контактная часть 61а предусмотрена сзади горизонтального опорного элемента 61, и контактная часть 61а приходит в контакт с выступающей частью 62 штока 19а. Пара отверстий под штифт (не изображены) образована внизу выступающей части 62, прикрепленной к промежуточной части штока 19а. И соединительный штифт 63 (соединительная колодка), соединяющая горизонтальный опорный элемент 61 и выступающую часть 62, входит в отверстия под штифт.
Соединительный штифт 63 включает в себя рукоятку 63а и призматическое тело 63b. Рукоятка 63а образована на одной стороне призматического тела 63b, и штифт 63с, подлежащий вводу в пару отверстий под штифт, образован на его другой стороне.
Пара рычагов 64 безопасности предусмотрена на обеих передних сторонах верхней рамы 18, при этом каждый рычаг имеет проксимальный конец 64b и дистальный конец 64а. Проксимальный конец 64b опирается с возможностью поворота на верхнюю раму 18, и дистальный конец 64а приходит в контакт с телом 63b соединительного штифта 63, поворачивая тем самым рычаг 64 безопасности. Каждый рычаг 64 безопасности имеет упор 65, расположенный проксимально позади рычага. Если дистальный конец 64а рычага 64 безопасности перемещается назад, то дистальный конец 64а приходит в контакт с упором 65. Таким образом, дистальные концы 64а пары рычагов 64 безопасности не могут поворачиваться назад и поворачиваются лишь вперед.
Если оси 41, 42 скольжения перемещаются назад и прикладывается давление между плитами, когда соединительный штифт 63 установлен на выступающей части 63, то тело 63b соединительного штифта 63 приходит в контакт с парой рычагов 64 безопасности и предотвращает перемещение осей 41, 42 скольжения назад. Поэтому соединительный штифт 63 следует удалять перед приложением давления между плитами. В соответствии с этим можно предотвращать несчастные случаи, вызванные ошибкой не удаления оператором соединительного штифта 63 после приложения давления между плитами (снятия давления между плитами во время работы).
Дополнительно к этому, нижняя периферийная часть выступающей части 62 расположена ближе к верхней раме, чем рычаги 64 безопасности. Поэтому выступающая часть 62 не приходит в контакт с рычагами 64 безопасности, когда перемещаются оси 41, 42 скольжения.
Хотя выше приведено описание вариантов выполнения изобретения, данное изобретение не ограничивается указанными выше вариантами выполнения и возможны другие варианты выполнения и модификации без выхода за объем или идею данного изобретения.
Например, в указанных выше вариантах выполнения первая канавка сцепления образована в первом элементе сцепления для открывания и закрывания скользящей рамы, и вторая канавка сцепления образована в оси скольжения для поворота пружинного блока. Однако первая канавка сцепления может быть образована в первом элементе сцепления для поворота пружинного блока, а вторая канавка сцепления может быть образована в оси скольжения для открывания и закрывания скользящей рамы. Аналогичным образом, в указанных выше вариантах выполнения третья канавка сцепления образована в третьем элементе сцепления для поворачивания пружинного блока, однако, третья канавка сцепления может быть образована в третьем элементе сцепления для открывания и закрывания скользящей рамы. Кроме того, в указанных выше вариантах выполнения гидравлический цилиндр является цилиндром прямого действия, однако может действовать также через рычаг. Дополнительно к этому, следует отметить, что положение частично спиральной канавки в канавке сцепления может изменяться в зависимости от объекта, подлежащего повороту.
Промышленная применимость
Данное изобретение применимо к шиберному разливочному устройству для управления потоком расплавленного металла, выгружаемого из ковша в промежуточный ковш. В соответствии с изобретением возможно автоматическое выполнение последовательности операций приложения и снятия давления между плитами, а также открывания и закрывания скользящей рамы.
Перечень позиций
10 Шиберное разливочное устройство
11 емкость с расплавленным металлом
12 Пружинный блок
12а Прижимная часть
13 Плита
13u Верхняя плита (неподвижная плита)
13d Нижняя плита (скользящая плита)
14u,14d Отверстие разливочного стакана
15 Верхний стакан
16 Нижний стакан
17 Скользящая рама
17а Вырез
18 Верхняя рама
19 Гидравлический цилиндр (обеспечивающее скольжение средство)
19а Шток
20 Вспомогательное устройство перестановки плит
21,22 Ось скольжения
23 Первый элемент сцепления
24 Рычаг
24а Проксимальный конец
25 Первая канавка сцепления
25а Частично спиральная канавка
25b Прямая канавка
26 Первый штифт сцепления
27 Вторая канавка сцепления
27а Частично спиральная канавка
27b Прямая канавка
28 Второй штифт сцепления
29 Подшипник (второй элемент сцепления)
30 Зубчатая рейка
31 Прижимной винт
31а Шестерня
32 Винтовая пружина (пружина)
33 Горизонтальный опорный элемент
34 Передающая усилие скольжения часть
35 Контактная часть
36 Выступающая часть
37 Наружная труба
37а Отверстие
39 Соединительный штифт (соединительная колодка)
40 Шиберное разливочное устройство
41,42 Оси скольжения
43 Первый элемент сцепления
44 Рычаг
45 Третий элемент сцепления
46 Рычаг
47 Первая канавка сцепления
48 Первый соединительный штифт
49 Третья канавка сцепления
50 Третий штифт сцепления
51 Соединительный штифт
52 Ось скользящей рамы
53 Удлиняющая часть
54 Пластина сжатия
55 Соединительное отверстие
60 Шиберное разливочное устройство
61 Горизонтальный опорный элемент
61а Контактная часть
62 Выступающая часть
63 Соединительный штифт (соединительная колодка)
63а Рукоятка
63b Тело
63с Штифт
64 Рычаг безопасности
64а Дистальный конец
64b Проксимальный конец
65 Упор