CN2790629Y - 板坯结晶器液压振动装置 - Google Patents

Abstract

一种板坯结晶器液压振动装置，该装置有完全相同的两个液压振动机构和一套液压伺服控制系统和自动化控制系统，两个液压振动机构左右对称固定在结晶器两侧，该液压振动机构由固定框架、振动框架、振动发生装置、振动导向装置、结晶器配水装置、安装定位装置组成，振动框架安装在箱式结构的固定框架里，振动导向装置固定在振动框架支座和固定框架支座之间，固定框架下安装有振动发生装置的液压伺服缸，伺服缸活塞杆通过连杆与振动框架连接；振动导向装置是全板簧式导向装置，板簧分别安装在振动框架的两侧和上下的位置上，两端分别与固定框架支座和振动框架支座通过销和螺栓固定；固定框架为凹形箱式结构；振动框架为凸形箱式结构。具有体积小，重量轻、强度高的优点。

Description

板坯结晶器液压振动装置

技术领域

本实用新型涉属于炼钢厂板坯连铸机生产线上的关键设备，使结晶器按给定的振幅、频率和波形实施有规律的往复振动。

背景技术

结晶器振动的目的是便于“脱模”，防止铸坯在凝固过程中与结晶器铜壁发生粘结而出现挂漏钢事故。目前新型板坯连铸机均为直弧形，直结晶器有利于钢水夹杂物的上浮，有利于铸坯在结晶器内的全方位对称均匀冷却，可以获得良好的铸坯质量。

板坯结晶器振动装置种类很多，目前用于板坯连铸机的振动装置按驱动方式有机械振动和液压振动，按振动曲线有正弦振动曲线和非正弦振动曲线。结晶器非正弦振动是结晶器在振动时，其位移量在与正弦振动相同值的前提下，可以使结晶器上升具有比下降时间更长的振动波形；或者其它完全不同于正弦曲线的波形。

连铸机拉速越高，保护渣的消耗量越低，润滑效果就越差，尤其在结晶器液面附近发生漏钢的危险就越大。结晶器非正弦振动波形可以使正滑脱时间增长，负滑脱时间减少，减小拉坯阻力，增加保护渣的消耗量，提高弯月液面下铸坯与结晶器的润滑，增加铸坯与结晶器的润滑减少漏钢。

采用电机驱动的短臂四连杆式和电机驱动的偏心轮为机械振动，不可以在线调节振幅、频率和波形，振动精度比较低，主要振动曲线为正弦波形。振动导向主要有短臂四连杆式机构、以及将四连杆机构的上臂用弹簧钢板代替的半板簧式结晶器振动装置，这两种振动系统的导向部件由于磨损产生振动不可控制的运动偏差。

实现结晶器非正弦振动有机械方法、液压伺服系统和数字液压缸法。

机械方法虽然可以实现非正弦振动，但不可以在线调节振幅、频率和波形，振动精度比较低；数字液压缸法有承载能力偏低的缺点。较好的方法是通过液压伺服系统，它可以实现在线调节振幅和频率，按工艺要求设定波形，液压伺服系统实现结晶器非正弦振动精度比较高。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于：提供一种板坯结晶器液压振动装置，应用于直弧形板坯连铸机，实现结晶器非正弦振动曲线，具有体积小，重量轻、强度高的优点。

本实用新型的技术方案是：一种板坯结晶器液压振动装置，该装置有完全相同的两个液压振动机构和一套液压伺服控制系统和自动化控制系统，两个液压振动机构左右对称固定在结晶器两侧，该液压振动机构由固定框架、振动框架、振动发生装置、振动导向装置、结晶器配水装置、安装定位装置组成，振动框架安装在箱式结构的固定框架里，振动导向装置固定在振动框架支座和固定框架支座之间，其特征在于：

固定框架下安装有振动发生装置的液压伺服缸，伺服缸活塞杆通过连杆与振动框架连接；

振动导向装置是全板簧式导向装置，板簧分别安装在振动框架的两侧和上下的位置上，两端分别与固定框架支座和振动框架支座通过销和螺栓固定；

所述的固定框架为凹形箱式结构；所述的振动框架为凸形箱式结构。

如上所述的板坯结晶器液压振动装置，其特征在于：振动框架和固定框架之间有振动质量缓冲装置，振动质量缓冲装置由螺旋弹簧和调整位置螺栓构成，调整位置螺栓通过圆板压在螺旋弹簧上，与其栓接的套管为具有内螺纹的长套形，套管另一头焊接有圆板，螺旋弹簧置于该圆板上，螺旋弹簧外有保护套。振动质量缓冲装置可以产生如下优点：

1、螺旋弹簧可以补偿振动质量负荷，降低常量负载和载荷幅度。

2、固定位置螺栓可以避免振动导向装置在非工作状态时承受应力。

3、保护套在恶劣的工作环境下保护螺旋弹簧免受损坏。

如上所述的板坯结晶器液压振动装置，其特征在于：振动发生装置包括液压伺服缸、液压伺服控制系统、自动化控制系统，自动化控制系统的数字位置传感器安装在液压伺服缸中心。

如上所述的板坯结晶器液压振动装置，其特征在于：安装定位装置由定位楔块和安装螺栓组成，两个定位楔块构成V形，固定在振动框架上，安装螺栓为吊环螺栓，通过销轴与弹簧销固定在振动框架上。结晶器安装在振动框架上用定位楔块导向，使结晶器既快速安装，又精确定位。

本实用新型具有如下优点：

本实用新型可以实现板坯结晶器的正弦、非正弦和其他函数曲线的振动波形，可以减少拉坯阻力增加保护渣的消耗量，增加铸坯与结晶器的润滑，减少漏钢；液压伺服系统控制精度高，精确实现工艺要求的波形；板弹簧导向系统无磨损，具有使用性能稳定、导向精度高、寿命长的优点。

本实用新型结构紧凑，重量轻。应用于板坯连铸机，可以大幅提高铸坯质量，更可以适应某些可铸性差的钢种。

附图说明

图1，为本实用新型实施例的整体结构图。

图2，为图1的剖视图。

图3，为本实用新型实施例的振动发生装置控制框图。

在图1中各标号表示：固定框架1、振动框架2、结晶器配水装置3、振动发生装置(液压伺服缸)4、振动导向装置5、安装定位装置6、振动质量缓冲装置7、螺栓8、销9、板簧10、间隔板11、振动框架支座12、固定位置螺栓13、法兰14、固定框架支座15。

在图2中各标号表示：圆板16、套管17、螺旋弹簧18、保护套19、90°弯头20、水管21、连杆22、保护套23、圆板24、调整位置螺栓25、吊环螺栓与螺母26、销轴27、弹簧销28、密封胶圈29、保护套30、定位楔块31。

具体实施方式

本实用新型的实施例如图1、图2、图3所示。板坯结晶器液压振动装置，由固定框架、振动框架、振动发生装置、振动质量缓冲装置、振动导向装置、结晶器配水装置、安装定位装置组成。通过液压伺服系统实现结晶器非正弦振动，在线调节振幅和频率，按工艺要求设定波形，实现结晶器非正弦振动，控制精度比较高。结晶器非正弦振动是结晶器在振动时，其位移量在与正弦振动相同值的前提下，可以使结晶器上升具有比下降时间更长的振动波形；连铸机拉速越高，保护渣的消耗量越低，润滑效果就越差，尤其在结晶器液面附近发生漏钢的危险就越大。结晶器非正弦振动波形可以使正滑脱时间增长，负滑脱时间减少，减小拉坯阻力，增加保护渣的消耗量，提高弯月液面下铸坯与结晶器的润滑，增加铸坯与结晶器的润滑减少漏钢。液压伺服系统也可以实现其它完全不同于正弦曲线的波形。

全板簧式结晶器振动系统是柔性体结晶器振动导向机构，将四连杆型机构全部用弹簧钢板代替。全板簧式结晶器振动导向系统由于是无轴承的振动机构，基本无磨损，具有使用性能稳定、整体刚度增强、运动精度高、寿命长等优点。

参见图1和图3。所述的振动发生装置包括液压伺服缸4，图3中的液压伺服控制系统和自动化控制系统。液压伺服缸4安装在固定框架1的下部，活塞杆通过连杆22与振动框架2连接(见图2)，推动振动框架2上下往复运动。自动化控制是闭环位控电路系统。数字位置传感器安装在液压伺服缸中心，用于产生位置回路的反馈信号，该信号是实际位置的真实反映。回路的设定值不是一个固定设定点，是由计算机程序在线产生的时间函数生成，该函数表示振动路径曲线。连续比较实际值和设定值，二者之间任何差别立刻加以补偿。位置回路的控制是软件的一部分，能使用任何补偿方法，使反应时间和系统机械特性的动态控制性能匹配。这样就使两个液压伺服缸用同一路径曲线信号来同步运行。位置回路的控制是在计算机中在线运行，严格要求两个伺服缸动态性能一致，从而获得高准确性和良好的同步操作。计算机程序的另一功能是在线生成导向函数(振动路径曲线)，不仅可以获得正弦和非正弦函数，其他的函数算法也可以获得，这使人机对话成为可能。

参见图1和图2。所述的振动质量缓冲装置主要由螺旋弹簧18和调整位置螺栓25构成，调整位置螺栓25通过圆板24压在螺旋弹簧18上，与其栓接的套管17为具有内螺纹的长套形，套管17另一头焊接有圆板24，螺旋弹簧18置于该圆板24上。螺旋弹簧18外有保护套19、23。设计合适的弹簧刚度和弹簧预紧力，使用调整位置螺栓预紧弹簧。螺旋弹簧补偿振动质量负荷，降低常量负载和载荷幅度。在非工作状态下，调整位置螺栓限制振动架相对固定架向上运动，这样与振动框架2和固定框架1之间的固定位置螺栓共同限制了他们之间的相对运动，避免振动导向装置承受应力。

参见图1。所述振动导向装置是全板簧式导向系统，依靠板簧导向，板簧分别安装在振动框架2的两侧和上下的位置上，两端分别与固定框架和振动架的支座通过销9和螺栓8固定。每一组由两块板簧10叠加在一起，之间有间隔板11，在同侧同一水平面的板簧是分开的。

所述的结晶器配水装置由水管、法兰和密封胶圈组成。水管焊接在振动框架里，用弯头转换供水方向，依靠法兰与结晶器供水系统的金属软管连接。安装结晶器后由结晶器压紧密封胶圈，实现密封的目的。密封胶圈有保护套，保护套也有为密封胶圈导向的作用。

所述安装定位装置由定位楔块和安装螺栓组成。两个定位楔块构成V形，固定在振动框架上，安装螺栓为吊环螺栓，通过销轴与弹簧销固定在振动框架上。结晶器安装在振动框架上用定位楔块导向，使结晶器既快速安装，又精确定位。

Claims (5)

1、一种板坯结晶器液压振动装置，该装置有完全相同的两个液压振动机构和一套液压伺服控制系统和自动化控制系统，两个液压振动机构左右对称固定在结晶器两侧，该液压振动机构由固定框架、振动框架、振动发生装置、振动导向装置、结晶器配水装置、安装定位装置组成，振动框架安装在箱式结构的固定框架里，振动导向装置固定在振动框架支座和固定框架支座之间，其特征在于：

固定框架下安装有振动发生装置的液压伺服缸，伺服缸活塞杆通过连杆与振动框架连接；

振动导向装置是全板簧式导向装置，板簧分别安装在振动框架的两侧和上下的位置上，两端分别与固定框架支座和振动框架支座通过销和螺栓固定；

所述的固定框架为凹形箱式结构；所述的振动框架为凸形箱式结构。

2、如权利要求1所述的板坯结晶器液压振动装置，其特征在于：振动框架和固定框架之间有振动质量缓冲装置，振动质量缓冲装置由螺旋弹簧和调整位置螺栓构成，调整位置螺栓通过圆板压在螺旋弹簧上，与其栓接的套管为具有内螺纹的长套形，套管另一头焊接有圆板，螺旋弹簧置于该圆板上，螺旋弹簧外有保护套。

3、如权利要求1或2所述的板坯结晶器液压振动装置，其特征在于：振动发生装置包括液压伺服缸、液压伺服控制系统、自动化控制系统，自动化控制系统的数字位置传感器安装在液压伺服缸中心。

4、如权利要求1或2所述的板坯结晶器液压振动装置，其特征在于：安装定位装置由定位楔块和安装螺栓组成，两个定位楔块构成V形，固定在振动框架上，安装螺栓为吊环螺栓，通过销轴与弹簧销固定在振动框架上。

5、如权利要求4所述的装置，其特征在于：结晶器配水装置其特征在于水管焊接在振动框架里，弯头转换供水方向，密封胶圈具有保护套。

Images