一种快换浸入式水口钢壳安装装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种快换浸入式水口钢壳安装装置，由支撑架和定位架两部分组合而成，定位架组装在支撑架内，定位架携带快换浸入式水口相对于支撑架上下垂直移动。优点是：在快换面铣磨加工之前，先安装钢壳，烘干耐火泥后，再进行施釉操作，最后以钢壳的底面为基准进行快换面铣磨加工；保证加工后的快换面与浸入式水口浇钢通道的垂直度；由于将铣面加工放到最后工序，可避免加工完毕的快换面被其它操作环节污损和损伤。
【专利说明】
_种快换浸入式水口钢壳安装装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种快换浸入式水口的生产工艺装备，尤其涉及一种连铸用快换浸入式水口钢壳安装装置。
【背景技术】
[0002]快换浸入式水口是钢铁连铸生产过程中最广泛使用的保护浇注耐火制品，它与专门设计的快换机构配套使用，对已经达到使用寿命的浸入式水口进行在线快速更换，提高生产效率。快换时，新浸入式水口从快换机构内的备用位置在快换机构导向槽内由液压驱使滑动到浇铸位，将待更换的浸入式水口挤离浇铸位，在不需完全停浇的情况下完成浸入式水口的快速更换。快换后，液态钢水经由新浸入式水口的浇钢通道和浸入式水口下方的流出孔被继续输送至结晶器。为保证新换上的浸入式水口与中间包上水口的浇钢通道顺畅、严密、准确的对接，中间包上水口和浸入式水口的对接面都制作成具有一定厚度和良好耐磨性的平滑的板面(其上表面称为快换面)，板面上有浇钢通道的孔口。为使浸入式水口在快换机构的导向槽内顺利平稳的滑行，浸入式水口快换板面的四周及其延伸至下方本体的一小段外壁都包套在一个整体冲压成型的钢壳内，钢壳包裹着浸入式水口在快换机构的导向槽中滑动，同时起着对浸入式水口的保护和支撑作用。
[0003]浸入式水口的快换板面通常是矩形，板面上的孔口与浸入式水口本体浇钢通道直线联通。快换面必须具有良好的耐磨性，以保证板面间相对滑动时快换面不被划伤;必须具有良好的平整度，以保证上下两个快换面接触时的严密性;必须具有良好的光滑性，以减少滑动时的阻力；除以上要求之外，很重要的一点是快换面的平面必须与浸入式水口浇钢通道的轴线垂直，以保证快换后的浸入式水口垂直插入结晶器，不产生歪斜，从而使钢水由浸入式水口流入结晶器时不产生偏流现象，影响结晶器内的流场以及连铸坯的质量。
[0004]快换面通常是采用磨床在产品烧成后对快换板面的上表面进行铣磨加工。将浸入式水口置于磨床上，使快换板面的底面座稳在磨床的水平支架上，利用磨床的磨盘将快换板面的上表面铣磨成平整光滑的快换面。由于磨床的磨盘平面与磨床的水平支架是平行的，为使加工后的快换面与浸入式水口浇钢通道的轴线垂直，必须使快换板面的底面与浸入式水口浇钢通道的轴线相垂直。
[0005]钢壳的安装是快换浸入式水口制作过程中的重要一环，将冲压成一定形状的上下敞口的钢壳套在浸入式水口快换板面的四周，将具有一定稀稠度的耐火泥填充于钢壳与浸入式水口之间的间隙并挤压牢固，烘干后耐火泥将钢壳与浸入式水口固定粘接成一个整体。钢壳安装时，必须保证钢壳的两条对边与浸入式水口下端的两个流出孔中心的连线严格平行，不能有扭角，以使钢液流出流出孔时，射流平行于结晶器两个宽面。钢壳的中心必须与快换面上浇钢通道孔口的中心重合。安装完毕后，带有钢壳的快换板面四周的厚度应该一致。
[0006]为满足以上要求，快换浸入式水口的生产与装配通常按以下程序进行，等静压成型出带有快换板面的浸入式水口毛坯，烧成后将浸入式水口的外形用车床加工至图纸尺寸，同时对快换板面按尺寸切方，对底面进行车加工，使其所在平面与浸入式水口浇钢通道的轴线垂直。然后，将浸入式水口置于磨床上，使快换板面的底面坐于磨床的水平支架上，利用磨床的磨盘将快换板面的上表面铣磨成平整光滑的快换面。快换面加工完成后，进行钢壳的安装、耐火泥烘干、浸入式水口内外表面施以防氧化釉料、干燥后包耐火棉装箱。这种先铣磨快换面后安装钢壳的优点是，利用车床的精度可较好的控制快换面与浸入式水口浇钢通道的垂直度。然而其缺点表现在，一是已经加工好的快换面在后面的钢壳安装、施釉等生产操作中很容易被污损或破坏。例如，安装钢壳时经常发生已经加工好的快换面被耐火泥污损，涂敷防氧化釉料时快换面被釉料污损，清理这些污损费时费力，其次，产品在工序间转运时，已加工好的快换面有时会发生意外损伤，无法修复。二是钢壳安装时，钢壳与快换面上浇钢通道孔口的同心度不好控制，三是安装时，钢壳两个对边与浸入式水口下方两个流出孔中心连线的平行度不好控制。
【实用新型内容】
[0007]为克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种快换浸入式水口钢壳安装装置，在快换面铣磨加工之前，利用本装置先安装钢壳，烘干耐火泥后，即进行施釉操作，最后以钢壳的底面为基准进行快换面铣磨加工;利用本装置所安装的钢壳，既保证加工后的快换面与浸入式水口浇钢通道的垂直度，也保证安装后矩形钢壳的两个对边与流出孔中心连线的平行度，和钢壳中心与快换面上浇钢通道孔口中心的同心度；由于将铣面加工放到最后工序，也能避免加工完毕的快换面被其它操作环节污损和损伤。
[0008]为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现:
[0009]一种快换浸入式水口钢壳安装装置，由支撑架和定位架两部分组合而成，定位架组装在支撑架内，定位架携带快换浸入式水口相对于支撑架上下垂直移动;具体结构为:
[0010]所述支撑架包括底板、两个对称的侧支撑板、上面板、导向定位套、齿轮、卡销，两个侧支撑板与上面板和底板垂直固定;底板上对称的固定有两个导向定位套，用于定位架的固定及定位架上下移动时的垂直限位;侧支撑板上安装有齿轮、升降摇柄及卡销，齿轮设置在侧支撑板的内侧及外侧;所述上面板上设有单面开口的矩形安装口，用于浸入式水口钢壳的安装以及安装完毕浸入式水口取下;所述矩形安装口的四周固定有四个定位条，其中三个钢壳定位条由螺丝固定在上面板上，一个活动定位条通过卡槽定位在矩形安装口的开口侧；四个定位条围成的矩形的边长与钢壳的边长相等，四个定位条所围成的矩形的中心与底板中心的连线垂直于上面板和底板;上面板的两侧对称开有导向定位孔，可使定位架在导向定位孔内上下移动;所述两个导向定位孔的中心与底板上相对应的导向定位套中心的连线与上面板、底板垂直;所述两个导向定位孔中心的水平连线、活动定位条的水平轴线、底板上两个导向定位套中心的水平连线互相平行；
[0011]所述的定位架包括水口底座、流出孔定位销、两个平行的立柱、横梁、压盖、压盖摇柄，水口底座为一直角U型结构，侧边对称的开有两个用于穿插流出孔定位销的定位孔;流出孔定位销的直径小于快换浸入式水口流出孔的宽度；水口底座下表面固定有两个导向柱，用以插入底板上导向定位套之中；钢壳安装过程中，快换浸入式水口的底部坐在水口底座上;两个平行的立柱分别通过螺丝与水口底座的侧边连接固定;两个立柱表面分别固定有直条齿，所述直条齿与齿轮相啮合;立柱的上端通过螺栓固定有横梁;所述横梁的轴线、活动定位条的轴线、流出孔定位销的轴线相互平行;所述横梁的中心通过螺纹连接有压盖摇柄;所述压盖为T形结构，其小头与快换浸入水口快换面中心孔插接，其大头坐在快换面上;压盖摇柄底端抵靠在压盖上表面的中心。
[0012]若快换浸入式水口设有底孔，所述的水口底座的中心固定有底孔定位销，底孔定位销外径小于快换浸入式水口的底孔直径，放置水口时将底孔定位销插入快换浸入式水口的底孔内；若快换浸入式水口没有底孔，快换浸入式水口底面的中心与水口底座的中心重入口 ο
[0013]所述的两个侧支撑板上有开口。
[0014]所述的压盖摇柄的下端为一球面，压盖上表面的中心设有与压盖摇柄下端相匹配的球面下凹。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0016]装置整体结构合理，配合精确可实现准确定位;在快换面铣磨加工之前，先安装钢壳，烘干耐火泥后，再进行施釉操作，最后以钢壳的底面为基准进行快换面铣磨加工;既能保证加工后的快换面与浸入式水口浇钢通道的垂直度，也能保证安装后钢壳的两个对边与流出孔中心连线的平行度和钢壳中心与快换面上中心孔的同心度；由于将铣面加工放到最后工序，也可避免加工完毕的快换面被其它操作环节污损和损伤。
【附图说明】
[0017]图1是快换浸入式水口钢壳安装装置立体示意图。
[0018]图2是支撑架的立体示意图。
[0019]图3是定位架的立体示意图。
[0020]图4是压盖、横梁、压盖摇柄的连接示意图。
[0021 ]图5是待安装钢壳的快换浸入式水口的示意图。
[0022]图6是快换浸入式水口在快换浸入式水口钢壳安装装置中安装钢壳的示意图。
[0023]图中:1_支撑架2-定位架3-浸入式水口4-上面板5-导向定位孔6_卡槽7_卡销8-齿轮9-升降摇柄10-开口 11-底板12-钢壳定位条13-活动定位条14-矩形安装口 15-侧支撑板16-导向定位套17-压盖摇柄18-横梁19-直条齿20-侧面21-水口底座22-导向柱23-直线24-螺栓25-压盖26-立柱27-流出孔定位销28-定位孔29-底座平面30-底孔定位销31-球面下凹32-中心孔33-快换板面34-钢壳35-浸入式水口流出孔36-轴线37-快换面38-间隙39- 40-连线。
【具体实施方式】
[0024]下面结合说明书附图对本实用新型进行详细地描述，但是应该指出本实用新型的实施不限于以下的实施方式。
[0025]见图1-图6，快换浸入式水口钢壳安装装置，由支撑架I和定位架2两部分组合而成，定位架2组装在支撑架I内，用于固定快换浸入式水口 3，使快换浸入式水口 3浇钢通道的竖直轴线36与钢壳底平面垂直，使快换浸入式水口流出孔35中心的水平连线40与钢壳34两个对边平行，定位架2可携带快换浸入式水口 3相对于支撑架I上下垂直移动。
[0026]具体结构为:
[0027]支撑架I包括底板11、两个对称的侧支撑板15、上面板4;底板11上靠近两个侧支撑板15的位置分别对称的固定两个导向定位套16，用于定位架2的安装及其上下垂直移动时的导向限位;两个侧支撑板15上有开口 10，是留给定位架2上下移动时的空间；侧支撑板15上安装有齿轮8、升降摇柄9及卡销7，设置在侧支撑板15外部的齿轮8用于定位，设置在两个侧支撑板15之间的齿轮8用以与直条齿19相啮合，实现定位架2的升降;上面板4上有一个单面敞开的矩形安装口 14，用于快换浸入式水口 3安装钢壳34时的推入和取下;矩形安装口 14的四周分别装有四个定位条，其中三个钢壳定位条12由螺丝固定在上面板4上，敞口侧的活动定位条13通过卡槽6定位；四个定位条所围成的矩形边长与钢壳34相对应的边长相等，四个定位条所围成的矩形的中心与底板11中心的连线垂直于上面板4和底板11;上面板4的两侧分别对称的开有导向定位孔5，可使定位架2在导向定位孔5内上下移动；导向定位孔5的中心与底板11上对应的导向定位套16中心的竖直连线与上面板4和底板11垂直;两个导向定位孔5中心的水平连线、活动定位条13的水平轴线、两个导向定位套16中心的水平连线彼此互相平行。
[0028]定位架2包括水口底座21、流出孔定位销27、两个平行的立柱26、上部的横梁18、以及压盖25，水口底座21为一整体直角U型结构，包括水口底座平面29和水口底座两个侧面20;两个侧面20上对称的开有两个定位孔28，两个定位孔28中心的连线平行于活动定位条13的水平轴线;流出孔定位销27与快换浸入式水口流出孔35相匹配，钢壳34安装时流出孔定位销27穿过两个定位孔28和快换浸入式水口流出孔35，以保证浸入式水口流出孔35的轴线与活动定位条13的轴线平行;水口底座21下表面固定有两个导向柱22，可插入导向定位套16内并上下移动；钢壳34安装过程中，快换浸入式水口 3的底部坐在水口底座平面29上；对于底部有孔的快换浸入式水口，可在水口底座平面29上的中心处固定一个底孔定位销30，使其与快换浸入式水口的底孔相匹配，放置浸入式水口 3时将底孔定位销30插入快换浸入式水口的底孔内，用于限定快换浸入式水口3的左右位置;对于没有底孔的快换浸入式水口 3，可使快换浸入式水口 3底面的中心与水口底座平面29的中心重合;两个平行立柱26分别通过螺丝与水口底座21的两个侧面20连接固定;两个立柱26的表面分别固定有直条齿29，与齿轮8相啮合;立柱26的上端安装有横梁18，通过螺栓24固在立柱26的上部;横梁18的水平轴线、流出孔定位销27的轴线、活动定位条13的水平轴线相互平行;横梁18的中心开有孔，孔内有螺纹并配合有压盖摇柄17，压盖摇柄17的下端为一球面;压盖25为T型结构，其小头直径略小于快换浸入水口快换面37上中心孔32的直径，可插入快换面中心孔32内，其大头直径比快换面上中心孔32的直径大15-25mm，压在快换面37上;压盖25上表面的中心有一个球面下凹31，与压盖摇柄17下端的球面对接，旋转压盖摇柄17可通过压盖25将快换浸入式水口 3固定在定位架2之上，对于快换面中心孔32不是圆孔的情况，可按实际中心孔32的形状和尺寸进行T型压盖的设计；水口底座平面29的中心、四个定位条所围成的矩形的中心、压盖摇柄17的下端球面的中心三者连成一条直线23，该直线23垂直于上面板4;当快换浸入式水口 3坐在水口底座21上，插入流出孔定位销27，并被固定在定位架2上以后，直线23与快换浸入式水口竖直浇钢通道的轴线36重合，两个快换浸入式水口流出孔35中心的连线与钢壳34的两个对边平行。
[0029]本实用新型的操作原理以及相应的生产工艺，按正常工艺顺序进行，混料—成型—烧成，然后进行如下操作:
[0030]本体加工:对烧成后的快换浸入式水口3的毛坯进行本体部位的车加工，使其满足图纸尺寸的要求，同时对快换板面33进行切方，使快换板面33的四边与拟安装的钢壳34间留下l-2mm的泥缝间隙38。
[0031]钢壳安装:先将拟安装的钢壳34松套在快换浸入式水口的快换板面33上，将钢壳34与快换浸入式水口 3—起通过矩形安装口 14推入三个钢壳定位条12和活动定位条13所围成的矩形之内，将活动定位条13插入卡槽6，完成对钢壳34的限位;这时，钢壳34坐在四个定位条框定的上面板4上，而快换浸入式水口 3吊挂在钢壳34内；前后左右挪动或扭转快换浸入式水口 3的下端，将流出孔定位销27插入两个定位孔28并穿过浸入式水口流出孔35内腔，使快换浸入式水口流出孔35中心连线与钢壳34对边平行定位;旋转升降摇柄9，齿轮8与直条齿19相互啮合，使定位架2相对于支撑架I竖直向上移动，带动水口底座21上升，直到与快换浸入式水口 3底面相接触，并使底孔定位销30插入快换浸入式水口的底孔内(对于没有底孔的快换浸入式水口，可使快换浸入式水口底面中心与水口底座平面29的中心重合)，完成快换浸入式水口左右及前后定位;继续升起水口底座21直到浸入式水口的重量全部压在水口底座21之上;在快换面中心孔32内放入压盖25，以快换浸入式水口底面为支点，在钢壳34内前后左右轻微挪动快换浸入式水口 3的上端，并摇动压盖摇柄17使其下端落入压盖25上表面的球面下凹31，继续旋紧压盖摇柄，完成快换浸入式水口的固定。然后，摇动升降摇柄9，使定位架2相对支撑架I进一步向上移动，使快换浸入式水口 3相对于钢壳34升高到适当高度，在快换板面33与钢壳34间露出足够的间隙，搬动卡销7，锁死齿轮8;顺间隙沿钢壳34四周填入耐火泥后，松开卡销7，转动升降摇柄9，使快换浸入式水口 3随定位架2整体下降，直到快换面37高出钢壳上沿3-5mm，并挤出多余耐火泥，使耐火泥完全填满快换浸入式水口3与钢壳34之间的间隙。搬动卡销7，锁死齿轮8，保持半分钟左右(20-40秒)，同时对挤出的耐火泥进行清理和勾缝;松开卡销7，旋转压盖摇柄17松开压力，并将压盖25取下，取出活动定位条13，将安装好钢壳34的快换浸入式水口 3取下，等待烘干。钢壳安装过程中，定位架2始终保持了快换浸入式水口 3浇钢通道的竖直轴线36与钢壳底平面的垂直，同时也保证了两个浸入式水口流出孔35中心的水平连线与钢壳34两个对边的平行。
[0032]烘干与施釉:将安装好钢壳34的快换浸入式水口3置于烘干窑内，按正常程序将耐火泥烘干，然后即可进行防氧化涂料的施釉操作，施釉完毕并干燥后，进入快换面37铣面加工程序。
[0033]铣快换面:将装好钢壳34的快换浸入式水口3置于磨床上，使钢壳34的底面座稳在磨床的水平支架上，由于本实用新型的装置很好地保证了安装的钢壳的底平面与快换浸入式水口浇钢通道轴线36的垂直度，而磨床的磨盘平面与磨床的水平支架是平行的，因此，铣磨加工后的快换面37与浸入式水口浇钢通道的轴线36保持垂直。同时，流出孔定位销27保证了两个浸入式水口流出孔35的中心连线与钢壳34的两个对边保持平行。
[0034]包装与装箱:快换面37铣磨加工完毕，即可进行快换浸入式水口3的包装和装箱。由于将铣面加工放到最后工序，在钢壳34安装过程、施釉过程等前道工序中可能造成的对快换面37的污损全被磨床铣磨掉，保证了快换面的完好无损，避免了对快换面进行小心而仔细清理的繁杂工作。
[0035]本实用新型装置整体结构合理，配合精确可实现准确定位;在快换面铣磨加工之前，先安装钢壳，烘干耐火泥后，再进行施釉操作，最后以钢壳的底面为基准进行快换面铣磨加工;既能保证加工后的快换面与浸入式水口浇钢通道的垂直度，也能保证安装后钢壳的两个对边与流出孔中心连线的平行度和钢壳中心与快换面上中心孔的同心度；由于将铣面加工放到最后工序，也可避免加工完毕的快换面被其它操作环节污损和损伤。
【主权项】
1.一种快换浸入式水口钢壳安装装置，其特征在于，由支撑架和定位架两部分组合而成，定位架组装在支撑架内，定位架携带快换浸入式水口相对于支撑架上下垂直移动;具体结构为: 所述支撑架包括底板、两个对称的侧支撑板、上面板、导向定位套、齿轮、卡销，两个侧支撑板与上面板和底板垂直固定;底板上对称的固定有两个导向定位套，用于定位架的固定及定位架上下移动时的垂直限位;侧支撑板上安装有齿轮、升降摇柄及卡销，齿轮设置在侧支撑板的内侧及外侧;所述上面板上设有单面开口的矩形安装口，用于浸入式水口钢壳的安装以及安装完毕浸入式水口取下;所述矩形安装口的四周固定有四个定位条，其中三个钢壳定位条由螺丝固定在上面板上，一个活动定位条通过卡槽定位在矩形安装口的开口侦L四个定位条围成的矩形的边长与钢壳的边长相等，四个定位条所围成的矩形的中心与底板中心的连线垂直于上面板和底板;上面板的两侧对称开有导向定位孔，可使定位架在导向定位孔内上下移动;所述两个导向定位孔的中心与底板上相对应的导向定位套中心的连线与上面板、底板垂直;所述两个导向定位孔中心的水平连线、活动定位条的水平轴线、底板上两个导向定位套中心的水平连线互相平行； 所述的定位架包括水口底座、流出孔定位销、两个平行的立柱、横梁、压盖、压盖摇柄，水口底座为一直角U型结构，侧边对称的开有两个用于穿插流出孔定位销的定位孔;流出孔定位销的直径小于快换浸入式水口流出孔的宽度;水口底座下表面固定有两个导向柱，用以插入底板上导向定位套之中；钢壳安装过程中，快换浸入式水口的底部坐在水口底座上；两个平行的立柱分别通过螺丝与水口底座的侧边连接固定;两个立柱表面分别固定有直条齿，所述直条齿与齿轮相啮合;立柱的上端通过螺栓固定有横梁;所述横梁的轴线、活动定位条的轴线、流出孔定位销的轴线相互平行;所述横梁的中心通过螺纹连接有压盖摇柄;所述压盖为T形结构，其小头与快换浸入水口快换面中心孔插接，其大头坐在快换面上;压盖摇柄底端抵靠在压盖上表面的中心。2.根据权利要求1所述的一种快换浸入式水口钢壳安装装置，其特征在于，若快换浸入式水口设有底孔，所述的水口底座的中心固定有底孔定位销，底孔定位销外径小于快换浸入式水口的底孔直径，放置水口时将底孔定位销插入快换浸入式水口的底孔内；若快换浸入式水口没有底孔，快换浸入式水口底面的中心与水口底座的中心重合。3.根据权利要求1所述的一种快换浸入式水口钢壳安装装置，其特征在于，所述的两个侧支撑板上有开口。4.根据权利要求1所述的一种快换浸入式水口钢壳安装装置，其特征在于，所述的压盖摇柄的下端为一球面，压盖上表面的中心设有与压盖摇柄下端相匹配的球面下凹。
【文档编号】B22D41/56GK205599914SQ201620279266
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】李波, 陈永范, 李轼保, 高玉明, 刘绍杰, 胡晓光, 徐占魁, 王仁贵, 李涛
【申请人】辽宁科技大学, 辽宁科大东方巨业高级陶瓷有限公司