专利名称：手动机械式结晶器窄边宽度调整装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种钢厂连铸机结晶器设备的窄边宽度调整装置，尤其涉及一 种手动机械式结晶器窄边宽度调整装置。
背景技术：
结晶器是连续铸钢机的关键设备之一，液态钢水通过结晶器形成一定厚度的坯壳 在经过冷却最终浇注成坯；由于客户对板坯、矩形坯宽度规格有不同的要求，同时不同的断 面和钢种也对窄边的锥度提出了要求，因此需要连续铸钢机的结晶器的窄边能够调整；结 晶器窄边宽度调整装置就是一种对铸坯宽度和锥度进行调整的设备。结晶器窄边宽度调整装置处于大量蒸气、水、粉尘、高温和一个矩形的结晶器盖板 中，被封闭于狭小空间内，其调整和维护都很困难。结晶器中1400度左右的液态钢水的静 压力对窄边宽度调整装置产生很大的水平推力，正常时水平推力约有5吨至10吨，事故时 推力更大则要达到10吨至20吨，因此对窄边宽度调整装置的强度和刚度也提出了较高的 要求。安装了窄边宽度调整装置的结晶器在浇注时是置于一对振动台架上，振动频率在300 次/分钟左右，振幅正负5mm左右，所以窄边宽度调整装置的工况是很恶劣的。随着对产品质量及自动化水平的要求越来越高，对结晶器窄边宽度调整装置的总 的要求是高可靠性、远程调控、在线监测、动态补偿、正反双向精确调整定位、定位后的位 置可靠严格锁定、窄边锥度稳定。现阶段国内、外各大钢厂普遍采用的结晶器窄边宽度调整形式共有两大类一是 液压式调宽，二是机械式调宽；机械式宽度调整又分为手动机械式宽度调整与电动机械式 宽度调整。液压式宽度调整装置采用了内置位移传感器的液压缸，并采用了即时补偿系统， 实现了远程调控、在线监测、动态补偿、正反双向精确调整定位、定位后的位置可靠控制，并 可以进行在线和离线的宽度调整。但是，液压式宽度调整装置与板坯连铸浇注同步工作，工 作时间长，工况恶劣，长时间投产后液压系统的可靠性大幅降低；并且液压系统维护保养困 难、成本高，液压宽度调整消耗能源多。机械式宽度调整装置仅在调整时运动，调整又是在空载工况下进行，调整后靠机 构的自锁实现定位和位置的锁定，无须部件的动作。现在钢厂广泛使用的机械式宽度调整 装置主要采用了分体调隙梯形丝杠螺母副与单蜗杆单蜗轮减速机组合的结构，从而达到了 轴向受力后机械稳定自锁轴向位移不变，实现了高可靠性的目的。现有机械式宽度调整装 置是采用丝杠螺母副中的螺母作为导向，或者是在推杆的外侧增加导向套以得到更长的行 程和导向距离，使调整更加容易和精确。但是，采用螺母导向，需要螺母要有足够的宽度，而 采用外导向套导向的宽度调整装置则要求推杆的长度更长，推杆的防护套更大，这就加大 了设备的外形尺寸和重量，因此，现有机械式宽度调整装置的尺寸都很大，都是用于只有一 流或流间距很大的板坯或矩形坯连铸机，对于流间距小的连铸机其调宽装置的行程必然受 到限制；因此，现有的机械式宽度调整装置不能满足行程和流间距的要求，并且推杆前进和
3后退的导向性也不好。有鉴于此，本发明人凭借多年的相关设计和制造经验，提出一种手动机械式结晶 器窄边宽度调整装置，以克服现有技术的缺陷。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种手动机械式结晶器窄边宽度调整装置，该调整装 置结构紧凑，能够在小的空间内实现更大的宽度调整范围。本实用新型的另一目的在于提供一种手动机械式结晶器窄边宽度调整装置，该装 置调整方便，定位后的位置可靠锁定，窄边锥度稳定。本实用新型的目的是这样实现的，一种手动机械式结晶器窄边宽度调整装置，该 宽度调整装置包括设置在结晶器窄边上口部位的第一调整组件和设置在窄边下口部位的 第二调整组件；各调整组件分别包括蜗轮蜗杆减速机构和与蜗轮蜗杆减速机构连接设置的 丝杠螺母传动副，其中蜗轮蜗杆减速机构中的蜗轮为中空环形结构，丝杠螺母传动副设置 在蜗轮的轴向中心位置，螺母的外周面与蜗轮的内周面连接，所述设于螺母中的丝杠由螺 母驱动并沿螺母和蜗轮的轴向往复移动，所述丝杠的前端与结晶器窄边固定连接，所述丝 杠的后端轴向设有一导向孔，一导向杆滑设于该导向孔中，该导向杆的后部固定在一支架 上。在本实用新型的一较佳实施方式中，所述导向杆由一导向块和与导向块后部连接 的连接杆构成。在本实用新型的一较佳实施方式中，所述各调整组件的蜗轮蜗杆减速机构和丝杠 螺母传动副分别设置在一支撑箱体中，所述支架位于对应支撑箱体的后端。在本实用新型的一较佳实施方式中，所述蜗轮蜗杆减速机构和丝杠螺母传动副为 具有自锁功能的蜗轮蜗杆减速机构和丝杠螺母传动副。在本实用新型的一较佳实施方式中，所述螺母的外周面设有外弧形齿，蜗轮的内 周面设有内弧形齿，螺母和蜗轮通过对应的内、外弧形齿连接；所述导向杆的后部由关节轴 承固定在支架上。在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一调整组件的蜗轮蜗杆减速机构通过 一联轴器与一第一锥齿轮换向器连接；所述第二调整组件的蜗轮蜗杆减速机构通过一离合 器与一第二锥齿轮换向器连接，所述离合器上设有一离合器操作手柄。在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一锥齿轮换向器的输出轴连接于第一 调整组件的蜗轮蜗杆减速机构；所述第二锥齿轮换向器的输出轴连接于第二调整组件的蜗 轮蜗杆减速机构；所述第一锥齿轮换向器和第二锥齿轮换向器的输入轴由一万向节连杆联 接。在本实用新型的一较佳实施方式中，所述两丝杠的前端分别连接在结晶器窄边的 铜板把持架上。由上所述，本实用新型的手动机械式结晶器窄边宽度调整装置，采用导向杆对丝 杠(推杆)进行内导向，对于相同的宽度调整范围，丝杠螺母传动副的螺母可以做得更窄， 丝杠也可以做得更短，使结构更加紧凑，能够在小的空间内实现更大的宽度调整范围；同 时，该宽度调整装置导向更好、易于操作、布置简便、严格可靠自锁、锥度稳定，可广泛用于各大钢厂的连铸机结晶器的建设和技改，能满足小流间距的要求，设备更轻、投资更少，可 为钢铁企业带来可观的经济效益。
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范 围。其中，图IA 为本实用新型结晶器窄边宽度调整装置的一结构示意图。图IB 为图IA中第一调整组件的侧视示意图。图IC 为图IA中第二调整组件的侧视示意图。图2 为图IA中第一调整组件的剖视示意图。图3A 为本实用新型结晶器窄边宽度调整装置的另一结构示意图。图;3B 为图3A中第一调整组件和第二调整组件的侧视示意图。图4 为第一锥齿轮换向器与第一调整组件的蜗轮蜗杆减速机构连接的结构示意 图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明 本实用新型的具体实施方式
。实施例一如图1A、图1B、图IC和图2所示，本实用新型提出一种手动机械式结晶器窄边宽 度调整装置100，该宽度调整装置100包括设置在结晶器窄边9上口部位的第一调整组件1 和设置在窄边9下口部位的第二调整组件2 ；各调整组件分别包括蜗轮蜗杆减速机构和与 蜗轮蜗杆减速机构连接设置的丝杠螺母传动副，所述蜗轮蜗杆减速机构和丝杠螺母传动副 为具有自锁功能的蜗轮蜗杆减速机构和丝杠螺母传动副；如图2所示，以第一调整组件1为 例说明，该第一调整组件1包括蜗轮蜗杆减速机构11和与蜗轮蜗杆减速机构11连接设置 的丝杠螺母传动副12，其中蜗轮蜗杆减速机构11中的蜗轮112为中空环形结构，丝杠螺母 传动副12设置在蜗轮112中空的轴向中心位置，螺母122的外周面与蜗轮112的内周面连 接，所述设于螺母122中的丝杠121由螺母122驱动并沿螺母122和蜗轮112的轴向往复 移动，所述丝杠121的前端与结晶器窄边9固定连接，在本实施方式中，所述丝杠121的前 端连接在结晶器窄边9的铜板把持架上，所述丝杠121的后端轴向设有一导向孔1211，一导 向杆13滑设于该导向孔1211中，该导向杆13的后部固定在一支架14上。所述第二调整 组件2的结构和安装方式与第一调整组件1相同，在此不再赘述。上述宽度调整装置100在使用时，第一调整组件和第二调整组件各自独立地对结 晶器窄边的上口部位和下口部位进行调整(在本实施例中，第一调整组件和第二调整组件 没有联动)。以第一调整组件1为例进行说明。以手动的方式将动力传递给蜗轮蜗杆减速机构 11的蜗杆111，驱动所述蜗轮112转动；由于螺母122的外周面与蜗轮112的内周面处于连 接状态，由此，带动所述丝杠螺母传动副12的螺母122转动，使丝杠121沿螺母122的轴向 直线移动；在该宽度调整装置中，所述丝杠121同时起推杆作用，带动所述结晶器窄边的上
5口部位前后移动，从而实现窄边上口位置的调整。由于在本实施方式中，采用一导向杆13 滑设在丝杠121的导向孔1211中，可使相同长度的丝杠导向长度更长，导向效果更好。第 二调整组件2的使用过程与第一调整组件1相同，第二调整组件2中的丝杠带动结晶器窄 边的下口部位前后移动，从而实现窄边下口位置的调整。通过第一调整组件1和第二调整 组件2对结晶器窄边的调整，从而实现窄边整体宽度和锥度的调节。由上所述，本实用新型的手动机械式结晶器窄边宽度调整装置，采用导向杆对丝 杠(推杆)进行内导向，对于相同的宽度调整范围，丝杠螺母传动副的螺母可以做得更窄， 丝杠也可以做得更短，使结构更加紧凑，设备外形尺寸和重量都可以得到大大的减少，能够 在小的空间内实现更大的宽度调整范围。进一步，如图2所示，在本实施方式中，所述第一调整组件1的蜗轮蜗杆减速机构 11和丝杠螺母传动副12设置在一支撑箱体15中，所述支架14位于该支撑箱体15的后端。 第二调整组件2的蜗轮蜗杆减速机构和丝杠螺母传动副也设置在另一对应的支撑箱体中。如图2所示，所述导向杆13由一导向块131和与导向块131后部螺纹连接的连接 杆132构成；导向块131滑设在导向孔1211内。在本实施方式中，所述螺母122的外周面设有外弧形齿，蜗轮112的内周面设有内 弧形齿，螺母122和蜗轮112通过对应的内、外弧形齿连接；所述导向杆13的后部由关节轴 承133固定在支架14上；通过此结构可以允许丝杠有小角度的转动，以保证更好的导向效
^ ο实施例二本实施例与实施例一的结构和原理基本相同，其区别在于如图3A、图3B、图4所 示，所述第一调整组件1的蜗轮蜗杆减速机构11通过一联轴器3与一第一锥齿轮换向器4 连接；所述第二调整组件2的蜗轮蜗杆减速机构通过一离合器5与一第二锥齿轮换向器6 连接，所述离合器5上设有一离合器操作手柄51。所述第一锥齿轮换向器4的输出轴42连 接于第一调整组件的蜗轮蜗杆减速机构11 (即通过联轴器3与蜗杆111联接)；所述第二 锥齿轮换向器6的输出轴连接于第二调整组件2的蜗轮蜗杆减速机构；所述第一锥齿轮换 向器4的输入轴41由一万向节连杆7联接于第二锥齿轮换向器6的输入轴；由上述结构可 以实现第一调整组件1和第二调整组件2的联动。上述联动结构适用于封闭狭小空间下的在线调整，同时也适用于离线及检修工作 台上调整。上述联动调整结晶器窄边宽度的工作过程如下 宽度调整时，操作离合器操作手柄51合上离合器5，使第二调整组件2的蜗轮蜗杆 减速机构与第二锥齿轮换向器6连接；手动转动第一锥齿轮换向器4上的输入轴41(即传 动轴)，使第一调整组件1进入工作状态；同时，第一锥齿轮换向器4上的输入轴41经万向 节连杆7带动第二锥齿轮换向器6输入轴同步转动，进而使第二调整组件2进入工作状态。 第一调整组件1和第二调整组件2同步对结晶器窄边的上口位置和下口位置进行调整。由于结晶器窄边的上、下口最终是呈锥度很小的倒锥形，上口大、下口小，调整时 是先同步调整，下口到位后，再少量调整上口。当连铸机结晶器窄边下口调整到要求位置后，操作离合器操作手柄51脱开离合 器5，使第二调整组件2的蜗轮蜗杆减速机构与第二锥齿轮换向器6脱开，第二调整组件2停止运动。继续手动转动第一锥齿轮换向器4的输入轴41，经联轴器3驱动第一调整组件 1的蜗轮蜗杆减速机构11转动，并通过丝杠121继续调整结晶器窄边上口位置。连铸机结 晶器窄边上口、下口的宽度调整到位后(即结晶器窄边整体宽度和锥度达到要求后)，停 止调整作业。由于所述蜗轮蜗杆减速机构和丝杠螺母传动副为具有自锁功能的蜗轮蜗杆减 速机构和丝杠螺母传动副，因此，可以保证该装置调整定位后的位置可靠锁定，窄边锥度稳 定。由上所述，本实用新型的手动机械式结晶器窄边宽度调整装置，结构更紧凑、导向 更好、易于操作、布置简便、严格可靠自锁、锥度稳定，可广泛用于各大钢厂的连铸机结晶器 的建设和技改；内导向杆结构的采用可以大大减小窄边宽度调整装置的外形尺寸，从而结 晶器也可以相应缩小，能满足小流间距的要求，设备更轻、投资更少；将为钢铁企业带来可 观的经济效益。本实施例的其他结构、工作原理和有益效果与实施例一的相同，在此不再赘述。以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式
，并非用以限定本实用新型的范 围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变 化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
权利要求1.一种手动机械式结晶器窄边宽度调整装置，其特征在于该宽度调整装置包括设置 在结晶器窄边上口部位的第一调整组件和设置在窄边下口部位的第二调整组件；各调整组 件分别包括蜗轮蜗杆减速机构和与蜗轮蜗杆减速机构连接设置的丝杠螺母传动副，其中蜗 轮蜗杆减速机构中的蜗轮为中空环形结构，丝杠螺母传动副设置在蜗轮的轴向中心位置， 螺母的外周面与蜗轮的内周面连接，所述设于螺母中的丝杠由螺母驱动并沿螺母和蜗轮的 轴向往复移动，所述丝杠的前端与结晶器窄边固定连接，所述丝杠的后端轴向设有一导向 孔，一导向杆滑设于该导向孔中，该导向杆的后部固定在一支架上。
2.如权利要求1所述的手动机械式结晶器窄边宽度调整装置，其特征在于所述导向 杆由一导向块和与导向块后部连接的连接杆构成。
3.如权利要求1所述的手动机械式结晶器窄边宽度调整装置，其特征在于所述各调 整组件的蜗轮蜗杆减速机构和丝杠螺母传动副分别设置在一支撑箱体中，所述支架位于对 应支撑箱体的后端。
4.如权利要求1所述的手动机械式结晶器窄边宽度调整装置，其特征在于所述蜗轮 蜗杆减速机构和丝杠螺母传动副为具有自锁功能的蜗轮蜗杆减速机构和丝杠螺母传动副。
5.如权利要求1所述的手动机械式结晶器窄边宽度调整装置，其特征在于所述螺母 的外周面设有外弧形齿，蜗轮的内周面设有内弧形齿，螺母和蜗轮通过对应的内、外弧形齿 连接；所述导向杆的后部由关节轴承固定在支架上。
6.如权利要求1所述的手动机械式结晶器窄边宽度调整装置，其特征在于所述第一 调整组件的蜗轮蜗杆减速机构通过一联轴器与一第一锥齿轮换向器连接；所述第二调整组 件的蜗轮蜗杆减速机构通过一离合器与一第二锥齿轮换向器连接，所述离合器上设有一离 合器操作手柄。
7.如权利要求6所述的手动机械式结晶器窄边宽度调整装置，其特征在于所述第一 锥齿轮换向器的输出轴连接于第一调整组件的蜗轮蜗杆减速机构；所述第二锥齿轮换向器 的输出轴连接于第二调整组件的蜗轮蜗杆减速机构；所述第一锥齿轮换向器和第二锥齿轮 换向器的输入轴由一万向节连杆联接。
8.如权利要求1所述的手动机械式结晶器窄边宽度调整装置，其特征在于所述两丝 杠的前端分别连接在结晶器窄边的铜板把持架上。
专利摘要本实用新型为一种手动机械式结晶器窄边宽度调整装置，该装置包括设置在结晶器窄边上口部位的第一调整组件和设置在窄边下口部位的第二调整组件；各调整组件分别包括蜗轮蜗杆减速机构和丝杠螺母传动副，其中蜗轮蜗杆减速机构中的蜗轮为中空环形结构，丝杠螺母传动副设置在蜗轮的轴向中心位置，螺母的外周面与蜗轮的内周面连接，设于螺母中的丝杠由螺母驱动并沿螺母和蜗轮的轴向往复移动，丝杠的前端与结晶器窄边固定连接，丝杠的后端轴向设有一导向孔，一导向杆滑设于该导向孔中，该导向杆的后部固定在一支架上。该宽度调整装置采用导向杆对丝杠进行内导向，可使结构更加紧凑，能够在小的空间内实现更大的宽度调整范围。
文档编号B22D11/05GK201900236SQ20102066019
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月14日 优先权日2010年12月14日
发明者崔福龙, 林刚 申请人:中冶京诚工程技术有限公司