CN2757974Y - 机械式连铸机结晶器非正弦振动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械式连铸机结晶器非正弦振动装置，它可实现与液压振动相同的在线无级调节振动波形和振幅，波形精确，运动的平稳；制造成本和使用成本低廉，使用寿命长，结构简单、紧凑。它包括滑动蜗轮座、偏心套、半月滑块、单曲轴，滑动蜗轮座安装在机箱的滑槽内，蜗轮座位移调整螺栓穿过机箱的箱壁用螺纹连接在滑动蜗轮座上，偏心套固定安装在蜗轮的内圆上，单曲轴鼓形截面段从偏心套中穿过，两个侧面与偏心套之间装有半月滑块，单曲轴输出端上装有偏心轮，带有连杆的滑套套装在偏心轮的外圆上。本实用新型可用在各种钢种的连铸机结晶器上。

Description

机械式连铸机结晶器非正弦振动装置

技术领域：

本实用新型涉及连续铸钢技术领域，具体地说，它是一种用于连续铸钢工艺的机械式连铸机结晶器非正弦振动装置。

背景技术：

在连铸工艺过程中，连铸机采用的结晶器振动装置按其振动波形分，可分为两种，一种是偏心轮式正弦振动装置，另一种是液压或机械式非正弦振动装置。由于非正弦振动装置可广泛用于钢铁企业的连续铸钢设备，迎合了结晶器正弦振动向非正弦方式发展的必然趋势，所以，在实际生产中正弦振动装置正逐步被非正弦振动装置所代替。目前，国内各连铸机设计制造企业在所采用的结晶器非正弦振动手段方面，主要依靠引进技术--液压振动的方式来解决，即：在正弦振动的基础上，加入电气—液压伺服控制系统，使其振动波形变形为非正弦振动波形。在机械非正弦振动方式方面，主要采用曲柄滑块摆杆机构、反平行四边形机构和椭圆齿轮副等变速传动机构。两者相比，液压振动不但可以根据工艺要求实现在线调整振型曲线和振幅，而且振动平稳、控制准确可靠。而机械振动不仅不能在线调整振型曲线和振幅，振幅单一、振型曲线单一；且因其机构的运动总间隙较大，易使振型曲线变形，振动也不如偏心轮机构平稳；此外，机械振动的机构也相对复杂、结构尺寸较大。因此，液压振动逐渐淘汰了机械式非正弦振动方式。但是由于液压振动设备的制造成本太高，所以除特种钢连铸机较多采用液压振动外，其他钢种的连铸机仍然采用偏心轮式正弦振动装置。

发明内容：

本实用新型是对偏心轮式正弦振动装置的技术改进，其目的就是提供一种可以同时实现在线无级调整振动波形和振幅，非正弦振动波形精确、振动平稳，机构简单、紧凑，成本低廉，使用寿命长，可以替代液压振动的机械式连铸机结晶器非正弦振动装置。

本实用新型的目的是这样实现的，机械式连铸机结晶器非正弦振动装置包括滑动蜗轮座、蜗轮座位移调整螺栓、蜗轮、偏心套、半月滑块、单曲轴、以及偏心轮、蜗杆、润滑油冷却器和变频电机。机箱(11)安装在机座上，变频电机(23)安装在电机座(10)上，并用键与蜗杆(14)联接，润滑油冷却器(13)安装在机箱(11)内，通过接口(12)与供水系统相连接，带有连杆(4)的滑套(3)套装在偏心轮(2)的外圆上，其特征在于：滑动蜗轮座(5)安装在机箱(11)的滑槽(7)内，上部用螺栓(6)限位，以防止其在上下方向上的移动，蜗轮座位移调整螺栓(22)穿过机箱(11)的箱壁用螺纹连接在滑动蜗轮座(5)上，偏心套(17)固定安装在蜗轮(18)的内圆上，并以轴承(8)为支撑安装在滑动蜗轮座(5)上，单曲轴鼓形截面段(15)从偏心套(17)中穿过，两个侧面与偏心套(17)之间装有半月滑块(16)，单曲轴输出端(1)上装有偏心轮(2)。通过更换偏心轮的方式，改变偏心轮(2)的偏心距，即可获得新的振幅调节范围，而原振动波形调节范围不变，从而实现与液压振动更接近的在线调节功能。根据具体生产环境、作相应的结构调整，可用液压油缸或电动丝杆等执行机构来代替蜗轮座位移调整螺栓(22)，并辅以控制系统，即可实现在线自动调节。

本实用新型的优点是：与液压振动相比，本实用新型同样实现了在线无级调节振动波形和振幅，但调节方法和过程更为简捷、易行，并可获得更为精确的非正弦振动波形，同时又大幅度降低了制造成本和使用成本，使用寿命也得到了延长。与机械振动相比，本实用新型的结构简单、紧凑，仅相当于相同规格蜗轮减速机的结构尺寸，而成本也仅是蜗轮减速机成本的1.5倍左右；具有运动间隙自动消除功能，两个滑块在偏心套摩擦力的作用下，就相当于两个楔块始终分别反向楔入偏心套与单曲轴鼓形段之间的空间，其结果，消除了机构部件间的运动间隙，从而保证了运动的平稳性，所以，它不但可以获得与偏心轮振动装置相同精度的运动平稳性，而且使用寿命也可大大超过偏心轮正弦振动装置。

附图说明：

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的左视图。

图3是本实用新型的半剖视图。

图4是本实用新型单曲轴、偏心套、滑块和涡轮的装配关系示意图。

图5是本实用新型采用半板簧振动布置方式时的安装关系示意图。

图6是本实用新型采用四偏心振动布置方式时的安装关系示意图。

具体实施方式：

实施例1：

为调节振动频率，本实用新型的驱动电机应采用变频电机；半月滑块16与偏心套17、鼓形轴15与半月滑块16，以及蜗轮18与蜗杆14的之间的润滑，采用自泵式润滑方式，可更有效地减缓摩擦副的机械磨损，以延长设备的使用寿命。工作时变频电机23驱动蜗杆14转动，蜗杆14与蜗轮18啮合传动，以进一步满足速比的要求；蜗轮18转动时固定在内圆上的的偏心套17旋转，带动两个半月滑块沿偏心圆轨迹运动，带动单曲轴作往复摆动，安装在单曲轴输出端1上的偏心轮2同时作相应摆动，此时，偏心轮2外圆中心在垂线方向上随时间的运动轨迹即为非正弦曲线。利用蜗轮座位移调整螺栓22调整蜗轮18与单曲轴输出端1轴心距，即可在一定范围内调节非正弦曲线的变化，同时振幅也将随非正弦曲线的变化而变化，其数学表达式为：

$A=R\sin \mathrm{arctg}\frac{r\sin \mathrm{\α}}{e+r\cos \mathrm{\α}}$

其中：A—实际振幅                          (单位：mm)

     α—偏心套随时间变化的瞬时旋转角      (单位：度或rad)

      R—偏心轮2的偏心距                   (单位：mm)

      r—偏心套17的偏心距                  (单位：mm)

      e—蜗轮轴心与单曲轴输出端轴心的距离  (单位：mm)

即：本实用新型可根据工艺要求在设计允许范围内对振幅和振形曲线进行在线无级调节；而振动频率的调节可通过改变变频电机转速的方式来进行。调整后可用备母21将滑动蜗轮座5固定。通过更换偏心轮的方式，改变偏心轮(2)的偏心距，即可获得新的振幅调节范围，而原振动波形调节范围不变，从而实现与液压振动更接近的在线调节功能；因此，偏心轮(2)与输出轴(1)的连接方式应简捷、便与操作。

实施例2：

根据具体生产环境、作相应的结构调整，可用液压油缸或电动丝杆等执行机构来代替蜗轮座位移调整螺栓(22)，并辅以控制系统，即可实现在线自动调节。

实施例3：

当本实用新型应用于方、矩、管坯连铸机时，可采用半板簧、全板簧、短臂四连杆振动布置方式，如图5，其中：32为电机、31为非正弦振动装置、2为偏心轮、3为滑套、4为连杆、32为振动框架、33为板簧、34为结晶器。

当本实用新型应用于板坯连铸机时，可采用四偏心振动布置方式，如图5，其中：32为电机、41为传动轴、31为非正弦振动装置、42为四偏心振动装置。此时，应取消电机座10，并将蜗杆轴伸出机箱11，通过联轴器与传动轴41连接。

Claims (3)

1、机械式连铸机结晶器非正弦振动装置包括滑动蜗轮座、蜗轮座位移调整螺栓、蜗轮、偏心套、半月滑块、单曲轴、以及偏心轮、蜗杆、润滑油冷却器和变频电机，机箱(11)安装在机座上，变频电机(23)安装在电机座(10)上，并用键与蜗杆(14)联接，润滑油冷却器(13)安装在机箱(11)内，通过接口(12)与供水系统相连接，带有连杆(4)的滑套(3)套装在偏心轮(2)外圆上，其特征在于：滑动蜗轮座(5)安装在机箱(11)的滑槽(7)内，上部用螺栓(6)限位，蜗轮座位移调整螺栓(22)穿过机箱(11)的箱壁用螺纹连接在滑动蜗轮座(5)上，偏心套(17)固定安装在蜗轮(18)的内圆上，并以轴承(8)为支撑安装在滑动蜗轮座(5)上，单曲轴(9)的鼓形截面段(15)从偏心套(17)中穿过，两个侧面与偏心套(17)之间装有半月滑块(16)，单曲轴(9)的输出轴端(1)上装有偏心轮(2)。

2、根据权利要求1所述的一种机械式连铸机结晶器非正弦振动装置，其特征在于：亦可用液压油缸或电动丝杆执行机构来代替蜗轮座位移调整螺栓(22)。

3、根据权利要求1所述的一种机械式连铸机结晶器非正弦振动装置，其特征在于：两个偏心轮(2)的中心连线与单曲轴输出轴(1)轴心线和单曲轴鼓形段(15)截面形心的连线在同一水平面内。

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