CN108856309A - 采用比例伺服控制的钢轧界面转向辊道 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种采用比例伺服控制的钢轧界面转向辊道，属于连铸坯输送设备技术领域。技术方案是：包含环形支承轨道（１）、转向辊道组件（２）和驱动机构；转向辊道组件（２）中的转向辊道架（7）上设有若干个平行布置的辊子（6），辊子（6）通过减速机（16）与电机（15）连接，转向辊道架（7）的一端设有旋转支座（8），旋转支座（8）通过旋转轴（10）与固定支座（9）连接，转向辊道架（7）的另一端设有前车轮（12）和后车轮（15），驱动机构与转向辊道架（7）铰接，转向辊道架（7）设在环形支承轨道（１）上。本发明的有益效果是：可以在90度角的范围内向任意一条热送辊道输送铸坯，解决连铸与轧钢能力之间不匹配的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种采用比例伺服控制的钢轧界面转向辊道，属于冶金行业炼钢连铸坯输送设备技术领域。
背景技术
随着炼钢—连铸技术的发展，炼钢—连铸的设备越来越大型化，生产能力也越来越大，连铸机从三机三流、六机六流发展到了现在十二机十二流，拉钢速度和以前相比也有了明显提高，这样，使连铸机的生产能力远远大于下游轧钢生产线的能力，为了消化连铸机的产能，一些钢厂采用旋转辊道的方法实现热送热装，它们的传动方式主要有以下两种：
（1）在旋转辊道架下面安装驱动轮，由电机和减速机驱动。如中国专利《一种具有双向输送连铸坯功能的旋转辊道》，专利号ZL201610758951.4，就是这一类型，它主要靠触碰现场设置的接近开关旋转40度角或90度角向不同的热送辊道输送铸坯。采用这种方法，在一定时间段内只能向一种热送辊道输送铸坯，不方便随时向任意热送辊道输送铸坯，而且旋转辊道架下面的电机、减速机等零部件在高温铸坯烘烤下易产生故障，不便在线检修。
（2）采用电机、减速机、小齿轮和大齿轮组成的传动机构传动方式，如中国专利《一种旋转辊道》，专利号ZL201710530537.2就是这一类型，这种传动方式占地面积大，传动复杂且传动设备都安装在旋转辊道架下，处于高温环境下，零部件易发生故障。
发明内容
本发明目的是提供一种采用比例伺服控制的钢轧界面转向辊道，可以在90度角的范围内向任意一条热送辊道输送铸坯，解决背景技术中存在的问题。
本发明的技术方案是：
一种采用比例伺服控制的钢轧界面转向辊道，包含环形支承轨道、转向辊道组件和驱动机构；
所述转向辊道组件包含辊子、转向辊道架、旋转支座、固定支座、旋转轴、前车轮、后车轮、电机和减速机，转向辊道架上设有若干个平行布置的辊子，所述辊子通过减速机与电机连接，转向辊道架的一端设有旋转支座，旋转支座通过旋转轴与固定支座转动连接，转向辊道架的另一端设有前车轮和后车轮；
所述驱动机构包括伺服缸和伺服缸旋转底座，伺服缸的缸体与伺服缸旋转底座转动连接，伺服缸的活塞杆与转向辊道架铰接，转向辊道架设在环形支承轨道上。
所述转向辊道组件中的转向辊道架的中部设有连接座，伺服缸的活塞杆通过销轴铰接在连接座上。
所述转向辊道架上的前车轮和后车轮分别通过前车轮支架和后车轮支架固定在转向辊道架上。
所述驱动机构中的伺服缸的缸体通过与伺服缸旋转轴与伺服缸旋转底座转动连接。
所述驱动机构中的伺服缸内部设有位移传感器，伺服缸设有比例伺服液压系统，所述伺服缸的比例伺服液压系统包含相互连接的溢流阀、单向阀、右液控单向阀、二位四通换向阀、液控单向阀、比例伺服阀和左液控单向阀，比例伺服阀控制伺服缸，所述比例伺服阀包含A口、B口和P口，在比例伺服阀的A口、B口之后和P口之前分别安装有左液控单向阀、右液控单向阀和液控单向阀。
采用本发明，根据连铸和轧钢的生产能力，在与环形支承轨道的垂直方向上可布置多条热送辊道，通过驱动机构中的伺服缸带动转向辊道组件中的转向辊道架沿环形支承轨道运动，并可以与任意一条热送辊道对接，从而实现向任意一条热送辊道输送铸坯。
本发明的有益效果是：
（1）可以在90度角的范围内向任意一条热送辊道输送铸坯，解决了连铸与轧钢能力之间不匹配问题；
（2）根据生产需要，能够向棒材、线材加热炉等多条热送辊道运送铸坯，提高了钢铁冶炼过程中的热送热装能力，在节能降耗、提高成材率、提高产品质量方面成效显著；
（3）采用比例伺服控制的钢轧界面转向辊道，其旋转速度通过比例伺服阀来控制，能实现旋转辊道从起步到加速，从加速到匀速，从匀速到减速，从减速到停车三个速度段的精确控制。控制精度高，自锁性高，驱动力大、效率高。
附图说明
图1是本发明在装料位时状态示意图；
图2是本发明在45o角时的输送位状态示意图；
图3是本发明在90o角时的输送位状态示意图；
图4是本发明A-A视图；
图5是本发明B-B剖视图；
图6是本发明C-C视图；
图7是本发明比例伺服液压系统原理图；
图中：环形支承轨道1、转向辊道组件2、连接座3、伺服缸4、伺服缸旋转底座5、辊子6、转向辊道架7、旋转支座8、固定支座9、旋转轴10、前车轮11、前车轮支架12、后车轮13、后车轮支架14、电机15、减速机16、连铸坯17、上间隔套18、挡盖19、伺服缸旋转轴20、下间隔套21 、溢流阀22、单向阀23、右液控单向阀24、二位四通换向阀25、液控单向阀26、比例伺服阀27、左液控单向阀28、位移传感器29、销轴30、伺服缸前耳31。
具体实施方式
以下结合附图，通过实例对本发明作进一步说明。
参照附图1-6，一种采用比例伺服控制的钢轧界面转向辊道，包含环形支承轨道１、转向辊道组件２和驱动机构；
所述转向辊道组件２包含辊子6、转向辊道架7、旋转支座8、固定支座9、旋转轴10、前车轮12、后车轮14、电机15和减速机16，转向辊道架7上设有若干个平行布置的辊子6，所述辊子6通过减速机16与电机15连接，转向辊道架7的一端设有旋转支座8，旋转支座8通过旋转轴10与固定支座9转动连接，转向辊道架7的另一端设有前车轮12和后车轮15；
所述驱动机构包括伺服缸4和伺服缸旋转底座5，伺服缸4的缸体与伺服缸旋转底座5转动连接，伺服缸4的活塞杆与转向辊道架7铰接，转向辊道架7设在环形支承轨道１上。
在本实施例中，参照附图1-5，转向辊道组件2包括辊子6、转向辊道架7、旋转支座8、固定支座9、旋转轴10、前车轮支架11、前车轮12、后车轮支架13、后车轮14、电机15和减速机16，转向辊道架7是转向辊道组件2的钢结构部分，在转向辊道架7上安装有若干个平行布置的辊子6，每一个辊子6上都安装有电机15和减速机16，当转向辊道组件2中的辊子6对准热送辊道时，由转向辊道架7上的电机15驱动辊子6使连铸坯17送入热送辊道。
在转向辊道架7的一端下面安装有旋转支座8，旋转支座8的旋转轴10安装在地面上的固定支座10上，在转向辊道架7的另一端下面安装有前车轮支架11、前车轮12、后车轮支架13和后车轮15。
在转向辊道架7的中部安装连接座3。
参照附图6，驱动机构包含伺服缸4、伺服缸旋转底座5、伺服缸旋转轴20、位移传感器29和伺服缸前耳31，伺服缸4内部安装有位移传感器29，伺服缸前耳31设在活塞杆上，并通过销轴30与转向辊道架7中部的连接座3铰接在一起，伺服缸4的后耳设在缸体上，且通过伺服缸旋转轴20与伺服缸旋转底座5铰接在一起。
参照附图7，伺服缸4设有比例伺服液压系统，所述比例伺服液压系统包含溢流阀22、单向阀23、右液控单向阀24、二位四通换向阀25、液控单向阀26、比例伺服阀27和左液控单向阀28，伺服缸4由比例伺服阀27控制，所述比例伺服阀包含A口、B口和P口，在比例伺服阀27的A口、B口之后及P口之前分别安装有左液控单向阀28、右液控单向阀24和液控单向阀26，在生产过程中对比例伺服阀27进行锁死功能，二位四通换向阀25的作用就是按照生产的指令对上述三个液控单向阀进行加锁和解锁。
在本实施例中，环形支承轨道１为四分之一圆弧，根据生产需要，可在环形支承轨道１的90o范围内且与环形支承轨道１垂直方向上布置多条热送辊道。
参照附图2、3，在环形支承轨道１的45o和90o各布置一条热送辊道，如根据生产需要，需要把转向辊道组件2中的辊子6上的连铸坯17运送到45 o角的热送辊道上时，计算机迅速计算45 o角时伺服缸4的活塞杆长度，通过比例伺服阀27使伺服缸4的活塞杆达到此长度，这个过程由伺服缸4内位移传感器29测量并反馈，实施闭环控制，故不必在现场布置光电开关且可在任意热送辊道之间切换不会互相影响，伺服缸4依靠比例伺服阀27来控制辊道旋转速度，控制精度要求较高，能实现转动过程中加速段、匀速段、减速段控制。
下面详细阐述在环形支承轨道１的45o和90o布置两条热送辊道实施方式的原理和操作流程。
转向辊道架7设有“旋转到45o角”、“旋转到90o角”、“停止”、“返回”按钮。
辊子6设有“送坯”和“停止”两种按钮。
具体原理和流程如下：
（1）备料
如图1所示，转向辊道组件2在上料位准备就绪，伺服缸4活塞杆处于完全伸出状态；二位四通换向阀25电磁铁1DT失电，左液控单向阀28、右液控单向阀24和液控单向阀26处于锁定状态，移向横钢车把连铸坯17推到转向辊道组件中2的辊子6上；
（2）送料
岗位操作人员根据生产需要，按下“旋转到45o角”或“旋转到90o角”按钮，二位四通换向阀25电磁铁1DT得电，左液控单向阀28、右液控单向阀24和液控单向阀26全部解锁；比例伺服阀27根据PLC传来的指令控制伺服缸4的活塞杆达到“旋转到45o角”或“旋转到90o角”时的长度，转向辊道组件2由上料位旋旋转到45o角或90o角位的传输位，转向辊道组件2在旋转过程中，由伺服缸4内部的位移传感器29测量活塞杆长度并反馈到PLC控制，由伺服缸4内部的位移传感器29测量活塞杆长度达到PLC要求的长度后，二位四通换向阀25电磁铁1DT失电，左液控单向阀28、右液控单向阀24和液控单向阀26处于锁定状态，比例伺服液压系统处于锁定状态，岗位操作人员按下“送坯”按钮，转向辊道组件2中的电机15和减速机16工作，驱动辊子6把连铸坯17由转向辊道架7运送到热送辊道上，连铸坯17离开转向辊道架7后，岗位操作人员按下“停止”按钮，转向辊道架7上的辊子6停止转动；
（3）返回
岗位操作人员按下“返回”按钮，二位四通换向阀25电磁铁1DT得电，左液控单向阀28、右液控单向阀24和液控单向阀26全部解锁；比例伺服阀27根据PLC传来的返回指令控制伺服缸4的活塞杆伸达全程，转向辊道组件2到达接坯位，伺服缸4内部的位移传感器29测量活塞杆长度达全程时，二位四通换向阀25电磁铁1DT失电，左液控单向阀28、右液控单向阀24和液控单向阀26处于锁定状态，比例伺服系统处于锁定状态，转向辊道组件2在上料位准备就绪；
（4）停止
转向辊道在工作过程中，岗位操作人员根据现场突发生产情况，按下“停止”按钮，PLC控制器最高级别的优先处理这个按钮信号，控制比例伺服阀27使伺服缸4的活塞杆保持原来长度，同时二位四通换向阀25电磁铁1DT失电，左液控单向阀28、右液控单向阀24和液控单向阀26处于锁定状态，比例伺服液压系统处于锁定状态，转向辊道架7锁定在在环形支承轨道1的任何位置。
Claims (5)
1.一种采用比例伺服控制的钢轧界面转向辊道，其特征在于包含环形支承轨道（1）、转向辊道组件（２）和驱动机构；
所述转向辊道组件（２）包含辊子（6）、转向辊道架（7）、旋转支座（8）、固定支座（9）、旋转轴（10）、前车轮（12）、后车轮（14）、电机（15）和减速机（16），转向辊道架（7）上设有若干个平行布置的辊子（6），所述辊子（6）通过减速机（16）与电机（15）连接，转向辊道架（7）的一端设有旋转支座（8），旋转支座（8）通过旋转轴（10）与固定支座（9）转动连接，转向辊道架（7）的另一端设有前车轮（12）和后车轮（15）；
所述驱动机构包括伺服缸（4）和伺服缸旋转底座（5），伺服缸（4）的缸体与伺服缸旋转底座（5）转动连接，伺服缸（4）的活塞杆与转向辊道架（7）铰接，转向辊道架（7）设在环形支承轨道（1）上。
2.根据权利要求1所述的采用比例伺服控制的钢轧界面转向辊道，其特征在于所述转向辊道组件（２）中的转向辊道架（7）的中部设有连接座（3），伺服缸（4）的活塞杆通过销轴（30）铰接在连接座（3）上。
3.根据权利要求1或2所述的采用比例伺服控制的钢轧界面转向辊道，其特征在于所述转向辊道架（7）上的前车轮（12）和后车轮（15）分别通过前车轮支架（11）和后车轮支架（13）固定在转向辊道架（7）上。
4.根据权利要求1所述的采用比例伺服控制的钢轧界面转向辊道，其特征在于所述驱动机构中的伺服缸（4）的缸体通过与伺服缸旋转轴（20）与伺服缸旋转底座（5）转动连接。
5.根据权利要求1或4所述的采用比例伺服控制的钢轧界面转向辊道，其特征在于所述驱动机构中的伺服缸（4）内部设有位移传感器（29），伺服缸（4）设有比例伺服液压系统，所述伺服缸（4）的比例伺服液压系统包含相互连接的溢流阀（22）、单向阀（23）、右液控单向阀（24）、二位四通换向阀（25）、液控单向阀（26）、比例伺服阀（27）和左液控单向阀（28），比例伺服阀（27）控制伺服缸（4），所述比例伺服阀（27）包含A口、B口和P口，在比例伺服阀（27）的A口、B口之后和P口之前分别安装有左液控单向阀（28）、右液控单向阀（24）和液控单向阀（26）。
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