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技術 連続鋳造用鋳型振動装置のバランス調整装置

出願人 住友金属工業株式会社鹿島プラント工業株式会社
発明者 山本規雄矢野義則
出願日 1997年3月18日 (23年1ヶ月経過) 出願番号 1997-064600
公開日 1998年9月29日 (21年7ヶ月経過) 公開番号 1998-258338
状態 特許登録済
技術分野 連続鋳造
主要キーワード 上下動距離 振動レバー 固定ウェイト 両固定片 バランス調整作業 ロック用溝 調整スクリュー ウェイト側
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1998年9月29日)のものです。
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図面 (10)

課題

連続鋳造用鋳型振動装置において、極端に重量が異なる別々の鋳型を同一の鋳型振動装置により適正なバランス振動させることができ、しかも鋳型を変える際のバランス調整操作を簡単に迅速に行え、また比較的簡単な構造で安価に鋳型変更に対応できるようにする。

解決手段

鋳型振動装置1の揺動可能に支持された振動レバー2の一端部に載置固定されるバランスウェイトを例えば2分割して固定ウェイト7−1と可動ウェイト7−2から構成し、可動ウェイト7−2をチェーンによる吊り上げ式等のウェイト昇降機構14により固定ウェイト7−1から分離して固定ピン等で上昇退避位置(振動を妨げない位置)に保持し、固定ウェイトのみで鋳型振動を行い、前記退避位置の保持を解除して可動ウェイト7−2を固定ウェイト7−1に固定装置15により固定し、固定ウェイトと可動ウェイトで鋳型振動を行う。

概要

背景

一般に連続鋳造においては、水冷鋳型内に溶鋼を連続的に鋳込み、水冷鋳型で溶鋼外周に凝固シェルを形成し、続くガイドロール群で凝固シェルを支持しつつロール間の冷却スプレーで凝固シェルを成長させており、鋳型においては、鋳型内面に溶鋼が焼き付くのを防止するため、鋳込速度に比例した振動数(1分間に60〜200Hz程度)および所定の振動ストローク(4〜20mm程度、振動波形サインカーブなど) で鋳型を上下振動させている。

このような連続鋳造用鋳型振動装置としては、従来、図9に示すようなものが使用されている。図9において、鋳型振動装置1は、連続鋳造機の鋳込床の下方に設置され、上下一対駆動振動レバー2および従動レバー3、支持架台4、鋳型テーブル5、振動発生装置6、バランスカウンターウェイト7から構成されている。支持架台4は固定架台8に固定設置され、駆動振動レバー2の中間部および従動レバー3の基端部がそれぞれ軸を介して支持架台4に取付けられ、これら駆動振動レバー1および従動レバー2の先端部に鋳型Mの鋳型テーブル5が軸を介して取付けられている。従って、部材2・3・4・5が平行リンク機構を構成し、鋳型テーブル5が上下移動可能に支持される。なお、鋳型Mは、鋳型テーブル5上に積載固定されるが、定期的に交換が必要なため着脱が可能となっている。

振動発生装置6は、駆動振動レバー1の他方の端部の下方に設置され、振動源として電動機9と減速機10を備え、減速機10の出力軸偏心部11を取付け、この偏心部11に基端が接続された伝達ロッド12の先端を駆動振動レバー2の他端部に軸を介して接続し、これら偏心部11と伝達ロッド12により回転運動上下運動に変換し、駆動振動レバー2を上下に揺動させる。ウェイト7は、支持架台4を支点として揺動する駆動振動レバー2の鋳型側の重量と振動発生装置側の重量とのバランスをとるためのものであり、鋳型Mと鋳型テーブル5の重量に応じた重量のものが設置固定されている。

概要

連続鋳造用鋳型振動装置において、極端に重量が異なる別々の鋳型を同一の鋳型振動装置により適正なバランスで振動させることができ、しかも鋳型を変える際のバランス調整操作を簡単に迅速に行え、また比較的簡単な構造で安価に鋳型変更に対応できるようにする。

鋳型振動装置1の揺動可能に支持された振動レバー2の一端部に載置固定されるバランスウェイトを例えば2分割して固定ウェイト7−1と可動ウェイト7−2から構成し、可動ウェイト7−2をチェーンによる吊り上げ式等のウェイト昇降機構14により固定ウェイト7−1から分離して固定ピン等で上昇退避位置(振動を妨げない位置)に保持し、固定ウェイトのみで鋳型振動を行い、前記退避位置の保持を解除して可動ウェイト7−2を固定ウェイト7−1に固定装置15により固定し、固定ウェイトと可動ウェイトで鋳型振動を行う。

目的

本発明は、前述のような問題点を解消するためになされたもので、その目的は、極端に重量が異なる別々の鋳型を同一の鋳型振動装置により適正なバランスで振動させることができ、しかも鋳型を変える際のバランス調整操作を簡単に迅速に行うことができ、連続鋳造機の長期停止や手間のかかる作業を解消することができ、また比較的簡単な構造で安価に鋳型変更に対応することができる連続鋳造用鋳型振動装置のバランス調整装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

揺動可能に支持された振動レバーの一端部に、連続鋳造用鋳型が設置される鋳型テーブルを有し、該振動レバーの他端部に振動発生装置ウェイトを設けてなる連続鋳造用鋳型振動装置において、前記ウェイトを複数に分割して固定ウェイト可動ウェイトから構成し、前記可動ウェイトを、前記固定ウェイトから分離して退避位置に保持可能に、かつ前記退避位置の保持を解除して前記固定ウェイトに対して固定可能に構成したことを特徴とする連続鋳造用鋳型振動装置のバランス調整装置

技術分野

0001

本発明は、連続鋳造用鋳型上下振動を与える振動装置において、相異なる重量の鋳型を同一の振動装置で使用可能とする連続鋳造用鋳型振動装置のバランス調整装置に関するものである。

背景技術

0002

一般に連続鋳造においては、水冷鋳型内に溶鋼を連続的に鋳込み、水冷鋳型で溶鋼外周に凝固シェルを形成し、続くガイドロール群で凝固シェルを支持しつつロール間の冷却スプレーで凝固シェルを成長させており、鋳型においては、鋳型内面に溶鋼が焼き付くのを防止するため、鋳込速度に比例した振動数(1分間に60〜200Hz程度)および所定の振動ストローク(4〜20mm程度、振動波形サインカーブなど) で鋳型を上下振動させている。

0003

このような連続鋳造用鋳型の振動装置としては、従来、図9に示すようなものが使用されている。図9において、鋳型振動装置1は、連続鋳造機の鋳込床の下方に設置され、上下一対駆動振動レバー2および従動レバー3、支持架台4、鋳型テーブル5、振動発生装置6、バランスカウンターウェイト7から構成されている。支持架台4は固定架台8に固定設置され、駆動振動レバー2の中間部および従動レバー3の基端部がそれぞれ軸を介して支持架台4に取付けられ、これら駆動振動レバー1および従動レバー2の先端部に鋳型Mの鋳型テーブル5が軸を介して取付けられている。従って、部材2・3・4・5が平行リンク機構を構成し、鋳型テーブル5が上下移動可能に支持される。なお、鋳型Mは、鋳型テーブル5上に積載固定されるが、定期的に交換が必要なため着脱が可能となっている。

0004

振動発生装置6は、駆動振動レバー1の他方の端部の下方に設置され、振動源として電動機9と減速機10を備え、減速機10の出力軸偏心部11を取付け、この偏心部11に基端が接続された伝達ロッド12の先端を駆動振動レバー2の他端部に軸を介して接続し、これら偏心部11と伝達ロッド12により回転運動上下運動に変換し、駆動振動レバー2を上下に揺動させる。ウェイト7は、支持架台4を支点として揺動する駆動振動レバー2の鋳型側の重量と振動発生装置側の重量とのバランスをとるためのものであり、鋳型Mと鋳型テーブル5の重量に応じた重量のものが設置固定されている。

発明が解決しようとする課題

0005

しかし、前述のような従来の鋳型振動装置の場合、バランスウェイト7の重量が一定のため、鋳型M側の重量が極端に大きくなると、電動機9は過負荷が発生して故障に至る。逆に、鋳型M側の重量が極端に小さくなると、鋳型Mの上下振動が乱れ、適正な振動を保てなくなる。つまり、このような従来の鋳型振動装置の場合、目的が異なるため極端に重量が異なる別々の鋳型を同一の鋳型振動装置で使用することは不可能であり、仮りにウェイト7を取り替えるにしても、連続鋳造機の長期の停止と多くの手間が必要となる。

0006

なお、連続鋳造用鋳型の振動装置に関しては、特開昭60−111752号公報に鋳型振動用電動機の過負荷防止方法が提案されている。これは、振動用電動機の許容トルクから予め振動装置の各振動ストローク量に対する限界振動数演算しておき、実操業の鋳込速度Vからストローク量Sに対する振動数C(=K×N/S×V、K:定数、N:(鋳型上下動距離)/(鋳片移動量))を演算し、この振動数Cが前記限界振動数を越えると、鋳込速度Vを低下させて振動用電動機の過負荷を防止している。

0007

しかし、この技術は、任意の鋳型の振動用電動機の過負荷を防止することは可能であるが、重量が極端に大きく異なる鋳型を同一の振動装置で使用する際には、電動機の特性は一定であるので、電動機の能力不足等により過負荷の防止機能を果たすことができない。

0008

本発明は、前述のような問題点を解消するためになされたもので、その目的は、極端に重量が異なる別々の鋳型を同一の鋳型振動装置により適正なバランスで振動させることができ、しかも鋳型を変える際のバランス調整操作を簡単に迅速に行うことができ、連続鋳造機の長期停止や手間のかかる作業を解消することができ、また比較的簡単な構造で安価に鋳型変更に対応することができる連続鋳造用鋳型振動装置のバランス調整装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

上記目的を達成するため、本発明の連続鋳造用鋳型振動装置のバランス調整装置は、揺動可能に支持された振動レバーの一端部に、連続鋳造用の鋳型が設置される鋳型テーブルを有し、該振動レバーの他端部に振動発生装置とウェイトを設けてなる連続鋳造用鋳型振動装置において、例えば図1に示すように、前記ウェイトを複数(図1では上下に2分割)に分割して固定ウェイト可動ウェイトから構成し、前記可動ウェイトを、前記固定ウェイトから分離して退避位置(振動を妨げない位置)に保持可能に、かつ前記退避位置の保持を解除して前記固定ウェイトに対して固定可能に構成したことを特徴とする。

0010

例えば、振動レバーの振動発生装置側の端部に固定ウェイトを載置固定し、可動ウェイトをチェーンによる吊り上げ式等のウェイト昇降機構により上昇分離させて上昇退避位置に保持し、次いで、この上昇退避位置における保持を解除して可動ウェイトを下降させ、可動ウェイトを固定ウェイトにボルト締結等により固定して一体化させる(図2図4参照)。あるいは、可動ウェイトを固定ウェイトに設置した油圧アクチュエータ等の昇降装置で上昇させて上方のロック装置により上昇退避位置に保持し、次いで、ロック装置を解除して可動ウェイトを下降させ、可動ウェイトを固定ウェイトに固定して一体化させる(図8参照)。あるいは、以上とは逆に固定ウェイトの下方に可動ウェイトを配置し、可動ウェイトを下から昇降させる。

0011

以上のような構成において、鋳型の重量が小さい場合には、可動ウェイトを固定ウェイトから切り離して振動に影響のない退避位置に保持し、振動レバーに載置固定された固定ウェイトのみで鋳型振動装置を動作させる。ウェイト側が鋳型側よりも重い場合には、振動が乱れ適正な振動を保てなくなるが、小さい重量の鋳型に応じた固定ウェイトにより適正な鋳型振動が得られる。一方、鋳型の重量が大きい場合には、可動ウェイトの退避位置の保持を解除して可動ウェイトを固定ウェイトに固定して一体化し、固定ウェイトと可動ウェイトで鋳型振動装置を動作させる。鋳型側がウェイト側よりも重い場合には、電動機に過負荷がかかり故障に至るが、重量の大きい鋳型に応じた固定ウェイトと可動ウェイトにより電動機への過負荷が防止される。以上により、目的の相違により重量が大きく異なる別々の鋳型を同一の鋳型振動装置により適正なバランスで上下振動させることができる。また、分割したウェイトを若干昇降させるだけでよいので、バランス調整作業を簡単に迅速に行うことができると共に、装置構成も簡単なものとすることができる。

発明を実施するための最良の形態

0012

以下、本発明を図示する一実施例に基づいて詳細に説明する。図2図7は、本発明の鋳型振動装置のバランス調整装置の吊り上げ式ウェイト昇降機構の第1実施例であり、図8は昇降装置およびロック装置による第2実施例である。また、図2図3図4は、鋳型振動装置およびバランス調整装置を示す平面図、正面図、側面図である。図5図6図7は、バランス調整装置の詳細を示す平面図、正面図、側面図である。

0013

図2図4において、鋳込床の下方に設置される鋳型振動装置1は、従来と同様に、駆動振動レバー2、従動レバー3、支持架台4、鋳型テーブル5、振動発生装置6から構成されている。駆動振動レバー2、従動レバー3、支持架台4、鋳型テーブル5、振動発生装置6の偏心部11・伝達ロッド12は、それぞれ左右に間隔をおいて一対で配設されており、左右一対の鋳型テーブル5上に鋳型Mの左右両端部が載置固定される。また、左右一対の偏心部11が電動機9・減速機10により回転駆動される。

0014

このような構成において、この第1実施例では、本発明のバランス調整装置13を、上下に2分割した固定ウェイト7−1および可動ウェイト7−2と、可動ウェイト7−2を昇降可能に支持するチェーンによる吊り上げ式のウェイト昇降機構14から構成する。固定ウェイト7−1は、左右一対の駆動振動レバー2の振動発生装置側の端部の上に両端部で載置固定する。可動ウェイト7−2は、ウェイト昇降機構14により上昇させて固定ウェイト7−1から分離し、振動の妨げにならない上昇退避位置に保持可能とし、またウェイト昇降機構14により下降させて、固定装置15により固定ウェイト7−1に固定して固定ウェイト7−1と一体化できるようにする。

0015

ウェイト昇降機構14は、図5図7に示すように、油圧アクチュエータ16、固定フレーム17、スライドフレーム18、調整ねじロッド19、チェーン20、スプロケット21、固定ピン22等から構成されている。固定フレーム17は、一対の支持梁23間に固定され、その固定ブラケット17a、17b間に油圧アクチュエータ16が水平に配設され、右側の固定ブラケット17bに油圧アクチュエータ16のシリンダ基部が固定されている。

0016

スライドフレーム18は、平面視で長方形枠状の本体18aと、この本体18aの左側端部から突出する固定片18bから構成され、長方形枠本体18a内に油圧アクチュエータ16と右側の固定ブラケット17bを収めた状態で固定フレーム17上にスライド可能に配置され、長方形枠本体18aの左側端部に油圧アクチュエータ16のピストンロッド16a先端が固定され、油圧アクチュエータ16の動作によりスライドフレーム18が往復動する。

0017

このスライドフレーム18の右側端部に、一対の調整スクリューロッド19A、19Bが螺着され、ナット24により固定されている。この調整ねじロッド19A、19Bには、一対のチェーン20A、20Bの一端部がそれぞれ連結され、この一対のチェーン20A、20Bの他端部が可動ウェイト7−2の左右両端部にそれぞれ連結される。スプロケット21A、21Bは支持梁23間に設け、チェーン20A、20Bをそれぞれ巻き掛けて可動ウェイト7−2の左右両端部に導くようにされている。

0018

スライドフレーム18の固定片18bは、固定フレーム17の左側の固定ブラケット17aの一対の固定片17c間に移動自在に配設されており、両固定片ピン孔に固定ピン22を差し込んでスライドフレーム18を固定フレーム17に固定する。前記ピン孔は、後述するように可動ウェイト7−2の上昇退避位置で可動ウェイト7−2を固定できるように両固定片にそれぞれ穿設しておく。また、調整ねじロッド19は螺合位置をナット24で固定することにより、可動ウェイト7−2の高さの微調整を行うことができる。

0019

固定装置15は、固定ウェイト7−1と、この上に下降載置された可動ウェイト7−2とを固定するものであり、固定ウェイト7−1および可動ウェイト7−2の長手方向中央部分における接合位置両側面から水平に突出させた固定プレート25−1、25−2と、これらプレート締結するボルト・ナット26から構成されている。また、固定ウェイト7−1の両側面には、上面から突出して下降する可動ウェイト7−2を案内し、また固定ウェイト7−1からの落下を防止するガイド27が取付けられている。なお、油圧アクチュエータ16には、油圧ホース28を介して油圧ユニット29に接続され、この油圧ユニット29にはコントロールボックス30が接続されている(図5参照)
以上のような構成において、コントロールボックス30からの入力指令により油圧ユニット29を作動させ、油圧アクチュエータ16を動作させる。油圧アクチュエータ16のピストンロッド16aが図6の状態から左側L方向に伸出すると、スライドフレーム18、調整ねじロッド19、チェーン20を介して可動ウェイト7−2が上昇する。逆に、ピストンロッド16aが右側R方向に収縮すると、可動ウェイト7−2が下降する。

0020

ここで、固定ウェイト7−1だけで、鋳型振動装置のバランスがとれる鋳型を使用するときには、可動ウェイト7−2を上昇させ、固定ピン22でスライドフレーム18を固定フレーム17に固定し、可動ウェイト7−2が自然降下しないようにする。この固定位置(可動ウェイト7−2の上昇退避位置)は、予め設定されており、鋳型振動装置が動作して駆動振動レバー2が揺動しても、固定ウェイト7−1に可動ウェイト7−2が当たることはない。

0021

また、固定ウェイト7−1と可動ウェイト7−2とで鋳型振動装置のバランスがとれる前述とは別の鋳型を使用するときには、可動ウェイト7−2を下降させ、固定ウェイト7−1上に積載し、固定装置15により固定する。このとき、油圧アクチュエータ16のストロークは鋳型振動装置(駆動振動レバー)の振動ストロークと比較して十分に余裕があるので、鋳型振動装置が振動してもチェーン20A、20Bは切損しない。可動ウェイト7−2は固定装置15により固定ウェイト7−1と一体化しており、またガイド27により落下が防止される。なお、固定ウェイトおよび可動ウェイトには、付加重りを取付けて重量の調整をできることはいうまでもない。

0022

以上のようなバランス調整装置以外にも、図8に示すようなバランス調整装置40を使用することもできる。この第2実施例においては、第1実施例のウェイト昇降機構の代わりに、固定ウェイト7−1側に可動ウェイト7−2の昇降装置41を設け、支持梁23側に可動ウェイト7−2の上昇退避状態を保持するロック装置42を設ける。

0023

昇降装置41には昇降用の油圧アクチュエータを用い、このアクチュエータ41が固定ウェイト7−1の上面に可動ウェイト7−2の長手方向両端部の外側において縦に取付けられる。また、可動ウェイト7−2の長手方向両端部には、ブラケットを介して係合ピン43を設け、アクチュエータ41のピストンロッド41aの先端には前記係合ピン43に下からのみ係合する半円環状係合部材44を設け、可動ウェイト7−2を昇降でき、かつアクチュエータ41から離脱できるようにしている。

0024

ロック装置42は、昇降装置41と同様に可動ウェイト7−2の両端部の上方に配設されており、可動ウェイト7−2の上面にブラケットを介して設けたロックピン45と、支持梁23に設けたロックブロック46およびロック用アクチュエータ47から構成されている。ロック用アクチュエータ47は、ベース48の固定ブラケット48aにシリンダ基部が固定され、ピストンロッド47a先端にロック用ブロック46が取付けられ、ロック用ブロック46がベース48上をスライドするように構成されている。また、ロック用ブロック46には、垂直部水平部からなるフック状のロック用溝49が形成されている。

0025

図示の状態から、昇降用アクチュエータ41により可動ウェイト7−2を上昇させると、ロックピン45がベース48の挿入孔50を介してロック用溝49の垂直部に挿入され、ロック用アクチュエータ47のピストンロッド47aを右側に伸出させれば、ロックピン45がロック用溝49の水平部に入り込み、可動ウェイト7−2が上昇退避位置にロックされる。なお、昇降用アクチュエータ41のピストンロッド41aは収縮させることにより、可動ウェイト7−2から離脱する。この状態で、固定ウェイト7−1のみを使用して鋳型振動を行う。

0026

固定ウェイト7−1と可動ウェイト7−2の両方を使用する場合には、昇降用アクチュエータ41のピストンロッド41aを伸出させることで、可動ウェイト7−2を支持し、この状態でロック用ブロック46を左側に移動させ、可動ウェイト7−2を下降させれば、ロックピン45がロック用ブロック46から離脱する。次いで、第1実施例と同様に、固定ウェイト7−1と可動ウェイト7−2を固定すればよい。

0027

また、以上のようなロックピン式のバランス調整装置の以外にも、可動ウェイト7−2を固定ウェイト7−1の下方に配置し、可動ウェイト上昇で固定ウェイトに固定し、可動ウェイト下降で固定ウェイトから切り離す構造など、種々の構造を採用することもできる。なお、以上は、バランスウェイトを2分割した例について説明したが、3つ以上に分割することも可能である。この場合には、各可動ウェイトに昇降機構を設ければよい。

発明の効果

0028

前述の通り、本発明は、鋳型振動装置のバランスウェイトを複数に分割して固定ウェイトと可動ウェイトから構成し、前記可動ウェイトを、前記固定ウェイトから分離して退避位置に保持可能に、かつ前記退避位置の保持を解除して前記固定ウェイトに対して固定可能に構成したため、次のような効果が得られる。

0029

(1)鋳型重量に応じた適正なバランスウェイトを得ることができるため、振動用電動機の過負荷や鋳型振動の乱れを防止でき、目的が異なるため重量が大きく異なる別々の鋳型を同一の鋳型振動装置で振動させることができる。

0030

(2)鋳型を別種の鋳型に変更する際の鋳型振動装置のバランス調整操作を簡単に短時間に行うことができ、連続鋳造機の長期停止や手間のかかる作業を解消することができる。

0031

(3)既設の鋳型振動装置に大掛かりな改造を施すことなく、簡単で安価な装置構成で鋳型変更に対応することができ、また新規に設置する鋳型振動装置にも容易に適用することができる。

図面の簡単な説明

0032

図1本発明の連続鋳造用鋳型振動装置の概略を示す側面図である。
図2本発明の連続鋳造用鋳型振動装置の実施例を示す平面図である。
図3図2の正面図である。
図4図2の側面図である。
図5本発明の連続鋳造用鋳型振動装置のバランス調整装置の一例を示す平面図である。
図6図5の正面図である。
図7図5の側面図である。
図8本発明の連続鋳造用鋳型振動装置のバランス調整装置の他の例を示す正面図である。
図9従来の連続鋳造用鋳型振動装置を示す側面図である。

--

0033

1…鋳型振動装置
2…駆動振動レバー
3…従動レバー
4…支持架台
5…鋳型テーブル
6…振動発生装置
7…バランスウェイト
7−1…固定ウェイト
7−2…可動ウェイト
8…固定架台
9…電動機
10…減速機
11…偏心部
12…伝達ロッド
13…バランス調整装置
14…ウェイト昇降機構
15…固定装置
16…油圧アクチュエータ
17…固定フレーム
18…スライドフレーム
19…調整ねじロッド
20…チェーン
21…スプロケット
22…固定ピン
23…支持梁
24…ナット
25…固定プレート
26…ボルト・ナット
27…ガイド
40…バランス調整装置
41…昇降装置
42…ロック装置
43…係合ピン
44…係合部材
45…ロックピン
46…ロック用ブロック
47…ロック用アクチュエータ
48…ベース
49…ロック用溝
50…挿入孔

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