Устройство для непрерывного литья и деформации металла

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывной разливке с одновременной деформацией металла в заготовке заданного сортамента. Устройство содержит составной кристаллизатор с отверстием в верхней части, состоящий из парных боковых и горизонтальных стенок, приводные эксцентриковые параллельные вертикальные валы с поворотом эксцентриков относительно друг друга на 180° с возможностью вращения в разные стороны. На каждой боковой стенке установлено по паре гидроцилиндров, соединенных между собой трубкой. Штоки цилиндров взаимодействуют с суппортом, установленным на вращающихся валах. Технический результат - уменьшение металлоемкости устройства, увеличение точности изготовления получаемых изделий и повышение их качества. 2 ил.

Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывной разливке с одновременной деформацией металла.

Известно устройство для непрерывного литья и деформации металла [Патент №2073586 RU. Устройство для непрерывного литья и деформации металла / Одиноков В.И. Опубл. 20.02.97. Бюл. № 5], содержащее сборный кристаллизатор с отверстием в верхней части, парными боковыми и горизонтальными рабочими стенками. При этом каждая из боковых рабочих стенок кристаллизатора закреплена на двух приводных эксцентриковых параллельных вертикальных валах с поворотом эксцентриков друг относительно друга на 180° с возможностью вращения в разные стороны.

Недостатком известного устройства является то, что, исходя из специфики привода боковых стенок, деформация металла осуществляется периодически левой или правой частями боковых бойков. Следовательно, нагрузка на эксцентриковые валы, приводящие в движение боковую стенку (боек), будет периодически меняться от нуля до определенной величины, определяемой степенью деформации металла. Кроме того, при посадке боковых бойков на эксцентриковые валы образуется зазор, который влияет на точность изготовления изделия.

Заявляемое устройство направлено на решение задачи по улучшению конструкции и повышению качества изготовления металлоизделий.

Технический результат, получаемый при осуществлении заявляемого устройства, заключается в

- уменьшении металлоемкости устройства;

- увеличении точности изготовления получаемых изделий.

Это достигается тем, что движение суппорта боковых бойков контролируется с внешней стороны гидравлической системой, встроенной в корпус устройства. При этом давление, возникающее при упругом изгибе эксцентрикового вала, совершающего через суппорт и боек работу по деформации металла, передается на эксцентриковый вал, находящийся в данное время в разгрузке. Таким образом, в деформации металла принимают участие как левые, так и правые вертикальные эксцентриковые валы суппортов.

Заявляемое устройство характеризуется следующими существенными признаками.

Ограничительные признаки: сборный кристаллизатор с отверстием в верхней части и состоящий из парных боковых и горизонтальных стенок, приводные эксцентриковые параллельные вертикальные валы с поворотом эксцентрика относительно друг друга на 180° с возможностью вращения в разные стороны.

Отличительные признаки: на каждой боковой стенке установлено по паре гидроцилиндров, соединенных между собой трубкой, а штоки цилиндров взаимодействуют с суппортом, установленным на вращающихся валах.

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

В боковые стенки корпуса устройства закрепляются гидроцилиндры: по два гидроцилиндра в каждой боковой стенке, соединенные между собой трубкой, в которой перемещается жидкость. Штоки гидроцилиндров упираются в суппорт, установленный на вращающихся валах. При деформации закристаллизовавшегося металла наклонными бойками в левой (правой) части кристаллизатора усилие от стенок (бойков) передается через суппорт на эксцентриковые валы, вращающиеся в подшипниках, находящихся в корпусе устройства. Кроме того, от действия усилий со стороны бойков эксцентриковый вал упруго изгибается и соответственно передает перемещение суппортам. От суппортов перемещение передается поршням гидроцилиндров левой (правой) паре через жидкость по трубкам правой (левой) пары гидроцилиндров и соответственно правым (левым) эксцентриковым валам. То есть в деформации металла левыми или правыми наклонными частями кристаллизатора участвуют обе пары эксцентриковых валов.

На фиг.1 приведено устройство в сечении А-А на фиг.2; на фиг.2 разрез по В-В на фиг.1.

Заявляемое устройства на фиг.1 и 2 состоит из сборного кристаллизатора 1, стенки которого приводятся в движение через суппорт 2 эксцентриковыми валами 3; системы гидроцилиндров 4, установленные в корпусе 5, соединенные попарно трубками 6 и опирающиеся на суппорт через поршни 7, штоки 8 и ролики 9.

Заявляемое устройство работает следующим образом.

Жидкий металл, поступающий в сборный кристаллизатор 1, кристаллизуется, деформируется попеременно боковыми наклонными стенками кристаллизатора и продвигается на выход заготовки попеременно в правую и левую стороны верхней и нижней горизонтальными стенками кристаллизатора. Вследствие того, что в суппорте 2 эксцентриковые валы 3 выполнены с поворотом эксцентриков друг относительно друга на 180°, то деформация металла боковыми наклонными стенками кристаллизатора осуществляется попеременно правой и левой частями. Если положить, что деформация осуществляется в какой-то момент правыми наклонными частями кристаллизатора, следовательно, правые эксцентриковые валы 3 поворачиваются по стрелке до положения I. Левые эксцентриковые валы в это же время поворачиваются по стрелке до положения II и разводят левые наклонные стенки кристаллизатора, то есть в данный момент левые эксцентриковые валы не нагружены деформацией металла в левой части. В это время правые эксцентриковые валы, упруго деформируясь, передают через суппорт перемещение жидкости в гидроцилиндрах 4, закрепленных в корпусе 5 правой части, через трубку 6 в гидроцилиндры 4 левой части, а затем через поршни 7, штоки 8 и ролики 9 на суппорт 2 левой части и на вращающиеся здесь эксцентриковые валы. Таким образом, давление, вызывающее упругий изгиб валов в правой части, перераспределяется на ненагруженные валы левой части. То есть при деформации металла наклонными стенками кристаллизатора правой или левой частями усилие деформации воспринимают одновременно на все четыре вала. Вследствие этого можно уменьшить металлоемкость устройства за счет уменьшения диаметров эксцентриковых валов и повысить геометрическую точность получаемой заготовки.

Формула изобретения

Устройство для непрерывного литья и деформации металла, содержащее сборный кристаллизатор с отверстием в верхней части, состоящий из парных боковых и горизонтальных стенок, приводные эксцентриковые параллельные вертикальные валы с поворотом эксцентрика относительно друг друга на 180° с возможностью вращения в разные стороны, отличающееся тем, что на каждой боковой стенке установлено по паре гидроцилиндров, соединенных между собой трубкой, а штоки цилиндров взаимодействуют с суппортом, установленным на вращающихся валах.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2