一种牵引机构的制作方法

本申请涉及牵引机械技术领域，特别涉及一种牵引机构。

背景技术：

热型连铸技术(ohnocontinuouscasting简称occ)是日本千叶工业大学大野笃美与1978年发明，是一种金属定向凝固技术。热型连铸技术能生产出长度不受限的单晶和柱状晶金属，且铸件杂质、缩孔缩松都很少，表面光洁。此外铸件的横截面形状可由铸型决定，可连铸具有复杂横截面形状的铸件。热型连铸按装置分类可分为什水平热型连铸、竖直下拉热型连铸、竖直上拉热型连铸等。

而热型连铸装置需要牵引机构通过引锭杆将金属液拉铸出后，然后持续的拉铸出铸件。但是传统的拉拔辊牵引机构通过与驱动装置刚性连接的引锭杆将铸坯从坩埚拉出，然后铸坯凝固成的铸件会穿过辊轮，接着通过辊轮直接压紧铸件，最后靠摩擦力牵引铸件。这样牵引机的机械振动不可避免地传递给铸件，并被铸件放大，导致铸件表面不平直，从而影响铸件质量。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种牵引机构，有效地解决现有技术存在机械振动容易影响铸件质量的技术问题，以保证牵引机构运动平稳，以降低振动对铸件质量的影响。

为达到上述目的，本申请提供以下技术方案：

一种牵引机构，包括底座、电机、牵引丝杆、引锭杆、托架和加重块；所述牵引丝杆转动安装于所述底座上，所述牵引丝杆活动套设有丝杆螺母，所述托架与所述丝杆螺母固定连接；所述加重块设置在所述托架上，所述加重块与所述托架非固定连接，所述引锭杆与所述加重块连接，所述引锭杆和所述牵引丝杆均竖直设置；所述电机安装于所述底座上，所述电机驱使所述牵引丝杆转动，使得所述丝杆螺母沿所述牵引丝杆上下移动，进而带动所述托架沿所述牵引丝杆上下移动。

优选地，在上述的牵引机构中，所述电机的转轴设有第一皮带轮，所述牵引丝杆的第一端设有第二皮带轮，所述第一皮带轮与所述第二皮带轮通过皮带传动连接。

优选地，在上述的牵引机构中，所述电机的转轴设有第一齿轮，所述牵引丝杆的第一端设有第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合传动连接。

优选地，在上述的牵引机构中，还包括安装板，所述安装板与所述托架连接，所述安装板设有两个相互平行的夹持柱；所述丝杆螺母的两侧均设有凹槽，两个所述夹持柱通过所述凹槽夹持所述丝杆螺母，使得所述安装板随所述丝杆螺母移动。

优选地，在上述的牵引机构中，还包括滑杆和编码器；所述滑杆安装于所述底座上，所述滑杆与所述牵引丝杆平行；所述编码器的转轴设有转轮，所述转轮的圆周侧壁抵接于所述滑杆；所述编码器与所述安装板连接，使得所述编码器随所述丝杆螺母上下移动，进而使得所述转轮沿所述滑杆的长度方向滚动。

优选地，在上述的牵引机构中，所述安装板上设有销接座，所述编码器套设有固定环，所述固定环设有与所述销接座销接的连接件。

优选地，在上述的牵引机构中，所述固定环的侧壁设有开口，所述固定环在开口的两侧均设有锁紧件。

优选地，在上述的牵引机构中，所述托架包括相互连接的托板和第一连接板，所述托板和所述第一连接板异面连接，所述加重块设置在所述托板上，所述加重块与所述托板非固定连接；所述安装板设有第二连接板，所述安装板和所述第二连接板异面连接，所述第一连接板和所述第二连接板通过螺栓固定连接，使得所述托架随所述丝杆螺母上下移动。

优选地，在上述的牵引机构中，所述托架设有加强板，所述加强板的第一端与所述托板的底部连接，所述加强板的第二端与所述第一连接板连接。

优选地，在上述的牵引机构中，所述安装板抵接于所述底座。

本申请提供的一种牵引机构，包括底座、电机、牵引丝杆、引锭杆、托架和加重块；所述牵引丝杆转动安装于所述底座上，所述牵引丝杆活动套设有丝杆螺母，所述托架与所述丝杆螺母固定连接；所述加重块设置在所述托架上，所述加重块与所述托架非固定连接，所述引锭杆与所述加重块连接，所述引锭杆和所述牵引丝杆均竖直设置；所述电机安装于所述底座上，所述电机驱使所述牵引丝杆转动，使得所述丝杆螺母沿所述牵引丝杆上下移动，进而带动所述托架沿所述牵引丝杆上下移动。与现有技术相比，本申请的有益效果是：

一、本申请通过电机驱使牵引丝杆转动，使得丝杆螺母和托架沿牵引丝杆的长度方向上下移动，而设置在托架上的加重块也会沿着竖直方向上下移动，进而带动引锭杆沿着竖直方向上下移动，从而实现引锭杆牵引铸件的目的；由于加重块的重量大，在竖直方向移动时，外来的振动不易对加重块产生左右的摇晃，从而保证了引锭杆牵引铸件时能够保持直线平稳运动，相比于传统的牵引机构的引锭杆直接与驱动装置的驱动杆刚性连接，传统的引锭杆容易受到来自驱动装置的机械振动，而本申请可以将机械振动隔离在加重块与托架的接触处，从而避免机械振动传递给铸件，以降低机械振动对铸件质量的影响；

二、现有牵引装置中，引锭杆与驱动装置的驱动杆刚性连接，当做牵引运动时，引锭杆与被牵引物连接，启动电机，驱动驱动杆向下运动时，此时，引锭杆会受到自身重力和驱动杆驱动引锭杆向下的推动力两个作用力的影响，而本申请中，由于在托架上非固定设置有加重块，加重块与引锭杆连接，使得引锭杆不直接与托架刚性连接，当做牵引运动时，引锭杆与被牵引物连接，启动电机驱动托架向下运动时，加重块与托架处于非接触的状态，加重块和引锭杆只受到重力作用，这时加重块和引锭杆只受到重力，相比于现有牵引装置的引锭杆会受到自身重力和驱动杆驱动引锭杆向下的推动力两个作用力，本申请的牵引装置的加重块和引锭杆受到的作用力更小，托架向下运动对引锭杆产生的加速度较小，使得引锭杆向下运动的速度不会很快发生变化，可以避免了速度很快变化时瞬间冲击的产生，防止了瞬间冲击对铸件质量的影响；

三、传统的牵引装置在电机突然停止时，会立即停止驱动装置，进而使得驱动杆不再移动，使得与驱动杆刚性连接的引锭杆的速度骤然变为零，而本申请中，电机突然停止时，丝杆停止运动，丝杆螺母和托架也会立即停止向下运动，由于加重块与托架处于非接触的状态，导致加重块在下落过程无法立刻得到来自托架的与加重块重力相等的支撑力，而加重块和引锭杆会受到向下的重力和来自托架逐渐增大的向上支撑力，速度缓慢减小，相比于传统牵引装置的引锭杆的速度骤然变为零，同样本申请的引锭杆可以避免了速度很快变化时瞬间冲击的产生，防止了瞬间冲击对铸件质量的影响；

四、通过牵引丝杆和丝杆螺母的设置可以更为精准地控制引锭杆的牵引速度，可以根据实际需要对引锭杆的牵引速度进行调节。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种牵引机构的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的编码器的局部放大图；

图3为本申请实施例提供的安装板的立体结构示意图；

图4为本申请实施例提供的丝杆螺母的立体结构示意图；

图5为本申请实施例提供的销接座的立体结构示意图；

图6为本申请实施例提供的固定环的立体结构示意图；

图7为本申请实施例提供的托架的立体结构示意图；

图8为本申请实施例提供的牵引机构安装到连铸装置上的示意图。

图中：

1为底座、2为电机、3为牵引丝杆、31为丝杆螺母、4为引锭杆、5为托架、51为托板、52为第一连接板、53为加强板、6为加重块、7为安装板、71为夹持柱、72为销接座、73为第二连接板、8为滑杆、9为编码器、91为转轮、92为固定环、93为连接件、94为锁紧件。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

传统的牵引装置的引锭杆与驱动杆刚性连接，在拉铸时，拉拔辊牵引机构的驱动装置会通过驱动杆带动引锭杆移动，使得引锭杆将铸坯从坩埚中拉出，然后铸坯凝固成的铸件会穿过辊轮，接着通过辊轮直接压紧铸件，最后靠摩擦力牵引铸件；这样牵引机的机械振动不可避免地传递给铸件，并被铸件放大，导致铸件表面不平直，从而影响铸件质量。而本申请提供了一种牵引机构，有效地解决现有技术存在机械振动容易影响铸件质量的技术问题，以保证牵引机构运动平稳，以降低振动对铸件质量的影响。

请参考图1-图7，本申请实施例提供了一种牵引机构，包括底座1、电机2、牵引丝杆3、引锭杆4、托架5和加重块6；牵引丝杆3转动安装于底座1上，牵引丝杆3活动套设有丝杆螺母31，托架5与丝杆螺母31固定连接；加重块6设置在托架5上，加重块6与托架5非固定连接，引锭杆4与加重块6连接，引锭杆4和牵引丝杆3均竖直设置；电机2安装于底座1上，电机2驱使牵引丝杆3转动，使得丝杆螺母31沿牵引丝杆3上下移动，进而带动托架5沿牵引丝杆3上下移动。

更具体地说，加重块6的重量的最佳选取范围在5kg-15kg之间，拉铸丝等直径较细的铸件时加重块6的重量为5kg就可以，拉铸大直径的杆件时至少8kg，一般不超过15kg，而如果加重块6太重，加重块6的下落带来的拉力可能会对坩埚造成损坏。

本申请可以用于对铸件进行牵引，也可以用于其他领域的牵引作业中，特别可以用于牵引物体时需要运动平稳少振动的作业中，本申请不再一一赘述。

当本申请用于对热型连铸装置进行牵引铸件时，与现有技术相比，本申请的有益效果是：

(1)本申请通过电机2驱使牵引丝杆3转动，使得丝杆螺母31和托架5沿牵引丝杆3的长度方向上下移动，而设置在托架5上的加重块6也会沿着竖直方向上下移动，进而带动引锭杆4沿着竖直方向上下移动，从而实现引锭杆4牵引铸件的目的；由于加重块6的重量大，在竖直方向移动时，外来的振动不易对加重块6产生左右的摇晃，从而保证了引锭杆4牵引铸件时能够保持直线平稳运动，相比于传统的牵引机构的引锭杆4直接与驱动装置的驱动杆刚性连接，传统的引锭杆4容易受到来自驱动装置的机械振动，而本申请可以将机械振动隔离在加重块6与托架5的接触处，从而避免机械振动传递给铸件，以降低机械振动对铸件质量的影响；

(2)现有牵引装置中，引锭杆4与驱动装置的驱动杆刚性连接，当做牵引运动时，引锭杆4与被牵引物连接，启动电机，驱动驱动杆向下运动时，此时，引锭杆4会受到自身重力和驱动杆驱动引锭杆4向下的推动力两个作用力的影响，而本申请中，由于在托架5上非固定设置有加重块6，加重块6与引锭杆4连接，使得引锭杆4不直接与托架5刚性连接，当做牵引运动时，引锭杆4与被牵引物连接，启动电机驱动托架5向下运动时，加重块6与托架5处于非接触的状态，加重块6和引锭杆4只受到重力作用，这时加重块6和引锭杆4只受到重力，相比于现有牵引装置的引锭杆4会受到自身重力和驱动杆驱动引锭杆4向下的推动力两个作用力，本申请的牵引装置的加重块6和引锭杆4受到的作用力更小，托架5向下运动对引锭杆4产生的加速度较小，使得引锭杆4向下运动的速度不会很快发生变化，可以避免了速度很快变化时瞬间冲击的产生，防止了瞬间冲击对铸件质量的影响；

(3)传统的牵引装置在电机突然停止时，会立即停止驱动装置，进而使得驱动杆不再移动，使得与驱动杆刚性连接的引锭杆4的速度骤然变为零，而本申请中，电机突然停止时，丝杆停止运动，丝杆螺母和托架5也会立即停止向下运动，由于加重块6与托架5处于非接触的状态，导致加重块6在下落过程无法立刻得到来自托架5的与加重块6重力相等的支撑力，而加重块6和引锭杆4会受到向下的重力和来自托架5逐渐增大的向上支撑力，速度缓慢减小，相比于传统牵引装置的引锭杆4的速度骤然变为零，同样本申请的引锭杆4可以避免了速度很快变化时瞬间冲击的产生，防止了瞬间冲击对铸件质量的影响

(4)通过牵引丝杆和丝杆螺母的设置可以更为精准地控制引锭杆4的牵引速度，可以根据实际需要对引锭杆4的牵引速度进行调节。

另外，本申请还发现传统的辊轮牵引机构除了具有传导机械振动给铸件的缺点外，还具有在铸件在连铸过程中产生的较大的波纹状弯曲时或者铸件的截面形状复杂时，铸件难以通过辊轮，容易导致连铸的中断的缺点。而本申请采用竖直平移牵引的方式，可以实现对复杂形状的铸件的牵引，避免了铸件难以通过辊轮，容易导致连铸的中断的发生。

进一步地，在本实施例中，电机2与牵引丝杆3之间可以采用皮带传动连接，也可以采用齿轮传动连接。采用皮带传动连接或者齿轮传动连接，均具有传动平稳的优点，可以保证牵引丝杆3能够进行相对平稳匀速的转动，从而可以保证丝杆螺母31沿牵引丝杆3进行相对平稳匀速的移动。

更具体的说，牵引丝杆3通过两个轴承座转动安装于底座1上，并且轴承座采用垫片对轴承座垫高，使得牵引丝杆3与底座1之间具有足够的距离，以方便在牵引丝杆3上安装皮带轮或齿轮。当电机2与牵引丝杆3之间采用皮带传动连接，如图1所示，电机2的转轴设有第一皮带轮，牵引丝杆3的第一端设有第二皮带轮，第一皮带轮与第二皮带轮通过皮带传动连接；采用皮带传动具有结构简单、传动平稳无噪音和使用维护方便的优点。当电机2与牵引丝杆3之间采用齿轮传动连接，电机2的转轴设有第一齿轮，牵引丝杆3的第一端设有第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合传动连接；采用齿轮传动具有传动平稳、易控制速度、传递的功率和速度范围较大的优点。

进一步地，在本实施例中，如图1所示，还包括安装板7，安装板7与托架5连接。单一丝杆螺母31上不易安装外部部件，而通过与丝杆螺母31固定连接的安装板7，可以方便工作人员将托架5(或其他部件)安装到安装板7，从而更容易实现托架5(或其他部件)与丝杆螺母31之间的固定连接，使得丝杆螺母31、安装板7和托架5(或其他部件)之间固定为一整体并可以沿牵引丝杆3的长度方向上下移动。

如图2所示，丝杆螺母31的两侧均设有凹槽，安装板7设有两个相互平行的夹持柱71，两个夹持柱71通过凹槽夹持丝杆螺母31，使得安装板7随丝杆螺母31移动。通过采用两个夹持柱71穿过丝杆螺母31的凹槽夹持丝杆螺母31来完成安装板7与丝杆螺母31的固接，相比于安装板7直接与丝杆螺母31连接，可以为安装板7提供两个位于不同位置与丝杆螺母31的连接部，并且两个连接部均匀分布于丝杆螺母31的两侧，从而提高了安装板7和丝杆螺母31之间的连接稳定性。如图3和图4，丝杆螺母31侧壁的凹槽与夹持柱71相匹配，可以起到一定程度限制安装板7在移动过程中上下晃动的作用，保证了安装板7运动的平稳性。

进一步地，在本实施例中，请参阅图1，安装板7抵接于底座1，更具体地说，安装板7朝向底座1的侧面完全抵靠在底座1朝向安装板7的侧面上。由于丝杆螺母31在没有限制的情况下，容易随着牵引丝杆3转动而转动，而安装板7抵接安装于底座1上可以限制丝杆螺母31的转动，可以保证丝杆螺母31能够沿牵引丝杆3的长度方向作直线运动。

另外，安装板7除了可以抵接于底座1外，还可以在底座1朝向安装板7的侧面安装有与牵引丝杆3平行的滑轨，安装板7上设有与滑轨相适配的滑块，通过滑块和滑轨的设置，同样可以限制了丝杆螺母31的转动，保证了丝杆螺母31在牵引丝杆3上能够正常运动。

进一步地，在本实施例中，请参阅图2，还包括滑杆8和编码器9；滑杆8安装于底座1上，滑杆8与牵引丝杆3平行；编码器9的转轴设有转轮91，转轮91的圆周侧壁抵接于滑杆8；编码器9与安装板7连接，使得编码器9随丝杆螺母31上下移动，进而使得转轮91沿滑杆8的长度方向滚动。通过电机2驱使牵引丝杆3转动，使得丝杆螺母31沿牵引丝杆3上下移动，从而带动安装板7和编码器9等整体上下移动，进而使得编码器9的转轮91可以沿滑杆8的长度方向滚动。由于编码器9的转轮91每转一圈会向速度显示器发送脉冲信号，速度显示器通过记录单位时间的脉冲数量得到转轮91的转速，通过转换后可以显示丝杆螺母31上下平移的速度，也就是拉铸的牵引速度。通过编码器9的设置可以方便工作人员观察拉铸的牵引速度，并且通过电机2的转速调节器来控制电机2的转速，进而控制牵引丝杆3的转速，从而方便工作人员根据实际需要来调节牵引速度的大小。

进一步地，在本实施例中，请参阅图2，安装板7上设有销接座72，编码器9套设有固定环92，固定环92设有与销接座72销接的连接件93。采用销接的编码器9和安装板7，可以使得编码器9和固定环92一起绕着销接座72转动，方便工作人员调节编码器9的位置，进而可以调节转轮91与滑杆8之间的距离，可以保证转轮91能够沿滑杆8滚动。

更具体地说，如图5所示，销接座72通过螺栓与安装板7固定连接，如图6所示，固定环92设有两个对称设置的连接件93，通过连接件93和销接座72可以实现固定环92和安装板7之间的销接连接。

进一步地，在本实施例中，请参阅图6，固定环92的侧壁设有开口，固定环92在开口的两侧均设有锁紧件94。开口的设置可以方便增大固定环92的内部空间大小，方便编码器9从固定环92中塞进或者拔出；通过螺栓紧固两个锁紧件94，使得两个锁紧件94之间的距离变小，也就是开口的宽度变小，进而缩小固定环92的内部空间，完成对编码器9的固定。

进一步地，在本实施例中，请参阅图1和图7，托架5包括相互连接的托板51和第一连接板52，托板51和第一连接板52异面连接，加重块6设置在托板51上，加重块6与托板51非固定连接；安装板7设有第二连接板73，安装板7和第二连接板73异面连接，第一连接板52和第二连接板73通过螺栓固定连接，使得托架5随丝杆螺母31上下移动。更具体地说，最优选是托板51和第一连接板52异面垂直连接，安装板7和第二连接板73异面连接，使得托板51垂直于引锭杆4，可以方便托板51更好地支撑住加重块6和引锭杆4，进而可以保证加重块6和引锭杆4进行竖直直线运动，从而保证引锭杆4对铸件的牵引效果。

进一步地，在本实施例中，请参阅图1和图7，托架5设有加强板53，加强板53的第一端与托板51的底部连接，加强板53的第二端与第一连接板52连接。加强板53可以加强第一连接板52和托板51之间的连接强度，方便托架5更好地支撑住加重块6和引锭杆4。

请参阅图8，图8为牵引机构安装到连铸装置上的示意图，底座1通过焊接、螺栓或者其他固定方式固定于连铸装置的支撑架上，引锭杆4位于铸坯出口的正下方。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。