CN100341641C - 连铸结晶器非正弦振动变速装置 - Google Patents

连铸结晶器非正弦振动变速装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于连续铸造技术领域，其要点是：由2～4个非圆齿轮组成的一级或二级余弦齿轮——非圆齿轮变速器3中的每对齿数相等相互啮合的非圆齿轮均为余弦齿轮和与其共轭的非圆齿轮，安装时要求主动齿轮的最短啮合半径和从动齿轮的最长啮合半径相接触，同时要求曲柄OA处于OA1或OA2位置。本发明是一种由机械驱动的结晶器非正弦振动发生装置，具有投资少，对环境要求不严格，操作简单，工作可靠等优点。

Description

连铸结晶器非正弦振动变速装置
所属技术领域
本发明属于连续铸造技术领域，具体的说，涉及一种连铸结晶器的非正弦振动发生装置。
背景技术
连铸结晶器非正弦振动是近年来首先由国外发明的用以提高拉坯速度，改善铸坯质量的新技术。早在1984年，日本钢管公司福山厂应用非正弦振动技术，实现了板坯2.3m/min的平均拉速，并且投入工业应用，成为高速连铸的先锋。1988年，奥钢联和英国的DAVY公司联合投资，成立了“CONROLL”公司，开发出结晶器非正弦振动技术。另一有代表性的研究工作是德国德马克公司于1992年研究出非正弦振动系统。1994年意大利的达涅列公司也开发出结晶器非正弦振动技术。近年来，国内钢铁研究总院连铸中心、宝钢、西重所、燕山大学等都在开发研制液压驱动的非正弦振动技术。总结国内外结晶器振动的驱动方式，目前主要是采用液压激振式，它具有投资高，对工作环境要求严格，操作复杂，维护工作量大，可靠性低等缺点。
本发明的目的在于提供一种机械驱动的非正弦振动发生装置，它可以克服由电液伺服系统驱动实现的非正弦振动时所存在的上述不足，具有投资少，操作简单，工作可靠等优点。
发明内容
本发明由电动机1、减速器2、余弦齿轮——非圆齿轮变速器3、偏心轴4和连杆5等所组成，其要点是：由2～4个非圆齿轮组成的一级或二级余弦齿轮——非圆齿轮变速器3和驱动偏心轴4，余弦齿轮——非圆齿轮变速器3中的每对相互啮合的非圆齿轮均为余弦齿轮和与其共轭的非圆齿轮，每对相啮合齿轮的齿数相等，一级余弦齿轮——非圆齿轮变速器的余弦齿轮的偏心率ε＝0.1～0.8(ε＝e/R)；二级偏心圆齿轮——非圆齿轮变速器的偏心圆齿轮的偏心率ε＝0.1～0.6，曲柄OA＝2～30mm，安装时要求主动齿轮的最短啮合半径和从动齿轮的最长啮合半径相接触，同时要求曲柄OA处于OA1或OA2位置；在一级变速的余弦齿轮——非圆齿轮变速器中，传动件是一个余弦齿轮6和与其共轭的一个非圆齿轮7，齿轮6、7相啮合；在三齿轮二级变速的余弦齿轮——非圆齿轮变速器中，传动件是二个余弦齿轮8、10和与他们共轭的一个非圆齿轮9，其中齿轮8、9相啮合，齿轮9、10相啮合；在第二种三齿轮二级变速的余弦齿轮——非圆齿轮变速器中，传动件是一个余弦齿轮12和与其共轭的二个非圆齿轮11、13，其中齿轮11、12相啮合，齿轮12、13相啮合；在同轴式二级变速的余弦齿轮——非圆齿轮变速器中，传动件是一对相互共轭的余弦齿轮——非圆齿轮14、15和另一对相互共轭的余弦齿轮——非圆齿轮16、17，其中齿轮14、15相啮合，齿轮16、17相啮合；在展开式二级变速的余弦齿轮——非圆齿轮变速器中，传动件是一对相互共轭的余弦齿轮——非圆齿轮18、19和另一对相互共轭的余弦齿轮——非圆齿轮20、21，其中齿轮18、19相啮合，齿轮20、21相啮合。
附图说明
图1非正弦振动发生机构
图2一对余弦齿轮和与其共轭的非圆齿轮的传动原理图
图3曲柄滑块机构
图4非正弦振动位移曲线
图5非正弦振动速度曲线
图6两个余弦齿轮和一个非圆齿轮的传动示意图
图7一个余弦齿轮和两个非圆齿轮的传动示意图
图8同轴式二级变速传动示意图
图9展开式二级变速传动示意图
具体实施方式
附图1是本发明的一个实施例(见图1、图2)，由电动机1、减速器2、余弦齿轮——非圆齿轮变速器3、偏心轴4和连杆5等所组成。电动机1带动减速器2，减速器2的输出端与余弦齿轮——非圆齿轮变速器3的输入端相连接，余弦齿轮——非圆齿轮变速器3的输出端与偏心轴4相连接，偏心轴4与连杆5相连接。偏心轴4、连杆5、结晶器及其振动台简化为曲柄滑块机构(见图3)，偏心轴偏心距为OA＝6mm，余弦齿轮——非圆齿轮变速器3内的一个余弦齿轮6和与其共轭的非圆齿轮7相啮合，齿轮6和齿轮7的齿数相同。余弦齿轮的偏心率ε＝0.25，装配变速器输出轴和偏心轴时，根据具体情况曲柄OA处于OA1处或OA2处，主动齿轮的最短啮合半径和从动齿轮的最长啮合半径相接触。余弦齿轮6和非圆齿轮7谁为主动齿轮均可。
工作时，该振动发生装置在电动机1的驱动下，连杆5即可直接或间接推动结晶器做非正弦振动，其位移速度曲线见图4、图5。
装置中的余弦齿轮——非圆齿轮变速器3分别是三齿轮二级变速、同轴式二级变速、展开式二级变速时(见图6、图7、图8、图9)，均可以实现结晶器非正弦振动。
该装置的振动方式具备液压伺服系统驱动的结晶器非正弦振动的全部特征，可明显提高拉速、改善铸坯质量。

Claims (7)

1、一种连铸结晶器非正弦振动变速装置，由电动机(1)、减速器(2)、余弦齿轮——非圆齿轮变速器(3)、偏心轴(4)和连杆(5)等所组成，其特征在于：由2～4个非圆齿轮组成的一级或二级余弦齿轮——非圆齿轮变速器(3)和驱动偏心轴(4)，余弦齿轮——非圆齿轮变速器(3)中的每对相互啮合的非圆齿轮均为余弦齿轮和与其共轭的非圆齿轮，每对相啮合齿轮的齿数相等，一级余弦齿轮——非圆齿轮变速器的余弦齿轮的偏心率ε＝0.1～0.8；二级余弦齿轮——非圆齿轮变速器的偏心圆齿轮的偏心率ε＝0.1～0.6，曲柄OA＝2～30mm。
2、根据权力要求1所述的连铸结晶器非正弦振动变速装置，其特征在于：余弦齿轮为节曲线向径按余弦规律变化的齿轮。
3、根据权力要求1所述的连铸结晶器非正弦振动变速装置，其特征在于：在一级余弦齿轮——非圆齿轮变速器中，传动件是一个余弦齿轮(6)和与其共轭的一个非圆齿轮(7)，余弦齿轮(6)和非圆齿轮(7)相啮合。
4、根据权力要求1所述的连铸结晶器非正弦振动变速装置，其特征在于：在三齿轮二级变速的余弦齿轮——非圆齿轮变速器中，传动件是两个余弦齿轮(8，10)和与他们共轭的一个非圆齿轮(9)，其中所述的一个非圆齿轮(9)分别与所述两个余弦齿轮(8，10)相啮合。
5、根据权力要求1所述的连铸结晶器非正弦振动变速装置，其特征在于：在第二种三齿轮二级变速的余弦齿轮——非圆齿轮变速器中，传动件是一个余弦齿轮(12)和与其共轭的二个非圆齿轮(11)、(13)，其中所述的一个余弦齿轮(12)分别与所述两个非圆齿轮(11，13)相啮合。
6、根据权力要求1所述的连铸结晶器非正弦振动变速装置，其特征在于：在同轴式二级变速的余弦齿轮——非圆齿轮变速器中，传动件是一对相互共轭的余弦齿轮——非圆齿轮(14，15)和另一对相互共轭的余弦齿轮——非圆齿轮(16，17)，其中每对共轭齿轮的余弦齿轮和非圆齿轮相啮合。
7、根据权力要求1所述的连铸结晶器非正弦振动变速装置，其特征在于：在展开式二级变速的余弦齿轮——非圆齿轮变速器中，传动件是一对相互共轭的余弦齿轮——非圆齿轮(18，19)和另一对相互共轭的余弦齿轮——非圆齿轮(20，21)，其中每对共轭齿轮的余弦齿轮和非圆齿轮相啮合。
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