CN105328173B - 车载定点二次倾转浇注钢包和钢水浇注方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载定点二次倾转浇注钢包和钢水浇注方法，属于钢水浇注技术领域。所述车载定点二次倾转浇注钢包包括移动平车、浇注钢包、钢包支架、连接杆和液压缸；通过平车横向移动和钢包在平车上的纵向移动，实现钢包出钢口与砂型冒口对中；采用液压驱动实现钢包以钢包侧面转轴为中心平稳倾转，通过转轴Ⅰ为中心倾转钢包实现出钢口与砂型冒口对中；通过转轴Ⅱ为中心倾转钢包实现出钢过程。该浇注钢包和浇注方法适用于小型铸造厂或精密铸造厂一次性多个砂型的钢水浇注。

Description

车载定点二次倾转浇注钢包和钢水浇注方法

技术领域

本发明涉及钢水浇注技术领域，具体涉及一种车载定点二次倾转浇注钢包和钢水浇注方法，该浇注钢包和浇注方法适用于小型铸造厂或精密铸造厂一次性多个砂型的钢水浇注。

背景技术

目前国内小型铸造厂或精密铸造厂众多，铸件砂型多以小型铸件为主，且一次浇注的砂型数量较多。而炼钢炉一般一炉出钢量较大，钢水一次性倒入钢包中，或分多次倒入小钢包进行浇注。在浇注时，厂家一般采用传统钢水包进行浇注。传统钢包在两侧各有一旋转耳轴，钢水浇注时，由车间吊车吊住钢包耳轴，行走至砂型上方，由人工旋转钢包进行浇注。在钢水浇注过程中，钢包需要长期占用吊车吊装，并且浇筑时，需要吊车不断调整钢包位置，以便钢水包出钢口与砂型冒口对齐。这就增加了浇注过程的操作难度，时常出现钢水浇注到砂型外的现象。造成钢水浪费，甚至损坏砂型，同时长时间占用吊车。

发明内容

针对现有生产中铸件砂型小，浇注时出钢口与冒口对齐难度大，以及一次浇注砂型数量较多，车间吊车占用时间长的特点，本发明的目的在于提供一种车载定点二次倾转浇注钢包和钢水浇注方法。

本发明所采用的技术方案如下：

一种车载定点二次倾转浇注钢包，包括移动平车、钢包、钢包支架、连接杆和液压缸；其中：

所述移动平车能够沿车间铺设的平车轨道移动，钢包设置在移动平车上，钢包在移动平车上能够沿垂直于平车轨道的方向移动；通过上述两动作过程，实现钢包出钢口与砂型冒口对中；所述移动平车的底部设有车轮Ⅰ，通过车轮Ⅰ实现移动平车在车间场地铺设的平车轨道上移动(为横向移动)；所述移动平车上还设有槽钢轨道和车轮Ⅱ，槽钢轨道与平车轨道相垂直，车轮Ⅱ能够沿槽钢轨道移动(为纵向移动)。所述车轮Ⅱ为两个，两个车轮Ⅱ之间的连接轴固定在钢包支架的底座上。

所述钢包支架置于移动平车上，用于支撑浇注钢包；所述钢包支架是由底座、竖向架体与斜向架体组装成的架体结构，其中；竖向架体的下部设有托架Ⅱ，用于托住浇注钢包；

所述钢包用于钢水的浇注，其上设有托架Ⅰ、连接轴Ⅰ、转轴Ⅰ和转轴Ⅱ；其中：所述托架Ⅰ通过与钢包支架上的托架Ⅱ相配合托住钢包；

所述连接杆用于浇注钢包与钢包支架和液压缸之间的连接，包括拉杆Ⅰ和拉杆Ⅱ，其中：拉杆Ⅰ和拉杆Ⅱ通过连接轴Ⅱ相连接，浇注钢包与连接杆通过钢包上的连接轴Ⅰ与拉杆Ⅱ上的连接孔Ⅱ相连接，并可自由转动；

所述液压缸包括缸体和升降杆，所述升降杆的一端为升降杆端接头，另一端为缸体端接头。所述连接杆与液压缸之间的连接是通过拉杆Ⅰ上设置的连接轴Ⅲ与液压缸升降杆端接头相连接实现，并可自由转动；所述液压缸与钢包支架之间的连接是通过液压缸缸体端接头与钢包支架上的连接轴Ⅴ的连接实现，并可自由转动。

所述钢包支架的竖向支架的顶端设有连接轴Ⅳ，连接轴Ⅳ与拉杆Ⅰ上的连接孔相连，使拉杆Ⅰ能够以轴Ⅳ为圆心旋转。

所述钢包支架的斜向架体上还焊接有液压缸支座，连接轴Ⅴ设在液压缸支座上，连接轴Ⅴ与液压缸上缸体端接头相连，液压缸上的升降杆能够以连接轴Ⅴ为圆心旋转；

所述钢包支架的顶端横向伸出横梁，其上焊接挡块Ⅰ，钢包旋转时，当钢包上转轴Ⅱ接触挡块Ⅰ后，挡块Ⅰ固定住转轴Ⅱ的位置，然后钢包将以转轴Ⅱ为圆心继续旋转，进而完成钢水倾倒动作。

所述钢包支架的竖向架体内侧壁上焊接挡块Ⅱ，用以固定钢包转轴Ⅰ的位置，钢包能够以转轴Ⅰ为圆心进行旋转。

利用上述浇注钢包进行的钢水浇注方法，该浇注方法包括如下步骤：

(1)砂型依次沿平车轨道排布；熔炼炉钢水出钢后倒入钢包中；

(2)利用平车电控箱控制移动平车沿车间铺设的平车轨道行走以及钢包在移动平车上沿垂直于平车轨道的方向移动，使浇注钢包出钢口与砂型冒口对齐；

(3)通过液压站控制液压缸升降杆，完成钢包倾转和钢水浇注砂型过程；

(4)利用平车电控箱控制移动平车行走至下一砂型，并通过控制液压缸升降杆完成其余砂型浇注过程。

上述步骤(3)中，所述钢包倾转、钢水浇注过程步骤如下：

(a)控制液压缸升降杆升起，以转轴Ⅰ为中心点倾转钢包，至转轴Ⅱ接触挡块Ⅱ；此时钢包出钢口与砂型冒口对齐，准备出钢水；

(b)继续控制液压缸升降杆升起，此时将以转轴Ⅱ为中心倾转钢包，至砂型浇注完成或钢水完全出钢为止；

(c)控制液压缸升降杆降落，钢包将自动先以转轴Ⅱ为中心倾转回落，后以转轴Ⅰ为中心倾转回落至钢包支架，至此完成整个出钢过程。

本发明相比于现有技术所取得的有益效果如下：

1、本发明采用车载移动钢包形式浇注砂型过程中不占用车间吊车的使用，提高车间吊车利用效率。对于一次性浇注多个砂型，其优点尤为突出。

2、传统钢包出钢过程中，需要通过控制吊车，不断调整钢包位置，实现出钢口与砂型冒口的对中，其操作难度较大，容易出现失误。本发明车载定点二次倾转浇注钢包通过：1)控制平车横向移动以及钢包在平车上的纵向移动调整；2)钢包以侧面2个转轴为中心的倾转出钢过程。可很容易实现出钢口与砂型冒口的精确对中，极大降低了人员操作难度。

3、对比单一转轴倾转定位浇注钢包，本发明二次倾转定位浇注钢包通过调节转轴Ⅰ的位置，可实现不同尺寸砂型的浇注过程。单一转轴倾转的定点浇注钢包只能对一种规格尺寸的砂型进行浇注。如砂型尺寸发生变化，冒口距离钢包过远或过近，则无法实现出钢口与砂型冒口的精确对中。

附图说明

图1为本发明车载定点二次倾转浇注钢包结构图；其中：(a)正视图；(b)侧视图；(c)俯视图。

图2为本发明中所述钢水包结构图；其中：(a)正视图；(b)侧视图。

图3为本发明中所述移动平车结构图；其中：(a)外观图；(b)车轮Ⅱ设计图。

图4为本发明中所述连接杆结构图。

图5为本发明中所述液压缸缸体端结构图。

图6为本发明中所述钢包支架结构图；其中：(a)正视图；(b)侧视图。

图7为本发明浇注钢包车间平面布置图。

图8为本发明钢水浇注原理图；其中：(a)控制钢包出钢口与砂型冒口对齐；(b)倾转钢包至转轴Ⅱ接触挡块Ⅱ；(c)以转轴Ⅱ为中心倾转钢包，至砂型浇注完成或钢水完全出钢为止。

图中：1-移动平车；101-车轮Ⅰ；102-槽钢轨道；103-车轮Ⅱ；2-钢包；201-转轴Ⅰ；202-转轴Ⅱ；203-托架Ⅰ；204-连接轴Ⅰ；3-钢包支架；301-底座；302-竖向架体；303-斜向架体；304-托架Ⅱ；305-连接轴Ⅴ；306-连接轴Ⅳ；307-挡块Ⅰ；308-挡块Ⅱ；309-液压缸支座；4-连接杆；401-拉杆Ⅰ；402-拉杆Ⅱ；403-连接孔Ⅰ；404-连接孔Ⅱ；405-连接轴Ⅱ；406-连接轴Ⅲ；5-液压缸；501-升降杆；502-升降杆端接头；503-缸体端接头。

具体实施方式

以下结合附图详述本发明。

本发明为车载定点二次倾转浇注钢包，包括移动平车1、浇注钢包2、钢包支架3、连接杆4和液压缸5，其中各主要部分功能如表1，各部分结构如图1-8所示。

表1

本发明车载定点二次倾转浇注钢包各组成部分详细说明如下：

所述移动平车1能够沿车间铺设的平车轨道移动，钢包2设置在移动平车上，钢包2在移动平车上能够沿垂直于平车轨道的方向移动；通过上述两动作过程，实现钢包出钢口与砂型冒口对中。所述移动平车的底部设有车轮Ⅰ101，通过车轮Ⅰ101实现平车在车间场地铺设的平车轨道上移动(为横向移动)；所述移动平车上还设有槽钢轨道102和车轮Ⅱ103，槽钢轨道102与平车轨道相垂直，车轮Ⅱ103能够沿槽钢轨道102移动(为纵向移动)；所述车轮Ⅱ103为两个，两个车轮Ⅱ103之间的连接轴固定在钢包支架3的底座301上。

所述钢包支架3置于移动平车1上，用于支撑浇注钢包2；所述钢包支架3是由底座301、竖向架体302与斜向架体303组装成的架体结构，其中；竖向架体302的下部设有托架Ⅱ304，用于托住浇注钢包；所述钢包支架3的竖向支架302的顶端设有连接轴Ⅳ306，连接轴Ⅳ306与拉杆Ⅰ401上的连接孔403相连，使拉杆Ⅰ401能够以轴Ⅳ306为圆心旋转。

所述钢包支架3的斜向架体303上还焊接有液压缸支座309，连接轴Ⅴ305设在液压缸支座309上，连接轴Ⅴ305与液压缸上缸体端接头503(上有连接孔)相连，液压缸上的升降杆501能够以连接轴Ⅴ305为圆心旋转；

所述钢包支架的顶端横向伸出横梁，其上焊接挡块Ⅰ307，钢包旋转时，当钢包上转轴Ⅱ202接触挡块Ⅰ307后，挡块Ⅰ307固定住转轴Ⅱ202的位置，然后钢包将以转轴Ⅱ202为圆心继续旋转，进而完成钢水倾倒动作。

所述钢包支架的竖向架体302内侧壁上焊接挡块Ⅱ308，用以固定钢包转轴Ⅰ201的位置，钢包能够以转轴Ⅰ201为圆心进行旋转。

所述钢包2用于钢水的浇注，其上设有托架Ⅰ203、连接轴Ⅰ204、转轴Ⅰ201和转轴Ⅱ202；其中：所述托架Ⅰ203通过与钢包支架上的托架Ⅱ304相配合托住钢包；

所述连接杆4用于浇注钢包2与钢包支架3和液压缸5之间的连接，包括拉杆Ⅰ401和拉杆Ⅱ402，其中：拉杆Ⅰ401和拉杆Ⅱ402通过连接轴Ⅱ405相连接，浇注钢包2与连接杆4通过钢包上的连接轴Ⅰ204与拉杆Ⅱ402上的连接孔Ⅱ404相连接，并可自由转动(当钢水包倾转时，连接杆4可通过连接轴Ⅰ204提拉浇注钢包2)；

所述液压缸5包括缸体和升降杆501，所述升降杆501的一端为升降杆端接头502，另一端为缸体端接头503。所述连接杆4与液压缸之间的连接是通过拉杆Ⅰ401上设置的连接轴Ⅲ406与液压缸升降杆端接头502相连接实现，并可自由转动；所述液压缸5与钢包支架之间的连接是通过液压缸缸体端接头503与钢包支架上的连接轴Ⅴ305的连接实现，并可自由转动。

利用上述车载定点二次倾转浇注钢包进行钢水浇注时按如下步骤进行：

(1)砂型依次沿平车轨道排布；熔炼炉钢水出钢后倒入钢包2中(图7)；

(2)利用平车电控箱控制移动平车1沿车间铺设的平车轨道行走以及钢包2在移动平车1上沿垂直于平车轨道的方向移动，使浇注钢包出钢口与砂型冒口对齐；

(3)通过液压站控制液压缸升降杆501，完成钢包倾转和钢水浇注砂型过程；所述钢包倾转、钢水浇注过程如下(图8)：

首先，控制液压缸升降杆501升起，以图8中设备转轴Ⅰ201为中心点倾转钢包2，至转轴Ⅱ202接触挡块Ⅱ307；此时钢包出钢口与砂型冒口对齐，准备出钢水；

其次，继续控制液压缸升降杆501升起，此时设备将以图8中转轴Ⅱ202为中心倾转钢包，至砂型浇注完成或钢水完全出钢为止；

最后，控制液压缸升降杆501降落，钢包将自动先以转轴Ⅱ202为中心倾转回落，后以转轴Ⅰ201为中心倾转回落至钢包支架3，至此完成整个出钢过程。

(4)利用平车电控箱控制移动平车1行走至下一砂型，并通过控制液压缸升降杆501完成其余砂型浇注过程。

本发明上述钢水浇注过程的工艺条件如下：

1、采用380V，50Hz三相电源驱动，实现平车横向移动，行走缓慢稳定。钢包在平车上可纵向移动，调整距离。通过上述两动作过程，实现钢包出钢口与砂型冒口对中。

2、采用液压驱动实现钢包以钢包侧面转轴为中心平稳倾转。其中，钢包侧面转轴Ⅰ及转轴Ⅱ根据砂型尺寸及分布情况，经计算校核精确定位。

3、通过转轴Ⅰ为中心倾转钢包实现出钢口与砂型冒口对中；通过转轴Ⅱ为中心倾转钢包实现出钢过程。在出钢过程中，出钢口始终与冒口对中。

Claims (9)

1.一种车载定点二次倾转浇注钢包，其特征在于：包括移动平车(1)、钢包(2)、钢包支架(3)、连接杆(4)和液压缸(5)；其中：

所述移动平车(1)能够沿车间铺设的平车轨道移动，钢包(2)设置在移动平车上，钢包(2)在移动平车上能够沿垂直于平车轨道的方向移动；通过上述两动作过程，实现钢包出钢口与砂型冒口对中；

所述钢包支架(3)置于移动平车(1)上，用于支撑浇注钢包(2)；所述钢包支架(3)是由底座(301)、竖向架体(302)与斜向架体(303)组装成的架体结构，其中；竖向架体(302)的下部设有托架Ⅱ(304)，用于托住浇注钢包；

所述钢包(2)用于钢水的浇注，其上设有托架Ⅰ(203)、连接轴Ⅰ(204)、转轴Ⅰ(201)和转轴Ⅱ(202)；其中：所述托架Ⅰ(203)通过与钢包支架上的托架Ⅱ(304)相配合托住钢包；

所述连接杆(4)用于浇注钢包(2)与钢包支架(3)和液压缸(5)之间的连接，包括拉杆Ⅰ(401)和拉杆Ⅱ(402)，其中：拉杆Ⅰ(401)和拉杆Ⅱ(402)通过连接轴Ⅱ(405)相连接，浇注钢包(2)与连接杆(4)通过钢包上的连接轴Ⅰ(204)与拉杆Ⅱ(402)上的连接孔Ⅱ(404)相连接，并可自由转动；

所述液压缸(5)包括缸体和升降杆(501)，所述升降杆(501)的一端为升降杆端接头(502)，另一端为缸体端接头(503)；所述连接杆(4)与液压缸之间的连接是通过拉杆Ⅰ(401)上设置的连接轴Ⅲ(406)与液压缸升降杆端接头(502)相连接实现，并可自由转动；所述液压缸(5)与钢包支架(3)之间的连接是通过液压缸缸体端接头(503)与钢包支架上的连接轴Ⅴ(305)的连接实现，并可自由转动。

2.根据权利要求1所述的车载定点二次倾转浇注钢包，其特征在于：所述移动平车的底部设有车轮Ⅰ(101)，通过车轮Ⅰ(101)实现移动平车在车间场地铺设的平车轨道上移动；所述移动平车上还设有槽钢轨道(102)和车轮Ⅱ(103)，槽钢轨道(102)与平车轨道相垂直，车轮Ⅱ(103)能够沿槽钢轨道(102)移动。

3.根据权利要求2所述的车载定点二次倾转浇注钢包，其特征在于：所述车轮Ⅱ(103)为两个，两个车轮Ⅱ(103)之间的连接轴固定在钢包支架(3)的底座(301)上。

4.根据权利要求1所述的车载定点二次倾转浇注钢包，其特征在于：所述钢包支架(3)的竖向架体(302)的顶端设有连接轴Ⅳ(306)，连接轴Ⅳ(306)与拉杆Ⅰ(401)上的连接孔(403)相连，使拉杆Ⅰ(401)能够以轴Ⅳ(306)为圆心旋转。

5.根据权利要求1所述的车载定点二次倾转浇注钢包，其特征在于：所述钢包支架(3)的斜向架体(303)上还焊接有液压缸支座(309)，连接轴Ⅴ(305)设在液压缸支座(309)上，连接轴Ⅴ(305)与液压缸上缸体端接头(503)相连，液压缸上的升降杆(501)能够以连接轴Ⅴ(305)为圆心旋转。

6.根据权利要求1所述的车载定点二次倾转浇注钢包，其特征在于：所述钢包支架的顶端横向伸出横梁，其上焊接挡块Ⅰ(307)，钢包旋转时，当钢包上转轴Ⅱ(202)接触挡块Ⅰ(307)后，挡块Ⅰ(307)固定住转轴Ⅱ(202)的位置，然后钢包将以转轴Ⅱ(202)为圆心继续旋转，进而完成钢水倾倒动作。

7.根据权利要求1所述的车载定点二次倾转浇注钢包，其特征在于：所述钢包支架的竖向架体(302)内侧壁上焊接挡块Ⅱ(308)，用以固定钢包转轴Ⅰ(201)的位置，钢包能够以转轴Ⅰ(201)为圆心进行旋转。

8.一种利用权利要求1所述浇注钢包进行的钢水浇注方法，其特征在于：该浇注方法包括如下步骤：

(1)砂型依次沿平车轨道排布；熔炼炉钢水出钢后倒入钢包(2)中；

(2)利用平车电控箱控制移动平车(1)沿车间铺设的平车轨道行走以及钢包(2)在移动平车(1)上沿垂直于平车轨道的方向移动，使浇注钢包出钢口与砂型冒口对齐；

(3)通过液压站控制液压缸升降杆(501)，完成钢包倾转和钢水浇注砂型过程；

(4)利用平车电控箱控制移动平车(1)行走至下一砂型，并通过控制液压缸升降杆(501)完成其余砂型浇注过程。

9.根据权利要求8所述浇注钢包进行的钢水浇注方法，其特征在于：步骤(3)中，所述钢包倾转、钢水浇注过程步骤如下：

(a)控制液压缸升降杆(501)升起，以转轴Ⅰ(201)为中心点倾转钢包(2)，至转轴Ⅱ(202)接触挡块Ⅱ(307)；此时钢包出钢口与砂型冒口对齐，准备出钢 水；

(b)继续控制液压缸升降杆(501)升起，此时以转轴Ⅱ(202)为中心倾转钢包，至砂型浇注完成或钢水完全出钢为止；

(c)控制液压缸升降杆(501)降落，钢包将自动先以转轴Ⅱ(202)为中心倾转回落，后以转轴Ⅰ(201)为中心倾转回落至钢包支架(3)，至此完成整个出钢过程。