CN201220268Y - 结晶器液压振动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种结晶器液压振动装置，用于使结晶器产生振动，所述结晶器振动装置包括固定台架及用于放置结晶器的振动台架，所述结晶器振动装置还包括：用于支撑所述振动台架的支撑装置、传动装置、伺服液压缸；所述支撑装置一端与所述振动台架相连，另一端与所述传动装置相连；所述传动装置的另一端还与所述伺服液压缸的杆相连；所述伺服液压缸底部与所述固定台架固定连接。本实用新型结构紧凑，稳定性强，并能通过伺服阀液压控制系统在线调整参数，控制振动频率等，从而有效提高连铸机拉坯速度，改善铸坯质量。本实用新型在受现场环境制约的情况下(特别是场地制约)，可以提供一种更为经济可靠的结晶器液压振动装置。

Description

结晶器液压振动装置

技术领域

本实用新型涉及冶金行业连续铸钢设备领域，尤其涉及一种结晶器液压振动装置。

背景技术

在冶金工业中，常采用连铸工艺使钢水成形，也就是钢水经结晶器不断冷却成铸坯。具体来说，在生产铸坯时，液体钢水源源不断地自结晶器上部注入结晶器，经结晶器冷却凝固等作用后，在结晶器内腔下部形成内部为液体钢水的铸坯坯壳，在结晶器下方设置的拉坯机的拖动作用下，铸坯沿着结晶器自上而下连续产出。结晶器在工作时，为使钢水在凝固过程中不与结晶器粘挂，使钢水在结晶器内凝固成坯壳后可以连续的从结晶器内拉出，常采用振动装置使结晶器振动。具体的实现过程为：通过振动装置带动结晶器做上下往复振动运动，结晶器与铸坯没有同步运动过程，但在向下的过程中，仍然有一小段时间内其速度稍微大于拉坯速度，即负滑动运动，从而在坯壳形成过程中产生一段压应力过程，使有断裂倾向的坯壳在结晶器内压和，顺利脱模。结晶器振动的平稳性好坏对铸坯质量和设备正常运转有直接关系。

目前在用于连铸机领域(尤其是小断面连铸机)的结晶器振动装置主要是机械式驱动，即通过电机传动机械结构的方式带动结晶器振动。这种机构重量大、结构复杂，经常有电机、减速器传动由于冲击负荷造成电机烧损和减速器破坏等问题，不能适应现代连铸机高速浇注发展的需要，更重要的是它不能实现在线调整结晶器的振动参数，对提高铸坯质量有明显的缺陷。

而目前对于国内用于大方圆坯等的液压振动装置，需要双单元机座和相对较大的流间距，投资相对较高，尤其在一些改造项目，条件所限往往无法实施。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结晶器振动装置，达到结构紧凑并能通过液压伺服系统能实现在线调整参数的效果，适用于流间距小、空间有限的情况。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种结晶器振动装置，用于使结晶器产生振动，所述结晶器振动装置包括固定台架及用于放置结晶器的振动台架，所述结晶器振动装置还包括：用于支撑所述振动台架的支撑装置、传动装置、伺服液压缸；

所述支撑装置一端与所述振动台架相连，另一端与所述传动装置相连；

所述传动装置的另一端还与所述伺服液压缸的杆相连；

所述伺服液压缸底部与所述固定台架固定连接。

进一步来说，所述支撑装置为振动臂及支撑板簧组成的四连杆支撑仿弧装置。

进一步来说，所述振动臂进一步与所述传动装置相连。

进一步来说，所述结晶器振动装置还包括振动负荷补偿装置，所述振动负荷补偿装置一端与所述传动装置相连，另一端与所述固定台架相连。

进一步来说，所述振动负荷补偿装置为压缩弹簧组件。

进一步来说，所述四连杆支撑仿弧装置、传动装置、及伺服液压缸在连铸机外弧单侧布置。

进一步来说，所述伺服液压缸为带有位置反馈和控制阀块的中部摆动式液压伺服油缸。

进一步来说，所述结晶器振动装置还包括伺服阀液压控制系统，所述伺服液压缸还包括位移传感器，所述伺服阀液压控制系统与所述位移传感器相连。

进一步来说，所述振动台架为U形框架。

本实用新型所公开的结晶器振动装置，具有以下特点及有益效果：

(1)在铸坯的浇铸过程中，利用伺服阀液压控制系统及带位移传感器的液压缸，准确地调整与有效地控制振动频率、振动行程、振动速度变化规律(波形偏斜率)，控制精度高，调整灵活。

(2)监控、操作、调试全过程提供人机接口画面，方便维护；工艺参数可以实时在线修改，并可保存为配方，保证铸坯质量稳定。

利用非正弦振动方式产生合理的结晶器振动波形，完全满足各种振动工艺要求的实现。

(3)在线设备体积小、重量轻、维护简单。机械安装精度符合国内制造水平，便于设备维修和替换；关键的密封件、液压阀和位移传感器，均采用优质国外产品，设备可靠性高。即能可靠地控制高频率、小行程；又消除电机、减速器传动由于冲击负荷造成电机烧损和减速器破坏等问题。减少了由于传动装置更换的检修时间，减少了维护备件及其维护运行成本，有效的提高铸机拉速及作业率。

(4)导向装置仿弧精确、性能稳定，便于更换，互换性好。

(5)外弧布置振动，直接固定在混凝土基础，有效地避免了多流铸机共振现象的发生；用杠杆结构使振动能源节省，半板簧结构的四连杆机构支撑轴承数量不多，选用适当并配以油气润滑油，实现足够的寿命保障，节省了铸机配置成本和将来的运行维护成本。

(6)U形振动框架便于扇形一、二段的吊装。对于小方坯连铸机，流间距小空间有限的情况，特别是生产多种断面机，经常需要更换品种时，这种结构紧凑的振动装置能满足应用需求。

附图说明

图1为本实用新型的结晶器振动装置结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的主要思想是使将液压缸固定在固定台架上，并使液压缸的杆通过传动装置与支撑装置包含的振动臂相连，所述支撑装置与振动台架相连，并在所述振动臂与所述固定台架之间设置振动负荷补偿装置。这样，利用液压缸与振动臂相连作为振动源，可以实现对振动装置的控制，并且整个振动装置具有结构紧凑的特点。

下面结合附图及优选的实施方式对本实用新型技术方案进行详细说明。

参照图1所示，为本实用新型的结晶器振动装置结构示意图。所述结晶器振动装置包括：振动台架1、支撑装置2、传动装置3、伺服液压缸6、振动负荷补偿装置4、固定台架5。

所述振动台架1与结晶器相连，所述振动台架1上设有结晶器自动定位和自动接通冷却水的装置；在本实施例中，振动台架1为U形振动框架，便于扇形一、二段的吊装。当然，在具体实施中振动台架1也可以采用其他的结构形式，只要能实现本实用新型的目的，就都在本实用新型的保护范围之内，本实用新型对此不加以限定。

振动台架1还与支撑装置2连接；支撑装置2所包括的振动杆件与振动台架1均具有足够的刚度，在本实施例中采用精度很高的特制滚动轴承；

作为本实施例的一种实现方式，所述支撑装置2为振动臂201及支撑板簧202组成的四连杆支撑仿弧装置，为半板簧导向的支撑框架。当然，具体应用中也可以采用其他的结构形式，比如全板簧导向的支撑框架，同样可以实现本实用新型的目的；

振动臂201及支撑板簧202均以固定台架5为支撑，设计时考虑了运动部件的平稳，支撑板簧202考虑了快速更换、准确定位和互换性；传动装置3和伺服液压缸6的杆连接，伺服液压缸6支撑于固定台架5上，所述伺服液压缸6为带有位置反馈和控制阀块的中部摆动式液压伺服油缸；传动装置3所包括的连杆一端与伺服液压缸6的杆固结，一端与振动臂201相连作为振动源；

为提高振动稳定性以及减小振动能源，在固定台架5与传动装置3之间设置了由压缩弹簧组件构成的振动负荷补偿装置4，当然，所述振动负荷补偿装置4也可以采用其他的结构形式，比如橡胶组件等，本实用新型对此不加以限定。

固定台架5由地面地脚螺栓固定于混凝土基础之上。

所述振动臂201及支撑板簧202组成的四连杆支撑仿弧装置2及传动装置3、伺服液压缸6是在连铸机外弧单侧布置。

在本实施例中还设置了伺服阀液压控制系统，同时所述伺服液压缸6设置位移传感器，伺服阀液压控制系统与所述伺服液压缸6及所述位移传感器相连，利用所述伺服阀液压控制系统对所述伺服液压缸6进行控制，监控、操作、调试全过程提供人机接口画面，从而可以准确地调整与有效地控制振动频率、振动行程、振动速度变化规律(波形偏斜率)，工艺参数可以实时在线修改，并可保存为配方，保证铸坯质量稳定。

以下是本实施例的结晶器液压振动装置的功能参数：

(1)振动频率40～360r/min

(2)振幅：0～±5mm

(3)振动曲线：正弦波或非正弦波，非正弦波最大偏斜率40％

(4)导向精度：铸坯宽度方向：±0.10mm

             铸坯厚度方向：±0.10mm

(5)振幅精度：3％(全行程)

(6)相位差：1度

(7)伺服液压缸6通过伺服阀液压控制系统可实现在线调整与优化参数：a.频率b.振幅c.波形偏斜率等。

本实用新型传动装置固定在外弧侧，由伺服液压缸驱动连杆传动，可通过伺服阀液压控制系统在线调整参数，实现非正弦曲线振动，使得在结晶器振动过程中，上升运动比下降运动时间长，即具有较长的正滑动时间，结晶器振动速度与拉坯速度之间的速度差较小，钢液与结晶器的摩擦与正弦方式相比有了较大的减轻；同时非正弦振动可使液态保护渣膜向出口方向扩展，有利于保护渣向结晶器与凝固坯壳之间的缝隙渗透，从而改善润滑效果，提高铸坯质量。

此装置安装在二冷室外可不受二冷室内水和蒸汽的影响。外弧布置振动，直接固定在混凝土基础。可广泛用于各种连铸机，特别是对多流连铸机有效的避免了共振现象；用杠杆结构使振动能源节省，半板簧结构的四连杆机构支撑轴承数量不多，选型适当并配以油气润滑油足够的寿命保障，节省了铸机投资和将来的运行维护成本。

本实用新型结构紧凑，稳定性强，不但能实现正弦曲线振动，也可实现非正弦曲线振动，并能通过伺服阀液压控制系统在线调整参数，控制振动频率等，从而有效提高连铸机拉坯速度，改善铸坯质量。本实用新型在受现场环境制约的情况下(特别是场地制约)，可以提供一种更为经济可靠的结晶器液压振动装置。

需要指出的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，而不是对本实用新型技术方案的进一步限定，任何熟悉本领域的技术人员对本实用新型技术特征所做的等同替换或者相应改进，仍在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1、一种结晶器振动装置，用于使结晶器产生振动，所述结晶器振动装置包括固定台架及用于放置结晶器的振动台架，其特征在于，所述结晶器振动装置布置于连铸机外弧侧，单个液压驱动源驱动，所述结晶器振动装置还包括：用于支撑所述振动台架的支撑装置、传动装置、伺服液压缸；

所述支撑装置一端与所述振动台架相连，另一端与所述传动装置相连；

所述传动装置的另一端还与所述伺服液压缸的杆相连；

所述伺服液压缸底部与所述固定台架固定连接。

2、如权利要求1所述的结晶器振动装置，其特征在于，所述支撑装置为振动臂及支撑板簧组成的四连杆支撑仿弧装置。

3、如权利要求2所述的结晶器振动装置，其特征在于，所述振动臂进一步与所述传动装置相连。

4、如权利要求2所述的结晶器振动装置，其特征在于，所述结晶器振动装置还包括振动负荷补偿装置，所述振动负荷补偿装置一端与所述传动装置相连，另一端与所述固定台架相连。

5、如权利要求4所述的结晶器振动装置，其特征在于，所述振动负荷补偿装置为压缩弹簧组件。

6、如权利要求2所述的结晶器振动装置，其特征在于，所述四连杆支撑仿弧装置、传动装置、及伺服液压缸在连铸机外弧单侧布置。

7、如权利要求1所述的结晶器振动装置，其特征在于，所述伺服液压缸为带有位置反馈和控制阀块的中部摆动式液压伺服油缸。

8、如权利要求1所述的结晶器振动装置，其特征在于，所述结晶器振动装置还包括伺服阀液压控制系统，所述伺服液压缸还包括位移传感器，所述伺服阀液压控制系统与所述位移传感器相连。

9、如权利要求1所述的结晶器振动装置，其特征在于，所述振动台架为U形框架。