专利名称：用于在连铸机中对金属的连铸坯进行导引和支撑的连铸坯导引元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在连铸机中对金属的连铸坯进行导引和支撑的连铸坯导引元件。具体来讲，本发明涉及一种用于在连铸机中对金属的连铸坯进行导引和支撑的连铸坯导引元件，该连铸坯导弓I元件具有，
-内框架；
-外框架，其中所述内框架和外框架分别具有多个用于对连铸坯进行导引和支撑的连
铸坯导辊；
-至少一个用于以铰接方式将所述内框架与所述外框架连接起来的轴承；以及-用于改变所述内框架与所述外框架之间的间距的调整装置，其中改变沿横向于浇铸方向的方向的间距。
背景技术：
用于在连铸机的弧形的或笔直的连铸坯导引装置中对金属的连铸坯进行导引和支撑的连铸坯导引元件此外在连铸坯导引扇形段、连铸坯导引元件或者扇形段这些名称下面为本领域的技术人员所熟悉。在此，连铸坯导引元件具有内框架和外框架(对于弧形的连铸设备来说也称为内弧框架或者说外弧框架或者称为上框架或者说下框架)，其中所述内框架和外框架分别具有多个用于对连铸坯进行支撑和导引的连铸坯导辊。为了能够使所述连铸坯导引元件与所述连铸坯的不同的浇铸厚度相匹配，已经知道，将所述连铸坯导引元件典型地要么构造在具有调整装置的元件的一个端部上要么构造在该元件的两个端部上，其中可以通过所述调整装置来改变所述内框架与所述外框架之间的横向于或者垂直于所述连铸坯的浇铸方向的间距。在此可以获得所述连铸坯导引元件的一种特别容易的设计方案，如果沿所述连铸坯的浇铸方向在所述连铸坯导引元件的端部上为了以铰接的方式将所述内框架与所述外框架连接起来而布置了轴承，其中这样的设计方案也称为所谓的“钳式扇形段”、“钳式弯曲机”、“钳型的扇形段(tong-type segment)”。在这方面应该如此理解借助于轴承以铰接方式将内框架与外框架连接起来，使得所述内框架相对于外框架允许相对扭转，其中这种运动不一定在无转矩的情况下进行。按现有技术的解决方案的缺点是，通过所述轴承或者调整装置上的由加工和使用所引起的公差而在内框架与外框架之间引起机械的间隙，从而无法在这些构件之间获得无间隙的连接。通过这种所谓的形成机械的滞后现象的“间隙”，比如沿厚度方向产生偏差(也就是说在内框架与外框架之间的所调节的间距与所述连铸坯本身的厚度之间产生偏差，使得所述连铸坯的实际厚度偏离额定厚度)或者沿横向方向产生偏差(也就是说在左边与右边的连铸坯横截面的厚度之间产生偏差)，其中在这两种情况中所述连铸坯具有较低的尺寸精确性并且由此具有较低的质量。
发明内容
本发明的任务是，要么明显地降低连铸坯导引元件的用于将内框架与外框架连接起来的轴承的机械的间隙，要么提供完全无间隙的轴承。该任务通过一种开头提到的类型的装置得到解决，对于该装置来说所述轴承具有至少一个杆形的构件，该杆形的构件的第一端部固定地夹紧在所述内框架中并且其第二端部固定地夹紧在所述外框架中，其中所述杆形的构件承受所述内框架的相对于所述外框架的运动。通过杆形的构件(也就是一种构件，其纵向延展尺度大于其横向延展尺度)的两侧的夹紧也就是用于移动和转动的自由度的锁止，将所述内框架与所述外框架在所述轴承的区域中无间隙地也就是不仅沿厚度方向而且沿横向于厚度方向及浇铸方向的方向彼此连接起来。
一种有利的实施方式在于，所述杆形的构件构造为弯杆，其中所述弯杆承受在所述内框架对于所述外框架运动时出现的弯曲负荷。不仅所述弯杆本身而且其结构设计均为本领域的技术人员所熟知，因而可以容易地使所述弯杆与所述连铸坯导引元件的可预料的张开角相匹配。在一种简单的实施方式中，所述弯杆构造为板簧、板簧组或者拉杆。对本领域的技术人员来说很好地从文献中得知在板簧、板簧组或者拉杆中出现的机械的负荷，因而这些构件可以很好地与所出现的负荷相匹配。在另一种有利的实施方式中，所述弯杆构造为调整装置的活塞杆，其中所述调整装置的第一端部固定地夹紧在所述内框架中并且该调整装置的第二端部固定地夹紧在所述外框架中并且所述弯杆承受在所述内框架相对于所述外框架运动时出现的弯曲负荷。此夕卜，这种无间隙的实施方式还允许所述连铸坯导引元件的轴承侧的厚度变化。在另一种有利的实施方式中，所述轴承额外地具有旋转铰链，其中该旋转铰链在所述内框架相对于所述外框架运动时形成额外的导引机构。由此在所述内框架相对于所述外框架进行相对扭转时一方面改进导引精确度并且另一方面改进轴向的导引情况。一种实施方式在于，由旋转孔和旋转导引机构构成所述旋转铰链，其中所述旋转孔与所述内框架相连接并且所述旋转导引机构与所述外框架相连接。在一种与此等效的解决方案中，所述旋转孔与所述外框架相连接并且所述旋转导引机构与所述内框架相连接。在此可以获得有利的动力特征，如果所述旋转铰链的旋转轴线与优选沿浇铸方向的第一连铸坯导辊的旋转轴线同轴、也就是说以相一致的旋转轴线来布置。另一种有利的实施方式在于，所述杆形的构件构造为扭力杆，其中该扭力杆承受在所述内框架相对于所述外框架运动时出现的扭转负荷。所述扭力杆本身而且其结构设计均为本领域的技术人员所熟知，因而可以容易地使所述扭力杆与连铸坯导引元件的可预料的张开角相匹配。在一种简单的实施方式中，所述扭力杆具有圆形的、椭圆形的、矩形的或者正方形的实心或者空心横截面。圆形的或者椭圆形的横截面比如相对于正方形的或者矩形的横截面具有小得多的应力集中因数，因而具有这些横截面的扭力杆在平均的应力相同时要么可以构造得更轻要么具有得到提高的使用寿命。在另一种实施方式中，所述扭力杆由抗扭刚性的元件和抗扭柔性的元件优选扭簧所构成。由此可以将抗扭刚性的元件比如具有实心横截面的扭力杆的较高的刚性与抗扭柔性的元件比如扭簧的很小的刚性组合起来。在此，抗扭刚性(torsionssteif)和抗扭柔性(torsionsweich)这些概念应该分别相对地来理解,也就是说所述抗扭刚性的元件的抗扭性显著地大于(比如五倍于)所述抗扭柔性的元件的抗扭性。在一种实施方式中，沿浇铸方向观察所述轴承布置在所述连铸坯导引元件的上面的端部上并且所述调整装置布置在所述连铸坯导引元件的下面的端部上。在另一种实施方式中，所述固定的夹紧作用借助于形状锁合连接或者摩擦锁合连接来进行，比如所述杆形的构件的第一端部和/或第二端部与所述内框架或者所述外框架进行了形状锁合连接或者摩擦锁合连接。不仅形状锁合的连接而且摩擦锁合连接都很好地适合于夹紧杆形的构件。在另一种有利的实施方式中，所述调整装置具有第一端部、至少一个弯杆和第二端部，其中所述调整装置的第一端部固定地夹紧在所述内框架中并且所述调整装置的第二端部固定地夹紧在所述外框架中并且所述弯杆承受在所述内框架相对于所述外框架运动时出现的弯曲负荷。借助于这种实施方式，来提供完全无间隙的连铸坯导引元件；此外可以 进行轴承侧的和调整装置侧的厚度调节。在一种简单的实施方式中，所述调整装置构造为压力介质缸，其中该压力介质缸的活塞杆构造为弯杆。由此可以以非常简单及稳健的方式方法来实现具有弯杆的调整装置，其中无关紧要的是，所述活塞和所述弯杆是构造为一个构件还是-如常见的一样-构造为两个单个的但彼此相连接的构件。对于所述连铸坯导引元件的较高的调节精度来说，有利的是，所述调整装置设有用于对内框架与外框架之间的间距进行测量的测量装置。此外有利的是，所述测量装置集成到所述压力介质缸中或者说直接在所述活塞或者所述拉杆上(在中心)进行测量。在一种简单的实施方式中，在所述杆形的构件与所述内框架或外框架之间布置了用于使所述连铸坯导引元件与不同的浇铸厚度相匹配的垫片或者操纵元件。特别有利的是，将所述按本发明的连铸坯导引元件用在用于由钢来制造优选具有用于板坯或者薄板坯的横截面的连铸坯的连铸机中。此外，有利的是，将所述连铸坯导引元件同时用作用于使连铸坯从竖直方向转向为弯曲的方向的弯曲扇形段，其中对于这种使用情况来说至少一个连铸坯导辊构造为被驱动的辊子。所述连铸坯导引元件也可以用在连铸坯导引装置中的任意其它的位置上，在这些位置上应该进行较大的厚度减薄。
本发明的其它优点和特征从以下对无限制性的实施例所述的说明中获得，其中参照以下附图，附图示出如下
图I是具有轴承和调整装置的连铸坯导引扇形段的示意 图2是图I的具有轴承的截取部分，该轴承则具有弯杆和旋转铰链；
图3是具有弯杆而无旋转铰链的轴承的示意 图4是具有轴承的连铸坯导引扇形段的俯视图，该轴承具有弯杆但没有旋转铰链；
图5是具有调整装置的连铸坯导引扇形段的从下面看的视图，该调整装置具有弯杆； 图6是具有轴承的连铸坯导引扇形段的示意图，该轴承具有扭力杆；并且图7和8是具有扭力杆的轴承的剖切的俯视图。
具体实施例方式图I示出了用于由钢来制造板坯的弧形连铸机的构造为连铸坯导引扇形段I的连铸坯导引元件的正视图。在所述连铸机本身中，液态的钢在结晶器中浇铸成至少部分凝固的连铸坯，该连铸坯在接下来的由多个沿浇铸方向彼此先后相随的连铸坯导引扇形段构成的弧形的连铸坯导引装置中得到导引、支撑并且进一步得到冷却。在此，所述连铸坯沿浇铸方向25从上面进入到所述连铸坯导引扇形段I中，其中所述连铸坯导引扇形段具有一个外框架3、一个内框架2、两个用于以铰接方式将所述外框架与所述内框架连接起来的轴承5和两个调整装置8。不仅所述内框架2而且所述外框架3都具有多个用于对连铸坯进行支撑和导引的连铸坯导辊4。借助于分别构造为压力介质缸22的调整装置8来调节所述内框架2与所述外框架3之间的沿连铸坯的厚度方向的间距。每个轴承5具有一个构造为弯杆12的杆形的构件9，该杆形的构件的第一端部10固定地夹紧在所述内框架2中并且其第二端部11固定地夹紧在所述外框架3中，其中所述杆形的构件9在借助于所述调整装置8沿连铸坯的厚度方向改变间距时承受所述内框架2的相对于所述外框架3的运动。图2再次放大示出了图I的轴承5。在此，所述杆形的构件9构造为弯杆12，其中该弯杆承受在所述内框架相对于所述外框架运动时出现的弯曲负荷。所述杆形的构件9本身分别固定地夹紧在所述内框架2与外框架3中，其中所述夹紧作用通过两个分别与所述框架牢固地相连接的托架6来进行。为了在相对运动时-具体来讲所述外框架3能够相对于所述内框架2围绕着轴承5扭转±5° -精确地定义旋转中心点，所述轴承5具有旋转铰链14，该旋转铰链包括旋转孔15和旋转导引机构16。所述旋转铰链14的在中心延伸穿过所述旋转孔15并且垂直于图2的图纸平面的旋转轴线-与所述内框架2的沿浇铸方向的第一连铸坯导辊的旋转轴线18同轴地延伸。为了避免所述弯杆13与所述托架6之间的机械的间隙，所述弯杆借助于螺母7来预紧并且就这样额外地成为拉杆13。此外，所述连铸坯导引扇形段可以借助于垫片24以简单的方式与不同的连铸坯厚度相匹配。当然也可以通过未示出的操纵元件(比如液压缸)来取代所述垫片24，使得所述匹配处理可以自动化地也就是说在受到开环控制或者受到闭环控制的情况下进行。图3示出了图I的轴承5的一种作为替代方案的实施方式。与图2不同的是，这个轴承没有旋转铰链并且没有垫片，因而这种实施方式可以特别容易并且成本低廉地来制造。当然，在这种情况下也可以通过未示出的操纵元件(比如液压缸)来取代所述垫片24，使得所述匹配处理可以自动化地也就是说在受到开环控制或者受到闭环控制的情况下进行。图4示出了按图I的连铸坯导引扇形段的但是在没有旋转铰链的情况下的俯视图。在此未示出的连铸坯在多个分别配属给所述外框架3与所述内框架2的连铸坯导辊4 之间得到支撑和导引，其中所述两个轴承5沿铸坯的宽度方向布置在所述连铸坯导引扇形段I的左边及右边的端面上。出于简明的原因，仅仅示出了所述连铸坯导引扇形段I的一个半体；第二半体关于用虚线绘出的对称线对称。每个用于将内框架2与外框架3连接起来的轴承5具有一个杆形的构件9，该杆形的构件的第一端部10借助于托架6固定地夹紧在所述内框架2中并且该构件的第二端部11借助于另一个托架6固定地夹紧在所述外框架3中。所述杆形的构件9构造为弯杆12，使得该弯杆12在内框架2相对于外框架3运动时承受弯曲负荷。在一种未示出的实施方式中，同样可以将所述弯杆12构造为调整装置的活塞杆，其中在这种情况下所述调整装置的第一端部固定地夹紧在所述内框架2中并且所述调整装置的第二端部固定地夹紧在所述外框架3中。图5示出了按图I的连铸坯导引扇形段的从下面看的视图。未示出的连铸坯-如在图4中示出的一样-在多个分别配属给所述外框架3及所述内框架2的连铸坯导辊4之间得到支撑和导弓丨，其中所述两个调整装置8分别构造为压力介质缸22并且沿连铸坯的厚度方向布置在所述连铸坯导引扇形段的左边的和右边的端部的区域中。出于简明原因，又仅仅示出了所述连铸坯导引扇形段I的一个半体；第二半体关于用虚线绘出的对称线对
称。每个调整装置8具有第一端部20、一根构造为弯杆的活塞杆23和第二端部21，其中所述第一端部20通过托架6固定地夹紧在所述内框架2中并且所述第二端部21固定地夹紧在所述外框架3中，并且所述弯杆23承受在内框架相对于外框架运动时出现的弯曲负荷。图6示出了具有轴承5的连铸坯导引扇形段I的正视图，所述轴承5则具有扭力杆19。如在图I中一样，连铸坯沿浇铸方向25从上面进入到所述连铸坯导引扇形段I中，其中所述连铸坯导引扇形段具有一个外框架3、一个内框架2、两个用于以铰接方式将所述外框架与所述内框架连接起来的轴承5以及两个未示出的调整装置8。每个轴承5具有至少一个构造为扭力杆19的杆形的构件，该杆形的构件的第一端部10固定地夹紧在所述内框架2中并且其第二端部11固定地夹紧在所述外框架3中，其中所述扭力杆19承受在所述内框架2相对于所述外框架3运动时出现的扭转负荷。图7示出了具有两个轴承5的连铸坯导引扇形段I的部分剖切的俯视图，所述轴承5具有扭力杆19，其中仅仅示出了所述连铸坯导引扇形段的下面的半体。在此构造为圆形的空心横截面的扭力杆19 一方面通过三根螺栓26与所述外框架3相连接并且另一方面通过压配合27与所述内框架2相连接，其中所述扭力杆19的第一端部固定地夹紧在所述内框架2中并且该扭力杆19的第二端部固定地夹紧在所述外框架3中。在此如此设计所述扭力杆19，使得其可以承受在所述内框架2相对于所述外框架3运动时出现的扭转负荷。当然也可以-在图7的改进方案中并且如在图8中示出的一样-在轴承5中两根扭力杆19a和19b的第一端部彼此相连接并且通过压配合27与所述内框架2相连接，其中所述扭力杆的第二端部分别通过两根螺栓26与所述外框架3相连接。由此提高所述轴承5的刚度并且提高所述两根扭力杆的总抗扭性。
附图标记列表
1连铸坯导引扇形段
2内框架
3外框架
4连铸坯导辊
5轴承
6托架7螺母
8调整装置
9杆形的构件
10所述杆形的构件的第一端部
11所述杆形的构件的第二端部
12弯杆
13拉杆
14旋转铰链
15旋转孔
16旋转导引机构
17旋转铰链的旋转轴线
18连铸坯导辊的旋转轴线19、19a、19b 扭力杆
20所述调整装置的第一端部
21所述调整装置的第二端部
22压力介质缸
23活塞杆
24垫片
25浇铸方向
26螺栓
27压配合。
权利要求
1.连铸坯导引元件，用于在连铸机中对金属的连铸坯进行导引和支撑，该连铸坯导引元件具有 -内框架(2)； -外框架(3)，其中所述内框架(2)和外框架(3)分别具有多个用于对连铸坯进行导引和支撑的连铸坯导辊(4)； -至少ー个用于以铰接方式将所述内框架(2)与所述外框架(3)连接起来的轴承(5)；以及 -用于改变所述内框架(2 )与所述外框架(3 )之间的间距的调整装置(8 )，其中改变沿横向于烧铸方向(25)的方向的间距， 其特征在于，所述轴承(5)具有至少ー个杆形的构件(9)，该杆形的构件的第一端部(10)固定地夹紧在所述内框架(2)中并且其第二端部(11)固定地夹紧在所述外框架(3)中，其中所述杆形的构件(9)承受所述内框架(2)的相对于所述外框架(3)的运动。
2.按权利要求I所述的连铸坯导引元件，其特征在于，所述杆形的构件(9)构造为弯杆(12)，其中所述弯杆(12)承受在所述内框架(2)相对于所述外框架(3)运动时出现的弯曲负荷。
3.按权利要求2所述的连铸坯导引元件，其特征在于，所述弯杆(12)构造为板簧、板簧组或者拉杆。
4.按权利要求2所述的连铸坯导引元件，其特征在于，所述弯杆(12)构造为调整装置的活塞杆，其中所述调整装置的第一端部(20)固定地夹紧在所述内框架(2)中并且该调整装置的第二端部(21)固定地夹紧在所述外框架(3)中，并且所述弯杆(12)承受在所述内框架(2)相对于所述外框架(3)运动时出现的弯曲负荷。
5.按权利要求2到4中任一项所述的连铸坯导引元件，其特征在于，所述轴承(5)额外地具有旋转铰链(14 )，其中该旋转铰链(14 )在所述内框架(2 )相对于所述外框架(3 )运动时形成额外的导引机构。
6.按权利要求5所述的连铸坯导引元件，其特征在于，所述旋转铰链(14)由旋转孔(15)和旋转导引机构(16)构成，其中所述旋转孔(15)与所述内框架(2)相连接并且所述旋转导引机构(16)与所述外框架(3)相连接。
7.按权利要求5或6所述的连铸坯导引元件，具有设有配属的旋转轴线(18)的连铸坯导辊，其特征在于，所述旋转铰链(17)的旋转轴线与优选沿浇铸方向(25)的第一连铸坯导辊(4)的旋转轴线(18)共线地布置。
8.按权利要求I所述的连铸坯导引元件，其特征在于，所述杆形的构件(9)构造为扭カ杆(19)，其中该扭カ杆(19)承受在所述内框架(2)相对于所述外框架(3)运动时出现的扭转负荷。
9.按权利要求8所述的连铸坯导引元件，其特征在于，所述扭カ杆(19)具有圆形的、椭圆形的、矩形的或者正方形的实心或者空心横截面。
10.按权利要求8或9所述的连铸坯导引元件，其特征在于，所述扭カ杆(19)由抗扭刚性的元件和抗扭柔性的元件优选扭簧所构成。
11.按权利要求I到10中任一项所述的连铸坯导引元件，其特征在于，所述调整装置(8)具有第一端部(20)、至少ー个弯杆(12)和第二端部(21)，其中所述第一端部(20)固定地夹紧在所述内框架(2)中并且所述第二端部(21)固定地夹紧在所述外框架(3)中，并且所述弯杆(12)承受在所述内框架(2)相对于所述外框架(3)运动时出现的弯曲负荷。
12.按权利要求11所述的连铸坯导引元件，其特征在于，所述调整装置(8)构造为压カ介质缸(22)，并且该压カ介质缸的活塞杆(23)构造为弯杆(12)。
13.按权利要求I到12中任一项所述的连铸坯导引元件，其特征在于，在所述杆形的构件(9、12、13)与所述内框架或外框架(2或者3)之间布置了用于使所述连铸坯导引元件与不同的浇铸厚度相匹配的垫片(24)或者操纵元件。
14.按权利要求I到13中任一项所述的连铸坯导引元件在连铸机中的用途，用于由钢来制造优选具有用于板坯或者薄板坯的横截面的连铸坯。
15.将按权利要求14所述的连铸坯导引元件的用途，用于作为弯曲扇形段使连铸坯从竖直方向转向为弯曲的方向。
全文摘要
本发明涉及一种用于在连铸机中对金属的连铸坯进行导引和支撑的连铸坯导引元件(1)，该连铸坯导引元件具有内框架(2)、外框架(3)、至少一个用于以铰接方式将所述内框架(2)与所述外框架(3)连接起来的轴承(5)以及用于改变所述内框架(2)与所述外框架(3)之间的间距的调整装置(8)，其中所述内框架(2)和外框架(3)分别具有多个用于对连铸坯进行导引和支撑的连铸坯导辊(4)，并且其中改变沿横向于浇铸方向(25)的方向的间距。本发明的任务是，要么明显地降低所述连铸坯导引元件(1)的内框架(2)与外框架(3)之间的横向于所述连铸坯的浇铸方向(25)的机械的间隙，要么在所述内框架(2)与所述外框架(3)之间建立完全无间隙的连接。该任务通过一种装置得到解决，对于该装置来说所述轴承(5)具有至少一个杆形的构件(9)，该杆形的构件的第一端部(10)固定地夹紧在所述内框架(2)中并且其第二端部(11)固定地夹紧在所述外框架(3)中，其中该杆形的构件(9)承受所述内框架(2)的相对于所述外框架(3)的运动。通过所述杆形的构件(9)的两侧的夹紧也就是用于移动和转动的自由度的锁止，将所述内框架(2)与所述外框架(3)在所述轴承(5)的区域中无间隙地彼此连接起来。
文档编号B22D11/128GK102712037SQ201180006766
公开日2012年10月3日 申请日期2011年1月12日 优先权日2010年1月22日
发明者C.克洛普夫, J.古滕布伦纳 申请人:西门子 Vai 金属科技有限责任公司