一種無徑向間隙的結晶器振動偏心機構的製作方法

2023-04-30 23:39:36

專利名稱：一種無徑向間隙的結晶器振動偏心機構的製作方法
技術領域：
本發明涉及連續鑄鋼設備，尤其是涉及一種連鑄機結晶器振動偏心機構。
背景技術：
在連續鑄造生產中，為了使鋼坯順利從結晶器拉出，結晶器要做上下往復振動。現 有的機械式振動發生裝置一般是由電動機，減速器或變速減速器，偏心機構及連杆機構組 成，其中偏心機構是產生振動的關鍵部件，一般由偏心軸和偏心套組成，這兩個部件的配合 與固定是偏心機構在安裝，運行及調整偏心距過程中的重點和難點。連鑄生產工藝要求振 動機構的振幅要根據不同鋼種和拉速進行調整，因此要調整偏心軸與偏心套的相對位置來 控制偏心機構的偏心距，以實現不同的振幅，這就要求偏心軸與偏心套之間有一定的間隙， 能使它們進行相對轉動，從而方便而精確的調整偏心距。但是由於間隙的存在，機構在運轉 過程中，偏心套與偏心軸之間存在徑向間隙，從而影響連鑄結晶器振動精度及產生機構振 動衝擊現象，同時偏心套和偏心軸還產生磨損，當磨損到一定程度就不能保證固定的偏心 距，隨著磨損加劇，偏心軸與偏心套之間的間隙增大，導致整個振動系統產生巨大的衝擊和 噪音，甚至損壞，這樣將會嚴重影響鑄坯的質量，需要更換偏心機構，而連鑄機的高作業率 會使得偏心機構很容易損壞，頻繁地更換偏心機構將嚴重影響生產的順利進行，給企業造 成巨大的經濟損失。但是如果偏心軸與偏心套是過盈配合，不僅會使偏心機構的裝配、拆卸 以及偏心距調整變得十分困難，還會因長時間使用，導致偏心軸與偏心套鏽死，使得偏心機 構的偏心距不可調。現有偏心軸的外表面和偏心套的內表面均為圓柱體，其裝配形式主要 有以下幾種。
中國專利ZL200720045858. 5公開了一種鋼坯連鑄振動臺偏心機構，該機構中的 偏心軸外表面和偏心套內表面上設置一組或多組鍵槽，偏心軸和偏心套靠鍵進行固定聯 接。這種方式要求鍵與鍵槽緊密配合，以得到穩定而精確的偏心距，在調節偏心距時，需要 將鍵敲打取出，使得偏心距的調整非常困難，而且一旦鍵與安裝位置的鍵槽發生磨損，會造 成較大的運動衝擊，影響連鑄機的生產。
中國專利200920214004. 4公開了一種連鑄機結晶器偏心裝置，該裝置在偏心軸 上裝有偏心套、基準齒套和調整齒套，調整齒套的梯形齒和基準齒套的梯形齒配合，基準齒 套的矩形齒和偏心套的矩形齒配合，基準齒套內表面和偏心軸外表面開有鍵槽，他們之間 通過鍵固定聯接，轉動偏心套和基準齒套可以調整偏心裝置的偏心距。該裝置提高了偏心 距的調節精度，相對於鍵連接的偏心裝置調節方便，但是偏心套、調整齒套與偏心軸之間的 間隙仍舊不可避免，機構在運行過程中各部件會產生相對運動，從而導致磨損破壞。
中國專利200910261475. 5公開了一種機械振動裝置的振幅調節方法及結構，該 裝置由一個偏心軸和至少一個偏心套組成，偏心軸與偏心套通過鍵或者螺栓固定。當偏心 軸與偏心套通過鍵固定時，在偏心軸外表面開有多個鍵槽，偏心套內表面開有一個鍵槽，將 偏心軸和偏心套上的鍵槽對齊後通過鍵進行固定聯接；當偏心軸與偏心套用螺栓固定聯接 時，在偏心套上開有徑向螺栓孔，確定偏心軸與偏心套的相對位置後，將螺栓擰緊，固定二者的相對位置。這兩種連接方式的共同缺點是調整困難、不便於拆卸。
另外還有一種由偏心軸和偏心套組成的偏心機構，其偏心套兩端呈鋸齒狀，當偏心套安裝在偏心軸上後，偏心套的兩端分別配合兩個固定套，這兩個固定套內表面開有一條貫穿的鍵槽，與偏心軸上的鍵配合，可沿偏心軸滑動，但不可轉動，並且與偏心套連接的一端帶有相應的鋸齒，從而與偏心套連成一體。偏心軸兩端具有螺紋，在兩個固定套的外端分別用螺母固定，這樣偏心軸與偏心套固定聯接在一起。當調節偏心距時，鬆開螺母，分開固定套與偏心套，旋轉偏心套至合適位置，然後使固定套與偏心套重新配合，用螺母固定， 即可使偏心機構得到新的偏心距。為了能夠容易的使偏心軸和偏心套發生相對轉動以調節偏心距，這種聯接方式也會在偏心軸與偏心套之間留有間隙。所以偏心軸外表面與偏心套內表面為圓柱體的偏心機構，不可避免的因間隙過大影響結晶器振動精度和產生磨損，或者因間隙過小不易調節偏心距。發明內容
本發明的目的在於通過新的配合面不僅徹底消除偏心軸與偏心套在運動過程中的徑向振動間隙和磨損現象，提高結晶器振動精度，延長偏心機構工作壽命，並且使其易於裝配、拆卸和調節偏心距。
為達到上述目的，本發明提供的技術方案如下一種無徑向間隙的結晶器振動偏心機構，包括偏心軸和偏心套，其特徵在於該偏心軸和偏心套的配合部分依次由大圓柱面、圓臺面和小圓柱面連接而成,偏心軸和偏心套上各自的大圓柱面、圓臺面和小圓柱面連接處的端面直徑相等，偏心軸與偏心套上的圓臺面錐角相同，兩圓臺面處為無間隙配合，偏心軸和偏心套在大圓柱面和小圓柱面處為間隙配合，偏心軸和偏心套上各自有一個外徑相等的凸起盤體，兩個盤體分別與偏心軸和偏心套上的大圓柱面相連，且在各自的盤體圓周上都開有鍵槽，鍵安裝在兩盤體對齊的鍵槽中，兩個盤體通過夾環緊固在一起；偏心軸大圓柱面、圓臺面、小圓柱面和偏心軸上凸起盤體的外圓軸線重合，該軸線與主軸線平行且存在偏心距；偏心套內側大圓柱面、圓臺面、小圓柱面和偏心套外側凸起盤體的外圓軸線重合, 該軸線與偏心套外側除凸起盤體部分的軸線平行且存在偏心距。
本偏心機構偏心軸與偏心套上的圓臺面錐角α為8° 30°。
本偏心機構可以在偏心套盤體的圓周上開有一個鍵槽，在偏心軸盤體的圓周上開有多個鍵槽，兩個盤體上鍵槽的尺寸相同，在所述偏心軸和偏心軸盤體的圓周上分別開有至少2個均勻分布的光孔。
本偏心機構還可以在偏心套盤體軸向開有至少2個均勻分布的螺紋通孔，分別安裝有螺栓。
本偏心機構所述夾環由兩個半圓通過螺栓連接，內部開有橫截面為梯形的凹槽， 偏心軸和偏心套盤體與夾環的配合部分橫截面為梯形，夾環內部梯形凹槽兩側面夾角β 為8。 30°。
另外，本偏心機構所述夾環的一個半圓部分，可以在其內徑上開有一個鍵槽，與鍵配合，在鍵槽正中位置開有一個用於安裝螺栓的臺階孔，所述鍵的中心上開有一個與螺栓相連接的螺紋孔。
本發明所述的偏心機構，採用了大圓柱面、圓臺面和小圓柱面聯接的配合面,在機構運轉過程中，圓臺面處為無間隙配合，徹底消除了偏心軸與偏心套之間的徑向間隙。圓柱面處採用間隙配合，使得偏心機構可以方便的進行安裝、拆卸和調試。兩個凸起的盤體上的鍵和夾環限制了偏心軸和偏心套的相對轉動，保證了恆定的偏心距。另外，由於夾環內部開有橫截面為梯形的凹槽，兩個盤體與夾環配合部分的橫截面為梯形，從而使兩個盤體在用卡環固定之後，其相對表面之間留有較小的間隙，這樣就可以保證偏心軸和偏心套兩圓臺面之間緊密配合。在兩個凸起盤體的圓周上設置一定數量的鍵槽和光孔，並在偏心軸的盤體上設置連接螺栓，不但可方便地調節偏心距，同時也便於偏心套的拆卸。
綜上所述，本發明在偏心軸和偏心套配合部分所採用的與現有技術不同的配合面不僅可徹底消除偏心軸與偏心套在運動過程中的徑向振動間隙和磨損現象，延長偏心機構工作壽命，而且由於在偏心軸和偏心套上分別設置了其外徑相等的凸起盤體並採用夾環固定方式，從而使整個機構易於裝配和拆卸，並可方便地調節偏心距。另外，本發明還具有結構簡單、運行平穩、振動精度高、便於製造等特點。


本發明共有附圖6幅，其中
圖1是圖2的A-A剖視圖2是本發明中偏心軸的側視圖3是圖4的B-B剖視圖4是本發明中偏心套的側視圖5是本發明偏心機構的裝配圖；
圖6是本發明中夾環的剖視圖。
圖中1-圓柱面，2_圓柱面,3_偏心軸盤體,4_圓柱面,5、5 ^ _大圓柱面，6、 6丨-圓臺面，7、7丨-小圓柱面，8-偏心套盤體，9-偏心軸，10-鍵，11-夾環，12-偏心套， 13-螺栓，14-螺栓，15-連杆，α-圓臺面的錐角，β _夾環內部梯形凹槽兩側面夾角。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明做進一步詳細說明。
圖1給出了偏心軸9的結構，圓柱面I通過聯軸器與減速機相連，圓柱面2和4處安裝軸承，軸承與底座相連，用來支撐和固定偏心機構，偏心軸9的配合部分由大圓柱面5、 圓臺面6和小圓柱面7依次連接組成，各迴旋面在連接處的端面直徑相等，圓臺面6的錐角 α為8° 30°，這樣有利於偏心軸9與偏心套12緊固和拆裝，稱偏心軸9工作時的旋轉軸線，即偏心軸9軸頭的軸線為主軸線，偏心軸大圓柱面5、圓臺面6、小圓柱面7和偏心軸 9上凸起盤體3的外圓軸線重合，該軸線與主軸線平行且存在偏心距。
在圖3中，偏心套12內部由大圓柱面5 ',圓臺面6'和小圓柱面7 '組成,各迴旋面在連接處的端面直徑相等。圓臺面6和6'的錐度相同，偏心軸9與偏心套12在圓柱面5、5'和7、7'處為間隙配合，所以偏心套12可以方便的在偏心軸9上轉動以調節偏心距，偏心套12內側大圓柱面5 ^、圓臺面6 ^、小圓柱面7 ^和偏心套12外側凸起盤體8 的外圓軸線重合，該軸線與偏心套12外側除凸起盤體8部分的軸線平行且存在偏心距。
在圖2和圖4中，作為本發明的優選方案，盤體3的圓周上開有4個鍵槽，盤體8的圓周上開有I個鍵槽，把偏心套12安裝到偏心軸9上，盤體8上的鍵槽分別與盤體3上的4個鍵槽對齊時，可以獲得4個預先設定的偏心距。
偏心套12安裝到偏心軸9上後，根據實際需要的偏心·距，確定盤體3上所要對齊的鍵槽。為了便於在偏心軸9上轉動偏心套12，以調節盤體8上的鍵槽與盤體3上的鍵槽位置，分別在盤體3的圓周上開了 3個光孔，在盤體8的圓周上開了 4個光孔，如圖2和圖 4所示。對齊鍵槽時，可將兩個鐵棒分別插入兩個盤體合適位置的光孔中，旋轉鐵棒使偏心軸9和偏心套12發生相對轉動，從而調節兩個盤體上的鍵槽位置，使其對齊。
在盤體3和盤體8對齊後的鍵槽中裝配上鍵10進行定位，鍵10限制了偏心軸9 與偏心套12的相對轉動，這樣偏心機構不僅可以得到精確的偏心距，而且在運轉過程中可以保持固定的偏心距。
夾環11由兩個半圓部分組成，如圖6所示，夾環內部開有凹槽，凹槽的橫截面為梯形，夾環內部梯形凹槽兩側面夾角β =8° 30°，有利於夾緊固定偏心軸9和偏心套12，其中一半夾環的內徑上開有一個鍵槽，與鍵10配合，在鍵槽的中心位置開有臺階孔，用來安裝螺栓。
當偏心套12與偏心軸9通過鍵10定位後，將開有鍵槽的一半夾環安裝到盤體3 和盤體8上，並且鍵槽與鍵10配合，鍵10正中開有螺紋孔，螺栓14通過夾環上的臺階孔擰到鍵10上，這樣使鍵10不會產生軸向位移，然後安裝上另一半夾環，通過螺栓將兩部分夾環緊固，即可得到安裝完畢的偏心機構，其裝配圖如圖5所示。
在偏心機構運轉過程中，圓臺面7和7 』為無間隙配合，所以偏心軸9和偏心套12 之間不會產生徑向位移，鍵10使得偏心軸9與偏心套12不會發生相對轉動，可以保持固定的偏心距，經過夾環11緊固的偏心軸9和偏心套12形成整體，整個偏心機構運行平穩、無噪聲，使用壽命得到了極大地提高。
當偏心機構需要拆卸時，將夾環11和鍵10拆下，圖2中盤體3的軸向上開有四個螺紋通孔，分別安裝有4個螺栓13，擰動盤體3上的螺栓13使偏心套12與偏心軸9脫離後，可方便的拆卸。
當根據工藝要求，調節偏心機構的偏心距時，將夾環11和鍵10拆下，分別在盤體 3和盤體8上合適位置的光孔中插入鐵棒，通過轉動鐵棒使偏心套12旋轉，為了旋轉方便， 也可以擰動盤體3上的螺栓13，將偏心套頂出一定距離後，再用鐵棒轉動偏心套12，當偏心套12上的鍵槽與偏心軸9上需要的鍵槽對齊後，安裝上鍵10重新進行定位，將帶有鍵槽的一半夾環安裝到盤體3和盤體8上，與鍵10配合，擰上螺栓14後，安裝上另一半夾環，用螺栓將其緊固，即可獲得具有新偏心距的偏心機構。
權利要求
1.一種無徑向間隙的結晶器振動偏心機構，包括偏心軸和偏心套，其特徵在於所述偏心軸(9)上與偏心套(12)的配合部分依次由大圓柱面(5)、圓臺面(6)和小圓柱面(7) 連接而成，所述偏心套(12)內部與偏心軸(9)的配合部分依次由大圓柱面(5 ')、圓臺面 (6 ;)和小圓柱面(7 ^ )連接而成，所述偏心軸(9)和偏心套(12)上各自的大圓柱面、圓臺面和小圓柱面連接處的端面直徑相等，所述圓臺面(6)和(6 ')的錐角相同，所述圓臺面(6)和(6 』 )處為無間隙配合,所述偏心軸(9)和偏心套(12)在大圓柱面和小圓柱面處為間隙配合，所述偏心軸(9)上有一個凸起的盤體(3)與大圓柱面(5)相連，所述偏心套(12) 上有一個與盤體(3)外徑相等的盤體(8)，所述盤體(8)與大圓柱面(5 』 )相連，所述盤體 (3)和盤體(8)各自圓周上都開有鍵槽，鍵(10)安裝到盤體(3)和盤體(8)對齊的鍵槽中， 通過夾環(11)將盤體(3)和盤體(8)緊固在一起；偏心軸大圓柱面(5)、圓臺面(6)、小圓柱面(7)和偏心軸(9)上凸起盤體(3)的外圓軸線重合，該軸線與主軸線平行且存在偏心距； 偏心套(12)內側大圓柱面(5 ^ )、圓臺面W )、小圓柱面(7 ^ )和偏心套(12)外側凸起盤體(8)的外圓軸線重合，該軸線與偏心套(12)外側除凸起盤體(8)部分的軸線平行且存在偏心距。
2.根據權利要求1所述的無徑向間隙的結晶器振動偏心機構，其特徵在於所述圓臺面(6)和W )的錐角α為8° 30。。
3.根據權利要求1或2所述的無徑向間隙的結晶器振動偏心機構，其特徵在於所述盤體(8)的圓周上開有一個鍵槽，所述盤體(3)的圓周上開有多個鍵槽，兩個盤體上鍵槽的尺寸相同，所述盤體(3)和盤體(8)的圓周上分別開有至少2個均勻分布的光孔。
4.根據權利要求1或2或3所述的無徑向間隙的結晶器振動偏心機構，其特徵在於 所述盤體(3)軸向開有至少2個均勻分布的螺紋通孔，分別安裝有螺栓(13)。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的無徑向間隙的結晶器振動偏心機構，其特徵在於所述夾環(11)由兩個半圓通過螺栓連接，內部開有橫截面為梯形的凹槽，所述盤體(3)和盤體(8)與夾環(11)的配合部分橫截面為梯形，夾環內部梯形凹槽兩側面夾角β為8。 30°。
6.根據權利要求5所述的無徑向間隙的結晶器振動偏心機構，其特徵在於所述夾環(11)的一個半圓部分，在內徑上開有一個鍵槽，與鍵(10)配合，在鍵槽正中位置開有一個用於安裝螺栓(14)的臺階孔，所述鍵(10)的中心上開有一個與螺栓(14)相連接的螺紋孔。
全文摘要
本發明公開一種無徑向間隙的結晶器振動偏心機構，涉及連續鑄造設備，其特徵在於，偏心軸與偏心套的配合部分由大圓柱面、圓臺面和小圓柱面連接而成，所述偏心軸和偏心套上各自有一個外徑相等的盤體，分別與偏心軸和偏心套上的大圓柱面相連，且在各自的圓周上都開有鍵槽，鍵安裝在對齊的鍵槽中，兩個盤體通過夾環緊固在一起。偏心機構在圓臺面處採用無間隙配合，使偏心軸和偏心套不會產生徑向位移，克服了現有偏心機構因預留裝配間隙而導致偏心軸與偏心套之間發生徑向振動和磨損的缺點，偏心軸和偏心套在圓柱面處採用間隙配合，使得偏心機構的安裝、拆卸和偏心距調節簡單易行。本發明結構簡單、使用壽命長、運行平穩、振動精度高。
文檔編號B22D11/053GK102990019SQ201210506530
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月29日 優先權日2012年11月29日
發明者任廷志, 劉大偉, 馬財生 申請人:燕山大學