專利名稱：滑動噴嘴裝置以及利用該裝置的表面加壓和卸壓方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于熔融金屬容器的滑動噴嘴裝置，尤其涉及一種用來在滑動板和固定板之間實現(xiàn)表面加壓及卸壓的機(jī)構(gòu)。
裝備在各種金屬液容器上的滑動噴嘴裝置被廣泛使用著，這是因為這些裝置可以在必要時使金屬液容器內(nèi)澆注鋼水等的流動通道被打開或閉合，而且這些裝置還能夠?qū)饘僖旱牧髁窟M(jìn)行精確地控制。
在這些滑動噴嘴裝置中，有雙板型，即包含一個上固定板和一個下滑動板；還有三板型，即在兩個固定板間設(shè)置一個滑動板。同樣，為了防止金屬液進(jìn)入這些板之間，這些滑動噴嘴裝置配備著用來在板的滑動表面上施加表面壓力的機(jī)構(gòu)。表面壓力的數(shù)值應(yīng)以不阻礙滑動噴嘴裝置的正常工作為準(zhǔn)。
對一個用來施加表面壓力的表面加壓機(jī)構(gòu)來說，盤簧經(jīng)常被使用，而對于用于表面加壓和卸壓的機(jī)構(gòu)而言，須使用皮帶繃緊系統(tǒng)；不過，也推薦使用各種其它類型的機(jī)構(gòu)。
例如，日本未審查專利公布號SH063-501858披露了一個通過使用錐形滑墊而完成表面加壓的方法，其目的是減輕表面壓力施加過程的工作量。
可是，對于使用該方法的裝置來說，由于在滑墊錐度方向上必須使滑動板產(chǎn)生運動，因此在開啟/閉合金屬構(gòu)架的開啟及閉合方向上要設(shè)置約束物，而開啟/閉合金屬構(gòu)架用來安裝相應(yīng)的板并對在金屬熔液容器表面上實現(xiàn)這一過程的機(jī)構(gòu)提供約束。在滑動板驅(qū)動油缸的可能安裝位置處同樣存在約束物，由此產(chǎn)生了拆卸和裝配中的許多問題。
日本未審查專利公布號SH060-15429披露了一種裝置，該裝置中一個的作為表面加壓機(jī)構(gòu)。盤簧被安裝在簧盒的底部，因此，表面壓力的施加和釋放是通過簧盒的嚙合和脫開來實現(xiàn)的。但在這種裝置中存在的問題是簧盒較為笨重而且需要大型的嚙合和脫開機(jī)構(gòu)。
目前，在日本的未審查專利公布號Hei6-226430中，發(fā)明者還提出了一種裝置，在該裝置中，彈性力施加機(jī)構(gòu)和一個滑動金屬構(gòu)架安裝在固定金屬構(gòu)架和開啟/閉合金屬構(gòu)架之間，通過驅(qū)動開啟/閉合金屬構(gòu)架實現(xiàn)板塊間表面壓力的施加和釋放，而開啟/閉合金屬構(gòu)架本身連接在油缸連桿上并由連桿帶動而產(chǎn)生滑動以驅(qū)動滑動金屬構(gòu)架。
在該裝置中，液壓缸的連桿上設(shè)置有一個凹進(jìn)部分，而安裝在開啟/閉合金屬構(gòu)架上的滑塊與該凹進(jìn)部分嚙合/脫開。當(dāng)滑塊與連桿嚙合時，液壓缸和開啟/閉合金屬構(gòu)架相接，從而可以施加或釋放表面壓力。而當(dāng)滑塊與連桿脫開并與固定金屬構(gòu)架相連時，只有利用滑動金屬構(gòu)架才能對滑動板上的澆孔孔徑進(jìn)行控制。
但是，在該裝置中，當(dāng)開啟/閉合金屬構(gòu)架和液壓缸相接時，由熱效應(yīng)而引起的滑塊變形和液壓系統(tǒng)熱波動會使接頭部分發(fā)生變化，因此在滑塊的嚙合和脫開過程中存在著許多問題。同樣，由于該滑塊傳遞部分力，因此該滑塊在加載過程中須承受數(shù)噸大的作用力，結(jié)果，手工操作十分困難而且該裝置勢必大型化。
本發(fā)明目的在于，通過驅(qū)動具有彈性力施加機(jī)構(gòu)的開啟/閉合金屬構(gòu)架和驅(qū)動置于固定金屬構(gòu)架和開啟/閉合金屬構(gòu)架之間的滑動金屬構(gòu)架，從而在用于對上下兩板間施加和釋放表面壓力的滑動噴嘴裝置中配置一種表面壓力施加和釋放機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)能夠減輕在板上施加和釋放表面壓力過程中的高溫人工操作并且可以通過簡單的操作步驟就能夠?qū)崿F(xiàn)表面壓力的施加和釋放。
為此，本發(fā)明提出一種滑動噴嘴裝置，該裝置通過驅(qū)動具有彈性力施加機(jī)構(gòu)的開啟/閉合金屬構(gòu)架和驅(qū)動置于固定金屬構(gòu)架和開啟/閉合金屬構(gòu)架之間的滑動金屬構(gòu)架而在板塊間施加和釋放表面壓力。其特征在于表面壓力塊活動地放置在開啟/閉合金屬構(gòu)架和固定金屬構(gòu)架的托架之間，用來把開啟/閉合金屬構(gòu)架安裝在固定金屬構(gòu)架上。
在這種結(jié)構(gòu)的裝置中，可以通過把滑動金屬構(gòu)架凸入開啟/閉合金屬構(gòu)架來驅(qū)動開啟/閉合金屬構(gòu)架并且使滑動金屬構(gòu)架中的鋼水通道孔穿過與開啟/閉合金屬相鄰接的滑動金屬構(gòu)架部分。
如果把表面壓力塊從這些托架上移去，開啟/閉合金屬構(gòu)架就可以在托架間的距離內(nèi)運動。開啟/閉合金屬構(gòu)架的驅(qū)動過程是通過把滑動金屬構(gòu)架的凸入部分與開啟/閉合金屬構(gòu)架的一部分相互嵌接來實現(xiàn)的。開啟/閉合金屬構(gòu)架在動程范圍內(nèi)的往復(fù)運動使彈性力施加機(jī)構(gòu)動作，從而實現(xiàn)了板塊間表面壓力的施加和釋放。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的具有表面加壓機(jī)構(gòu)的滑動噴嘴裝置的一個優(yōu)選實施例的仰視圖；圖2是沿圖1中A-A線的垂直截面圖3A和圖3B是一種連接機(jī)構(gòu)的輪廓圖，該機(jī)構(gòu)把開啟/閉合金屬構(gòu)架連接到固定金屬構(gòu)架上，以便施加表面壓力；其中，圖3A表示表面加壓機(jī)構(gòu)在表面壓力釋放時的狀態(tài)，而圖3B表示表面加壓機(jī)構(gòu)在表面壓力作用時的狀態(tài)。
圖4是開啟/閉合金屬構(gòu)架的仰視立體圖，該圖表示了與鉸接軸脫開的表面壓力組件；圖5是開啟/閉合金屬構(gòu)架的仰視立體圖，該圖表示了與鉸接軸連接并定位在固定金屬構(gòu)架和開啟/閉合金屬構(gòu)架的托架之間的表面壓力組件。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的具有表面加壓機(jī)構(gòu)的滑動噴嘴裝置的一個優(yōu)選實施例的仰視圖，而圖2是沿著圖1中A-A線的垂直截面圖。
由圖中可見，一開啟/閉合金屬構(gòu)架2安裝在固定金屬構(gòu)架1上并可以沿著圖1所示的箭頭A和B的指示方向移動，而固定金屬構(gòu)架1固裝在金屬液容器的底部。滑動金屬構(gòu)架3安裝在固定金屬構(gòu)架1與開啟/閉合金屬構(gòu)架2之間并可沿著與開啟/閉合金屬構(gòu)架2相同的方向移動。
為了使開啟/閉合金屬構(gòu)架2可相對于固定金屬構(gòu)架1運動，鉸接軸1a順著開啟/閉合金屬構(gòu)架2的運動方向被安裝在固定金屬構(gòu)架1的4個位置上，并且鉸接軸1a放置在與固定金屬構(gòu)架1成一整體的托架16之間。開啟/閉合金屬構(gòu)架2上設(shè)有托架2a，鉸接軸1a穿過這些托架，而且開啟/閉合金屬構(gòu)架2經(jīng)由這些鉸接軸1a和托架2a而被安裝在固定金屬構(gòu)架1上并可以相對于固定金屬構(gòu)架1運動。開啟/閉合金屬構(gòu)架2的運動行程就是托架2a在固定金屬構(gòu)架1上的每對托架16之間的運動距離(即為圖1所示的距離ST2)。
固定板5安裝在固定金屬構(gòu)架1上，滑動板6通過類似的方法安裝在滑動金屬構(gòu)架3上，滑動板6的上表面作為滑動表面相對于固定板5滑動?；瑒咏饘贅?gòu)架3與油缸4中的連桿4a往復(fù)運動的驅(qū)動作用而使滑動金屬構(gòu)架3沿圖1中箭頭A和B所指示的方向作往復(fù)運動，運動行程為ST1；滑動金屬構(gòu)架3的底部也有一個凸出部分3a，該凸出部分3a穿過開啟/閉合金屬構(gòu)架2上開設(shè)的橢圓形動程孔2b并伸出到開啟/閉合金屬構(gòu)架2的下表面下；一個下噴嘴可以連接到該凸出部分3a上。
圖3A和圖3B為表示表面加壓機(jī)構(gòu)的輪廓圖，該機(jī)構(gòu)用來在固定板5和滑動板6之間施加表面壓力。
如同普通滑動噴嘴中使用的相應(yīng)機(jī)構(gòu)一樣，這種表面加壓機(jī)構(gòu)有一對彈簧腔7，彈簧腔7分別位于開啟/閉合金屬構(gòu)架2的兩個側(cè)面；同時該機(jī)構(gòu)還含有通過軸與固定金屬構(gòu)架1相連并可與彈簧腔7相銜接的懸架8。彈簧腔7內(nèi)裝有多個壓縮盤簧7a并具有一個工作塊7b，工作塊7b可在如圖所示的垂直方向運動并由盤簧7a向下推動。固定金屬構(gòu)架1上具有整體懸架8，其形狀須保證能在彈簧腔7的下方伸展，兩對肘節(jié)銷8a與懸架8的低端部分相連并可在垂直方向上繞樞軸轉(zhuǎn)動。為了把肘節(jié)銷8a從圖3A所示位置升舉到圖3B所示的位置處，必須在工作塊7b的底部裝配嚙合銷7c。
在本優(yōu)選實施例中，已對表面加壓機(jī)構(gòu)在運行位置下的各部件間相互位置關(guān)系已經(jīng)進(jìn)行了描述，但實際的表面加壓、卸壓機(jī)構(gòu)是工作在金屬液容器傾斜90°的狀態(tài)下的。也就是說，本優(yōu)選實施例滑動噴嘴裝置的設(shè)計工作位置是垂直的，這時油缸4位于頂部，而且如果要使表面加壓、卸壓過程中的滑動噴嘴裝置在其它位置下工作，那么表面加壓機(jī)構(gòu)的肘節(jié)銷8a應(yīng)該通過彈簧等而保持在圖3A所示的位置上。
圖3A表示了表面加壓機(jī)構(gòu)在表面壓力已經(jīng)卻除時的狀態(tài)。當(dāng)油缸4使滑動金屬構(gòu)架3沿圖1所示箭頭B方向運動時，開啟/閉合金屬構(gòu)架2與滑動金屬構(gòu)架3一起運動。其結(jié)果正如圖3A可見的那樣，與開啟/閉合金屬構(gòu)架2構(gòu)為一體的彈簧腔7同樣可以相對于固定金屬構(gòu)架1向圖中所示右方運動，從而使肘節(jié)銷8a與嚙合銷7c相嚙合并繞樞軸向上旋轉(zhuǎn)以舉升工作塊7b。因此，盤簧7a的彈性作用力具有將開啟/閉合金屬構(gòu)架2向固定金屬構(gòu)架1推壓的作用，這使得固定板5和滑動板6的滑動表面間產(chǎn)生了表面壓力。當(dāng)開啟/閉合金屬構(gòu)架2向圖中所示左方運動時，表面壓力被卸除，同時表面加壓機(jī)構(gòu)回復(fù)到圖3A所示的狀態(tài)。
又如圖1和圖2所示，一對可繞其樞軸旋轉(zhuǎn)的表面壓力塊9安裝在開啟/閉合金屬構(gòu)架2的底部，它們在滑動噴嘴裝置油缸4末端處的托架2a附近。如圖4和圖5所示，這些表面壓力塊9安裝在臂架9b的一端，而壁架9b的另一端通過銷9a與開啟/閉合金屬構(gòu)架2相連并可繞其樞軸旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果，表面壓力塊9可以安裝為圖4所示的狀態(tài)，其中表面壓力塊9從開啟/閉合金屬構(gòu)架2的底部懸下；同時，表面壓力塊9也可以安裝為圖5所示的狀態(tài)，其中表面壓力塊9與固定金屬構(gòu)架1的鉸接軸1a相嚙合。
表面壓力塊9的大小要選擇合適，從而當(dāng)開啟/閉合金屬構(gòu)架2向右運動到極限位置時，表面壓力塊9應(yīng)當(dāng)緊密地貼合在托架2a(位于開啟/閉合金屬構(gòu)架2右端)與固定金屬構(gòu)架1的托架16(位于托架2a左側(cè))之間。通過把表面壓力塊9安裝為圖5所示狀態(tài)(其中表面壓力塊9與固定金屬構(gòu)架1的鉸接軸1a相嚙合)，從而可以避免開啟/閉合金屬構(gòu)架2運動到圖1所示左端，這時表面壓力塊9介于相應(yīng)的托架2a和1b之間。
在附圖所示的例子中，表面壓力塊9安裝在開啟/閉合金屬構(gòu)架2上；不過，表面壓力塊9也可以安裝在固定金屬構(gòu)架1上，這時表面壓力塊9介于固定金屬構(gòu)架1的托架16和開啟/閉合金屬構(gòu)架2的托架2a之間，其安裝方式如同圖4和圖5所示一樣。只要介于這些托架1b，2a之間，表面壓力塊甚至可以安裝在金屬液容器本身的底部。
在上述結(jié)構(gòu)中，當(dāng)表面壓力塊9處于這樣的狀態(tài)，即圖1中位置較低的塊9及圖4中的兩個表面壓力塊9與鉸接軸脫開并懸掛在開啟/閉合金屬構(gòu)架2的底部時，表面壓力塊9與開啟/閉合金屬構(gòu)架2右端托架2a間便脫離嚙合。結(jié)果，開啟/閉合金屬構(gòu)架2便可以自由地沿圖1所示箭頭A和B的指示方向運動，而且開啟/閉合金屬構(gòu)架2可定位在圖1中實線所示的位置(這時施加了表面壓力)和在圖1中點劃線所示的位置(這時釋放了表面壓力)上。
為了施加表面壓力，開啟/閉合金屬構(gòu)架2必須從圖1中點劃線所示位置(這時表面壓力被釋放)運動到合適的位置上，這時通過由油缸4驅(qū)動的滑動金屬構(gòu)架3的向右運動而施加表面壓力。在這種情況下，滑動金屬構(gòu)架3的凸起部分3a在橢圓形動程孔2b中運動，直到與該動程孔2b的右端貼合為止，此后，開啟/閉合金屬構(gòu)架2開始與滑動金屬構(gòu)架3一起運動到圖1中實線所示的位置上，這時施加了表面壓力。因此，正如上述參考圖3所說明的那樣，由于彈簧腔7的工作塊7b與懸架8的聯(lián)動作用，便產(chǎn)生了推壓固定金屬構(gòu)架1和滑動金屬構(gòu)架3的力，這樣在固定板5和滑動板6間便施加了表面壓力。
這里，如圖5所示，表面壓力塊9安裝在固定金屬構(gòu)架1的托架1b和開啟/閉合金屬構(gòu)架2的托架2a之間并與這些托架1b、2a間的鉸接軸1a相嚙合。表面壓力塊9可以通過其上與鉸接軸1a相對表面上的凸起銷而與鉸接軸1a相壓接，這些凸起銷裝配在鉸接軸1a的徑向支撐孔中。
這樣安裝表面壓力塊9可以避免開啟/閉合金屬構(gòu)架2產(chǎn)生運動并可使其保持在圖1所示位置上。因此，在完成表面施壓過程后，油缸4開始動作并且滑動金屬構(gòu)架3運動到圖1所示的左側(cè)，此外，由于滑動板6由滑動金屬構(gòu)架3整體支承，滑動塊6與固定塊5的相對位置可以加以改變。其結(jié)果，在保持由彈簧腔7(與開啟/閉合金屬構(gòu)架一體)所施加的表面壓力的同時，可以控制滑動板6與固定板5之間金屬液澆孔的孔徑，并且可以完全避免孔徑控制過程中金屬液的泄漏。
為了釋放表面壓力，表面壓力塊9必須從鉸接軸上移開(如圖4所示)，這樣，就解除了對開啟/閉合金屬構(gòu)架2的約束，使開啟/閉合金屬構(gòu)架2與固定金屬構(gòu)架1之間可以產(chǎn)生相對運動。其次，在開啟/閉合金屬構(gòu)架2的動程孔2b的左端設(shè)置一輔助塊2c，這樣，在滑動板6由油缸4驅(qū)動到其行程終端之前，滑動金屬構(gòu)架3的凸起部分3a與輔助塊2c相端接，同時開啟/閉合金屬構(gòu)架2運動到圖1中點劃線所示位置處。開啟/閉合金屬構(gòu)架2的這種運動使滑動噴嘴裝置從圖3B所示狀態(tài)變換到圖3A所示初始狀態(tài)，與此同時也導(dǎo)致了表面壓力的釋放。
另一方面，油缸4的行程可以通過輔助塊2c(可以被去除)的長度變化而擴(kuò)展。但是，由于開啟/閉合金屬構(gòu)架2受油缸4推力的支配，因此在孔徑控制過程中，必須增加開啟/閉合金屬構(gòu)架2的強(qiáng)度和尺寸。這樣，從減小滑動噴嘴裝置尺寸的要求來看，這種方法是不可取的。
本發(fā)明所提供的優(yōu)點在于(1)因為在板表面間施加表面壓力的同時可以停止開啟/閉合金屬構(gòu)架2的運動，所以滑動金屬構(gòu)架能夠在表面壓力仍然存在的情況下產(chǎn)生運動。
(2)表面壓力塊恰好插裝在托架之間，而且由于這些表面壓力塊小而輕，因此操作簡單，避免了高溫工作過程。
(3)表面加壓、釋放壓力可以通過開啟/閉合金屬構(gòu)架的運動來得以完成，因此簡化了自動化過程。
(4)由于不需要專門機(jī)構(gòu)來驅(qū)動開啟/閉合金屬構(gòu)架，因此該裝置十分緊湊。
(5)由于用普通托架安裝開啟/閉合金屬構(gòu)架，因此該裝置十分緊湊。
權(quán)利要求
1.一種滑動噴嘴裝置，通過驅(qū)動具有彈性力施加機(jī)構(gòu)的開啟/閉合金屬構(gòu)架和設(shè)置在固定金屬構(gòu)架與開啟/閉合金屬構(gòu)架間的滑動金屬構(gòu)架，可以在板磚間施加表面壓力和釋放表面壓力，這種裝置包括一個表面壓力塊，活動地放置在固定金屬構(gòu)架的一個托架和開啟/閉合金屬構(gòu)架的一個托架之間，用來把開啟/閉合金屬構(gòu)架安裝在固定金屬構(gòu)架上。
2.一種使用根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動噴嘴裝置的表面壓力加載和釋放方法，其特征在于表面壓力的施加與釋放是通過下列步驟實現(xiàn)的，即驅(qū)動開啟/閉合金屬構(gòu)架，使滑動金屬構(gòu)架的凸起部分凸入開啟/閉合金屬構(gòu)架之中，以及在與開啟/閉合金屬構(gòu)架相抵靠的滑動金屬構(gòu)架中形成一穿過該滑動金屬構(gòu)架的鋼水通孔。
全文摘要
用于熔融金屬容器的滑動噴嘴裝置中的一種表面壓力施加和釋放機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)可以減少板上表面壓力施加的釋放過程中的高溫手工操作，并可以通過簡單的操作步驟完成表面壓力的施加和釋放。這種裝置包括一個表面壓力塊，它活動地放置在托架之間。并且表面壓力的施加和釋放是通過下列步驟實現(xiàn)的，即驅(qū)動開啟/閉合金屬構(gòu)架，使滑動金屬構(gòu)架的凸起部分凸入開啟/閉合金屬構(gòu)架之中以及使滑動金屬構(gòu)架中的鋼水通孔穿過與開啟/閉合金屬構(gòu)架相抵靠的滑動金屬構(gòu)架。
文檔編號B22D41/40GK1149516SQ9610232
公開日1997年5月14日 申請日期1996年6月18日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月31日
發(fā)明者平利光, 安田隆博 申請人:黑崎空業(yè)株式會社