一種非晶制帶生產用噴嘴包噴嘴安裝機構的制作方法

本實用新型涉及一種非晶態合金薄帶生產設備，尤其是應用急冷技術制備非晶態合金薄帶的工藝中用于自動更換噴嘴包底部向冷卻輥噴射鋼水形成非晶態合金薄帶的噴嘴的噴嘴安裝機構。

背景技術：

非晶態合金為20世紀70年代問世的一個新型材料領域，它的制備技術完全不同于傳統方法，而是采用了冷卻速度為每秒一百萬度的超急速冷凝固技術，從鋼液到薄帶成品一次成型。國內對非晶態合金薄帶生產工藝論述較為全面具體的三篇文獻一篇是發表在1990年第1期《物理》期刊上的“非晶態合金薄帶制取裝置”，另一篇是前述論文的作者于1985年提交的一個申請號為“CN85202699”名為《非晶薄帶連續制取裝置》的實用新型專利，第三篇是發表在2004年第5期《磁性材料及器件》期刊的“非晶納米晶合金材料的工藝技術、產業化和應用”，目前主流的非晶態合金薄帶生產都是采用上述三篇文獻所給出的“三包法”工藝，所謂的“三包”指的是熔煉爐、中間包和噴嘴包。本實用新型說明書附圖當中的附圖1就是根據上述三篇文獻繪制的三包法工藝示意圖，為了突出顯示主要技術特征，圖中省略了諸如中頻加熱裝置、高溫電阻絲加熱裝置、硅碳棒加熱裝置、隔熱保溫裝置、液壓升降伺服裝置等配套附屬機構。如圖1所示，非晶態合金原料首先在熔煉爐2中加熱熔化為液態，然后在熔煉爐2的傾爐機構的驅動下將液態合金鋼水傾入中間包1當中，所述中間包1底部的出水口下方設置有噴嘴包3。所述中間包1通過一根塞桿5控制流入其下方噴嘴包鋼水的流量，如圖1所示，所述塞桿5位于所述中間包底部的出水口上方，當所述塞桿5被塞桿升降驅動機構驅動下壓時即可使從所述中間包1底部的出水口灌注到下方噴嘴包3的鋼水的流量減少，反之當所述塞桿5被抬高時即可增大從所述中間包1底部的出水口灌注到下方噴嘴包3的鋼水的流量。鋼水被灌注進噴嘴包3之后從其下方的噴嘴8的窄縫流出，在高速轉動的冷卻輥4表面快速凝固形成非晶態合金薄帶。非晶態合金薄帶的形成跟冷卻輥4的轉速、噴嘴8窄縫的寬度、噴嘴包3內鋼水液面的液位高度有密切的關系，所以為了得到高質量的非晶態合金薄帶產品，必須控制好噴嘴包3內鋼水的液位高度，穩定的液位高度是非晶態合金薄帶成品厚度穩定的必要條件，因此噴嘴包3內一般都設置有陶瓷材質的浮子6，所述浮子6與接近開關7配合，即可通過電氣控制系統與所述中間包1的塞桿5形成閉環控制機制。注意在文獻當中，所述熔煉爐1又被稱作“熔煉包”、“中頻爐”，所述中間包1又被稱作“盛鋼包”，所述“噴嘴包”又被稱作“漏鋼包”、“澆注包”。由于連續非晶制帶生產過程中需要從噴嘴包向冷卻輥上幾乎不間斷的通過噴嘴噴射鋼水，為了確保非晶態合金薄板成品的質量就必須確保噴嘴的功能完整，為了避免出現非晶態金屬薄板成品因噴嘴老化等原因導致質量缺陷，需要根據噴嘴的預期壽命定期以新的噴嘴更換舊的噴嘴。傳統的技術解決方案需要停止鋼水的噴射待噴嘴包完全冷卻至室溫后才能由人工進行手工更換，但這勢必就需要將整條生產線全部停工。

技術實現要素：

針對上述背景技術一節提及的問題，本實用新型提供的一種非晶制帶生產用噴嘴包噴 嘴安裝機構采用氣液壓驅動元件實現了噴嘴包底部噴嘴無人值守更換的功能，該裝置更換噴嘴無需等待噴嘴包徹底冷卻，且動作精準迅速，噴嘴更換完畢即可馬上重新啟動鋼水噴射制帶工序。

具體地說，本實用新型提供的一種非晶制帶生產用噴嘴包噴嘴安裝機構，包括緊固安裝于非晶制帶用噴嘴包底部的可拆卸的噴嘴，所述噴嘴緊固安裝于一噴嘴套之內，所述噴嘴套緊固安裝于一塊噴嘴壓板之上。如此則所述噴嘴就被間接地緊固于所述噴嘴壓板之上，所述噴嘴安裝機構就可以藉由對所述噴嘴壓板的操作來間接實施對所述噴嘴的安裝和拆卸操作。譬如只需利用液壓驅動元件將所述噴嘴壓板緊貼并壓緊于所述噴嘴包的底部即可完成所述噴嘴的安裝，反之，只需讓液壓驅動元件將所述噴嘴壓板從所述噴嘴包的底部拉下即可實現所述噴嘴的拆卸，之所以選擇液壓驅動元件而不是氣壓驅動元件是因為典型的諸如液壓缸這樣的驅動元件能產生的使所述噴嘴壓板乃至其上的噴嘴緊貼并壓緊于所述噴嘴包底部的力遠比一般的氣缸大得多，可以在很大程度上確保所述噴嘴與所述噴嘴包之間的貼合緊密型與密封性。

承上所述，所述非晶制帶生產用噴嘴包噴嘴安裝機構還包括緊固安裝于噴嘴包兩側的兩個雙作用液壓缸，所述雙作用液壓缸的活塞桿豎直向下伸出，所述活塞桿的末端具有兩道軸環結構；所述噴嘴壓板的長度方向上具有兩個單側的缺口，所述活塞桿末端兩道軸環之間的部分伸入所述噴嘴壓板的單側兩個缺口之內，兩道所述軸環的外徑皆大于所述缺口的內徑；所述活塞桿末端兩個軸環當中位于下方的一個軸環外沿上方具有倒角結構，所述缺口底部下方具有與軸環上的倒角結構相貼合的倒角結構。實際上，與其說活塞桿末端兩道軸環之間的部分伸入所述噴嘴壓板的單側兩個缺口之內，不如說所述噴嘴壓板通過其單側的兩個缺口套裝于所述兩個活塞桿之上，由于所述缺口位于兩個軸環之間且缺口的內徑小于軸環的外徑，可以說所述噴嘴壓板被兩根所述活塞桿的兩道軸環所夾持和懸吊，可以隨活塞桿的進給實現豎直方向上的升降，因此兩根所述活塞桿可以帶動所述噴嘴壓板進行上下升降，實現前述提及的通過操作噴嘴壓板來間接完成所述噴嘴的安裝與拆卸。位于活塞桿最下方的軸環外側上沿的倒角結構與噴嘴壓板的缺口下方的倒角結構的貼合可以穩定所述噴嘴壓板被所述活塞桿夾持的位置，因為如果要想讓所述噴嘴壓板發生沿所述活塞桿徑向方向的滑移就勢必需要克服重力和兩個倒角結構相互貼合產生的摩擦力使得所述缺口的倒角表面與所述軸環的倒角表面脫離貼合并且遠離。

為了能自動卸下原來的噴嘴，所述非晶制帶生產用噴嘴包噴嘴安裝機構還包括在所述噴嘴包的豎直兩側上方同一水平面位置的兩側平臺，兩個所述平臺位于所述噴嘴壓板的兩個單側缺口的后方，所述平臺前方具有氣缸驅動的兩根水平推桿。如此則當需要拆卸原來的噴嘴之時，可以先讓兩個所述雙作用液壓缸的活塞桿下壓，使所述活塞桿上方的軸環壓迫所述噴嘴壓板乃至其上的噴嘴使其脫離所述噴嘴包的底部，從而實現將所述噴嘴壓板和其上的噴嘴從所述噴嘴包底部卸下的目的。然后所述噴嘴包連同緊固安裝于其上的雙作用液壓缸，以及彼時被懸吊在所述雙作用液壓缸的活塞桿下方的噴嘴壓板，被所述噴嘴包的液壓升降機構抬起并停留至所述噴嘴壓板稍高于所述平臺并與所述水平推桿處于同一水平面的位置時，所述噴嘴壓板就可以被兩根所述水平推桿從所述活塞桿上推落至平臺之上完成噴嘴壓板乃至緊固于其上的噴嘴的拆卸操作。

接下來，為了能裝載新的噴嘴，所述噴嘴包的液壓升降機構需要進一步將所述噴嘴包 上提。所述非晶制帶生產用噴嘴包噴嘴安裝機構還包括在兩個前述平臺的上方的推臺，兩個所述推臺前端放置有一塊用以置換舊噴嘴的噴嘴壓板以及緊固于其上的噴嘴，放置于兩個所述推臺前端的噴嘴壓板的兩側缺口朝向兩個所述雙作用液壓缸的活塞桿方向。當液壓升降機構將所述噴嘴包連同其兩側緊固著的雙作用液壓缸抬升至所述推臺上的噴嘴壓板位于所述活塞桿的上下兩個軸環之間的高度時即將噴嘴包連同緊固于其上的雙作用液壓缸停靠，接著兩側推臺推送所述噴嘴壓板使得兩個缺口的最深處套裝于所述活塞桿之上，然后推臺再回退，所述噴嘴壓板連同其上的新的噴嘴即下落至所述活塞桿的下方軸環之上并且形成軸環的倒角與缺口的倒角的貼合，進而穩定所述噴嘴壓板位于所述活塞桿下方的懸吊位置。之后兩個所述雙作用液壓缸再一起上提，活塞桿下方的軸環即將所述噴嘴壓板連同其上的新的噴嘴上提并緊密貼合于所述噴嘴包的底部，從而完成了噴嘴的替換。

作為一種進一步優化的技術措施，所述噴嘴套的上沿端面具有豎直向上的整圈凸緣，所述噴嘴包底部端面具有和所述凸緣配合的整圈凹槽結構。如此則可以進一步加強所述噴嘴與噴嘴包之間的貼合密封程度。

綜上所述，本實用新型提供的一種非晶制帶生產用噴嘴包噴嘴安裝機構，將噴嘴緊固于一塊噴嘴壓板之上，并巧妙的利用氣液壓驅動元件操作噴嘴壓板進行豎直方向上的升降和水平方向上的推移，配合所述噴嘴壓板上的單側缺口與液壓缸的活塞桿之間的套接與解除套接操作，即可完成噴嘴的自動更換操作，無需等待所述噴嘴包完全冷卻后進行人工更換，提高了勞動生產效率。

附圖說明

圖1：傳統非晶制帶的設備與工藝示意圖；

圖2：本實用新型提供的一種噴嘴包噴嘴安裝機構的噴嘴安裝示意圖；

圖3：本實用新型提供的一種噴嘴包噴嘴安裝機構的外形示意圖；

圖4：本實用新型提供的一種噴嘴包噴嘴安裝機構另一個視角的外形示意圖；

圖5：噴嘴包被上提后卸下噴嘴壓板及其上的噴嘴的原理示意圖；

圖6：噴嘴包被進一步上提后裝載噴嘴壓板及其上的噴嘴的原理示意圖；

圖7：噴嘴包被進一步上提后裝載噴嘴壓板及其上的噴嘴的另一個視角的原理示意圖；

[附圖標記]

1：中間包；2：熔煉爐；3：噴嘴包；4：冷卻輥；5：塞桿；6：浮子；7：接近開關；8：噴嘴；9：噴嘴套；10：噴嘴壓板；11：雙作用液壓缸；12：活塞桿；13：軸環；14：缺口；15：凸緣；16：凹槽；17：推桿；18：平臺；19：倒角；20：倒角；21；推臺。

具體實施方式

下面結合一個具體的實施例對本發明進行進一步的詳細描述，注意為了凸顯本實用新型所包括的技術特征，所有說明書附圖都省略了諸如中頻加熱裝置、高溫電阻絲加熱裝置、硅碳棒加熱裝置、隔熱保溫裝置、液壓升降伺服裝置等配套附屬機構。此外，所有附圖皆是示意性的視圖，其中包含的零部件的形狀、尺寸和相對尺寸比例并沒有強制與實際零部件保持絕對一致，注意上述的不一致絲毫不影響本實用新型專利的所有說明書附圖對相應技術特征的說明與示意。

第一實施例

具體地說，如圖2所示，并參考圖3和圖4，本實用新型提供的一種非晶制帶生產用噴嘴包噴嘴安裝機構的一個典型實施例，包括緊固安裝于非晶制帶用噴嘴包3底部的可拆卸的噴嘴8，所述噴嘴8緊固安裝于一噴嘴套9之內，所述噴嘴套9緊固安裝于一塊噴嘴壓板10之上。如此則所述噴嘴8就被間接地緊固于所述噴嘴壓板10之上，所述噴嘴安裝機構就可以藉由對所述噴嘴壓板10的操作來間接實施對所述噴嘴8的安裝和拆卸操作。譬如只需利用液壓驅動元件將所述噴嘴壓板10緊貼并壓緊于所述噴嘴包3的底部即可完成所述噴嘴8的安裝，反之，只需讓液壓驅動元件將所述噴嘴壓板10從所述噴嘴包3的底部拉下即可實現所述噴嘴8的拆卸，之所以選擇液壓驅動元件而不是氣壓驅動元件是因為典型的諸如液壓缸這樣的驅動元件能產生的使所述噴嘴壓板10乃至其上的噴嘴8緊貼并壓緊于所述噴嘴包3底部的力遠比一般的氣缸大得多，可以在很大程度上確保所述噴嘴8與所述噴嘴包3之間的貼合緊密型與密封性。

承上所述，參考圖3和圖4，以及圖5至圖7，所述非晶制帶生產用噴嘴包噴嘴安裝機構還包括緊固安裝于噴嘴包3兩側的兩個雙作用液壓缸11，所述雙作用液壓缸11的活塞桿12豎直向下伸出，所述活塞桿12的末端具有兩道軸環13結構；所述噴嘴壓板10的長度方向上具有兩個單側的缺口14，所述活塞桿12末端兩道軸環13之間的部分伸入所述噴嘴壓板10的單側兩個缺口14之內，兩道所述軸環13的外徑皆大于所述缺口14的內徑；所述活塞桿12末端兩個軸環13當中位于下方的一個軸環13外沿上方具有倒角19結構，所述缺口14底部下方具有與軸環13上的倒角19結構相貼合的倒角20結構。實際上，與其說活塞桿12末端兩道軸環13之間的部分伸入所述噴嘴壓板10的單側兩個缺口14之內，不如說所述噴嘴壓板10通過其單側的兩個缺口14套裝于所述兩個活塞桿12之上，由于所述缺口14位于兩個軸環13之間且缺口14的內徑小于軸環13的外徑，可以說所述噴嘴壓板10被兩根所述活塞桿12的兩道軸環13所夾持和懸吊，可以隨活塞桿12的進給實現豎直方向上的升降，因此兩根所述活塞桿12可以帶動所述噴嘴壓板10進行上下升降，實現前述提及的通過操作噴嘴壓板10來間接完成所述噴嘴8的安裝與拆卸。位于活塞桿12最下方的軸環13外側上沿的倒角19結構與噴嘴壓板10的缺口14下方的倒角20結構的貼合可以穩定所述噴嘴壓板10被所述活塞桿12夾持的位置，因為如果要想讓所述噴嘴壓板10發生沿所述活塞桿12徑向方向的滑移就勢必需要克服重力和兩個倒角結構相互貼合產生的摩擦力使得所述缺口14的倒角19表面與所述軸環13的倒角20表面脫離貼合并且遠離。

如圖5所示，并參考圖6和圖7以及圖3和圖4，為了能自動卸下原來的噴嘴8，所述非晶制帶生產用噴嘴包噴嘴安裝機構還包括在所述噴嘴包3的豎直兩側上方同一水平面位置的兩側平臺18，兩個所述平臺18位于所述噴嘴壓板10的兩個單側缺口14的后方，所述平臺18前方具有氣缸驅動的兩根水平推桿17。如此則當需要拆卸原來的噴嘴8之時，可以先讓兩個所述雙作用液壓缸11的活塞桿12下壓，使所述活塞桿12上方的軸環13壓迫所述噴嘴壓板10乃至其上的噴嘴8使其脫離所述噴嘴包3的底部，從而實現將所述噴嘴壓板10和其上的噴嘴8從所述噴嘴包3底部卸下的目的。然后所述噴嘴包3連同緊固安裝于其上的雙作用液壓缸11，以及彼時被懸吊在所述雙作用液壓缸11的活塞桿12下方的噴嘴壓板10，被所述噴嘴包3的液壓升降機構抬起并停留至所述噴嘴壓板10稍高于所述平臺18并與所述水平推桿17處于同一水平面的位置時，所述噴嘴壓板10就可以被兩根所述水平推桿17從 所述活塞桿12上推落至平臺18之上完成噴嘴壓板乃至緊固于其上的噴嘴8的拆卸操作。

接下來，如圖6和圖7所示，為了能裝載新的噴嘴8，所述噴嘴包3的液壓升降機構需要進一步將所述噴嘴包3上提。所述非晶制帶生產用噴嘴包噴嘴安裝機構還包括在兩個前述平臺18的上方的推臺21，兩個所述推臺21前端放置有一塊用以置換舊噴嘴的噴嘴壓板10以及緊固于其上的噴嘴8，放置于兩個所述推臺21前端的噴嘴壓板10的兩側缺口14朝向兩個所述雙作用液壓缸11的活塞桿方向。當液壓升降機構將所述噴嘴包3連同其兩側緊固著的雙作用液壓缸11抬升至所述推臺21上的噴嘴壓板10位于所述活塞桿12的上下兩個軸環13之間的高度時即將噴嘴包3連同緊固于其上的雙作用液壓缸11停靠，接著兩側推臺21推送所述噴嘴壓板10使得兩個缺口14的最深處套裝于所述活塞桿12之上，然后推臺21再回退，所述噴嘴壓板10連同其上的新的噴嘴8即下落至所述活塞桿12的下方軸環13之上并且形成軸環13的倒角19與缺口14的倒角的貼合，進而穩定所述噴嘴壓板10位于所述活塞桿12下方的懸吊位置。之后兩個所述雙作用液壓缸11再一起上提，活塞桿12下方的軸環13即將所述噴嘴壓板10連同其上的新的噴嘴8上提并緊密貼合于所述噴嘴包3的底部，從而完成了噴嘴8的替換。

作為一種進一步優化的技術措施，如圖2所示，所述噴嘴套9的上沿端面具有豎直向上的整圈凸緣15，所述噴嘴包3底部端面具有和所述凸緣15配合的整圈凹槽16結構。如此則可以進一步加強所述噴嘴8與噴嘴包3之間的貼合密封程度。

綜上所述，本實用新型提供的一種非晶制帶生產用噴嘴包噴嘴安裝機構，將噴嘴緊固于一塊噴嘴壓板之上，并巧妙的利用氣液壓驅動元件操作噴嘴壓板進行豎直方向上的升降和水平方向上的推移，配合所述噴嘴壓板上的單側缺口與液壓缸的活塞桿之間的套接與解除套接操作，即可完成噴嘴的自動更換操作，無需等待所述噴嘴包完全冷卻后進行人工更換，提高了勞動生產效率。

以上的具體實施方式并不用以限制本創作，凡在本創作的精神及原則之內所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本創作的保護范圍之內。