一种用于连铸弯曲段框架部件坡口气割的装置的制作方法

1.本实用新型属于冶金装备辅助加工技术领域，具体涉及一种用于连铸弯曲段框架部件坡口气割的装置。


背景技术：

2.工业生产及日常生活均离不开金属制品。从矿石中提取金属和金属化合物，然后用各种方法制成具有一定性能的金属材料的过程通常称为冶金。常见的冶金方法大体上包括冶炼、铸造、轧制等流程。其中铸造是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，以获得零件或毛坯的方法。在钢铁等生产过程中，常用的铸造方法为连铸，即钢水不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成坯料，该过程通常是在连铸机中进行的。
3.连铸机的机型在从立式-弧形-直弧形的转换过程中，弯曲段的结构及功能起到了很大的作用，其结构也发生了重大变化。对直弧形板坯连铸机来说，弯曲段正好处于直线到圆弧线的弯曲区域，弯曲段起着将直形铸坯弯曲成圆弧形铸坯的作用，因此，弯曲段的装配精度对钢坯的质量有很大的影响。如图1所示，一般弯曲段主体由内弧框架、外弧框架、拉杆等构成，其中内、外弧框架结构形式相似，加工时，如图1所示的部件a～d均需要在一定厚度(δ＝110mm)的钢板加工出相应大小的坡口e，具体如图2所示，需要加工1930**180*40大小的坡口e，以便给后续装配喷淋管留出足够空间。然而现有技术在加工上述长(大于1米)坡口时，通常采用机床铣削加工，其弊端是需要设计专门的夹具，且大型铣床价格高、加工能耗大、刀具易损耗、需要专业人员等造成加工费用急剧增大，另外铣床加工通过刀具逐步去除材料，耗时长，导致生产效率低。基于以上因素，机床不适宜大批量加工连铸弯曲段框架部件的坡口，手工切割坡口存在切割速度慢，切割面角度误差大，切口表面不平整等缺陷，难以保证后续的转配要求。
4.有鉴于此，本发明人提出一种用于连铸弯曲段框架部件坡口气割的装置，以克服现有技术的缺陷。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于连铸弯曲段框架部件坡口气割的装置，该装置采用气割方式加工连铸弯曲段框架部件的坡口，且切割部的位置和角度均可调节，在满足坡口尺寸要求情况下，能够自动化切割，加工成本低、且用时短，非常适合大批量连铸弯曲段框架部件坡口的加工。
6.本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的：
7.一种用于连铸弯曲段框架部件坡口气割的装置，包括固定支架，所述固定支架的顶部沿纵向设置有两条相互平行的轨道，所述轨道上活动安装有半自动切割机；
8.所述半自动切割机包括控制器、行走电机、滚轮、切割部以及调节所述切割部位置及角度的固定夹持机构，所述行走电机与置于轨道上的滚轮连接，所述控制器分别与行走
电机和切割部连接；
9.所述固定支架外侧、沿半自动切割机移动方向设置有用于固定连铸弯曲段框架部件的夹紧机构，所述半自动切割机用于按照要求切割出连铸弯曲段框架部件的坡口。
10.进一步地，所述夹紧机构包括水平设置的底板，所述底板沿长度方向间隔设置有若干个竖直的支撑板，每个所述支撑板的几何中心均位于同一直线上，且所述直线与轨道平行；
11.所述底板上至少设置有一个竖直的夹紧板，所述夹紧板与支撑板共同配合用于夹紧连铸弯曲段框架部件并使其垂直于底板，每个所述夹紧板底部两侧均开设有u型孔，所述底板上、位于u型孔的正下方开设有t型槽，所述t型槽与夹紧板通过螺栓组件连接。
12.进一步地，所述夹紧板相对支撑板远离固定支架设置，且所述夹紧板的顶部位置低于连铸弯曲段框架部件预要切割坡口的最低点，防止切割时发生干涉。
13.进一步地，所述固定夹持机构包括设置在半自动切割机顶部的第一竖杆，所述第一竖杆通过第一连接件与横杆连接，所述横杆的末端通过第二连接件与第二竖杆连接，所述第二竖杆的末端安装有切割部，所述第一连接件用于调节切割部的水平位置，所述第二连接件用于调节切割部的高度位置。
14.进一步地，第一连接件和第二连接件均为卡箍组件。
15.进一步地，所述第二竖杆的末端呈u型结构，所述u型结构两侧对称开设有通孔，所述u型结构内设置有旋转件，所述旋转件与第二竖杆通过螺栓组件连接，所述旋转件上固定设置有切割部。
16.进一步地，所述旋转件的外侧、以螺栓组件为圆心刻有360
°
分度线，所述第二竖杆上刻有零度位置线，通过旋转件与第二竖杆产生的相对位置即可读取切割部旋转的角度。
17.进一步地，所述行走电机通过齿轮和齿条与滚轮连接。
18.进一步地，所述固定支架的四个支撑脚底部均设置有带刹车的轮子。
19.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
20.1、本实用新型一种用于连铸弯曲段框架部件坡口气割的装置，该装置中半自动切割机和连铸弯曲段框架部件之间存在间隔，且切割部上方的横杆和竖杆均通过卡箍连接，可根据实际需要将切割部移动到合适位置，另外通过旋转件以及其外侧的分度线可直观的调整切割部的角度。通过以上设置，本装置在保证切割部对材料正常切割的情况下，可以对切割部的位置、角度进行调节，使该装置可以适用于更多的场合需求，提高了该装置的适用范围；同时该半自动切割机通过控制器控制，当调整好切割部的角度后，可实现自动化加工，特别适合大批量重复生产，相比现有加工技术，降低了生产成本，且节约了加工时间，明显提高了生产效率。
21.2、本实用新型一种用于连铸弯曲段框架部件坡口气割的装置，该装置中的半自动切割机，通过设置的轨道能够使切割机本体稳定的做直线移动，同时设置的夹紧机构保证了连铸弯曲段框架部件垂直水平面，确保整个切割过程中，氧化铁熔融物在重力作用下，自动流出，从而保证整个切割面的质量。
附图说明
22.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本
实用新型的原理。
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型加工坡口后连铸弯曲段框架装配示意图；
25.图2为图1中连铸弯曲段框架其中一个部件坡口结构主视图；
26.图3为图2中a-a剖视图；
27.图4为本实用新型一种用于连铸弯曲段框架部件坡口气割的装置主视图；
28.图5为本实用新型一种用于连铸弯曲段框架部件坡口气割的装置左视放大图；
29.图6为本实用新型夹紧机构整体结构示意图(未显示螺栓组件)；
30.图7为本实用新型装置使用状态结构主视图；
31.图8为本实用新型装置使用状态结构左视放大图；
32.图9为图7中b-b剖视放大图；
33.图10为图7中c-c剖视放大图；
34.图11为图7中d-d剖视放大图。
35.其中：1为固定支架；2为轨道；3为半自动切割机；4为夹紧机构；11为支撑脚；31为控制器；32为行走电机；33为滚轮；34为切割部；35为固定夹持机构；41为底板；42为支撑板；43为夹紧板；351为第一竖杆；352为第一连接件；353为横杆；354为第二连接件；355为第二竖杆；356为旋转件；411为t型槽；431为u型孔；e为部件a～d中的坡口。
具体实施方式
36.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置的例子。
37.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细描述。
38.如图4～11所示，本实用新型提供一种用于连铸弯曲段框架部件坡口气割的装置，包括固定支架1，所述固定支架1的顶部表面沿纵向设置有两条相互平行的轨道2，轨道2上活动安装有半自动切割机3，所述半自动切割机3为氧气-丙烷半自动切割机，设置两条相互平行的轨道能够保证半自动切割机运行的稳定性，保证切割面的表面质量。
39.具体的，本实用新型半自动切割机3包括控制器31、行走电机32、滚轮33、切割部34以及调节切割部34位置及角度的固定夹持机构35；所述行走电机32与置于轨道2上的滚轮33连接，优选的，行走电机32通过齿轮和齿条与滚轮33连接，行走电机32为正反旋转的电机，即能够通过行走电机32驱动滚轮33正反转动，进而驱动半自动切割机3沿轨道2做往复直线运动；所述控制器31分别与行走电机32和切割部34连接，控制器31一方面可以独自控制半自动切割机3在轨道2上的运行位置，另一方面能够控制半自动切割机3中切割部34是否点火工作。
40.其中，固定夹持机构35如图5、8所示，其包括设置在半自动切割机3顶部的第一竖
杆351，第一竖杆351通过第一连接件352与横杆353连接，横杆353的末端通过第二连接件354与第二竖杆355连接，第二竖杆355的末端安装有切割部34。优选的，所述第一连接件352和第二连接件354均为卡箍组件，第一连接件352用于调节切割部34的水平位置，第二连接件354用于调节切割部34的高度位置，即当切割部34与被切割件存在横向距离时，而被切割件不便移动时，此时可松开第一连接件352，然后将横杆353抽动，使切割部34移至合适位置，便于切割，同理通过第二连接件354与第二竖杆355可以调节切割部34距离被切割件的高度。
41.由于被切割件往往存在一些特殊的角度要求，为了满足该要求，本实用新型进行了如下设置：所述第二竖杆355的末端呈u型结构，u型结构两侧对称开设有通孔，u型结构内设置有旋转件356，旋转件356与第二竖杆355通过螺栓组件连接，旋转件356上固定设置有切割部34。也就是说，当要切割一定角度时，先松开螺栓组件，然后将带有切割部34的旋转件356调整至预设角度后，然后旋紧螺栓组件将该角度锁定。优选的，为了直观地表示调整后的角度，本装置在旋转件356的外侧、以螺栓组件为圆心刻有360
°
分度线，且第二竖杆355上刻有零度位置线(图中未显示)，通过旋转件356与第二竖杆355产生的相对位置即可读取切割部34旋转的角度。
42.本实用新型在固定支架1外侧、沿半自动切割机3移动方向设置有用于固定连铸弯曲段框架部件的夹紧机构4，再通过半自动切割机3按照要求切割出连铸弯曲段框架部件的坡口e。
43.具体的，如图6所示，所述夹紧机构4包括水平设置的底板41，底板41沿长度方向(半自动切割机3移动方向)间隔设置有若干个竖直的支撑板42，如本实施例设置两个支撑板42，两个支撑板42之间的间距小于预要切割部件的长度，每个支撑板42的几何中心均位于同一直线上，且直线与轨道2平行；另外底板41上至少设置有一个竖直的夹紧板43，如本实施例在两个支撑板42之间设置有一个夹紧板43，夹紧板43与支撑板42共同配合用于夹紧连铸弯曲段框架部件并使其垂直于底板41(本实施例中夹紧板43和支撑板42与部件接触的面必要保证平面度)，保证切割部件首末端坡口的一致性。其中，每个夹紧板43底部两侧均开设有u型孔431，底板41上、位于u型孔431的正下方开设有t型槽411，t型槽411与夹紧板43通过螺栓组件连接。上述设置后，支撑板42与夹紧板43之间的间距可调节，夹紧机构4可适用夹紧不同厚度的钢板，提高该装置的使用范围。
44.如图5、8所示，本实用新型夹紧板43相对支撑板42远离固定支架1设置，且夹紧板43的顶部位置低于连铸弯曲段框架部件预要切割坡口e的最低点，防止自动切割机3工作时与夹紧板43发生干涉，影响加工。
45.优选的，本实用新型固定支架1中四个支撑脚11的高度可调节，例如设置为套管形式，然后固定支架1的前后端分别通过液压缸进行高度调节，进一步提高该装置的适用范围。另外在固定支架1的四个支撑脚11底部均设置有带刹车的轮子，方便移动。
46.本实用新型一种用于连铸弯曲段框架部件坡口气割的装置工作过程如下所示：
47.首先，如图7所示，将连铸弯曲段框架部件放入夹紧机构4中，部件底部与底板41齐平，然后通过支撑板42、夹紧板43以及螺栓组件将部件夹紧，且要切割坡口一面朝向外侧；然后，在部件左端面上画出坡口剖视图形状，坡口宽为w(e-f)，深度为h(f-g)(如图9中b-b所示)，通过控制器31将氧气-丙烷半自动切割机3移至部件的左侧端面处，并点火，调节好
氧气和丙烷气体流量，调整半自动切割机3中切割部34的位置和角度，从左侧观察切割风线，调至与e-g连线重合；再在部件上端面和左端按图纸尺寸要求画出坡口位置，将氧气-丙烷半自动切割机3移动到坡口起始位置(图10中c-c所示)，从f
/
处作为切割引入点，缓慢切割至e
/
处停止，观察割缝是否和g
/
重合，如果未重合，进行微调至重合；通过控制器31调节氧气-丙烷半自动切割机3至合适的切割速度，按图7中从左到右的方向进行自动切割；直至切割到坡口末端e
//-g
//
处(图11中d-d所示)，通过控制器31关闭氧气-丙烷半自动切割机3移动开关，将f
//
处作为切割引出点，待部件冷却后，取出部件，即完成整个坡口切割程序。
48.以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。
49.应当理解的是，本实用新型并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。