WO2021139285A1 - 一种电液直驱小方坯连铸结晶器振动驱动装置 - Google Patents
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Abstract
一种电液直驱小方坯连铸结晶器振动驱动装置；属于连铸结晶器振动技术领域；包括：连接阀块（2），设置在连接阀块（2）上的液压缸（4），以及设置在液压缸（4）两侧、连接阀块（2）两端的电机泵单元及冷却单元；连接阀块（2）中加工有液压油流动孔道，电机泵单元驱动液压缸（4）动作、冷却单元对液压油进行冷却。上述装置具有机电液一体化集成整体特征，结构紧凑，全封闭保护，采用压缩空气和冷却水对驱动装置进行高温冷却，可以满足小方坯连铸结晶器振动设备的安装空间小、连续工作、工况环境恶劣的要求，具有高可靠性，长寿命、基本免维护、即插即用的优点；出现故障可整体快速更换，无需在线排查原因，从而可减少铸机停机检修时间，提高铸机作业率。
Description
本发明属于连铸结晶器振动技术领域，涉及一种电液直驱小方坯连铸结晶器振动驱动装置。
结晶器振动装置作为连铸机的关键设备，其作用是通过结晶器的振动保证在浇铸过程中铸坯与结晶器铜壁不发生粘结，并获得良好的铸坯表面质量。连铸结晶器振动工作工况特殊，需要连续不停机运转，年振动次数达亿次以上，运行周边环境条件恶劣，环境温度高达50℃以上，并且空气中伴有水蒸汽，对振动系统的可靠性和稳定性要求高。
现有的结晶器振动装置按照驱动控制形式分为机械式振动、液压伺服振动、电动缸振动。机械式结晶器振动装置通常采用旋转电机和偏心轮连杆机构来实现正弦振动，其缺点是机械磨损严重、难以实现非正弦振动、振幅及偏斜率等振动参数不能在线调节；液压伺服结晶器振动装置采用电液伺服阀控制液压缸来实现正弦和非正弦振动，可以方便的实现振幅、频率和波形的在线调整与监控，其缺点是由于采用了电液伺服阀，对油液清洁度要求高，其建造、运行、维护成本高；电动缸结晶器振动装置采用伺服电动缸直接驱动结晶器振动台实现正弦和非正弦振动，具有成本较低、设备维护方便、无污染等优点，但是其核心传动构件丝杠的抗冲击能力较差、易磨损、寿命短等缺点，制约了电动缸结晶器振动装置的更广泛应用。
随着液压技术的发展，出现了一种新型的伺服驱动方式，即直驱式电液伺服系统。直驱式电液伺服系统的换向、调速、调压三大功能直接由伺服电机控制，不需要常规的电液伺服阀，从而对油液清洁度的要求大大降低。与传统电 液伺服系统相比，直驱式电液伺服系统具有伺服电机传动控制灵活、电气传动能耗低、液压传动出力大、抗污染能力强多重优点。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电液直驱小方坯连铸结晶器振动驱动装置，将电机泵单元及冷却单元设置在连接阀块两端，实现平衡布置的目的。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种电液直驱小方坯连铸结晶器振动驱动装置，包括连接阀块，设置在连接阀块上的液压缸，以及设置在液压缸两侧、连接阀块两端的电机泵单元及冷却单元；连接阀块中加工有液压油流动孔道，所述电机泵单元驱动液压缸动作、所述冷却单元对液压油进行冷却。
可选的，所述电机泵单元包括设置在连接阀块两侧的液压泵和伺服电机。
可选的，所述冷却单元包括设置在连接阀块两侧的冷却系统和蓄能器。
可选的，所述连接阀块上还设有底座，所述底座设置在连接阀块远离液压缸的一侧上。
可选的，所述连接阀块设有压缩空气进口，所述液压泵、伺服电机、冷却系统外侧均套设有密封罩；所述密封罩上开设有排气孔；所述压缩空气进口连通至密封罩，压缩空气通过连接阀块进入密封罩内。
可选的，所述密封罩由不锈钢材料制成。
可选的，所述连接阀块上设有冷却水进口和冷却水出口，所述冷却水进口与冷却水出口在连接阀块内部连通。
可选的，所述液压泵通过伺服电机驱动，所述液压缸上设有位移传感器，用于调节伺服电机转速，闭环调节液压缸的正弦或非正弦振动。
本发明的有益效果在于：
1、本发明将所有元件集成在一个整体上，机电液一体化设计，出厂前已完成调试，即插即用，安装方便，更换快速；
2、全封闭设计，压缩空气保护，适应恶劣工作环境工况的要求；
3、采用冷却水冷却，保证振动驱动整体装置的长时间连续高频工作要求；
4、伺服电机和冷却系统布置在液压缸两侧，对称布置，平衡液压缸两端偏载，延长液压缸密封件使用寿命；
5、出现故障可整体快速更换，无需在线排查原因，从而可减少铸机停机检修时间，提高铸机作业率。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明的整体结构示意图。
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省 略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
请参阅图1，附图中的元件标号分别表示：液压泵1、连接阀块2、伺服电机3、液压缸4、冷却系统5、蓄能器6、底座7。
本发明涉及一种电液直驱小方坯连铸结晶器振动驱动装置，包括连接阀块2，设置在连接阀块2上的液压缸4，以及设置在液压缸4两侧、连接阀块2两端的电机泵单元及冷却单元；连接阀块2中加工有液压油流动孔道，将液压泵1、液压缸4、冷却系统5、蓄能器6之间的液压油连接所述电机泵单元驱动液压缸4动作、所述冷却单元对液压油进行冷却。电机泵单元及冷却单元设置在液压缸4两侧，达到在液压缸4的两侧平衡布置的要求，减少液压缸4受到的偏载，延长液压缸4密封件的寿命。
可选的，所述电机泵单元包括设置在连接阀块2两侧的液压泵1和伺服电机3；所述冷却单元包括设置在连接阀块2两侧的冷却系统5和蓄能器6；所述连接阀块2上还设有底座7，所述底座7设置在连接阀块2远离液压缸4的一侧上；所述连接阀块2设有压缩空气进口，所述液压泵1、伺服电机3、冷却系统5外侧均套设有密封罩；所述密封罩上开设有排气孔；所述压缩空气进口连通至密封罩，压缩空气通过连接阀块2进入密封罩内；所述密封罩由不锈钢材料制成。保证密封罩内微正压，防止外部水蒸汽进入，腐蚀罩内电气元件，同时从密封罩上特定排气孔中排出的压缩空气带出罩内电气元件工作时产生的热量。
所述连接阀块2上设有冷却水进口和冷却水出口，所述冷却水进口与冷却水出口在连接阀块2内部连通；冷却水通过连接阀块2冷却水孔道进入冷却系统5，冷却系统5将传动中的液压油通过冷却水进行冷却，从而保证传动中的液压油温度在合理范围之内。所述液压泵1通过伺服电机3驱动，所述液压缸4上设有位移传感器，用于调节伺服电机3转速，闭环调节液压缸4的正弦或非正弦振动。
本发明由伺服电机3驱动液压泵1实现液压缸4的正弦或者非正弦振动，具有机电液一体化集成整体特征，结构紧凑，全封闭保护，采用压缩空气和冷却水对驱动装置进行高温冷却，可以满足小方坯连铸结晶器振动设备的安装空间小、连续工作、工况环境恶劣的要求，具有高可靠性，长寿命、基本免维护、即插即用的优点；出现故障可整体快速更换，无需在线排查原因，从而可减少铸机停机检修时间，提高铸机作业率。
本发明将所有元件集成在一个整体上，机电液一体化设计，出厂前已完成调试，即插即用，安装方便，更换快速；全封闭设计，压缩空气保护，适应恶劣工作环境工况的要求；采用冷却水冷却，保证振动驱动整体装置的长时间连续高频工作要求；伺服电机3和冷却系统5布置在液压缸4两侧，对称布置，平衡液压缸4两端偏载，延长液压缸4密封件使用寿命；出现故障可整体快速更换，无需在线排查原因，从而可减少铸机停机检修时间，提高铸机作业率。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
- 一种电液直驱小方坯连铸结晶器振动驱动装置，其特征在于，包括连接阀块，设置在连接阀块上的液压缸，以及设置在液压缸两侧、连接阀块两端的电机泵单元及冷却单元；连接阀块中加工有液压油流动孔道，所述电机泵单元驱动液压缸动作、所述冷却单元对液压油进行冷却。
- 如权利要求1中所述的电液直驱小方坯连铸结晶器振动驱动装置，其特征在于，所述电机泵单元包括设置在连接阀块两侧的液压泵和伺服电机。
- 如权利要求2中所述的电液直驱小方坯连铸结晶器振动驱动装置，其特征在于，所述冷却单元包括设置在连接阀块两侧的冷却系统和蓄能器。
- 如权利要求1中所述的电液直驱小方坯连铸结晶器振动驱动装置，其特征在于，所述连接阀块上还设有底座，所述底座设置在连接阀块远离液压缸的一侧上。
- 如权利要求3中所述的电液直驱小方坯连铸结晶器振动驱动装置，其特征在于，所述连接阀块设有压缩空气进口，所述液压泵、伺服电机、冷却系统外侧均套设有密封罩；所述密封罩上开设有排气孔；所述压缩空气进口连通至密封罩，压缩空气通过连接阀块进入密封罩内。
- 如权利要求5中所述的电液直驱小方坯连铸结晶器振动驱动装置，其特征在于，所述密封罩由不锈钢材料制成。
- 如权利要求1或5中所述的电液直驱小方坯连铸结晶器振动驱动装置，其特征在于，所述连接阀块上设有冷却水进口和冷却水出口，所述冷却水进口与冷却水出口在连接阀块内部连通。
- 如权利要求2中所述的电液直驱小方坯连铸结晶器振动驱动装置，其特征在于，所述液压泵通过伺服电机驱动，所述液压缸上设有位移传感器，用于调节伺服电机转速，闭环调节液压缸的正弦或非正弦振动。
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