结晶器液面标定装置的制作方法

本实用新型涉及冶金设备技术领域，特别是涉及一种结晶器液面标定装置。

背景技术：

随着连铸开浇的自动化程度越来越高，现场都是通过仪表装置来监控钢水在结晶器内的实际液面，以便稳定的进行生产。连铸结晶器的铜管都有一定的使用寿命，当时间到达时，必须更换新的结晶器，就意味着必须重新标定结晶器的液面参数，此时就需通过液面标定装置，将标定块缓慢放入结晶器铜管内，模拟钢水在结晶器铜管内缓慢下降，以此获得所需的参数，避免钢水在结晶器中溢出。现有技术中人工手动吊着标定块在结晶器内上下移动，进行标定，一方面存在安全隐患，另一方面人工操作劳动强度高，效率低。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种结晶器液面标定装置，用以模拟钢水在结晶器铜管内缓慢下降，以获得精确的参数，实现标定。

本实用新型解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种结晶器液面标定装置，包括支架、底板、操作手柄、钢丝绳和标定块，所述支架包括第一连接杆和与所述第一连接杆的两端连接以支撑所述第一连接杆的两个立柱，所述两个立柱底部固定在所述底板上，所述第一连接杆一端连接操作手柄，另一端设有锁定机构，所述钢丝绳一端与所述第一连接杆固定连接，另一端与所述标定块固定连接，所述标定块下方的所述底板上设有使所述标定块能够自由通过的第三通孔；

使用时，转动操作手柄带动第一连接杆转动，使钢丝绳缠绕在第一连接杆上或从第一连接杆上绕开，实现标定块的上升或下降。

当标定完一个结晶器后，需要通过移动标定装置到另一个结晶器的上方，在移动过程中，由于标定块被吊起在最高位置，在重力作用下存在下落的趋势，为了使移动过程中标定块保持稳定，在该标定装置上设置锁定机构，具体的，所述锁定机构包括齿轮卡块和标准齿轮，所述标准齿轮焊接在所述第一连接杆的另一端，位置与所述操作手柄相对设置，所述齿轮卡块转动连接在所述标准齿轮上方的立柱上，且通过转动所述齿轮卡块可使所述齿轮卡块插入所述标准齿轮的齿槽内，卡住标准齿轮。

进一步，为了提高齿轮卡块的稳定性，还包括第二连接杆，所述第二连接杆两端分别与两立柱连接，且所述第二连接杆位于所述第一连接杆的上方，所述齿轮卡块固定连接在所述第二连接杆靠近所述标准齿轮的一端。将齿轮卡块安装在第二连接杆上。

优选的，所述齿轮卡块为偏心锥形卡块，齿轮卡块的轴心一侧为扇形，与扇形相对的一侧为锥形，形成偏心锥形卡块，且所述齿轮卡块和标准齿轮之间满足以下关系：b+r＜D＜a+r，其中，D为齿轮卡块和标准齿轮的中心距，a为齿轮卡块的轴心到锥形部分顶端的距离，b为齿轮卡块的扇形的半径，r为标准齿轮的齿顶圆半径。通过齿轮卡块与标准齿轮之间的位置和尺寸进行锁定，使结构更加简单，且稳定性好。

进一步，所述立柱上端设有用于安装第一连接杆的第一通孔以及用以安装第二连接杆的第二通孔，第二通孔位于第一通孔的上方，所述第一连接杆的两端分别从第一通孔内穿过，所述第二连接杆两端分别从第二通孔内穿过。

进一步，所述第一连接杆上焊接有螺母，所述钢丝绳一端穿过螺母通过卡扣固定；所述标定块上设有连接件，所述钢丝绳另一端通过卡扣固定在所述连接件上。

工作过程：

使用时，操作人员转动操作手柄，使第一连接杆转动，使钢丝绳缠绕在第一连接杆上或从第一连接杆上绕开，从而实现标定块在结晶器内的上升或下降，结晶器的壁上设有感应的传感器，传感器与外部的二次测量仪表通过线缆连接，标定块的高度模拟了结晶器内钢水液面的高度，标定块的不同高度传感器输出不同的信号，二次仪表通过传感器的输出信号，可以准确的确定标定块的位置，实现结晶器的标定，在实际生产中，二次仪表通过已经标定的数值，可以准确监控钢水液面的高度；

同时，由于标准齿轮固定在第一连接杆上，所以标准齿轮随同第一连接杆同步转动，当进行标定时，手动转动齿轮卡块，使齿轮卡块的扇形一侧靠近标准齿轮，由于b+r＜D，因此，标准齿轮可以顺利通过；当需要将标定块固定避免因重力下降时，将齿轮卡块的锥形端插入标准齿轮的齿槽内，由于D＜a+r，因此，齿轮卡块与标准齿轮之间锁死，标定块无法下降，实现位置的锁定。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种结晶器液面标定装置，采用该装置将标定块缓慢放入结晶器铜管内，模拟钢水在结晶器铜管内缓慢下降，以此获得所需的参数，避免工人受到人身伤害和设备的损坏，同时也减轻了工人的劳动强度，提高了作业效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型最佳实施例的结构示意图；

图2是锁定机构的锁定状态示意图。

图中：1、操作手柄，2、立柱，3、螺母，4、第二连接杆，5、第一连接杆，6、钢丝绳，7、连接件，8、标定块，9、底板，10、齿轮卡块，11、标准齿轮，12、结晶器。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1-图2所示，本实用新型的一种结晶器液面标定装置，包括支架、底板9、操作手柄1、钢丝绳6和标定块8，所述支架包括第一连接杆5、第二连接杆4以及用以支撑所述第一连接杆5和第二连接杆4的两个立柱2，每个立柱2上端设有用于安装第一连接杆5的第一通孔以及用以安装第二连接杆4的第二通孔，第二通孔位于第一通孔的上方，所述第一连接杆5的两端分别从第一通孔内穿过与两个立柱2连接，所述第二连接杆4两端分别从第二通孔内穿过与两个立柱2连接，且第一连接杆5与第二连接杆4平行设置。本实施例中，第一通孔的直径为22mm，第二通孔的直径为12mm，第二连接杆4一端穿过第二通孔后用M12的六角螺母3固定，另一端穿过第二通孔后装有齿轮卡块10，齿轮卡块10转动连接在第二连接杆4上，外侧采用M12的六角螺母3固定，齿轮卡块10可以灵活转动。

所述两个立柱2底部焊接固定在所述底板9两侧的中间位置上，底板9采用厚度为5mm的钢板，中间开设第三通孔，尺寸为350*350mm，当底板9放置在结晶器12上，标定块8可通过底板9中间的第三通孔放入结晶器12内。

所述第一连接杆5一端连接操作手柄1，另一端设有锁定机构，所述锁定机构包括齿轮卡块10和标准齿轮11，所述标准齿轮11焊接在所述第一连接杆5的另一端，位置与所述操作手柄1相对设置，所述齿轮卡块10转动连接在所述标准齿轮11上方的立柱2上的第二连接杆4上，且通过转动所述齿轮卡块10可使所述齿轮卡块10插入所述标准齿轮11的齿槽内，卡住标准齿轮11。

所述第一连接杆5上焊接有螺母3，所述钢丝绳6一端穿过螺母3通过卡扣固定在所述第一连接杆5上，所述标定块8上设有连接件7，连接件7呈拱形，所述钢丝绳6另一端穿过连接件7，通过卡扣固定在所述连接件7上。标定块8为实心钢坯块，标定块8的大小根据结晶器12的尺寸进行选择，例如：结晶器12断面为220*260时标定块8大小为215*255*190，结晶器12断面为160*160时标定块8大小为155*155*190。

优选的，所述齿轮卡块10为偏心锥形卡块，齿轮卡块10的轴心一侧为扇形，与扇形相对的一侧为锥形，形成偏心锥形卡块，且所述齿轮卡块10和标准齿轮11之间满足以下关系：b+r＜D＜a+r，其中，D为齿轮卡块10和标准齿轮11的中心距，a为齿轮卡块10的轴心到锥形部分顶端的距离，b为齿轮卡块10的扇形的半径，r为标准齿轮11的齿顶圆半径。通过齿轮卡块10与标准齿轮11之间的位置和尺寸进行锁定，使结构更加简单，且稳定性好。本实施例中标准齿轮11为直径90mm的齿轮。

工作过程：

使用时，首先将整个装置放置在结晶器12的开口上方，并调整标定装置的位置，使标定块8位于底板9上通孔的正上方；操作人员转动操作手柄1，使第一连接杆5转动，使钢丝绳6缠绕在第一连接杆5上或从第一连接杆5上绕开，从而实现标定块8在结晶器12内的上升或下降，结晶器12的壁上设有感应的传感器，传感器与外部的二次测量仪表通过线缆连接，标定块8的高度模拟了结晶器12内钢水液面的高度，标定块8的不同高度传感器输出不同的信号，二次仪表通过传感器的输出信号，可以准确的确定标定块8的位置，实现结晶器12的标定，在实际生产中，二次仪表通过已经标定的数值，可以准确监控钢水液面的高度；

同时，如图2所示，以操作手柄1顺时针旋转为提升标定块8，逆时针旋转为下降标定块8为例进行说明，由于标准齿轮11固定在第一连接杆5上，所以标准齿轮11随同第一连接杆5同步转动，当进行标定时，手动逆时针转动齿轮卡块10，使齿轮卡块10的扇形一侧靠近标准齿轮11，由于b+r＜D，因此，逆时针转动操作手柄1，标定块8下降，标准齿轮11可以顺利通过；当标定完成后，顺时针旋转操作手柄1，将标定块8提升至最大高度，需要将标定块8固定避免因重力下降时，此时，顺时针旋转齿轮卡块10，将齿轮卡块10的锥形端插入标准齿轮11的齿槽内，由于D＜a+r，因此，当齿轮卡块10转动到最大的极限位置时，只能逆时针转动，而无法瞬时针转动，而此时，标准齿轮11的转动趋势是逆时针，因此，齿轮卡块10与标准齿轮11之间锁死，标定块8无法下降，实现位置的锁定。

图2中实线箭头表示齿轮卡块10的转动方向；虚线箭头表示在重力作用下标准齿轮11的转动趋势。在图2中位置标准齿轮11具有顺时针的转动趋势，且齿轮卡块10只能顺势针转动，因此，二者之间卡住，当旋转手柄的旋转方向改变时，也可以使齿轮卡块10卡在标准齿轮11的中心的后侧。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本实用新型的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。