專利名稱：可伸縮的四連桿內結晶器的制作方法
技術領域：
本發明屬于冶金機械，特別是涉及到一種空心錠澆注設備。
現代工業生產的發展對空心坯料的需要是非常大的。各種各樣的輪箍、齒圈、高壓容器殼體、鍋爐殼體、造紙機滾筒、擠壓管坯、炮筒、滾壓管坯都需要空心坯料。目前國內外生產空心坯可以分為以下幾種1、傳統加工法，通常用實心鋼錠熱沖或用實心棒材機械加工而成，這種加工方法，占有大量冷、熱加工生產設備，金屬利用率低，因此成本昂貴。2、焊接法，用原料焊接成圈環件，但是焊接頭以外均勻性難以保證。3、離心鑄造法這種方法生產的管的內表面系自由表面，通常很粗糙。4、電渣重溶法這種方法生產的空心錠質量很高，主要存在的問題是滴落的金屬使坯料空腔中的蕊棒卡死。
目前一般最簡單的辦法是采用蕊棒，設備簡單，無需抽錠，缺點是使用非外金屬蕊棒，會使空心錠污染，使用水冷金屬蕊棒，當空心錠冷卻后，蕊棒難以抽空，每制造一個空心錠，必經損失一個蕊管，很不經濟。七十年代據日本鈑田等的“大型金屬制造用中空鋼塊開發”，鋼鐵第66年(1980)第2號報導提出一種復合內蕊生產空心錠方法，復合內蕊中可以通氣體冷卻，如圖3所示，其中20冷卻氣體、21絕熱層、22鋼液、23外套、24耐火材料、25內套、26冷卻管、27模子、28底盤，這種辦法生產空心錠，雖和傳統的澆法工藝不同，采取復合內蕊，不必造成每生產一個空心錠，必須損失一個蕊管，可以節約大量的蕊棒，但是存在著許多缺點，特別是復內合蕊很難抽出。
本發明為了使空心錠內蕊在澆注成型后很容易抽出，設計了一種可伸縮的四連桿內結晶器，空心錠澆注成型后利用四連桿機構使內結晶向內收縮，使圓內結晶的外徑變小，很容易從空心錠中抽出。
本發明的具體方案是這樣實現的，至少由兩塊獨立的外壁呈弧形的軸對稱內結晶器塊和兩塊獨立的外壁呈弧形楔形內結晶器塊相間組成園桶狀內結晶器，楔形內結晶器塊的外壁小于其內壁，楔形內結晶器塊的兩側壁分別和相鄰的兩弧形內結晶器塊的兩側壁接觸，各內結晶器塊均設置有冷卻介質的進口和出口，組成園桶狀結晶器的各弧形內結晶器塊和楔形內結晶器塊的內壁上均設置有四連桿分別和套在該園桶狀內結晶器的中心軸上的外套管和內套管相連接，該外套管和內套管均可在中心軸外表面移動。楔形內結晶器塊通過四連桿和內套管相連，圓環形的內結晶通過四連桿和外套管的內壁相連。當中心軸向上移動時，通過四連桿帶動楔形內結晶器塊向內收縮，同時通過四連桿帶動圓環形內結晶沿著楔形內結晶塊的錐面向內收縮，使整個圓環形的內結晶器外周變小，很容易使內結晶器從空心錠中抽出。
下面結合附圖作進一步的描述。
圖1是可伸縮內結晶器的示意圖。
圖2是可伸縮內結晶器的剖面示意圖。
圖3是復合內蕊結晶器的示意圖。
圖中1、圓環形內結晶器塊、2、楔形內結晶塊、3、掛鉤、4、橫板、5、橫桿、6、彎鉤、7、錐體、8、內套管擋桿、9滑錐塊、10、外套管、11、內套管、12、中心軸、13、圓環形內結晶器四連桿、14、楔形內結晶塊四連桿、15、反向定位四連桿、16、固定立柱、17、托盤、18基礎平臺、19、壓桿、當空心錠澆注成型冷卻后，要把內結晶器從空心錠中提升取出，切斷各內結晶器塊的冷卻水管，先使壓桿19脫離，吊鉤3下落，彎鉤6沿錐體7下滑底部，鉤住錐體7的下沿，再提起吊鉤3，彎鉤6鉤住錐體7向上提升，帶動外套管上升，由于內套管上設置一內套管擋桿8，并伸出在外套管10上所開的孔中，同此，外套管10上升并帶動內套管11上升，外套管10上升通過其四連桿14帶動楔形結晶塊2向內收縮，內套管11在外套管10的帶動下上升，并通過其四連桿13帶動圓環形內結晶器沿和楔形內結晶器塊2的接合部的錐面向內同心收縮。當吊鉤3繼續上升使整個內結晶器的外周縮小并隨吊鉤3很容易地提升到空心錠的外面。當要澆注空心錠時，將整個內結晶器吊起并放入空心錠模內的基礎平臺18上，并使吊鉤3下落，使中心桿12的托盤17上的孔套住立柱16上，吊鉤3繼續下落，彎鉤6向下移動，，滑錐塊9下滑至下錐體，此時吊鉤3再上升，靠摩擦力帶動滑錐塊9上升(滑錐塊9的重量較輕)，直到填入錐體7的下部空間，吊鉤3繼續上升，彎鉤6加壓于錐塊9的下錐面，由于斜面的關系，彎鉤6與錐體7和滑錐塊9脫離，吊鉤3繼續上升，橫桿5帶動橫板4并帶動中心軸12上升。由于中心軸12的下端連接二根反向的連桿15，其長度與四連桿13相等，用于結晶器的定位中心軸12上升后，帶動反向定位四連桿15沿中心軸12外伸，外套管10與內套管11下滑，同時帶動所有的連桿外伸，從而帶動所有結晶器塊外伸，當所有結晶器塊外伸并相互靠緊時外伸終止，壓緊壓桿19并接冷卻水管就可以準備熔煉。當熔煉結束后，再重復提升結晶器操作過程。
使用可伸縮的四連桿內結晶器，當空心錠冷卻后，內結晶器可通過四連桿結構邊收縮，邊從空心錠中提出，能生產出高質量的各種空心錠，既能使內結晶器方便地從空心錠中提出，又能節約大量內結晶材料，從而大大提高生產效益。
作為最佳實施例，內結晶器由三個完全相同的圓環形內結晶器塊和三個完全相同的楔形內結晶器塊相間組合成圓環形內結晶器，內結晶器采用鋼材制成，每塊內結晶器上均有通冷卻水的進出口。楔形內結晶器的錐度為大于17度，一般錐形角度可采用30度左右為最佳，四連桿采用平行四邊形四連桿形式，6根四連桿13和6根四連桿14長度相等，保證同步收縮，為了使外套管10和中套管11之間相對運動不大，連桿13和14的長度與角度必須匹配。
作為另一種實施例，在熔煉過程中，由于鋼錠的收縮使內結晶器向內收縮，但不同步，楔形內結晶器塊的收縮量大于弧形內結晶的器塊的收縮量，楔形內結晶器塊在與弧形內結晶器塊接觸的界面滑動。所以楔形內結晶器塊要凸出在整個圓弧形內結晶器的外表面，以防止鋼液流進凹縫中，空心錠冷卻凝固后不會卡死整個內結晶器，從而使內結晶器能向內收縮，以致從空心錠中順利提出。
權利要求
1.一種可伸縮的四連桿內結晶器，其特征是至少由兩塊獨立的外壁呈弧形的軸對稱內結晶器塊和兩塊獨立的外壁呈弧形的楔形內結晶器塊相間組成園桶狀內結晶器，楔形內結晶器塊的外壁小于其內壁，楔形內結晶器塊的兩側壁分別和相鄰的兩弧形結晶器塊的兩側壁接觸，各內結晶塊均設置有冷卻介質的進口和出口，組成園桶狀結晶器的各弧形內結晶器塊和楔形內結晶器塊的內壁上均設置有四連桿分別和套在該園桶狀內結晶器的中心軸上的外套管和內套管相連接，該外套管和內套管均可在中心軸外表面移動。
2.根據權利要求1所述的內結晶器，其特征是由三個相等的園環形結晶器塊和三個相等的楔形內結晶器塊相間組成園桶狀內結晶器，楔形內結晶器塊的外壁直徑小于其內壁直徑并凸出在所組成的園桶狀內結晶器的外壁外。
全文摘要
一種可伸縮的四連桿內結晶器，由弧形的內結晶器塊和楔形內結晶塊相間組合成圓桶狀內結晶器，各內結晶器塊連接有四連桿，通過四連桿機構可使內結晶向內收縮，從而很方便的從空心錠中取出。利用這種可伸縮的內結晶器可以生產出高質量的空心鏡，內結晶器可以重復使用，節約大量內結晶器，降低成本，并大大提高生產效率。
文檔編號B22D7/04GK1095974SQ9311152
公開日1994年12月7日 申請日期1993年6月4日 優先權日1993年6月4日
發明者儲少軍, 趙維安 申請人:儲少軍, 趙維安