CN104815972B - 一种末端电磁搅拌器多流同步在线自动调整位置装置 - Google Patents

Abstract

一种末端电磁搅拌器多流同步在线自动调整位置装置,属于炼钢连铸技术领域。该装置包括每流一套的搅拌器移动小车、走行的弧形固定轨道、执行单元、多流共用的驱动单元及运动传递单元。驱动单元产生的回转运动通过运动传递单元传递至各流的执行单元的输入轴，所述的执行单元是将回转运动转化为直线运动输出的机构，其尾部铰接在固定轨道上，其直线运动输出端与搅拌器移动小车连接，从而带动搅拌器移动小车在固定轨道上移动，实现搅拌器位置的多流自动同步调整并准确定位。该装置可在PLC控制下，自动实现多流末端电磁搅拌器的位置同步调整，很好地解决了末端电磁搅拌器手动调整困难、自动在线调整投资大，故障率高的问题。

Description

一种末端电磁搅拌器多流同步在线自动调整位置装置

技术领域

本发明属于炼钢连铸技术领域，特别是涉及一种末端电磁搅拌器多流同步在线自动调整位置装置。

背景技术

凝固末端电磁搅拌是方圆坯铸机通常采用的一种提高铸坯质量的技术手段。末端电磁搅拌器在二冷区的搅拌位置，通常是通过理论计算并参考实际生产经验确定的，主要取决于浇铸钢种、断面、拉速、二冷强度等因素。理想的冶金操作是根据二冷冶金模型的计算参数，实时在线调整搅拌器位置，以达到最优化的冶金效果。

现有的末端搅拌器位置一般是固定的，如需调整位置通过手动调整实现，也有少数在线调整都是单流控制的，执行机构为带位移传感器的液压缸或电液伺服缸，不仅设备成本高，而且电器元件在高温潮湿的二冷室内故障率极高，故始终未能得以推广使用。手动离线调整搅拌器位置的方式依然为国内方圆坯铸机的主流配置。搅拌器的位置调整都是在生产前逐流调整，且生产过程中无法根据实际情况动态调整。对于多流铸机而言逐流调整工作量大，工人操作不便，效率低，适应性差。随着铸机的不断高效化，离线手动方式已不能满足要求。

发明内容

本发明目的在于提供一种末端电磁搅拌器多流同步在线自动调整位置装置。该装置可在电气(PLC)控制下，自动实现多流末端电磁搅拌器的位置同步调整，解决了末端电磁搅拌器自动在线调整投资大，故障率高的问题。

本发明包括每流一套的搅拌器移动小车2、走行的弧形固定轨道1、执行单元3，多流共用的驱动单元5及运动传递单元4；搅拌器移动小车2支撑在弧形固定轨道1上，执行单元3的尾部及输出端分别与弧形固定轨道1及搅拌器移动小车2采用铰接方式连接，相邻流间执行单元3的输入端通过联轴器连接，驱动单元5及运动传递单元4通过联轴器与中间流的执行单元连接。所述的驱动单元5产生的回转运动通过运动传递单元4传递至各流的执行单元3的输入轴，所述的执行单元3是将回转运动转化为直线运动输出的机构，其尾部铰接在固定轨道1(或固定支座)上，其直线运动输出端与搅拌器移动小车2连接，从而带动搅拌器移动小车2在固定轨道1上移动，实现搅拌器位置的多流自动同步调整并准确定位。

优选地，所述驱动单元5安装在二冷室外，通过运动传递单元4将动力传递至二冷室内，从而避开了潮湿高温的工作环境，电气元件故障率大幅降低，驱动单元5一般包括原动机、制动器和减速箱，其原动机可以是电机或液压马达。

优选地，所述驱动单元5附带有用于检测搅拌器位置的电器元件(如编码器)，可实现自动控制。

优选地，所述执行单元3是滚珠丝杠或其他螺纹传动机构，其固定及与搅拌器移动小车2的连接方式均为铰接，确保搅拌器移动小车2能沿弧形轨道面运动。

优选地，所述搅拌器移动小车2除了四个走行车轮202外，还有一对用以平衡自重产生的倾翻力矩的导轮201。

优选地，所述搅拌器移动小车2还包括一个导辊组件203，根据需要可置于搅拌器入口或出口，当搅拌器7调整范围较大时，对铸坯及引锭杆进行导向。

所述的运动传递单元4可以是柔性传动链，如链传动及钢丝绳传动；也可以是刚性传动链(轴)。一种优选的实施方式是采用具有一定补偿功能的刚性传递链，长联轴器401铸流间联轴器403均为能伸缩的万向联轴器。

本发明提供的末端电磁搅拌器多流同步在线自动调整位置装置，其与现有在线调整技术不同之处在于多流共用一套驱动单元，大大降低了成本，提高了作业率。同时由于电气元件放置在二冷室外，工况良好，因而寿命大幅提高。与手动离线调整方式相比，自动化程度高，定位准确。

附图说明

图1为本发明所提供的一种末端电磁搅拌器多流同步在线自动调整位置装置的一种具体实施方式的平面布置简图；

图2为本发明所提供的一种末端电磁搅拌器多流同步在线自动调整位置装置的执行机构的一种具体实施方式示意图；

图中：固定轨道1、搅拌器移动小车2、执行单元3、运动传递单元4、驱动单元5、二冷室封闭区域6、末端电磁搅拌器7、铸坯8、车轮202、导轮201、导辊组件203、运动螺母301、螺杆302、长联轴器401、分速箱402、铸流间联轴器403.

具体实施方式

本发明的核心是提供一种末端电磁搅拌器多流同步在线自动调整位置装置，该装置大大降低了末端电磁搅拌器在线调整的设备投资，提高了使用的可靠性。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本具体实施方式中，末端电磁搅拌器多流同步在线自动调整位置装置包括每流一套的搅拌器移动小车2、走行的弧形固定轨道1、执行单元3，还包括多流共用的驱动单元5及运动传递单元4。所述的驱动单元5产生的回转运动通过运动传递单元4传递至各流的执行单元3的输入轴，所述的执行单元3是将回转运动转化为直线运动输出的机构，其尾部铰接在固定轨道1(或固定支座)上，其直线运动输出端与搅拌器移动小车2连接，从而带动搅拌器移动小车2在固定轨道1上移动，实现搅拌器位置的多流自动同步调整并准确定位。

如图1所示，所述的驱动单元5安装于二冷室外，一般由常规的电机、制动器、减速器组成，制动器可以保证搅拌器移动小车2停止在需要的位置上，即使执行单元3为自锁机构，安全考虑也是需要的。

优选地，在所述的驱动单元5中增加了位置检测电气元件(如编码器)，用以实现在线自动连锁控制。

如图1所示，所述运动传递单元4将安装于二冷室外的驱动单元5产生的旋转运动，传递至二冷室内各流的执行单元3。一种优选的方式是采用具有一定补偿功能的刚性传动链，由长联轴器401、分速箱402及铸流间联轴器403组成。长联轴器401和铸流间联轴器403采用可伸缩的万向联轴器，提供了更为宽松的设备安装环境，适应性好。相比传统的钢丝绳或链传动方式，无伸长变形，定位精确。

如图2所示，所述的固定轨道1安装在二冷末端电磁搅拌移动区域，通过销轴与上下支座连接，便于安装对弧。车轮202及导轮201轨面均与铸机基弧同心，确保搅拌器7沿铸机外弧线移动，铸坯与引锭杆能顺利穿过，搅拌器7与铸坯相对位置正确。

如图2所示，搅拌器移动小车2用于支撑搅拌器7，它通过车轮202支撑在固定轨道1上，导轮201平衡搅拌器自重产生的倾翻力矩。小车车体上有耳轴与执行单元3头部相连。优选地，当铸机需要末端搅拌器有较大的移动范围时，该区域二冷段前后两组固定导向辊间隔过大，需要在搅拌器移动小车2上加设导辊组件203，根据需要可置于搅拌器入口或出口，对铸坯及引锭杆进行导向。

如图2所示，所述执行单元3将旋转运动转化为直线运动输出，其固定及与搅拌器移动小车2的连接方式均为铰接，以确保搅拌器移动小车2能沿弧形轨道面运动。执行单元3的输入轴在搅拌器移动小车2移动过程中会有一定的位移量，铸流间联轴器403的轴向补偿功能很好地解决了这个问题。

一种优选的实施方式，执行单元3采用滚珠丝杠或其他螺纹传动机构，可以准确计算出搅拌器7的移动位置。执行单元3悬挂安装，只承受沿其丝杠轴线方向的拉力，避免了下安装方式丝杠长期受压引起的压弯变形。图2所示执行单元3为一种螺母运动型丝杠，螺杆302做旋转运动驱动运动螺母301沿其轴线移动，从而带动搅拌器移动小车2行走，也可以通过螺杆运动方式实现。

综上所述，当驱动单元5得到主PLC指令后，电机启动，运动传递单元4将旋转运动传递至各流的执行单元3。执行单元3将旋转运转换为直线运动，带动搅拌器移动小车2沿固定轨道1上下移动，驱动单元5附带的位置检测电气元件(如编码器)将搅拌器7的位置反馈给主PLC，当到达预设位置时主PLC下令驱动单元5停止，各流搅拌器7在线调整同步完成。

以上对本发明所提供的一种末端电磁搅拌器多流同步在线自动调整位置进行了详细介绍。本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种末端电磁搅拌器多流同步在线自动调整位置装置，其特征在于，包括每流一套的搅拌器移动小车(2)、走行的弧形固定轨道(1)、执行单元(3)、多流共用的驱动单元(5)及运动传递单元(4)；搅拌器移动小车(2)支撑在弧形固定轨道(1)上，执行单元(3)的尾部及输出端分别与弧形固定轨道(1)及搅拌器移动小车(2)采用铰接方式连接，相邻流间执行单元(3)的输入端通过联轴器连接，驱动单元(5)及运动传递单元(4)通过联轴器与中间流的执行单元连接；所述的驱动单元(5)产生的回转运动通过运动传递单元(4)传递至各流的执行单元(3)的输入轴，所述的执行单元(3)是将回转运动转化为直线运动输出的机构，实施方式是滚珠丝杠或其他螺纹传动机构，其尾部铰接在固定轨道(1)上或固定支座上，其直线运动输出端与搅拌器移动小车(2)铰接，确保搅拌器移动小车(2)能沿弧形轨道面运动，从而带动搅拌器移动小车(2)在固定轨道(1)上移动，实现搅拌器位置的多流自动同步调整并准确定位；驱动单元附带有用于检测搅拌器位置的电器元件：编码器或位移传感器，实现自动控制。

2.根据权利要求1所述的调整位置装置，其特征在于，所述驱动单元(5)位于二冷室外，通过运动传递单元(4)将动力传递至二冷室内。

3.根据权利要求1所述的调整位置装置，其特征在于，所述搅拌器移动小车(2)除了四个走行车轮(202)外，还有一对用以平衡自重所产生的倾翻力矩的导轮(201)。

4.根据权利要求1或3所述的调整位置装置，其特征在于，所述搅拌器移动小车(2)还包括一个导辊组件(203)，置于搅拌器的入口或出口。

5.根据权利要求1所述的调整位置装置，其特征在于，所述运动传递单元(4)是柔性传动链，或是具有一定补偿功能的刚性传动链，长联轴器(401)铸流间联轴器(403)均为能伸缩的万向联轴器。