一种快换水口组合结构的制备工艺及其加工模具的制作方法

1.本发明涉及包水口技术领域，更具体地说，涉及一种快换水口组合结构及其制备工艺和加工模具。


背景技术：

2.锆芯包水口是指用于对钢水进行导流的结构，公开号为cn103567428a的发明公开了一种钢铁连铸中间包的水口，它包括由上水口本体和上水口锆芯组成的上水口，由下水口本体和截头圆锥体形状的下水口锆芯组成的下水口，上水口锆芯和下水孔锆芯的孔同轴组成钢水通道，上水口与下水口之间密封接触，所述的锆芯用氧化锆材料制成，其特征是，下水口锆芯的上端面与上水口锆芯的下端面的径向接触长度尺寸等于下水口锆芯的锥体大圆端处的壁厚尺寸。该结构使得下水口与上水口锆芯之间的接触面积增大，具有较强的抗钢水冲刷性能，下水口锆芯与上水口锆芯之间结合部的损毁滞后于下水口锆芯孔部的损毁，延长了下水口的使用寿命，同时也避免了夹钢甚至穿钢等事故的发生。
3.然而上述技术的包水口是由上水口与下水口进行组合而成，为了提高包水口的使用寿命，大都采用锆芯作为材料，但是在对上水口与下水口进行组合时，由于固定不稳定，会使水从上水口与下水口之间的间隙中流出。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种快换水口组合结构的制备工艺，它可以使上水口与下水口的位置合理设定和便于导流，防止钢水发生泄漏。
5.本发明的目的之二在于提供一种上述快换水口组合结构的加工模具。
6.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：本发明的第一目的是通过以下方案实现的：一种快换水口组合结构的制备工艺，包括：上水口，所述上水口的下方设置有下水口，所述上水口与下水口的内部均设置有导水管，两个所述导水管的连接处设置有导水装置，所述上水口与下水口的两端均开有限位槽；所述导水装置包括设置在上水口底部的上导水块，所述下水口的顶部设置有下导水块，所述上导水块与下导水块的内壁均呈弧形设置，所述上导水块的开口端直径小于下导水块的开口端直径；所述上水口和下水口的制备原材料包括碳结合轻质多孔氧化物，所述碳结合轻质多孔氧化物的原料包括氧化铝空心球、六铝酸钙和石墨。
7.作为优选，所述上水口和下水口的制备原材料还包括酸性物质、金属粉和外加剂。
8.更优选地，所述酸性物质包括二氧化硅或硼砂；所述金属粉包括铝粉或镁粉，所述外加剂包括膨润土、聚乙烯醇和甲基硅油。
9.作为本发明的一种优选方案，位于所述上水口与下水口之间设置有固定装置，所
述固定装置包括位于限位槽内部的固定座，所述固定座上对称开设有滑轨，所述滑轨的内部均设置有滑块，所述滑块与固定座之间设置有螺杆，所述螺杆与滑块之间螺纹连接，两个所述螺杆靠近的一端均设置有第一斜齿轮，所述固定座上设置有第二斜齿轮，所述第二斜齿轮与第一斜齿轮之间均为啮合连接，所述第二斜齿轮与固定座之间设置有转杆，所述固定座位于远离固定座的一侧设置有正反转电机，所述正反转电机的输出端与转杆之间固定连接；本发明可以使上水口与下水口进行位置固定，防止水发生泄漏。
10.作为本发明的一种优选方案，所述滑块位于靠近固定座的一侧均设置有弹性垫，所述弹性垫对滑块贴合上水口与下水口的一端进行完全包裹。
11.作为本发明的一种优选方案，两个所述螺杆的螺纹方向相反，所述螺杆均位于固定座上限位转动连接。
12.作为本发明的一种优选方案，所述导水管与上导水块和下导水块之间为浇筑连接，所述上水口与下水口的连接面均呈平滑设置。
13.作为本发明的一种优选方案，所述导水管的外侧凸出于上水口或下水口的侧面，且在导水管上连接有管道。
14.本发明的第二目的是通过以下方案实现的：一种水口坯体加工成型模具，包括上水口和下水口，所述上水口内设置有上水口锆芯，所述下水口内设置有下水口锆芯，所述上水口锆芯与下水口锆芯位于同一条中心线上，所述上水口上设置有上水口凸台，所述下水口上设置有下水口凸台，所述上水口与下水口通过上水口凸台与下水口凸台紧密连接在一起，使用时钢水从上水口锆芯流入，由于下水口凸台上开有与下水口锆芯相连通的下水口碗口，下水口碗口内嵌设有氧化锆材质的圆环，下水口碗口的内径大于上水口锆芯底部的内径，减缓了钢水的流速，增加了抗钢水冲刷性能，避免钢水从结合处渗出；固定件，位于上水口凸台与下水口凸台之间，包括套设在下水口上的安装座，所述安装座的两侧均设置有一对支撑腿，一对所述支撑腿之间安装有下支架，所述下支架沿长度方向的两侧安装有均安装有电动推杆，每一所述电动推杆的活动端上均同轴套设有弹簧，一对所述电动推杆之间连接有上支架。
15.作为本发明一种优选的，所述下水口凸台上开有与下水口锆芯相连通的下水口碗口，所述下水口碗口内嵌设有氧化锆材质的圆环。
16.作为本发明一种优选的，所述上水口锆芯的形状为截头锥筒状，所述上水口锆芯上端开口的直径大于下端开口直径。
17.作为本发明一种优选的，所述上支架与上水口凸台的接触面上以及下支架与下水口凸台的接触面上均设置有聚四氟乙烯材质的缓冲垫。
18.作为本发明一种优选的，所述安装座包括通过铰链轴铰接在一起的一对弧形框，一对所述弧形框远离铰链轴的一端通过紧固螺栓开合。
19.作为本发明一种优选的，所述上水口凸台的外侧面开设有环槽，所述下水口凸台的外侧面设置有环形凸起，所述环槽与环形凸起之间相互匹配卡接。
20.相比于现有技术，本发明的优点在于：1、在本发明中，采用特定原料制备的上水口与下水口的位置合理设定，导水装置结构特定，可防止钢水发生泄漏；通过正反转电机的输出端带动转杆进行转动，通过转杆带
动第二斜齿轮进行转动，通过第二斜齿轮与第一斜齿轮之间进行啮合连接，使第二斜齿轮带动两个第一斜齿轮进行同步转动，使两个第一斜齿轮带动两个螺杆进行同步转动，两个螺杆的螺纹方向相反，可以使螺杆带动两个滑块向相反的方向进行同步移动，可以进一步通过滑块对上水口与下水口进行位置固定，防止水发生泄漏；2、本发明使用时钢水从上水口锆芯流入，由于下水口凸台上开有与下水口锆芯相连通的下水口碗口，下水口碗口内嵌设有氧化锆材质的圆环，下水口碗口的内径大于上水口锆芯底部的内径，减缓了钢水的流速，增加了抗钢水冲刷性能，避免钢水从结合处渗出。
21.3、本发明通过将上水口放置在下水口上，使上水口锆芯与下水口锆芯位于同一条中心线上，将下支架抵住下水口凸台，启动一对电动推杆，一对电动推杆带动上支架下压，压住上水口凸台，防止钢水外渗。
附图说明
22.图1为本发明快换水口组合结构的结构示意图；图2为本发明快换水口的上水口与下水口内部剖视结构示意图；图3为本发明快换水口的导水装置结构示意图；图4为本发明快换水口的固定装置结构示意图；图5为本发明快换水口的图4中a处放大结构示意图。
23.图6是本发明快换水口坯体加工成型模具的结构剖视示意图；图7是本发明快换水口坯体加工成型模具的结构示意图；图8是本发明快换水口坯体加工成型模具的的下水口结构示意图；图9是本发明快换水口坯体加工成型模具的的上水口剖视结构示意图；图中标号说明：1、上水口；2、下水口；3、导水管；4、导水装置；41、上导水块；42、下导水块；5、限位槽；6、固定装置；61、固定座；62、滑轨；63、滑块；64、螺杆；65、第一斜齿轮；66、第二斜齿轮；67、转杆；68、正反转电机；7、弹性垫；11、上水口锆芯；12、上水口凸台；121、环槽；21、下水口锆芯；22、下水口凸台；221、下水口碗口；222、环形凸起；23、圆环；30、安装座；31、弧形框；40、支撑腿；50、下支架；60、电动推杆；70、上支架；80、缓冲垫；90、弹簧。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
27.如图1
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图5所示，一种快换水口组合结构，包括上水口1和固定装置6。
28.上水口和下水口的制备原材料包括碳结合轻质多孔氧化物，碳结合轻质多孔氧化物的原料包括氧化铝空心球、六铝酸钙和石墨。上水口和下水口的制备原材料还包括酸性物质、金属粉和外加剂。酸性物质包括二氧化硅或硼砂；所述金属粉包括铝粉或镁粉，外加剂包括膨润土、聚乙烯醇和甲基硅油。
29.其中，上水口1的下方设置有下水口2，上水口1与下水口2的内部均设置有导水管3，导水管3采用耐高温材料，用于对高温度的水进行导流，两个导水管3的连接处设置有导水装置4，通过导水装置4用于将上水口1内部的水导入下水口2中，上水口1与下水口2的两端均开有限位槽5；请参阅图4，其中，固定装置6位于上水口1与下水口2之间，固定装置6包括位于限位槽5内部的固定座61，固定座61上对称开设有滑轨62，滑轨62的内部均设置有滑块63，通过设置的滑轨62对滑块63进行限位支撑，使滑块63在进行移动时不会发生脱落，滑块63与固定座61之间设置有螺杆64，螺杆64与滑块63之间螺纹连接，通过螺杆64进行转动，使滑块63在滑轨62内部进行上下滑动，两个螺杆64靠近的一端均设置有第一斜齿轮65，固定座61上设置有第二斜齿轮66，第二斜齿轮66与第一斜齿轮65之间均为啮合连接，第二斜齿轮66与固定座61之间设置有转杆67，固定座61位于远离固定座61的一侧设置有正反转电机68，正反转电机68的输出端与转杆67之间固定连接，启动正反转电机68，正反转电机68可以根据实际情况选择不同的型号，例如选择型号为3gn150k，通过正反转电机68的输出端带动转杆67进行转动，通过转杆67带动第二斜齿轮66进行转动，通过第二斜齿轮66与第一斜齿轮65之间进行啮合连接，使第二斜齿轮66带动两个第一斜齿轮65进行同步转动，使两个第一斜齿轮65带动两个螺杆64进行同步转动，使两个螺杆64带动滑块63在滑轨62中进行同步移动。
30.具体的，请参阅图3，导水装置4包括设置在上水口1底部的上导水块41，下水口2的顶部设置有下导水块42，上导水块41与下导水块42的内壁均呈弧形设置，上导水块41的开口端与下导水块42的开口端相比较小，通过上导水块41将水排至下导水块42中，用于对两个导水管3之间进行过渡，通过上导水块41的开口端与下导水块42的开口端相比较小，可以使水在流动过程中不会发生泄漏。
31.具体的，请参阅图4，滑块63位于靠近固定座61的一侧均设置有弹性垫7，弹性垫7对滑块63贴合上水口1与下水口2的一端进行完全包裹，通过弹性垫7可以对滑块63进行缓冲，避免滑块63对上水口1与下水口2造成损伤。
32.具体的，请参阅图4，两个螺杆64的螺纹方向相反，可以使螺杆64带动两个滑块63向相反的方向进行同步移动，螺杆64均位于固定座61上限位转动连接。
33.具体的，请参阅图1，导水管3与上导水块41和下导水块42之间为浇筑连接，可以避免导水管3与上导水块41和下导水块42之间存在缝隙，上水口1与下水口2的连接面均呈平滑设置，可以减少上水口1与下水口2产生的间隙。
34.具体的，请参阅图1，导水管3的外侧凸出于上水口1或下水口2的侧面，且在导水管3上连接有管道，设置的管道方便向上水口1或下水口2内供水。
35.本发明的工作原理及使用流程：该快换水口组合结构在使用时，启动正反转电机68，通过正反转电机68的输出端带动转杆67进行转动，通过转杆67带动第二斜齿轮66进行转动，通过第二斜齿轮66与第一斜齿轮65之间进行啮合连接，使第二斜齿轮66带动两个第一斜齿轮65进行同步转动，使两个第一斜齿轮65带动两个螺杆64进行同步转动，两个螺杆64的螺纹方向相反，可以使螺杆64带动两个滑块63向相反的方向进行同步移动，可以通过滑块63对上水口1与下水口2进行位置固定；本发明可以使上水口1与下水口2进行位置固定，防止水发生泄漏。
36.如图6
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图9所示，一种水口坯体加工成型模具，包括上水口1和下水口2，上水口1内设置有上水口锆芯11，下水口2内设置有下水口锆芯21，上水口锆芯11通过嵌入的形式固定在上水口1中，所述下水口锆芯21通过嵌入的形式固定在下水口2中，在上水口锆芯11与下水口锆芯21内均设置有用于钢水流通的钢水通道，上水口锆芯11与下水口锆芯21位于同一条中心线上，上水口1上设置有上水口凸台12，下水口2上设置有下水口凸台22，上水口1与下水口2通过上水口凸台12与下水口凸台22紧密连接在一起，上水口凸台12的外侧面开设有环槽121，下水口凸台22的外侧面设置有环形凸起222，环槽121与环形凸起222之间相互匹配卡接，若上水口凸台12和下水口凸台22均为平面设置时，上水口凸台12和下水口凸台22对接在一起时，仍然会有水从接缝处渗出，在上水口凸台12和下水口凸台22上设置的环槽121与环形凸起222可以卡在一起，环槽121与环形凸起222起到密封的作用，有效的对上水口凸台12和下水口凸台22之间的缝隙进行密封，防止漏水；固定件，为了使上水口1与下水口2安装紧密，位于上水口凸台12与下水口凸台22之间，包括套设在下水口2上的安装座30，安装座30的两侧均设置有一对支撑腿40，一对支撑腿40之间安装有下支架50，用于抵住下水口凸台22，下支架5沿长度方向的两侧安装有均安装有电动推杆60，每一电动推杆60的活动端上均同轴套设有弹簧90，一对电动推杆60之间连接有上支架70，用于压住上水口凸台12，防止钢水外渗。
37.具体的，请参考图6和图8下水口凸台22上开有与下水口锆芯21相连通的下水口碗口221，下水口碗口221内嵌设有氧化锆材质的圆环23，下水口碗口221的内径大于上水口锆芯11底部的内径，减缓了钢水的流速，增加了抗钢水冲刷性能，避免钢水从结合处渗出。
38.具体的，请参阅图8，上水口锆芯11的形状为截头锥筒状，上水口锆芯11上端开口的直径大于下端开口直径，减缓钢水对下水口2的冲刷力度。
39.具体的，请参阅图6
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9，上支架70与上水口凸台12的接触面上以及下支架50与下水口凸台22的接触面上均设置有聚四氟乙烯材质的缓冲垫80，防止上支架70与下支架50硌伤上水口凸台12与下水口凸台22。
40.具体的，请参阅图6
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9，安装座3包括通过铰链轴铰接在一起的一对弧形框31，一对弧形框31远离铰链轴的一端通过紧固螺栓开合，可根据下水口2的直径与位置进行实时调整，使下水口2与上水口1之间接触紧密不松动。
41.使用原理及优点：使用时，将上水口1放置在下水口2上，使上水口锆芯11与下水口锆芯21位于同一条中心线上，将下支架50抵住下水口凸台22，启动一对电动推杆60，一对电动推杆60带动上支架70下压，压住上水口凸台12，钢水从上水口锆芯11流入，由于下水口凸台22上开有与下水口锆芯21相连通的下水口碗口221，下水口碗口221内嵌设有氧化锆材质的圆环23，下水口碗口221的内径大于上水口锆芯11底部的内径，减缓了钢水的流速，增加了抗钢水冲刷性能，避免钢水从结合处渗出。
42.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。