專利名稱：澆鑄設(shè)備中控制澆鑄包以較低澆鑄高度運(yùn)動(dòng)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種依照權(quán)利要求1的前序部分所說(shuō)的控制澆鑄包運(yùn)動(dòng)的方法，和權(quán)利要求4的前序部分所說(shuō)的用來(lái)完成這種方法所用的澆鑄機(jī)。
現(xiàn)有的可重復(fù)控制液態(tài)金屬?gòu)囊豢蓛A斜的澆鑄包灌注入連續(xù)提供的鑄模中的自動(dòng)鑄造裝置的工作方式如下在頂注過(guò)程中熔融物質(zhì)通過(guò)一個(gè)半徑為R的澆口磚(spout stone)流出澆鑄包，其中澆鑄包的傾斜軸以這樣一種方式至少應(yīng)大致通過(guò)這一半徑的中心，即通過(guò)所謂的流槽旋轉(zhuǎn)的理論點(diǎn)，能獲得流動(dòng)的設(shè)計(jì)關(guān)系，而與澆鑄包傾斜幾何角無(wú)關(guān)。這種傾斜是由通過(guò)機(jī)械連接構(gòu)件接合在澆鑄包的被控制的驅(qū)動(dòng)器來(lái)完成的。
當(dāng)開(kāi)始頂澆、在進(jìn)行頂澆期間和完全澆鑄時(shí)，有了這些裝置，頂澆過(guò)程將會(huì)非常順利地完成。然而當(dāng)頂澆高度相對(duì)較低，漏斗狀外澆口必須處于模箱的邊緣區(qū)域時(shí)，這種裝置在頂澆時(shí)就會(huì)存缺點(diǎn)。由于澆鑄包的弓形形狀造成的漏斗狀外澆口更靠?jī)?nèi)，同時(shí)為了保證澆包體相對(duì)于模箱處于必須的規(guī)定的安全距離，這樣頂澆高度就會(huì)增加。
由于漏斗狀外澆口更靠模箱內(nèi)，有可能達(dá)不到，因此漏斗狀外澆口必須被推到邊緣，就現(xiàn)有模型而言這種變動(dòng)會(huì)導(dǎo)致成本提高。對(duì)于帶有加壓鐵的模箱來(lái)說(shuō)，通常必須對(duì)加壓鐵進(jìn)行改進(jìn)，這會(huì)額外地增加成本。然而由于對(duì)于模型或加壓鐵并不需要經(jīng)常進(jìn)行更換，而且澆鑄高度較高，我們可以僅用一個(gè)延伸的澆鑄流槽進(jìn)行澆鑄。這樣的澆鑄流槽并不適合于自動(dòng)澆鑄，而手動(dòng)澆鑄操作也很困難。
從歐洲專利說(shuō)明書EP-592365可知一種澆鑄方法，當(dāng)?shù)谝淮螡茶T過(guò)程完成之后，澆鑄包可以在進(jìn)一步接近澆鑄箱中間時(shí)被更換掉。該澆鑄過(guò)程是在固定的傾斜軸的幫助下，在保持澆鑄包與澆鑄箱之間處于一個(gè)安全的距離的同時(shí)進(jìn)行的。根據(jù)這種方法，帶有提升驅(qū)動(dòng)的固定傾斜軸可以連接于澆鑄流槽的前部，由于傾斜軸所需要的傾斜軸承必須同樣在保證與澆鑄?；蚣訅鸿F之間保持一個(gè)安全的距離的基礎(chǔ)上進(jìn)行安裝，因此這種設(shè)計(jì)將會(huì)導(dǎo)致較高的澆鑄高度。較高的澆鑄高度會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)多的缺陷由于需要消除更多的動(dòng)能，而必須采用較深的漏斗狀外澆口，頂箱就不能理想地使用。此外，還需要更多的循環(huán)材料，濺潑鐵水將會(huì)變多，澆鑄變得更加不穩(wěn)定且漏斗狀外澆口中會(huì)有更多湍流，將會(huì)產(chǎn)生更多的沖砂以及更多的砂和氣體夾雜物。由于傾斜軸承必須位于加壓鐵的上方，帶有加壓鐵的模箱的澆鑄高度就會(huì)進(jìn)一步增加。
本發(fā)明的目的在于避免以上提到的所有缺點(diǎn)，并提供一種控制澆鑄包運(yùn)動(dòng)的方法和應(yīng)用該方法的澆鑄機(jī)。應(yīng)用這種方法和澆鑄機(jī)，操作人員可以在較低的澆鑄高度甚至在漏斗狀外澆口被安放于模箱的任何位置的情況下來(lái)進(jìn)行澆鑄作業(yè)，同時(shí)還可以穩(wěn)定地引導(dǎo)流槽旋轉(zhuǎn)的理論點(diǎn)達(dá)到盡可能低的高度。這一目的可以被權(quán)利要求1和4的特征所描述的澆鑄方法和澆鑄機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明主題的最佳實(shí)施方式被寫入從屬權(quán)利要求2，3和5至9中。
下文結(jié)合示意圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的一個(gè)具體的實(shí)施方式。


圖1是澆鑄機(jī)的側(cè)面圖；圖2是圖1所示澆鑄機(jī)的平面圖；圖3是澆鑄包在頂注位置的視圖；圖4是澆鑄包懸掛的草圖。
如圖1所示處于縱向運(yùn)載車3的輪2上的澆鑄機(jī)1可在平行于澆鑄模路徑(teeming mould path)5的軌道4上沿水平方向Y運(yùn)動(dòng)?？v向運(yùn)載車4帶有一橫向運(yùn)載車6，該運(yùn)載車6由摩擦電動(dòng)機(jī)8帶動(dòng)并可沿導(dǎo)軌7在X方向橫向移動(dòng)。在橫向運(yùn)載車6上澆鑄機(jī)安裝有一塔狀結(jié)構(gòu)，澆鑄機(jī)控制室10帶有電子空制裝置11和一個(gè)在其中間安裝的壓力流體(fluid)測(cè)量室12。在結(jié)構(gòu)9中可升降地安裝有用于澆鑄包14在垂直方向Z的保持(retaining)裝置13。該保持裝置13懸掛于鏈條15上通過(guò)提升電動(dòng)機(jī)16所驅(qū)動(dòng)的鏈條輪17移動(dòng)。在保持裝置13中安裝有一傾斜軸18，它可以繞轉(zhuǎn)軸A轉(zhuǎn)動(dòng)并由傾斜電動(dòng)機(jī)19驅(qū)動(dòng)。傾斜軸18可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于一個(gè)突出的懸掛板20上，澆鑄包14被懸掛固緊于懸掛板20中。
當(dāng)澆鑄機(jī)工作時(shí)，電子控制裝置11控制帶有裝載熔融金屬物質(zhì)的澆鑄包14的縱向車3沿Y方向移動(dòng)，直到澆鑄流槽21在漏斗狀外澆口22與裝載有準(zhǔn)備澆鑄的加壓鐵的澆鑄模24相對(duì)的高度為止。電子控制裝置11可以根據(jù)待澆鑄的澆鑄模的尺寸臨時(shí)編程。當(dāng)程序啟動(dòng)時(shí)，該程序控制摩擦電動(dòng)機(jī)18、提升電動(dòng)機(jī)16和傾斜電動(dòng)機(jī)19使流槽D的旋轉(zhuǎn)理論點(diǎn)和澆口磚25的曲率半徑R沿曲線K1從上至下運(yùn)動(dòng)，并在遵守安全的澆鑄距離的同時(shí)，保證盡可能低的澆鑄高度。為此經(jīng)上文提及的電動(dòng)機(jī)提供適當(dāng)?shù)目刂?，傾斜力距的嚙合點(diǎn)K經(jīng)輸送軸18的傳送通過(guò)掛板20到達(dá)澆鑄包14上，并且必須沿曲線K2從底到頂運(yùn)動(dòng)。
壓力流體測(cè)量室12起稱重部件的作用，根據(jù)澆鑄熔融物質(zhì)的重量，澆鑄過(guò)程可以通過(guò)控制裝置11自動(dòng)停止，并且可以通過(guò)后繼的澆鑄模重新運(yùn)作。電子控制裝置被編程來(lái)控制澆鑄流槽在澆鑄間歇期間以快速方式提升與降低，這樣可以使該個(gè)間歇盡可能短。直到經(jīng)過(guò)了曲線K1和K2，澆鑄包被卸空，一般而言幾個(gè)澆鑄模將被添滿。帶有空澆鑄包的澆鑄機(jī)必須移動(dòng)到一裝載和卸載位置，在此位置空澆鑄包將被滿載澆鑄包替換。于是，當(dāng)澆鑄機(jī)回來(lái)時(shí)澆鑄過(guò)程將繼續(xù)進(jìn)行。為了避免澆鑄過(guò)程中的這個(gè)暫時(shí)性的間斷，我們將兩臺(tái)澆鑄機(jī)并列安裝起來(lái)。這樣當(dāng)?shù)谝慌_(tái)澆鑄機(jī)的澆鑄包卸空時(shí)第二臺(tái)澆鑄機(jī)馬上接續(xù)澆鑄過(guò)程，與此同時(shí)第一臺(tái)澆鑄機(jī)的空澆鑄包將被一滿澆鑄包換下。實(shí)現(xiàn)這一方案的唯一條件是導(dǎo)軌4的兩個(gè)方向都可以到達(dá)裝載和卸載位置。
有了可伸出的懸掛板20，我們就可以僅在它的一側(cè)面固定澆鑄包并使它傾斜。這是由澆鑄包上的可伸出的聯(lián)結(jié)部件26和部件27來(lái)完成的。在部件26中有一個(gè)環(huán)行的凹槽部分嵌入到軸頸29中，部件27可插入固定板20的開(kāi)口30中。根據(jù)以上方法，澆鑄包被懸掛于固定板上。為了側(cè)向加固澆鑄包14，圓形突出部分31位于懸掛板20的可伸出的部件32上的架的下方。這種懸掛式澆鑄包具有非常多的優(yōu)點(diǎn)澆鑄機(jī)可以設(shè)計(jì)得小一些，澆鑄包與澆鑄模之間的可達(dá)性得到改善，僅需要沿Z方向的垂直驅(qū)動(dòng)和以A為軸的傾斜驅(qū)動(dòng)，還可以制造用于交換澆包的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，這樣可以大大提高澆包交換的速度，而且可以適用不同尺寸的澆鑄包。
澆鑄包14的流槽21安裝有可更換的槽磚25。這樣槽磚可以做得更小更經(jīng)濟(jì)，更換澆包時(shí)可以更簡(jiǎn)單更快捷地更換槽磚，并且可以節(jié)省耐火材料。具體應(yīng)用時(shí)將槽磚安裝于澆口內(nèi)，這樣澆鑄時(shí)槽磚的曲率半徑準(zhǔn)確地沿著澆槽D的旋轉(zhuǎn)的理論點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。用這種方法可以避免完全傾斜過(guò)程中的澆鑄流量波動(dòng)。
為了抑制夾渣，阻斷波動(dòng)，消除澆包中接近流槽21處由于傾斜而產(chǎn)生的動(dòng)能，我們采用了一種特殊類型的渣磚33。
以上所描述的澆鑄機(jī)在實(shí)際工作中對(duì)于每一個(gè)待澆鑄的物體均可在相應(yīng)的模箱高度獨(dú)立地澆鑄，因?yàn)殡S著模型的改變，電子控制裝置必須作相應(yīng)的重新編程，這樣曲線K1和K2才能與新的模型相匹配。
權(quán)利要求
1.一種控制澆鑄包圍繞流槽理論旋轉(zhuǎn)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方法，至少有一臺(tái)可平行于澆鑄模的路徑移動(dòng)的澆鑄機(jī)，其特征在于在整個(gè)澆鑄過(guò)程中，澆鑄包在X方向相對(duì)水平移動(dòng)，和沿Z方向豎直運(yùn)動(dòng)，并且繞轉(zhuǎn)軸A轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于澆鑄機(jī)的電子控制裝置根據(jù)沿X，Z方向的運(yùn)動(dòng)和以A為轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)來(lái)編程序，該程序用來(lái)在澆鑄過(guò)程中控制各種裝置的運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于兩臺(tái)澆鑄機(jī)并排放置，當(dāng)?shù)谝慌_(tái)澆鑄機(jī)的澆鑄包卸空時(shí)，第二臺(tái)澆鑄機(jī)接續(xù)澆鑄過(guò)程。
4.一種用來(lái)完成權(quán)利要求1至3之一方法的澆鑄機(jī)，該澆鑄機(jī)帶有一可沿導(dǎo)軌橫向移動(dòng)的縱向運(yùn)載車，其特征在于在一相對(duì)于該縱向運(yùn)載車(3)可橫向移動(dòng)的橫向運(yùn)載車(6)上安裝有一塔狀結(jié)構(gòu)(9)，在該結(jié)構(gòu)(9)中安裝有垂直可移動(dòng)的保持裝置(13)，該裝置帶有可供安裝澆鑄包(14)的懸掛板(20)，所述的懸掛板(20)與旋轉(zhuǎn)安裝于保持裝置(13)中的一個(gè)傾斜軸(18)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的澆鑄機(jī)，其特征在于橫向運(yùn)載車(3)配備有安裝于控制室(10)中的電子控制裝置(11)，所述的控制裝置與一個(gè)用來(lái)在導(dǎo)軌(7)上更換橫向運(yùn)載車(6)的摩擦電動(dòng)機(jī)(8)，經(jīng)由鏈(15)來(lái)提升或降低保持裝置(13)的提升電動(dòng)機(jī)(16)和一個(gè)用來(lái)驅(qū)動(dòng)傾斜軸(18)的傾斜電動(dòng)機(jī)(19)可控制地相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的澆鑄機(jī)，其特征在于澆鑄包(14)靠其側(cè)面突出安裝的兩個(gè)連接部件(26和27)可懸掛于懸掛板(20)上的相應(yīng)部件(29和30)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6其中之一的澆鑄機(jī)，其特征在于塔狀結(jié)構(gòu)(9)和控制室(10)安裝于磺向運(yùn)載車(6)上，在其之間連接有壓力流本測(cè)量室(12)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7其中之一的澆鑄機(jī)，其特征在于澆鑄包(14)配備有可更換的澆口磚(25)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至8其中之一的澆鑄機(jī)，其特征在于澆鑄包 (14)在其流槽(21)附近裝有渣磚(33)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種澆鑄鑄方法,根據(jù)該方法,澆鑄包相應(yīng)地沿水平方向X和垂直方向Y移動(dòng)并繞轉(zhuǎn)軸A旋轉(zhuǎn)。這樣,在自動(dòng)澆鑄過(guò)程中,就可以持續(xù)地將流槽旋轉(zhuǎn)的理論點(diǎn)維持在盡可能最低的水平。在澆鑄包圍繞該點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的同時(shí),可以保持澆鑄包和澆鑄模之間處于安全的距離。
文檔編號(hào)B22D41/06GK1261830SQ98805714
公開(kāi)日2000年8月2日 申請(qǐng)日期1998年6月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月27日
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