本发明涉及冶金行业的连铸生产技术领域，具体为一种方坯和矩形坯共用型uv翻转装置及方法。
背景技术
冶金工艺流程中，连铸环节起着十分重要的“承上启下”的作用，一方面接收炼钢的钢水，通过结晶器等设备的作用形成连铸坯，另一方面为下一工序轧钢生产提供坯料。在与轧钢衔接过程中，往往会出现产能匹配的问题，现有的钢铁大环境，新建工程越来越少，因此要求新建轧钢生产线需要利用原有的连铸机进行匹配，尤其是型钢生产线，坯料会有很多断面，不仅仅是方坯，还有各种断面的矩形坯，在此过程中，可能会出现方形和矩形连铸坯均需下u/v翻转冷床的情况。在传统设计里，u/v翻转冷床只能翻转方形连铸坯，不能下矩形连铸坯，在这种情况下，可能会使某些钢厂在上新的生产线时捉襟见肘。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种方坯和矩形坯共用型uv翻转装置及方法，可实现方坯和矩形坯共翻的难题，具有结构简单、操作方便、冷却均匀、减少投资等优点，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种方坯和矩形坯共用型uv翻转装置，包括uv翻转冷床实体，uv翻转冷床实体内设置有偏心轮和承载托板，承载托板的上方设置有v齿和u齿，v齿与u齿保持相对运动。
优选的，所述v齿和u齿根据方坯和矩形坯断面的差异设置为相应的角度。
优选的，所述v齿和u齿的齿距根据坯料断面的要求，通过方坯和矩形坯重心高度的不同，设计出相应的齿距满足两种断面连铸坯在冷床上同时翻转的需求。
优选的，所述偏心轮在确定v齿和u齿的后齿距后，根据模拟的动态结果，制定出相应的水平和垂直方向偏心距。
本发明提供另一种技术方案为：一种方坯和矩形坯共用型uv翻转方法，包括以下步骤：
步骤1)：起始位，0°，v齿高位，u齿低位，方坯和矩形坯放置在v齿上；
步骤2)：传动至67°，矩形坯立坯料翻转到v齿另一面平放，方坯不变，v齿下降，u齿上升，v齿和u齿相对运动；
步骤3)：传动至88.8°，u齿最底部托住坯料，v齿一面和料坯线接触支撑，v齿下降，u齿上升，v齿和u齿相对运动；
步骤4)：传动至111.5°，矩形坯立坯，u齿最底部托住坯料，v齿顶点离开由u齿一面和料坯线接触支撑，坯料完全由u齿托住支撑；矩形坯平坯，u齿最底部托住坯料，v齿顶与料坯一角线接触支撑；方坯在u齿最底部托住坯料，v齿一面和料坯线接触支撑；
步骤5)：传动至180°，其余维持前面不变，起始：u齿高位，v齿低位，v齿和u齿相向走约75mm；
步骤6)：传动至222.5°，方坯平坯，v齿顶部托住坯料，u齿一面挡住料坯，一面托住支撑；
步骤7)：传动至360°，回原始位置，v齿高位，u齿低位，v齿和u齿高度基本相等。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种方坯和矩形坯共用型uv翻转装置及方法，针对现有常用的连铸车间下方坯采用的u/v翻转冷床进行改进，其主要目的是解决在当要求连铸机生产方坯和矩形坯且均需下钢时，均能实现翻转，以达到各个断面均匀冷却的目的，通过对常规的u/v翻转冷床进行改进的方式，根据方坯和矩形坯重心高度的区别，通过重新设计齿距、齿形、偏心距等关键参数，并加以详细的三维软件模拟，发明了方坯和矩形坯共用型u/v翻转冷床，可实现方坯和矩形坯共翻的难题，解决了钢厂新建生产线存在的巨大难题，具有结构简单、操作方便、冷却均匀、减少投资等优点。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明实施例的第一步工作状态图；
图3为本发明实施例的第二步工作状态图；
图4为本发明实施例的第三步工作状态图；
图5为本发明实施例的第四步工作状态图；
图6为本发明实施例的第五步工作状态图；
图7为本发明实施例的第六步工作状态图；
图8为本发明实施例的第七步工作状态图。
图中：1v齿、2u齿、3承载托板、4偏心轮、5uv翻转冷床实体、6方坯、7矩形坯。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例中：一种方坯和矩形坯共用型uv翻转装置，包括uv翻转冷床实体5，uv翻转冷床实体5内设置有偏心轮4和承载托板3，承载托板3的上方设置有v齿1和u齿2，v齿1与u齿2保持相对运动。
其中，v齿1和u齿2根据方坯6和矩形坯7断面的差异设置为相应的角度，该齿形不单单考虑方坯6的翻转要求，还需要考虑矩形断面的翻转，因此齿形不能过于单一，本uv翻转冷床实体5在考虑了方坯6和矩形坯7断面差异的前提下，对u齿2和v齿1的角度作了特殊的控制，选定了合适的角度；其次，v齿1和u齿2的齿距根据坯料断面的要求，通过方坯6和矩形坯7重心高度的不同，设计出相应的齿距满足两种断面连铸坯在冷床上同时翻转的需求；另外，本uv翻转冷床实体5的传动还是通过偏心轮4的电机传动，偏心轮4在确定v齿1和u齿2的后齿距后，根据模拟的动态结果，制定出相应的水平和垂直方向偏心距。
为了更好的解释上述发明装置，本发明提供另一种技术方案为：一种方坯和矩形坯共用型uv翻转方法，以坯料150x150mm(a表示)、160x200mm(b表示)的运动轨迹模拟进行举例详解以阐述其工作过程，包括以下步骤：
步骤一：参阅图2，起始位，0°，v齿1高位，u齿2低位，方坯6和矩形坯7放置在v齿1上；
步骤二：参阅图3，传动至67°，矩形坯7立坯料翻转到v齿1另一面平放，方坯6不变，v齿1下降，u齿2上升，v齿1和u齿2相对运动；
步骤三：参阅图4，传动至88.8°，u齿2最底部托住坯料，v齿1一面和料坯线接触支撑，v齿1下降，u齿2上升，v齿1和u齿2相对运动；
步骤四：参阅图5，传动至111.5°，矩形坯7立坯，u齿2最底部托住坯料，v齿1顶点离开由u齿2一面和料坯线接触支撑，坯料完全由u齿2托住支撑；矩形坯7平坯，u齿2最底部托住坯料，v齿1顶与料坯一角线接触支撑；方坯6在u齿2最底部托住坯料，v齿1一面和料坯线接触支撑；
步骤五：参阅图6，传动至180°，其余维持前面不变，起始：u齿2高位，v齿1低位，v齿1和u齿2相向走约75mm；
步骤六：参阅图7，传动至222.5°，方坯6平坯，v齿1顶部托住坯料，u齿2一面挡住料坯，一面托住支撑；
步骤七：参阅图8，传动至360°，回原始位置，v齿1高位，u齿2低位，v齿1和u齿2高度基本相等。
结论：通过上述模拟动作轨迹，以及详细复杂的数据计算，得出：本共用型翻转冷床对方坯6和矩形坯7能够实现u/v翻转，不仅解决了两种断面连铸坯同时翻转下钢的问题，还为其他不同断面下钢提供了解决的思路，且结构简单、操作便捷，必将为钢厂带来可观的经济和社会效益。
综上所述：本发明提供的一种方坯和矩形坯共用型uv翻转装置及方法，主要采用对常规的u/v翻转冷床进行改进的方式，根据方坯6和矩形坯7重心高度的区别，通过重新设计齿距、齿形、偏心距等关键参数，并加以详细的三维软件模拟，发明了方坯6和矩形坯7共用型u/v翻转冷床，可实现方坯6和矩形坯7共翻的难题，解决了钢厂新建生产线存在的巨大难题，具有结构简单、操作方便、冷却均匀、减少投资等优点。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。