【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属凝固和连续铸造领域，特别是一种带储气室的新型振动冲击锤装置。
技术介绍
1、随着世界冶金技术的发展，现代连铸技术不断进步，可浇铸钢种不断扩大，一些高合金、高品质特殊钢已经不断在大型钢铁企业连铸生产流程中得以生产。为了解决上述问题，长期以来冶金科技工作者在该技术方面开发形成了许多专利和技术。目前大规模应用于工业化生产的主要有电磁搅拌技术和凝固末端轻压下或铸轧技术。
2、近年来，一些新的有效改善铸坯中心的偏析、疏松和缩孔等缺陷的方法出现。中国专利申请no.201310412579.8公开了‘一种连铸坯用的震动锤装置及使用方法’，该装置给出了采用振动的方式给凝固坯壳施加振动力，其目的是要在凝固的末期改善铸坯中心的偏析、疏松和缩孔等缺陷。但是，上述技术方案并没有详细描述震动锤装置的结构特征。中国专利申请no.201621208030.2公开了‘一种活塞式气动振动器’，为一种单气路供气条件下的气动振动器，该装置有两个缺点：一是振动件向下运动供气时间短，后期主要依靠气体膨胀做推力，因此无法实现长行程运动；二是向上运动需要压缩气体，无法实现振动件有效撞击到装置的顶部。另外，向下运动时进气时间越长，向上运动的距离就越短。
3、上述现有技术的方案中，在单一进气孔连续进气，不采用换向阀换向操作的条件下，造成振动件运动末期冲击动能降低、无法实现长行程振动的缺点。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供了一种带储气室的新型振动冲击锤装置，是在振动锤壳体的下部设置一
2、为了克服上述现有技术存在的问题，本技术提供了如下技术方案：
3、一种带储气室的振动冲击锤装置，其包括：构成一个滑动副的冲击锤1和冲击锤壳体3，冲击锤1包括锤头15、锤杆16和推板17，推板17与冲击锤壳体3之间为气体密封，所述锤头15直接作用于铸坯8外表面，该装置还包括冲击锤的气体通路2、储气室4和进气通道5，其中：密封的储气室4与冲击锤壳体3的空腔气体连通，冲击锤内部的气体通路2具有与外部环境相连的第一端口和通向冲击锤壳体3的第二端口，冲击锤壳体3设置有贯通壳体的进气通道5，该进气通道5与所述第一端口间歇的气体连通，高压气体通过进气通道5进入冲击锤壳体3并作用于推板17，驱动冲击锤1往复运动；储气室4的内腔体积v2与冲击锤壳体3的内腔体积v1之间比例为：v2：v1为0.25～10，最佳范围0.5～2。
4、冲击锤1的行程l1为20～1500mm。
5、冲击锤壳体3上端厚度l2比冲击锤1的行程l1小10～150mm。
6、所述储气室4具有以下结构之一：
7、a.储气室4为一个单独的空腔，气体连通地设置在冲击锤壳体3的下部或侧面；
8、b.储气室4与冲击锤壳体3集成为一体，直接设置在冲击锤壳体3的下部。
9、当储气室4为设置在冲击锤壳体3侧面的单独个体时，冲击锤壳体3和储气室4下部设置有共同的密封的下盖板6，下盖板6上设置有连通冲击锤壳体3和储气室4的连接通道7；
10、所述下盖板6与冲击锤壳体3之间为通过螺栓、螺钉或螺纹的可拆卸的固定连接。
11、当储气室4直接设置在冲击锤壳体3的下部与冲击锤壳体3集成为一体时，储气室4的横截面积可以大于、等于或小于冲击锤壳体3上部的横截面积；在冲击锤1的锤头设置第一限位块9，或在下盖板6上设置第二限位块13，或在推板17的下部设置第三限位块14。
12、所述冲击锤壳体3分为上盖板31和壳体32两部分，两部分之间为可拆卸的连接。
13、冲击锤(1)的锤头(15)的横截面形状为是圆形、方形、矩形、椭圆形之一，冲击锤(1)的推板(17)的横截面形状为是圆形、方形、矩形、椭圆形之一；冲击锤1的锤头15与推板17的横截面形状可以相同，也可以不同，冲击锤1上部横截面积s1与下部的横截面积上s2之比为0.1～0.9。
14、在冲击锤1的锤头15加保护帽10，并通过螺栓或销钉11与冲击锤1的锤头15进行固定，锤头15与铸坯8接触面的形状是平面、凸弧面、凹弧面或上述多种形状的组合。
15、在冲击锤1的推板17与冲击锤壳体3之间设置有密封环12。
16、该振动冲击锤装置的外表侧面设置水冷套，或进行喷淋冷却。
17、该振动冲击锤装置放置在铸坯8的一侧或多侧位置，对带液芯的铸坯坯壳进行敲击。
18、该振动冲击锤装置放置在如结晶器出口、二冷区、凝固末端等多个位置；每个位置放一组或多组；每个铸坯侧面放置一个或多个该振动冲击锤装置。
19、驱动该振动冲击锤装置的动力源介质是气体，动力源介质的压力为0.2～15mpa。
20、该振动冲击锤装置适用于方坯、矩形坯、板坯、圆坯以及其它形状的铸坯。
21、与现有技术相比，本技术的有益效果在于：
22、本技术提出了一种带储气室的新型振动冲击锤装置，其关键是在振动锤壳体的下部设置一个独立的储气室，该储气室与振动锤壳体的空腔相通，它的体积与振动锤壳体的空腔的体积之间有一个合适的比例。在向上运动时，尽管该振动冲击锤装置也是采用短时充气、然后依靠气体膨胀实现向上加速运动，但是由于有了该储气室，所以向上运动的压力减小的较少，这可以保证在整个冲击锤壳体3上端厚度l2的行程范围内，冲击锤1的向上运动始终保持加速状态，直到冲击锤上的气体通路2与外界环境相通，然后实现对铸坯8的连续敲击。同时，可以保证冲击锤装置具有较长的l2行程。当冲击锤向下运动时，储气室内的气体压力很低，等于环境气体压力，向下的进气压力很容易将冲击锤壳体3内的气体压缩进储气室内，它使得储气室内压力有所增加的同时，也使得冲击锤准确的回到底部起点。起到节约气体用量、缩短充气时间的功效。
23、该带储气室的新型振动冲击锤装置具有设备简单、冲击能量大、节约用气、冲击到位准确等优点。它可以使冲击锤有足够大的行程和能量锤击带液芯的铸坯，以破碎粗大的中心等轴晶、细化凝固组织、改善铸坯芯部质量。
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1.一种带储气室的振动冲击锤装置，其包括：构成一个滑动副的冲击锤(1)和冲击锤壳体(3)，冲击锤(1)包括锤头(15)、锤杆(16)和推板(17)，推板(17)与冲击锤壳体(3)之间为气体密封，所述锤头(15)直接作用于铸坯(8)外表面，其特征在于：
2.如权利要求1所述的带储气室的振动冲击锤装置，其特征在于：冲击锤(1)的行程L1为20～1500mm。
3.如权利要求1或2所述的带储气室的振动冲击锤装置，其特征在于：冲击锤壳体(3)上端厚度L2比冲击锤(1)的行程L1小10～150mm。
4.如权利要求1所述的带储气室的振动冲击锤装置，其特征在于：所述储气室(4)具有以下结构之一：
5.如权利要求4所述的带储气室的振动冲击锤装置，其特征在于：当储气室(4)为设置在冲击锤壳体(3)侧面的单独个体时，冲击锤壳体(3)和储气室(4)下部设置有共同的密封的下盖板(6)，下盖板(6)上设置有连通冲击锤壳体(3)和储气室(4)的连接通道(7)；
6.如权利要求4所述的带储气室的振动冲击锤装置，其特征在于：当储气室(4)直接设置在冲
7.如权利要求1所述的带储气室的振动冲击锤装置，其特征在于：所述冲击锤壳体(3)分为上盖板(31)和壳体(32)两部分，两部分之间为可拆卸的连接。
8.如权利要求1所述的带储气室的振动冲击锤装置，其特征在于：冲击锤(1)的锤头(15)的横截面形状为是圆形、方形、矩形、椭圆形之一，冲击锤(1)的推板(17)的横截面形状为是圆形、方形、矩形、椭圆形之一；冲击锤(1)的锤头(15)与推板(17)的横截面形状相同或不同，冲击锤(1)上部横截面积S1与下部的横截面积上S2之比为0.1～0.9。
9.如权利要求1所述的带储气室的振动冲击锤装置，其特征在于：在冲击锤(1)的锤头(15)加保护帽(10)，并通过螺栓或销钉(11)与冲击锤(1)的锤头(15)进行固定，锤头(15)与铸坯(8)接触面的形状是平面、凸弧面、凹弧面或上述多种形状的组合。
10.如权利要求1所述的带储气室的振动冲击锤装置，其特征在于：在冲击锤(1)的推板(17)与冲击锤壳体(3)之间设置有密封环(12)。
11.如权利要求1所述的带储气室的振动冲击锤装置，其特征在于：该振动冲击锤装置的外表侧面设置水冷套，或进行喷淋冷却。
12.如权利要求1所述的带储气室的振动冲击锤装置，其特征在于：该振动冲击锤装置放置在铸坯(8)的一侧或多侧位置，对带液芯的铸坯坯壳进行敲击。
13.如权利要求1所述的带储气室的振动冲击锤装置，其特征在于：该振动冲击锤装置放置在如结晶器出口、二冷区、凝固末端多个位置；每个位置放一组或多组；每个铸坯侧面放置一个或多个该振动冲击锤装置。
14.如权利要求1所述的带储气室的振动冲击锤装置，其特征在于：驱动该振动冲击锤装置的动力源介质是气体，动力源介质的压力为0.2～15MPa。
15.如权利要求1所述的带储气室的振动冲击锤装置，其特征在于：该振动冲击锤装置适用于方坯、矩形坯、板坯、圆坯形状的铸坯。
...【技术特征摘要】
1.一种带储气室的振动冲击锤装置，其包括：构成一个滑动副的冲击锤(1)和冲击锤壳体(3)，冲击锤(1)包括锤头(15)、锤杆(16)和推板(17)，推板(17)与冲击锤壳体(3)之间为气体密封，所述锤头(15)直接作用于铸坯(8)外表面，其特征在于：
2.如权利要求1所述的带储气室的振动冲击锤装置，其特征在于：冲击锤(1)的行程l1为20～1500mm。
3.如权利要求1或2所述的带储气室的振动冲击锤装置，其特征在于：冲击锤壳体(3)上端厚度l2比冲击锤(1)的行程l1小10～150mm。
4.如权利要求1所述的带储气室的振动冲击锤装置，其特征在于：所述储气室(4)具有以下结构之一：
5.如权利要求4所述的带储气室的振动冲击锤装置，其特征在于：当储气室(4)为设置在冲击锤壳体(3)侧面的单独个体时，冲击锤壳体(3)和储气室(4)下部设置有共同的密封的下盖板(6)，下盖板(6)上设置有连通冲击锤壳体(3)和储气室(4)的连接通道(7)；
6.如权利要求4所述的带储气室的振动冲击锤装置，其特征在于：当储气室(4)直接设置在冲击锤壳体(3)的下部与冲击锤壳体(3)集成为一体时，储气室(4)的横截面积可以大于、等于或小于冲击锤壳体(3)上部的横截面积；在冲击锤(1)的锤头设置第一限位块(9)，或在下盖板(6)上设置第二限位块(13)，或在推板(17)的下部设置第三限位块(14)。
7.如权利要求1所述的带储气室的振动冲击锤装置，其特征在于：所述冲击锤壳体(3)分为上盖板(31)和壳体(32)两部分，两部分之间为可拆卸的连接。
8.如权利要求1所述的带储气室的振动冲击锤装置，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：张慧，赵文博，王明林，
申请(专利权)人：中达连铸技术国家工程研究中心有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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