一种非晶制带生产用喷嘴包喷嘴安装机构的制作方法

本实用新型涉及一种非晶态合金薄带生产设备，尤其是应用急冷技术制备非晶态合金薄带的工艺中用于自动更换喷嘴包底部向冷却辊喷射钢水形成非晶态合金薄带的喷嘴的喷嘴安装机构。

背景技术：

非晶态合金为20世纪70年代问世的一个新型材料领域，它的制备技术完全不同于传统方法，而是采用了冷却速度为每秒一百万度的超急速冷凝固技术，从钢液到薄带成品一次成型。国内对非晶态合金薄带生产工艺论述较为全面具体的三篇文献一篇是发表在1990年第1期《物理》期刊上的“非晶态合金薄带制取装置”，另一篇是前述论文的作者于1985年提交的一个申请号为“CN85202699”名为《非晶薄带连续制取装置》的实用新型专利，第三篇是发表在2004年第5期《磁性材料及器件》期刊的“非晶纳米晶合金材料的工艺技术、产业化和应用”，目前主流的非晶态合金薄带生产都是采用上述三篇文献所给出的“三包法”工艺，所谓的“三包”指的是熔炼炉、中间包和喷嘴包。本实用新型说明书附图当中的附图1就是根据上述三篇文献绘制的三包法工艺示意图，为了突出显示主要技术特征，图中省略了诸如中频加热装置、高温电阻丝加热装置、硅碳棒加热装置、隔热保温装置、液压升降伺服装置等配套附属机构。如图1所示，非晶态合金原料首先在熔炼炉2中加热熔化为液态，然后在熔炼炉2的倾炉机构的驱动下将液态合金钢水倾入中间包1当中，所述中间包1底部的出水口下方设置有喷嘴包3。所述中间包1通过一根塞杆5控制流入其下方喷嘴包钢水的流量，如图1所示，所述塞杆5位于所述中间包底部的出水口上方，当所述塞杆5被塞杆升降驱动机构驱动下压时即可使从所述中间包1底部的出水口灌注到下方喷嘴包3的钢水的流量减少，反之当所述塞杆5被抬高时即可增大从所述中间包1底部的出水口灌注到下方喷嘴包3的钢水的流量。钢水被灌注进喷嘴包3之后从其下方的喷嘴8的窄缝流出，在高速转动的冷却辊4表面快速凝固形成非晶态合金薄带。非晶态合金薄带的形成跟冷却辊4的转速、喷嘴8窄缝的宽度、喷嘴包3内钢水液面的液位高度有密切的关系，所以为了得到高质量的非晶态合金薄带产品，必须控制好喷嘴包3内钢水的液位高度，稳定的液位高度是非晶态合金薄带成品厚度稳定的必要条件，因此喷嘴包3内一般都设置有陶瓷材质的浮子6，所述浮子6与接近开关7配合，即可通过电气控制系统与所述中间包1的塞杆5形成闭环控制机制。注意在文献当中，所述熔炼炉1又被称作“熔炼包”、“中频炉”，所述中间包1又被称作“盛钢包”，所述“喷嘴包”又被称作“漏钢包”、“浇注包”。由于连续非晶制带生产过程中需要从喷嘴包向冷却辊上几乎不间断的通过喷嘴喷射钢水，为了确保非晶态合金薄板成品的质量就必须确保喷嘴的功能完整，为了避免出现非晶态金属薄板成品因喷嘴老化等原因导致质量缺陷，需要根据喷嘴的预期寿命定期以新的喷嘴更换旧的喷嘴。传统的技术解决方案需要停止钢水的喷射待喷嘴包完全冷却至室温后才能由人工进行手工更换，但这势必就需要将整条生产线全部停工。

技术实现要素：

针对上述背景技术一节提及的问题，本实用新型提供的一种非晶制带生产用喷嘴包喷 嘴安装机构采用气液压驱动元件实现了喷嘴包底部喷嘴无人值守更换的功能，该装置更换喷嘴无需等待喷嘴包彻底冷却，且动作精准迅速，喷嘴更换完毕即可马上重新启动钢水喷射制带工序。

具体地说，本实用新型提供的一种非晶制带生产用喷嘴包喷嘴安装机构，包括紧固安装于非晶制带用喷嘴包底部的可拆卸的喷嘴，所述喷嘴紧固安装于一喷嘴套之内，所述喷嘴套紧固安装于一块喷嘴压板之上。如此则所述喷嘴就被间接地紧固于所述喷嘴压板之上，所述喷嘴安装机构就可以藉由对所述喷嘴压板的操作来间接实施对所述喷嘴的安装和拆卸操作。譬如只需利用液压驱动元件将所述喷嘴压板紧贴并压紧于所述喷嘴包的底部即可完成所述喷嘴的安装，反之，只需让液压驱动元件将所述喷嘴压板从所述喷嘴包的底部拉下即可实现所述喷嘴的拆卸，之所以选择液压驱动元件而不是气压驱动元件是因为典型的诸如液压缸这样的驱动元件能产生的使所述喷嘴压板乃至其上的喷嘴紧贴并压紧于所述喷嘴包底部的力远比一般的气缸大得多，可以在很大程度上确保所述喷嘴与所述喷嘴包之间的贴合紧密型与密封性。

承上所述，所述非晶制带生产用喷嘴包喷嘴安装机构还包括紧固安装于喷嘴包两侧的两个双作用液压缸，所述双作用液压缸的活塞杆竖直向下伸出，所述活塞杆的末端具有两道轴环结构；所述喷嘴压板的长度方向上具有两个单侧的缺口，所述活塞杆末端两道轴环之间的部分伸入所述喷嘴压板的单侧两个缺口之内，两道所述轴环的外径皆大于所述缺口的内径；所述活塞杆末端两个轴环当中位于下方的一个轴环外沿上方具有倒角结构，所述缺口底部下方具有与轴环上的倒角结构相贴合的倒角结构。实际上，与其说活塞杆末端两道轴环之间的部分伸入所述喷嘴压板的单侧两个缺口之内，不如说所述喷嘴压板通过其单侧的两个缺口套装于所述两个活塞杆之上，由于所述缺口位于两个轴环之间且缺口的内径小于轴环的外径，可以说所述喷嘴压板被两根所述活塞杆的两道轴环所夹持和悬吊，可以随活塞杆的进给实现竖直方向上的升降，因此两根所述活塞杆可以带动所述喷嘴压板进行上下升降，实现前述提及的通过操作喷嘴压板来间接完成所述喷嘴的安装与拆卸。位于活塞杆最下方的轴环外侧上沿的倒角结构与喷嘴压板的缺口下方的倒角结构的贴合可以稳定所述喷嘴压板被所述活塞杆夹持的位置，因为如果要想让所述喷嘴压板发生沿所述活塞杆径向方向的滑移就势必需要克服重力和两个倒角结构相互贴合产生的摩擦力使得所述缺口的倒角表面与所述轴环的倒角表面脱离贴合并且远离。

为了能自动卸下原来的喷嘴，所述非晶制带生产用喷嘴包喷嘴安装机构还包括在所述喷嘴包的竖直两侧上方同一水平面位置的两侧平台，两个所述平台位于所述喷嘴压板的两个单侧缺口的后方，所述平台前方具有气缸驱动的两根水平推杆。如此则当需要拆卸原来的喷嘴之时，可以先让两个所述双作用液压缸的活塞杆下压，使所述活塞杆上方的轴环压迫所述喷嘴压板乃至其上的喷嘴使其脱离所述喷嘴包的底部，从而实现将所述喷嘴压板和其上的喷嘴从所述喷嘴包底部卸下的目的。然后所述喷嘴包连同紧固安装于其上的双作用液压缸，以及彼时被悬吊在所述双作用液压缸的活塞杆下方的喷嘴压板，被所述喷嘴包的液压升降机构抬起并停留至所述喷嘴压板稍高于所述平台并与所述水平推杆处于同一水平面的位置时，所述喷嘴压板就可以被两根所述水平推杆从所述活塞杆上推落至平台之上完成喷嘴压板乃至紧固于其上的喷嘴的拆卸操作。

接下来，为了能装载新的喷嘴，所述喷嘴包的液压升降机构需要进一步将所述喷嘴包 上提。所述非晶制带生产用喷嘴包喷嘴安装机构还包括在两个前述平台的上方的推台，两个所述推台前端放置有一块用以置换旧喷嘴的喷嘴压板以及紧固于其上的喷嘴，放置于两个所述推台前端的喷嘴压板的两侧缺口朝向两个所述双作用液压缸的活塞杆方向。当液压升降机构将所述喷嘴包连同其两侧紧固着的双作用液压缸抬升至所述推台上的喷嘴压板位于所述活塞杆的上下两个轴环之间的高度时即将喷嘴包连同紧固于其上的双作用液压缸停靠，接着两侧推台推送所述喷嘴压板使得两个缺口的最深处套装于所述活塞杆之上，然后推台再回退，所述喷嘴压板连同其上的新的喷嘴即下落至所述活塞杆的下方轴环之上并且形成轴环的倒角与缺口的倒角的贴合，进而稳定所述喷嘴压板位于所述活塞杆下方的悬吊位置。之后两个所述双作用液压缸再一起上提，活塞杆下方的轴环即将所述喷嘴压板连同其上的新的喷嘴上提并紧密贴合于所述喷嘴包的底部，从而完成了喷嘴的替换。

作为一种进一步优化的技术措施，所述喷嘴套的上沿端面具有竖直向上的整圈凸缘，所述喷嘴包底部端面具有和所述凸缘配合的整圈凹槽结构。如此则可以进一步加强所述喷嘴与喷嘴包之间的贴合密封程度。

综上所述，本实用新型提供的一种非晶制带生产用喷嘴包喷嘴安装机构，将喷嘴紧固于一块喷嘴压板之上，并巧妙的利用气液压驱动元件操作喷嘴压板进行竖直方向上的升降和水平方向上的推移，配合所述喷嘴压板上的单侧缺口与液压缸的活塞杆之间的套接与解除套接操作，即可完成喷嘴的自动更换操作，无需等待所述喷嘴包完全冷却后进行人工更换，提高了劳动生产效率。

附图说明

图1：传统非晶制带的设备与工艺示意图；

图2：本实用新型提供的一种喷嘴包喷嘴安装机构的喷嘴安装示意图；

图3：本实用新型提供的一种喷嘴包喷嘴安装机构的外形示意图；

图4：本实用新型提供的一种喷嘴包喷嘴安装机构另一个视角的外形示意图；

图5：喷嘴包被上提后卸下喷嘴压板及其上的喷嘴的原理示意图；

图6：喷嘴包被进一步上提后装载喷嘴压板及其上的喷嘴的原理示意图；

图7：喷嘴包被进一步上提后装载喷嘴压板及其上的喷嘴的另一个视角的原理示意图；

[附图标记]

1：中间包；2：熔炼炉；3：喷嘴包；4：冷却辊；5：塞杆；6：浮子；7：接近开关；8：喷嘴；9：喷嘴套；10：喷嘴压板；11：双作用液压缸；12：活塞杆；13：轴环；14：缺口；15：凸缘；16：凹槽；17：推杆；18：平台；19：倒角；20：倒角；21；推台。

具体实施方式

下面结合一个具体的实施例对本发明进行进一步的详细描述，注意为了凸显本实用新型所包括的技术特征，所有说明书附图都省略了诸如中频加热装置、高温电阻丝加热装置、硅碳棒加热装置、隔热保温装置、液压升降伺服装置等配套附属机构。此外，所有附图皆是示意性的视图，其中包含的零部件的形状、尺寸和相对尺寸比例并没有强制与实际零部件保持绝对一致，注意上述的不一致丝毫不影响本实用新型专利的所有说明书附图对相应技术特征的说明与示意。

第一实施例

具体地说，如图2所示，并参考图3和图4，本实用新型提供的一种非晶制带生产用喷嘴包喷嘴安装机构的一个典型实施例，包括紧固安装于非晶制带用喷嘴包3底部的可拆卸的喷嘴8，所述喷嘴8紧固安装于一喷嘴套9之内，所述喷嘴套9紧固安装于一块喷嘴压板10之上。如此则所述喷嘴8就被间接地紧固于所述喷嘴压板10之上，所述喷嘴安装机构就可以藉由对所述喷嘴压板10的操作来间接实施对所述喷嘴8的安装和拆卸操作。譬如只需利用液压驱动元件将所述喷嘴压板10紧贴并压紧于所述喷嘴包3的底部即可完成所述喷嘴8的安装，反之，只需让液压驱动元件将所述喷嘴压板10从所述喷嘴包3的底部拉下即可实现所述喷嘴8的拆卸，之所以选择液压驱动元件而不是气压驱动元件是因为典型的诸如液压缸这样的驱动元件能产生的使所述喷嘴压板10乃至其上的喷嘴8紧贴并压紧于所述喷嘴包3底部的力远比一般的气缸大得多，可以在很大程度上确保所述喷嘴8与所述喷嘴包3之间的贴合紧密型与密封性。

承上所述，参考图3和图4，以及图5至图7，所述非晶制带生产用喷嘴包喷嘴安装机构还包括紧固安装于喷嘴包3两侧的两个双作用液压缸11，所述双作用液压缸11的活塞杆12竖直向下伸出，所述活塞杆12的末端具有两道轴环13结构；所述喷嘴压板10的长度方向上具有两个单侧的缺口14，所述活塞杆12末端两道轴环13之间的部分伸入所述喷嘴压板10的单侧两个缺口14之内，两道所述轴环13的外径皆大于所述缺口14的内径；所述活塞杆12末端两个轴环13当中位于下方的一个轴环13外沿上方具有倒角19结构，所述缺口14底部下方具有与轴环13上的倒角19结构相贴合的倒角20结构。实际上，与其说活塞杆12末端两道轴环13之间的部分伸入所述喷嘴压板10的单侧两个缺口14之内，不如说所述喷嘴压板10通过其单侧的两个缺口14套装于所述两个活塞杆12之上，由于所述缺口14位于两个轴环13之间且缺口14的内径小于轴环13的外径，可以说所述喷嘴压板10被两根所述活塞杆12的两道轴环13所夹持和悬吊，可以随活塞杆12的进给实现竖直方向上的升降，因此两根所述活塞杆12可以带动所述喷嘴压板10进行上下升降，实现前述提及的通过操作喷嘴压板10来间接完成所述喷嘴8的安装与拆卸。位于活塞杆12最下方的轴环13外侧上沿的倒角19结构与喷嘴压板10的缺口14下方的倒角20结构的贴合可以稳定所述喷嘴压板10被所述活塞杆12夹持的位置，因为如果要想让所述喷嘴压板10发生沿所述活塞杆12径向方向的滑移就势必需要克服重力和两个倒角结构相互贴合产生的摩擦力使得所述缺口14的倒角19表面与所述轴环13的倒角20表面脱离贴合并且远离。

如图5所示，并参考图6和图7以及图3和图4，为了能自动卸下原来的喷嘴8，所述非晶制带生产用喷嘴包喷嘴安装机构还包括在所述喷嘴包3的竖直两侧上方同一水平面位置的两侧平台18，两个所述平台18位于所述喷嘴压板10的两个单侧缺口14的后方，所述平台18前方具有气缸驱动的两根水平推杆17。如此则当需要拆卸原来的喷嘴8之时，可以先让两个所述双作用液压缸11的活塞杆12下压，使所述活塞杆12上方的轴环13压迫所述喷嘴压板10乃至其上的喷嘴8使其脱离所述喷嘴包3的底部，从而实现将所述喷嘴压板10和其上的喷嘴8从所述喷嘴包3底部卸下的目的。然后所述喷嘴包3连同紧固安装于其上的双作用液压缸11，以及彼时被悬吊在所述双作用液压缸11的活塞杆12下方的喷嘴压板10，被所述喷嘴包3的液压升降机构抬起并停留至所述喷嘴压板10稍高于所述平台18并与所述水平推杆17处于同一水平面的位置时，所述喷嘴压板10就可以被两根所述水平推杆17从 所述活塞杆12上推落至平台18之上完成喷嘴压板乃至紧固于其上的喷嘴8的拆卸操作。

接下来，如图6和图7所示，为了能装载新的喷嘴8，所述喷嘴包3的液压升降机构需要进一步将所述喷嘴包3上提。所述非晶制带生产用喷嘴包喷嘴安装机构还包括在两个前述平台18的上方的推台21，两个所述推台21前端放置有一块用以置换旧喷嘴的喷嘴压板10以及紧固于其上的喷嘴8，放置于两个所述推台21前端的喷嘴压板10的两侧缺口14朝向两个所述双作用液压缸11的活塞杆方向。当液压升降机构将所述喷嘴包3连同其两侧紧固着的双作用液压缸11抬升至所述推台21上的喷嘴压板10位于所述活塞杆12的上下两个轴环13之间的高度时即将喷嘴包3连同紧固于其上的双作用液压缸11停靠，接着两侧推台21推送所述喷嘴压板10使得两个缺口14的最深处套装于所述活塞杆12之上，然后推台21再回退，所述喷嘴压板10连同其上的新的喷嘴8即下落至所述活塞杆12的下方轴环13之上并且形成轴环13的倒角19与缺口14的倒角的贴合，进而稳定所述喷嘴压板10位于所述活塞杆12下方的悬吊位置。之后两个所述双作用液压缸11再一起上提，活塞杆12下方的轴环13即将所述喷嘴压板10连同其上的新的喷嘴8上提并紧密贴合于所述喷嘴包3的底部，从而完成了喷嘴8的替换。

作为一种进一步优化的技术措施，如图2所示，所述喷嘴套9的上沿端面具有竖直向上的整圈凸缘15，所述喷嘴包3底部端面具有和所述凸缘15配合的整圈凹槽16结构。如此则可以进一步加强所述喷嘴8与喷嘴包3之间的贴合密封程度。

综上所述，本实用新型提供的一种非晶制带生产用喷嘴包喷嘴安装机构，将喷嘴紧固于一块喷嘴压板之上，并巧妙的利用气液压驱动元件操作喷嘴压板进行竖直方向上的升降和水平方向上的推移，配合所述喷嘴压板上的单侧缺口与液压缸的活塞杆之间的套接与解除套接操作，即可完成喷嘴的自动更换操作，无需等待所述喷嘴包完全冷却后进行人工更换，提高了劳动生产效率。

以上的具体实施方式并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。