CN211804076U - 连铸钢坯同步液压剪切装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连铸钢坯同步液压剪切装置，属于钢坯液压剪切技术领域。该剪切装置利用位于机架上的同步压紧装置对钢坯施加压力，钢坯带动机架做同步运动，在钢坯带动机架做同步运动的过程中，机架上的剪切机构实施对钢坯的剪切。本实用新型设计的剪切装置在剪切过程中可实现钢坯与剪切装置间的同步运动，实现了在剪切过程中保护剪切液压缸密封圈及刀片的作用，有利于延长设备使用寿命；并保证钢坯平稳运行(结晶器钢水液面无波动、刀片不拉扯钢坯)，并最终保障钢坯内部质量良好及剪切断面外观形状方正整齐。

Description

连铸钢坯同步液压剪切装置

技术领域

本发明涉及一种连铸钢坯剪切，属于钢坯液压剪切技术领域，具体地涉及一种连铸钢坯同步液压剪切装置。

背景技术

在连续铸钢的生产线上，出拉坯矫直机脱锭后的连铸坯需按用户或下部工序的要求，将铸坯切成定尺。因此在所有的连铸设备中，切割设备是非常重要的一种设备。

液压剪切机适用于冶金行业连铸机钢坯的在线同步剪断，该设备主要特点较传统火焰切割方式更快捷方便，可节省气耗、割耗、人工；并且没有因火焰切割产生的烟尘，符合现在的国家环保政策。定尺坯剪断后，直接由高速辊道送往轧钢，在热轧工艺上也能节省氧化铁皮及能耗，为钢铁企业带来可观的直接经济效益。

由于连铸坯必须在连续的运动过程中实现切割，因而连铸工艺对切割设备提出了特殊的要求，既不管采用什么型式的切割设备都必须与连铸坯实行严格的同步运动。现有技术通常采用小车带动切割装置并跟随铸坯一起运动，虽然设定小车的运行速度与铸坯保持一致，但切割过程中由于小车依然具备前进动力必然会造成对铸坯的拉扯，实际上不但不能保持严格的运行一致，反而影响切割质量。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种连铸钢坯同步液压剪切装置，该剪切装置可较好的实现钢坯与切割装置间同步，实现了在剪切过程中保护剪切液压缸密封圈及刀片的作用，延长设备使用寿命；并保证钢坯平稳运行(结晶器钢水液面无波动、刀片不拉扯钢坯)从而保障钢坯内部质量良好及剪切断面外观形状方正整齐。

为实现上述目的，本发明公开了一种连铸钢坯同步液压剪切装置，它包括机架、机架侧边复位机构、设置在机架上的剪切机构与用于输送钢坯的托辊***，所述机架上还设有用于压紧铸坯的压紧同步装置；所述压紧同步装置压紧钢坯带动机架做同步运动的同时，所述剪切机构实施对钢坯的剪切。

进一步地，所述剪切机构包括设在机架上的上剪装置和下剪装置，所述压紧同步装置为上剪装置。

进一步地，所述上剪装置包括第一液压缸及第一液压缸活塞杆连接的上剪片；所述下剪装置包括第二液压缸及第二液压缸活塞杆连接的下剪片，所述第二液压缸的剪切力大于第一液压缸下压的压紧力。

其中，上述剪切力和压紧力的设置可以通过液压***压力设定，同时可以采用所述第二液压缸活塞杆的横截面尺寸大于第一液压缸活塞杆的横截面尺寸来实现。。

进一步地，所述第一液压缸的缸体固定在机架上，机架上设有第一液压缸活塞杆的上行程限位定位装置。该上行程限位定位装置可保证剪切过程中，上剪装置即使发生一定程度复位仍保留对钢坯的压紧。

进一步地，所述上行程限位定位装置包括第一液压缸活塞杆上设置的限位块，机架上设的相位定位面。

进一步地，上述压紧同步装置也可以是上剪装置之外的独立的压紧同步装置，如可以采用机械式的如电机丝杆或液压缸或气压缸、或气动或液动装置等对钢坯进行主动压紧。

进一步地，所述机架侧边复位机构的动力由弹簧控制。

进一步地，所述机架侧边复位机构的动力由液压缸控制。

本发明的有益效果主要体现在如下几个方面：

本发明设计了一种连铸钢坯同步液压剪切装置，该装置在剪切过程中借助压紧同步装置实现钢坯与剪切装置间同步运动，实现了在剪切过程中保护剪切液压缸密封圈及刀片的作用，延长设备使用寿命；并保证钢坯平稳运行(结晶器钢水液面无波动、刀片不拉扯钢坯)从而保障钢坯内部质量良好及剪切断面外观形状方正整齐。

附图说明

图1为本发明设计的同步液压剪切过程示意图；

图2为同步液压斜剪装置的结构示意图；

图3为同步液压斜剪装置的结构示意图；

图4为同步液压斜剪装置的结构示意图；

图5为同步液压斜剪装置的剖视图；

图6为同步液压斜剪装置的剖视图；

图7为图2中剪片的结构示意图；

图8为同步液压平剪装置的结构示意图；

图9为同步液压平剪装置的结构示意图；

其中，图1至图9中各部件标号如下：

机架1(其中，相位定位面1.1)；

压紧同步装置2；

剪切机构3；

钢坯4；

上剪装置5(其中，第一液压缸5.1、第一液压缸活塞杆5.2、上剪片5.3、限位块5.4、球面连接件5.5、销轴5.6、销轴通孔5.7、螺钉5.8)；

下剪装置6(其中，第二液压缸6.1、第二液压缸活塞杆6.2、下剪片6.3)；

机架侧边复位机构7(底座7.1、第三液压缸7.2)；

托辊***8；

机架顶端滑动机构9(滚轮支架9.1)；

机架底端滑动机构10(第二滚轮10.1、滚轮轴10.2、第二滑轨10.3、滑动杆10.4、套环10.5)。

具体实施方式

为更好的解释本发明公开的技术方案，以下结合具体实施例进行具体的阐述。

实施例1

本实施例公开了一种连铸钢坯同步液压剪切方法，如图1所示，它利用位于机架1上的压紧同步装置2对钢坯4施加压力，钢坯4带动机架1做同步运动，在钢坯4带动机架1做同步运动的过程中，机架1上的剪切机构3实施对钢坯4的剪切。其中，所述机架1上的压紧同步装置2是机架1上设置的剪切机构3的上剪装置5，利用上剪装置5将钢坯1压紧。而所述剪切机构3实施对钢坯4的剪切是下剪装置6向上运动，上剪装置5一边压紧钢坯4，一边实施剪切的过程。与此同时，在下剪装置6向上运动实施剪切时，上剪装置5压紧钢坯4同时复位。但该复位只是发生一定程度位移，并不影响上剪装置5压紧钢坯4带动机架1运动的过程，因为下剪装置6剪切过程中与钢坯4发生面的接触，必然也会产生摩擦力，故下剪装置6与上剪装置5在剪切过程中同时对钢坯4施加竖直方向作用力，保证机架运动。

结合图1可知，该方法经历如下过程，铸坯剪切前I过程→同步压紧II过程→同步跟随并剪切III过程→剪切完成IV过程→回到剪切前初始位V过程。具体的包括钢坯4需剪切时，剪切机构3的上剪装置5竖直向下运动与钢坯4接触并对所述钢坯4施加压力，该压力带来的钢坯4与上剪装置5之间的摩擦力使得压紧同步装置2与钢坯4一起做同步运动，又由于压紧同步装置2连接在机架1上，故机架1与钢坯4一起做同步运动；然后剪切机构3的下剪装置6竖直向上运动切割钢坯4，由于下剪装置6向上运动对钢坯4的作用力大于上剪装置5对钢坯4施加的向下压紧力，上剪装置5要向上复位，但该复位并不影响上剪装置5压紧钢坯4带动机架1做同步运动的过程，与此同时，下剪装置6一直沿竖直向上运动直至将完成该部位的钢坯切割；切割结束后，下剪装置6在外力作用下回到起始位置，上剪装置5也失去了对钢坯的压紧，整个机架1也在外力作用下回到起始位置，继续等待下次的剪切信号，直至完成整个阶段的切割。

上述实施例公开的是钢坯剪切过程中，借助于钢坯的运动带动机架一起做同步运动，故能保证机架与钢坯位移的完全一致，实现了在剪切过程中保护剪切液压缸密封圈及刀片的作用，延长设备使用寿命；并保证钢坯平稳运行(结晶器钢水液面无波动、刀片不拉扯钢坯)从而保障钢坯内部质量良好及剪切断面外观形状方正整齐。

上述公开的压紧同步装置2是与上剪装置5联合在一体的，此外还可以将压紧同步装置2与上剪装置5分开设计，如压紧同步装置可以采用机械式的如电机丝杆、气动或液动装置等。

为进一步的解释上述剪切过程，下面结合具体剪切装置进行具体说明。

实施例2

本实施例公开了一种可实施上述剪切方法的同步液压斜剪装置，结合图2、图3及图4可知，所述同步液压斜剪装置包括与竖直方向成一定角度倾斜的机架1，对于倾斜角度，本发明不作特殊限定要求，但本实施例优选为45°，在机架1上设有压紧同步装置2、剪切机构3及机架侧边复位机构7，还有用于输送钢坯4的托辊***8；所述剪切机构3包括上剪装置5和下剪装置6，所述上剪装置5包括第一液压缸5.1、第一液压缸活塞杆5.2及与所述第一液压缸活塞杆5.2一端相连的上剪片5.3，第一液压缸5.1的缸体固定在机架1上；为实现上述实施例1中上剪装置5在受到下剪装置6竖直向上方向较大作用力时可发生压紧钢坯4的同时一定程度的复位，本实施例还选择如图5、图6所示的，在第一液压缸活塞杆5.2上设置限位块5.4，与所述限位块5.4相配合的机架1上设置相位定位面1.1，对于限位块5.4与相位定位面1.1的具体形状，本实施例不作特殊限定要求，同时该限位块5.4在剪切过程中并不限制第一液压缸活塞杆5.2向下的运动，当其向下的运动至其运动极限时，其向上运动的位移会被限制到一定程度，而一旦剪切结束，则限位块5.4对第一液压缸活塞杆5.2的限制解除；

此外，所述第一液压缸活塞杆5.2与上剪片5.3选择通过球面连接件5.5连接，保证上剪片5.3在受到向上作用力时，扭矩方向可变动，有利于保护上剪片5.3，具体的，结合图7可知，在上剪片5.3上设有销轴通孔，销轴5.6穿过销轴通孔通过球面连接件5.5将上剪片5.3与第一液压缸活塞杆5.2连接，对于上剪片5.3的刀刃形状，优选在上剪片下端设有三角形缺口，该三角形缺口用于容纳钢坯4；

所述下剪装置6也包括第二液压缸6.1、第二液压缸活塞杆6.2及与所述第二液压缸活塞杆6.2连接的下剪片6.3，所述下剪片6.3的形状及尺寸与上剪片5.3保持相同；第二液压缸6.1的缸体固定在机架1上；本实施例还优选第二液压缸6.1对第二液压缸活塞杆6.2施加的向上作用力大于第一液压缸5.1对第一液压缸活塞杆5.2施加的向下作用力，目的是保证剪切过程中上剪装置5主要对钢坯4实施压紧作用，下剪装置6主要对钢坯4实施切割作用，上剪装置5与下剪装置6一起实现对钢坯4的剪切。

为实现压紧力小于剪切力，可以优选下剪装置6和上剪装置5分别采用不同的液压******控制以实现施加不同的***压力，还可以选择由同一套液压******控制但下剪装置的第二液压缸6.1的活塞截面与上剪装置的第一液压缸5.1的活塞截面尺寸不同，优选第二液压缸6.1的活塞截面更大。

所述机架侧边复位机构7包括底座7.1和第三液压缸7.2，所述第三液压缸7.2的活塞杆连接在机架1上，机架1跟随钢坯4运动并完成剪切后，此时活塞杆运动至其位移极限，在外界反作用下，活塞杆拉动机架1回到起始运动位置；

与此同时，在机架1的顶端和底端还分别设置机架顶端滑动机构9和机架底端滑动机构10，该机架顶端滑动机构9和机架底端滑动机构10可在一定程度上支撑机架1，所述机架顶端滑动机构9上设有滚轮支架9.1，与所述滚轮支架9.1相连的第一滚轮，所述机架底端滑动机构10包括滑动杆10.4和套环10.5，所述套环10.5的外侧壁连接在机架1上，所述套环10.5的的内侧壁连接在滑动杆10.4上。

本实施例还选择在上剪装置上设置用于感应铸坯运动的传感器，该传感器感应到刚坯4达到定长或定重，信号迅速传递给第一液压缸5.1，第一液压缸5.1接收到相应信号后对第一液压缸活塞杆5.2发出向下运动的指令，上剪片5.3迅速压紧刚坯4带动机架1与刚坯4做同步运动，此时，第二液压缸6.1也收到剪切信号，其迅速向上运动实施剪切作用，当剪切结束后，各装置部件均复位，并等待下次控制信号。

本实施例优选在控制上剪装置5的电路上设置同步电磁阀，在控制下剪装置6的电路上设置剪切电磁阀，在机架侧边复位机构7上设置横移电磁阀，所有的电磁阀与电控主机电性连接，所述电控主机设有双控制***。

本实施例优选所有的液压缸均与液压站通过管道连接。

实施例3

本实施例公开了一种可实施上述剪切方法的同步液压平剪装置，如图8、9所示，所述同步液压平剪装置包括与竖直方向平行的机架1，机架1上设有同步压紧装置2和剪切机构3，还有用于输送钢坯4的托辊***8；对于压紧同步装置2、剪切机构3及托辊***8的结构，可以选择与上述实施例2保持相同，此外，在机架1底端还设有机架底端滑动机构10，所述机架底端滑动机构10包括第二滚轮10.1、滚轮轴10.2和第二滑轨10.3，当钢坯4被同步压紧装置2压紧时，机架1在机架底端滑动机构10上运动，但剪切结束，机架1又在外力作用下回到起始位置，故选择在机架1侧边设置机架侧边复位机构7，所述机架侧边复位机构7可选择是液压油缸或者弹性件等。

同理，本实施例优选在控制上剪装置5的电路上设置同步电磁阀，在控制下剪装置6的电路上设置剪切电磁阀，在机架侧边复位机构7上设置横移电磁阀，所有的电磁阀与电控主机电性连接，所述电控主机设有双控制***。

本实施例优选所有的液压缸均与液压站通过管道连接。

以上实施例仅为最佳举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。除上述实施例外，本发明还有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种连铸钢坯同步液压剪切装置，其特征在于，它包括机架、机架侧边复位机构、设置在机架上的剪切机构与用于输送钢坯的托辊***，所述机架上还设有用于压紧钢坯的压紧同步装置；所述压紧同步装置压紧钢坯带动机架做同步运动的同时，所述剪切机构实施对钢坯的剪切。

2.根据权利要求1所述连铸钢坯同步液压剪切装置，其特征在于，所述剪切机构包括设在机架上的上剪装置和下剪装置，所述压紧同步装置为上剪装置。

3.根据权利要求2所述连铸钢坯同步液压剪切装置，其特征在于，所述上剪装置包括第一液压缸及第一液压缸活塞杆连接的上剪片；所述下剪装置包括第二液压缸及第二液压缸活塞杆连接的下剪片，所述第二液压缸的剪切力大于第一液压缸下压的压紧力。

4.根据权利要求3所述连铸钢坯同步液压剪切装置，其特征在于，所述第二液压缸活塞杆的横截面尺寸大于第一液压缸活塞杆的横截面尺寸。

5.根据权利要求3或4所述连铸钢坯同步液压剪切装置，其特征在于，所述第一液压缸的缸体固定在机架上，机架上设有第一液压缸活塞杆的上行程限位定位装置。

6.根据权利要求5所述连铸钢坯同步液压剪切装置，其特征在于，所述上行程限位定位装置包括第一液压缸活塞杆上设置的限位块，机架上设的相位定位面。

7.根据权利要求1所述连铸钢坯同步液压剪切装置，其特征在于，所述剪切机构包括设在机架上的上剪装置和下剪装置，所述压紧同步装置为不同于下剪装置的电机丝杆或液压缸或气压缸。

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