ES2306820T3 - PROCEDURE AND MECHANISM TO RECOGNIZE THE STATE OF MACHINE OF ELEMENTS OR CONSTRUCTION GROUPS OF A SWING DEVICE IN CONTINUOUS COLADA FACILITIES FOR LIQUID METALS, ESPECIALLY FOR LIQUID STEEL. - Google Patents
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Abstract
Description
Procedimiento y mecanismo para reconocer el estado de máquina de elementos o grupos constructivos de un dispositivo de oscilación en instalaciones de colada continua para metales líquidos, en especial para acero líquido.Procedure and mechanism to recognize the machine state of building elements or groups of a oscillation device in continuous casting facilities for liquid metals, especially for liquid steel.
La invención se refiere a un procedimiento para reconocer el estado de máquina de elementos o grupos constructivos de un dispositivo de oscilación en instalaciones de colada continua para metales líquidos, en especial para acero líquido, con una coquilla de colada continua montada sobre una mesa elevadora, en donde la mesa elevadora se mueve periódicamente hacia arriba y hacia abajo a través de uno o varios accionamientos de oscilación en una guía elástica.The invention relates to a method for recognize the machine state of building elements or groups of an oscillation device in continuous casting facilities for liquid metals, especially for liquid steel, with a Continuous casting shell mounted on a lifting table, in where the lift table periodically moves up and down through one or more oscillation drives in an elastic guide
Se usan dispositivos de oscilación mecánicos o hidráulicos para coquillas en instalaciones de colada continua para formas de sección transversal de palanquilla, bloque, perfil previo, desbaste y cuerda estrecha. La mesa elevadora con las coquillas de colada continua puede equiparse con sistemas elásticos como guía o como mecanismo de compensación de carga. El accionamiento del sistema se compone de engranajes excéntricos mecánicos o de accionamientos de oscilación hidráulicos, es decir, de unidades de émbolo-cilindro que se regulan o controlan a través de sistemas de regulación electrónicos, en donde los sistemas de regulación prevén fundamentalmente un ajuste de valor de posición dinámico para la creación de un desarrollo de movimiento periódico necesario de la oscilación de coquilla en funcionamiento de colada.Mechanical oscillation devices are used or Hydraulics for shells in continuous casting installations for forms of cross section of billet, block, previous profile, roughing and narrow rope. The lifting table with the shells of Continuous casting can be equipped with elastic systems as a guide or as a load compensation mechanism. The drive of system consists of mechanical eccentric gears or of hydraulic swing drives, that is, of units of piston-cylinder that are regulated or controlled through of electronic regulation systems, where the systems of regulation mainly foresees a position value adjustment dynamic for the creation of a periodic movement development necessary of the oscillation of coquilla in operation of wash.
Se conoce una mesa elevadora con accionamiento de oscilación para una máquina de colada continua del documento DE 100 33 656 A1. La presión en el líquido hidráulico se mide aquí continuamente y los valores de presión sobre las superficies de trabajo de varias unidades de émbolo-cilindro se convierten en un nivel de llenado en la coquilla.A lift table with drive is known of oscillation for a continuous casting machine of document DE 100 33 656 A1. The pressure in the hydraulic fluid is measured here continuously and pressure values on the surfaces of work of several piston-cylinder units is They become a filling level in the shell.
El documento WO 02/070172 hace patente un procedimiento para establecer datos característicos de un sistema de oscilación de una coquilla de colada continua oscilante. Se establece una curva de histéresis del recorrido de elevación como función de la fuerza de accionamiento durante un ciclo de elevación, para establecer el trabajo perdido del sistema de oscilación a partir de la superficie de la curva de histéresis. El trabajo perdido comprende básicamente las pérdidas por rozamiento entre coquilla y cuerda así como pérdidas mecánicas en la suspensión y el ramal de accionamiento. Estas últimas pueden establecerse aparte mediante una medición de marcha en vacío.WO 02/070172 makes clear a procedure to establish characteristic data of a system of oscillation of an oscillating continuous casting shell. Be establishes a hysteresis curve of the elevation path as function of the driving force during a lifting cycle, to set the lost work of the swing system to from the surface of the hysteresis curve. The job lost basically includes friction losses between shell and rope as well as mechanical losses in the suspension and the drive branch. The latter can be set apart by a measurement of idle gear.
Del documento EP 0 992 302 A1 se conoce un procedimiento para el control continuo del ajuste básico y de los parámetros de oscilación de una coquilla de colada continua. La coquilla está dispuesta sobre una mesa elevadora, que es soportada por cuatro cilindros hidráulicos situados en las esquinas y se hace vibrar. Las fuerzas de oscilación de los cuatro cilindros hidráulicos se detectan y valoran por ejemplo en una pausa de la colada, al mismo tiempo que las posiciones respectivas de los cilindros hidráulicos; ésta es una ayuda de equilibrado para el ajuste básico de la oscilación. Una valoración de la relación entre acción de la fuerza y posición hace posible reconocer irregularidades, por ejemplo la rotura de un rodillo de guiado.From EP 0 992 302 A1 a known procedure for continuous control of the basic setting and the Oscillation parameters of a continuous casting shell. The shell is arranged on a lifting table, which is supported by four hydraulic cylinders located in the corners and it is done vibrate. The oscillating forces of the four cylinders hydraulics are detected and valued for example in a pause of the laundry at the same time as the respective positions of the hydraulic cylinders; this is a balancing aid for the basic swing adjustment. An assessment of the relationship between force and position action makes it possible to recognize irregularities, for example the breakage of a guide roller.
La invención se ha impuesto la tarea de aprontar un procedimiento alternativo y simplificado respecto al estado de la técnica para comprobar si el desarrollo de los movimientos periódicos de la mesa elevadora con la coquilla de colada continua, con base en elementos o grupos constructivos que funcionan normalmente, o si elementos o grupos constructivos aislados no funcionan adecuadamente y por ello adulteran el desarrollo de los movimientos.The invention has set itself the task of tackling an alternative and simplified procedure regarding the state of the technique to check if the development of movements lift table newspapers with continuous casting shell, based on building elements or groups that work normally, or if isolated construction elements or groups do not function properly and therefore adulterate the development of movements.
La tarea impuesta es resuelta conforme a la invención mediante el procedimiento reivindicado en la reivindicación 1.The task imposed is resolved according to the invention by the method claimed in the claim 1.
Por medio de esto puede tener lugar un reconocimiento del estado de todo el dispositivo de oscilación. La curva característica registrada se crea en el estado de marcha en vacío de la instalación y con ello en el estado nuevo. Si se compara este estado aceptable con la curva característica en el estado de funcionamiento se hacen visibles enseguida desviaciones, que el usuario entiende fácilmente y, en caso necesario, puede tomar medidas inmediatas. Este diagnóstico puede establecerse sin una inspección local o incluso el desmontaje de componentes. El diagnóstico puede llevarse a cabo también en el caso de valores de oscilación modificados. Durante el primer registro se recorre fundamentalmente la ventana de funcionamiento dada (con relación a los movimientos de oscilación-elevación realizados en el funcionamiento de producción), por ejemplo +/- 8 mm, con relación a una situación de inicio dada.By means of this a Status recognition of the entire oscillation device. The Registered characteristic curve is created in the running state in empty of the installation and with it in the new state. Whether compare this acceptable state with the characteristic curve in the operating status is immediately visible deviations, that the user understands easily and, if necessary, can take immediate measures. This diagnosis can be established without a local inspection or even disassembly of components. He diagnosis can also be carried out in the case of values of modified swing. During the first registration you travel essentially the given operating window (in relation to swing-lift movements performed in production operation), for example +/- 8 mm, with relation to a given starting situation.
Las desviaciones que pudieran comprobarse durante la comparación de las dos curvas características pueden consistir en una variación de inclinación o de nivel. De este modo, aparte de verificarse un índice de elasticidad modificado, también pueden verificarse colisiones indeseadas, por ejemplo restos de colada en el dispositivo de oscilación, que causan una carga adicional o variaciones en el sistema de accionamiento.Deviations that could be checked during the comparison of the two characteristic curves can consist of a variation of inclination or level. In this way, apart from verifying a modified elasticity index, also unwanted collisions can be verified, for example remains of casting on the oscillation device, which cause a load additional or variations in the drive system.
En una configuración de la invención se ha previsto que la curva característica se registre en cada caso como función del camino recorrido y de la fuerza momentánea del accionamiento de oscilación. Este registro puede archivarse después en el sistema de regulación y diagnóstico del accionamiento de oscilación.In one configuration of the invention it has been provided that the characteristic curve is recorded in each case as function of the path traveled and the momentary force of the swing drive. This record can be archived later. in the regulation and diagnostic system of the drive oscillation.
Asimismo es ventajoso que la curva característica esté formada a partir de las respectivas presiones de cámara en el cilindro de uno o varios accionamientos hidráulicos de émbolo-cilindro como accionamiento de oscilación. Por medio de esto pueden formarse valores promedio para la totalidad de los accionamientos. Las ejecuciones pueden adaptarse al respectivo concepto de accionamiento, de forma correspondiente al número de unidades de émbolo-cilindro.It is also advantageous that the curve characteristic is formed from the respective pressures of chamber in the cylinder of one or several hydraulic drives of piston-cylinder as oscillation drive. Through this, average values can be formed for the whole of the drives. Executions can be adapted to respective drive concept, corresponding to the number of piston-cylinder units.
Según otras particularidades está previsto que el registro de datos técnicos así como una representación gráfica o numérica se lleven a cabo en el sistema de regulación y diagnóstico del accionamiento de oscilación. El tratamiento ulterior de los valores registrados puede usarse con ello directamente como valores de regulación, a su vez para regular la presión.According to other peculiarities, it is expected that the registration of technical data as well as a graphic representation or numerical are carried out in the regulation and diagnostic system of the oscillation drive. The further treatment of Registered values can be used directly as values of regulation, in turn to regulate the pressure.
También es ventajoso que la curva característica se cree cíclicamente. Por medio de esto puede fijarse fácilmente una variación histórica de la curva característica. Aparte de esto puede tener lugar simultáneamente el archivado.It is also advantageous that the characteristic curve It is created cyclically. By this you can easily fix a historical variation of the characteristic curve. Apart of this archiving can take place simultaneously.
Otra posibilidad de vigilancia consiste en que, en el caso de una rotura de muelle reconocida de la guía elástica, al superarse una fuerza máxima o al no superarse una fuerza mínima, se desconecte automáticamente el accionamiento de oscilación. Los valores límite necesarios pueden determinarse de forma correspondiente a los sistemas de oscilación dados.Another possibility of surveillance is that, in the case of a recognized spring break of the elastic guide, when a maximum force is exceeded or when a minimum force is not exceeded, the oscillation drive is automatically disconnected. The necessary limit values can be determined corresponding to the oscillation systems given.
La invención hace posible para el usuario un ajuste básico o un aprovechamiento óptimo del dispositivo de oscilación. Para esto está previsto que con base en la situación de una curva característica visualizada y de este modo con base en el aprovechamiento de la compensación de carga, ejecutada mediante la guía elástica, se ajuste un estado aceptable de la curva característica de oscilación. En comparación con los datos establecidos teóricamente (constantes elásticas y fuerzas del peso) puede establecerse el ajuste básico óptimo. En especial en el caso de disposiciones de varios cilindros pueden llevarse a cabo de forma simplificada ajustes básicos correspondientes, que tienen por finalidad una distribución de carga uniforme (distribución de las fuerzas entre todos los cilindros conectados).The invention makes possible for the user a basic adjustment or optimal use of the device oscillation. For this it is planned that based on the situation of a characteristic curve displayed and thus based on the use of load compensation, executed by means of elastic guide, an acceptable state of the curve is adjusted swing feature. Compared to the data theoretically established (elastic constants and weight forces) The optimal basic setting can be set. Especially in the case. multi-cylinder arrangements can be carried out in a way simplified corresponding basic settings, which have for purpose a uniform load distribution (distribution of forces between all connected cylinders).
En el dibujo se han representado ejemplos de ejecución de la invención, que se explican a continuación con más detalle.Examples of Execution of the invention, which are explained below with more detail.
Aquí muestran:Here they show:
la figura 1 un esquema de conexiones en bloques del dispositivo de oscilación en unión al sistema de regulación y diagnóstico yFigure 1 a block connection scheme of the oscillation device in conjunction with the regulation system and diagnosis and
la figura 2 el sistema de la curva característica establecida, de los valores nominales para el diagnóstico en unión al dispositivo de oscilación como esquema de conexiones en bloques.Figure 2 the curve system established characteristic of the nominal values for the diagnosis in conjunction with the oscillation device as a scheme of block connections.
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
Conforme a la figura 1 está previsto un
dispositivo de oscilación 1 en una instalación de colada continua
para acero líquido, con una coquilla de colada continua 3 montada
sobre una mesa elevadora 2. La mesa elevadora 2 se mueve
periódicamente hacia arriba y hacia abajo a través de uno, dos o
cuatro accionamientos de oscilación 4 en una guía 5 elástica
compuesta por paquetes de muelles de lámina, para liberar de la
coquilla de colada continua 3 la cuerda de colada rigidizada. La
guía elástica 5 puede usarse también para compensar la carga. Los
accionamientos de oscilación 4 se componen en el ejemplo de
ejecución de accionamientos hidráulicos de
émbolo-cilindro 4a con émbolos
4b.According to FIG. 1, an oscillation device 1 is provided in a continuous casting installation for liquid steel, with a continuous casting shell 3 mounted on a lifting table 2. The lifting table 2 periodically moves up and down through of one, two or four oscillating drives 4 in an elastic guide 5 composed of leaf spring packages, to release the stiffened casting rope from the continuous casting shell 3. The elastic guide 5 can also be used to compensate the load. The oscillating drives 4 are composed in the example of execution of hydraulic piston-cylinder drives 4a with pistons
4b
La regulación o el control de los accionamientos de oscilación 4 se produce a través de sistemas de regulación electrónicos, que producen fundamentalmente un ajuste dinámico de valores nominales para la creación de un desarrollo de movimiento periódico deseado de la oscilación de coquilla para el funcionamiento de colada.The regulation or control of the drives of oscillation 4 occurs through regulation systems electronic devices, which essentially produce a dynamic adjustment of nominal values for the creation of a movement development desired newspaper of the oscillation of coquilla for the laundry operation
Estos movimientos se aprovechan para que, a través de variaciones de posición 6 paso a paso del accionamiento de oscilación 4, se registre una curva característica 8 para el estado aceptable y para éste se compare después con una curva característica 9 (que se desvía) correspondiente al estado correspondiente en funcionamiento. El registro se produce en el estado de marcha en vacío (pausa de colada) de la instalación de colada continua.These movements are used so that through 6 position step changes of the drive of oscillation 4, a characteristic curve 8 is recorded for the acceptable state and for this one then compare with a curve characteristic 9 (which deviates) corresponding to the state corresponding in operation. Registration occurs in the idle state (wash pause) of the installation of continuous casting
La curva característica 8 puede registrarse en cada caso como función del camino recorrido 10 y de la fuerza momentánea 11 del accionamiento de oscilación 4.Characteristic curve 8 can be registered in each case as a function of the path traveled 10 and the force momentary 11 of the oscillation drive 4.
La curva característica 8 está formada por la presión respectiva 12a y 12b en el cilindro 13 de uno o varios accionamientos hidráulicos de émbolo-cilindro 4a.The characteristic curve 8 is formed by the respective pressure 12a and 12b in cylinder 13 of one or more hydraulic piston-cylinder drives 4th.
Este registro de datos técnicos 14 (figura 2) así como una representación gráfica o numérica 15 se archivan en un sistema de regulación y diagnóstico 16 del accionamiento de oscilación 4. Debido a que las curvas características 8; 9 se crean cíclicamente, tiene lugar una vigilancia permanente del estado de máquina.This technical data record 14 (figure 2) as well as a graphical or numerical representation 15 are archived in a regulation and diagnostic system 16 of the drive swing 4. Because the characteristic curves 8; 9 are created cyclically, permanent monitoring of the state of machine.
Entre una variación de la curva característica de muelle 18 dentro de la guía elástica como índice de elasticidad modificada (desviación respecto a la curva característica 8 como rotura de muelle) pueden fijarse también fenómenos indeseados que se produzcan, como por ejemplo restos de colada en el dispositivo de oscilación 1, que causan un aumento de la carga base 21, o variaciones en el sistema de accionamiento).Enter a variation of the characteristic curve of spring 18 inside the elastic guide as elasticity index modified (deviation from characteristic curve 8 as spring breakage) unwanted phenomena can also be fixed that occur, such as traces of laundry in the device swing 1, which cause an increase in base load 21, or variations in the drive system).
En el caso de una rotura de muelle reconocida de la guía elástica 5, al superarse una fuerza máxima o al no superarse una fuerza mínima, se desconecta automáticamente el accionamiento de oscilación 4.In the case of a recognized spring break of the elastic guide 5, when a maximum force is exceeded or when not when a minimum force is exceeded, the swing drive 4.
Con base en la posición de una curva característica 8 ó 9 en la representación de imagen 25 y, de este modo, con base en el aprovechamiento de la compensación de carga producida mediante la guía elástica 5 puede ajustarse un estado aceptable de la curva característica de oscilación 8.Based on the position of a curve feature 8 or 9 in image representation 25 and, of this mode, based on the use of load compensation produced by the elastic guide 5 a state can be adjusted acceptable swing characteristic curve 8.
La curva característica 8 para el estado aceptable es recogida a través de una medición de presión 22 hidráulica mediante sensores de presión 23, en cada caso en las cámaras de cilindro, delante y detrás del émbolo 4b del accionamiento de oscilación 4 o en los conductos de presión 24. En el caso de una variación 29 o variación 28 paso a paso de la posición 6 del émbolo 4b en el cilindro se realiza automáticamente la formación de las curvas características 8; 9 mediante el sistema de regulación y diagnóstico 16 (véase "valores nominales para el diagnóstico 27" en la figura 2). Los datos 14 registrados para el establecimiento de las líneas características 8; 9 se han representado en cada caso como imagen 25 y pueden archivarse en paralelo. En el caso de archivarse los datos 14 para las curvas características 8; 9 puede usarse el sistema de regulación y diagnóstico 16 utilizado en la instalación de colada continua.The characteristic curve 8 for the state acceptable is collected through a pressure measurement 22 hydraulic by pressure sensors 23, in each case in the cylinder chambers, in front of and behind the piston 4b of the oscillation drive 4 or in pressure ducts 24. In the case of a variation 29 or variation 28 step by step of the position 6 of the piston 4b in the cylinder is performed automatically the formation of characteristic curves 8; 9 through the system of regulation and diagnosis 16 (see "nominal values for diagnosis 27 "in figure 2). The data 14 recorded for the establishment of characteristic lines 8; 9 have represented in each case as image 25 and can be filed in parallel. In the case of archiving data 14 for curves features 8; 9 the regulation system can be used and 16 diagnosis used in the continuous casting installation.
Para archivar los datos 14 con relación a las curvas características 8; 9 puede usarse también un sistema de registro de datos externo.To archive data 14 in relation to characteristic curves 8; 9 a system of external data record
El sistema de regulación y diagnóstico 16 se conecta a los cilindros 13 para transmitir un valor de ajuste de válvula 26 a través de una válvula hidráulica 22a (válvula de dos vías) y los conductos de presión 24. Los valores nominales 27 para el sistema de regulación y diagnóstico 16 pueden generarse como prefijación 28 continua o como prefijación 29 paso a paso.The regulation and diagnostic system 16 is connects to cylinders 13 to transmit an adjustment value of valve 26 through a hydraulic valve 22a (two valve channels) and pressure ducts 24. Nominal values 27 for the regulation and diagnostic system 16 can be generated as continuous presetting 28 or as a presetting 29 step by step.
- 1one
- Dispositivo de oscilaciónSwing device
- 22
- Mesa elevadoraLifting table
- 33
- Coquilla de colada continuaContinuous casting shell
- 44
- Accionamiento de oscilaciónSwing drive
- 4a4th
- Accionamiento hidráulico de émbolo-cilindroHydraulic drive piston-cylinder
- 4b4b
- ÉmboloPlunger
- 55
- Guía elásticaElastic guide
- 66
- Variación de posiciónPosition variation
- 88
- Curva característica de estado aceptableAcceptable state characteristic curve
- 99
- Curva característica de funcionamientoOperating characteristic curve
- 1010
- Camino recorridoPath traveled
- 11eleven
- Fuerza momentáneaMomentary force
- 12a12th
- Presión de cámara en el cilindroChamber pressure in the cylinder
- 12b12b
- Presión de cámara en el cilindroChamber pressure in the cylinder
- 13 13
- CilindroCylinder
- 1414
- Registro de datos técnicosTechnical data record
- 15fifteen
- Representación gráfica o numéricaGraphical or numerical representation
- 1616
- Sistema de regulación y diagnósticoRegulation and diagnostic system
- 1717
- Variación de inclinación o nivelTilt or level variation
- 1818
- Curva característica de muelleCharacteristic spring curve
- 1919
- Variación de deformación o inclinaciónVariation of deformation or inclination
- 20twenty
- Variación de nivelLevel variation
- 21twenty-one
- Aumento de la carga baseIncrease in base load
- 2222
- Medición de presión hidráulicaHydraulic pressure measurement
- 22a22nd
- Válvula hidráulicaHydraulic valve
- 232. 3
- Sensores de presiónPressure sensors
- 2424
- Conducto de presiónPressure duct
- 2525
- Representación de imagenImage rendering
- 2626
- Valor de ajuste de válvulaValve Adjustment Value
- 2727
- Valor nominalNominal value
- 2828
- Prefijación continuaContinuous presetting
- 2929
- Prefijación paso a pasoStep by step presetting
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