刚性引锭杆多用于普碳钢及低合金钢小方坯连铸，是用整条钢棒做成的弧形引锭杆。当它引导铸坯走出结晶器及拉矫辊后，即与铸坯脱钩，停放在出坯辊道上方。
简介
改革开放以来，我国洼铸技术飞速发展，并引进了多套国外的先进设备。引进是必要的，但更重要的是消化创新，根据国情变成自己的技术，使其国产化。我院从80年代中期即着手开发工作，经过十年的努力，已形成具有我国特色的MYF新塑系列方坯连铸机，该机型获得冶金部科技进步奖，并被广泛地采用。
在MYF新型连铸机开发中，国产连铸机首次采用刚性引锭杆。经过几年的探索，不断完善，现完成了系列化设计 其特点是传动存放型式多样化、杆身结构形式多、刚性强、变形小，引锭头能准确进入结晶器。并能一杆多用，使同一机断面多样化。
刚性引锭杆，由引锭头和杆身组成，杆身分为若干段，引锭头的过渡节与杆身，及杆身与杆身前、后段之间通过侧板，用销轴连接，在前、后段之间两块侧板中间固装的滑动架内，上下各安有一块调整滑块，调整滑块的内侧呈斜面状，前段的尾部被固定在调整滑块的两个斜面之间，调整滑块通过螺纹分别与两根轴向设置的顶丝活动连接。
刚性引锭杆设计
引锭杆有
结晶器的活底之称。随着引锭形式的不同，其车间布置、平台结构、铸坯导向装置、作业率、设备投资、生产操作等方面均有很大的区别，采用什么引锭形式根据具体条件综合考虑。
刚性引锭杆为一固接整体弧形刚性件，弧形半径与连铸机的基准弧相同。一般情况下杆身断面与所浇铸坯的断面相同。当一杆多用时要设计好可更换的引锭头及过渡段。
刚性引锭杆的最大优点是引锭杆运动过程中不会产生伸缩、偏摆，开浇拉坯平稳，不易产生抖动现象，减少起步拉漏率 与链式引锭杆相比较，刚性引锭杆无绷直问题，可以不设内弧辊。有岛支持性，二冷区支点大大减少，从而简化了二冷段，这样喷淋水不会形成三角形滞留 ．冷却均匀，铸坯表面不会产生棱变和裂纹，从而保证了铸坯质量。
由于二冷段的简化，可视性强了，工人可随时检查喷咀工作状况，及时更换堵塞的喷咀及对于漏钢事故处理方便，有利于作业率的提高。根据统计资料，用目Ⅱ性引锭杆结构的连铸机比一般连铸机可提高产量30～40%。
从机械传动角度看，由于简化了二冷段，拉坯阻力减小，因而减小传动功率。刚性引锭杆没有铰接点，也没有活动零件．磨损量很小，寿命长，一般可使用10年左右不需修理，可减少维修费用，提高整个铸机作业率。所以，刚性引锭杆是一种技术经济效益高的部件。
杆身
刚性引锭杆的要害就是要刚性强。从一般机械设计原则看，某种构件的变形是受以下三千基本因素影响的，一是外力大小及作用点；二是断面形状尺寸；三是材质性能。杆身的设计也应按这三要素来进行考虑，并且要结合连铸机具体工作条件开展设计。连铸工艺要求，为了使引锭头顺利进入结晶器，引锭杆的有效变形量必须小于1mm，为此必须准确计算和精心设计。
引锭杆断面形状的确定受铸坯形状的制约 引锭杆杆身的外廓尺寸根据产品定 通常认为选择宴心断面，使整体锻造结构刚性好，变形小，但要做具体分析论证，因为整体实心件加工难度大、造价高、重量重、传动功率大、一般情况下不采用此法。在设计MYF一808及MYF一804型方坯连铸机引锭杆时，由于用户要求用实心断面，且是大方坯，才选择了实心锻造结构。在开发其它型号中，主要是研究钢板焊接结构，其设计条件要求刚性大，变形小，重量轻，减少机械传动负荷及电耗。
要想功率消耗少，杆件的重量越轻越好。从强度角度看，钢板的厚度越厚越好，从刚度角度看，除断面大小和钢板厚度外，支点(托辊)的布置也是重要因素，还有材质的机械物理性能等。以上诸多因素是一个互相矛盾的统一体。
下面以MYF型半径为。6m的方坯连镩机系列的设计过程为例进行剖析。
引锭杆断面外廓尺寸、杆长弧度及中各辊的位置是定值。对于引锭杆的设计要从钢板的厚度、焊接和热处理技术上考虑。为了既能满足重量及电耗要求，又能满足材料应力、杆件变形的要求。
(1)在杆件断面外廓尺寸一定的情况下，钢板越厚则重量、消耗功率、自重弯曲应力、水平和垂直变形量均相对加大，只是拉坯时，横断面拉伸应力相对减少。
(2)实心杆惯性矩的绝对值比空心杆大。但由于实心杆内壁加厚自身重量增加的比率大于惯性矩增加的比率，因此引起弯曲应力与变形量加大。
在受外力作用下，自身重量受多点约束时，实心杆件才能发挥优势。由于引锭杆展开长有lO多米，在运动过程中主要是自身重量引起变形，因此用实心杆弊多利少。
因此，在MYF型连铸机引锭杆的设计中大都采用箱型钢板焊接结构。在拉矫辊对杆件的挤压应力和拉伸应力允许的前提下，壁厚尽量减小。又考虑到工作环境温度影响以及在吊装和使用过程中的意外拉动等模糊因素，将壁厚定为25~30mm 为好。这样，满足进入结晶器使变形量极小，又考虑到F—G段水平跨距较大，垂直位移数值稍大的现象(属弹性变形，接触托辊后可恢复)。投产后证明这个判断是正确的。
材质选择20CrMo，强度可迭885N/mm2，可焊性比较好，便于热处理，焊接后退火处理可消除内应力，价格也可接受。
引锭头
在设计引锭头时，考虑了以下五个方面：
①与结晶器下日密配适当；
② 脱坯方便；
③与铸坯接触面要有一定斜度；
④ 重量尽量减轻便于安装更换；
⑤ 材质要耐高温。
根据上述原则，先后设计了三种形式：
①固定头嵌入弹簧挂钩加狼牙棒组合式；
② 异形头嵌入木销连接加变径棒组合式 这种形式，关键问题是要计算好嵌入头这个零件的公差值，加工时要严格控制，否则将会产生。点头”现象，影响进入结晶器；
③十字架钩术梢连接一次性消耗式。该式无固定引头，没有再回收的操作，重量轻，是较先进的结构。
存放传动装置及跟踪控制
存放装置先后设计了两大方案三种传动形式，即固定式和摆动式两大方案，机械传动、气压传动和液压传动三种形式。机械传动又作了三种类型：齿轮齿条式、链轮链条式、链轮销齿式。
固定式存放主传动采用
力矩马达—— 普通减速器；
制动电机一行星
摆线针轮减速器；制动马达—— 园锥、园桂
齿轮减速器三种方案。引锭杆的工作尾部内镶嵌着齿条或链条或销齿，通过齿轮或链轮的啮合与主传动连接起来。当时设计的目的是为了供厂方因地制宜进行多方案选择。齿轮—— 齿条式强度大传动平稳，但加工难，造价高；链轮—— 链条式容易加工制造，选购成品链条费用低；链轮—— 销齿式界于两者之间。目前，三种形式在不同厂家应用效果都较好。不论哪种传动形式，设计时均考虑了引锭杆存放过程中，有一段时间与拉矫机同时传动，速度上产生不同步的矛盾。为了克服这一矛盾，在传动装置被动轴上安装了越程机构。对于越程机构形式进行了多方案比较后采用了棘轮式，因为引锭杆升降传动装置实质上是一台起重机。棘轮式安全系数大，容易制造，且运动可靠。又根据不同机型设计了二爪式和四爪式，以满足不同强度的需要。
摆动式存放装置的工作过程是：当引锭杆脱锭后进入斜位的存放架，由挂钩装置拉住，而后挂在梁上的存放架，在气压或液压机构的推动下，摆动成与地面平行而吊在空中。
这种存放装置的优点是：不占地面位置；气压或液压系统允许过负荷工作；与拉矫机共同作用于引锭杆的那段时间可以同步运行。气压系统由于受气源压力限制，传动机构显得有些雍肿，但造价低。而液压传动体积小，操作平稳，但造价高。此两种方案可供用户根据需要选择。以上几种传动形式已被有关专家建议在国产连铸机中推广应用。
引锭杆跟踪装置是一种发讯装置。它从穿引锭杆、开浇到引锭杆返回垒过程跟踪，并发出各点到位讯号，使其按预定程序动作。该跟踪系统分布于拉矫机、引锭杆存放两个部位上。这里夼绍的是引锭杆存放部位的跟踪装置，该部分与拉矫机分工合作，以脱锭为界，脱锭及其后由引锭杆传动装置负责跟踪。
设计了两种方案．一是多点行程开关控制。就是在存放平台上的不同高度设置了三组行程开关，引锭杆上升到某一位置，碰撞某一个开关，发出一个信号，依此类推，上升到最高点完成最终动作，返回亦然。这可以称之为1：1的形式。其优点是动作可靠、行程准确。缺点是试车时调整烦琐，并增加杆件加工量。因此，又设计了另一种集中控制的方案。在主传动从动轴上连接一个主令电器，把引锭杆在拉矫机与存放平台之间的行程缩小在主令电器上，也就是把引锭杆的线性位移量转换为相对应的角度位移量，从而使主令电器的各个触点按要求及时发出信号。这一装置克服了分散多点开关的缺点。
总结
1 需进一步研究改进的地方
(1)引锭杆尾部与传动齿轮或链轮初始啮合时，偶有顶齿现象发生，为了解决这一问题，可设计特殊的齿形、滚动销齿等。
(2)集中跟踪控制的初级减速传动，可由链式传动改为齿轮箱传动，使传动比更精确。
(3)在越程机构上设摩擦制动片，使停车准确并防止意外拨动，也可帮助解决定齿问题。
2 缩小设备外形尺寸问题
现在方坯连铸是朝着高速、优质、高作业率、高连浇率方向发展，这给设备设计提出一个问题：如何最大限度地满足工艺要求，缩小设备外形尺寸，提高设备的可靠性。在以前的设计中，也做了一定的工作，比如用花键轴插装法取消连轴器．改电机轴与减速器轴平行安装法为垂直安装等办法，可缩小布置尺寸。
3 设计半刚性及刚柔并济的引锭杆
挠性、刚性引锭杆都有各自的优缺点，因此我们将在下阶段设计刚柔结合的引锭杆以满足用户需要。