專利名稱：連鑄結晶器雙伺服電動缸非正弦振動臺的制作方法
技術領域：
連鑄結晶器雙伺服電動缸非正弦振動臺
一、 技術領域
屬于金屬連續鑄造結晶器振動裝置技術領域，涉及一種連鑄結晶器雙伺服電動缸非正弦振動臺。
二、 背景技術
開發高附加值鋼種、提高產品的市場競爭力、節能降耗、降本增效是鋼鐵生產廠家一直追求的目標，連鑄是實現這一目標最經濟有效的工藝技術措施之一。而結晶器振動裝置作為連鑄裝置的關鍵部件，其合理的振動結構及最優的振動參數和振動曲線是連鑄要實現的工藝目標中重要的一環，是提高連鑄作業率、改善鑄坯表面質量最佳措施之一。目前各型連鑄機普遍使用的是機械振動系統(半板簧、全板簧)和伺服液壓振動系統，這些傳統的振動系統普遍存在振動負荷大、高頻時振動偏擺大且對振動框架沖擊較大、長時間使用后機械磨損嚴重、振幅及偏斜率等振動參數不能在線調節且線下調節非常煩瑣、不能實現非正弦振動等功能缺陷；而且一般情況下機械振動臺運行周期只有2 3個月，每年備件消耗和檢修量都很高；而伺服液壓振動系統，由于結構復雜、占地面積大、成本高，所以在方矩坯連鑄上應用較少。
三、 發明內容
本實用新型的目的是提供一種可以改善鑄坯的表面質量，提高鑄機的作業率及振動系統的穩定性，安裝維護簡便，高頻時可減少對振動框架的沖擊，偏擺、振幅及偏斜率等振動參數在線調節方便的一種連鑄結晶器振動裝置。
本實用新型是這樣實現的，采用大功率數字伺服電動缸直接推動振動框架和結晶器，利用板簧或滾輪導向，實現正弦或非正弦振動，這就是連鑄結晶器雙伺服電動缸非正弦振動臺，其機械部分主要由驅動裝置、緩沖裝置、
振動臺架等組成。驅動裝置主要由2個數控電動缸構成，2個數控電動缸分別安裝在振動臺底座上與振動臺框架的二對橫梁之間，位于內弧板、外弧板兩側，作為動力驅動源，直接驅動振動臺連同結晶器同步振動。電動缸缸體與下支承座以轉動軸固定連接，電動缸的萬向軸與上支承座以轉動軸連接；振動臺主要由框架、結晶器和二組上支承座組成，結晶器放置在振動臺框架上面，二組上支承座分別與框架的二根橫梁外側固定連接；緩沖裝置主要由四組板簧和四組彈簧組件構成，四組板簧水平安裝在振動臺底座與振動臺框架的四角連接處位置，四組彈簧組件對稱安裝在振動臺底座與振動臺框架的二對縱梁之間；振動臺底座主要由底板、四組立柱、二組橫梁和二根縱梁以及內外弧板構成。
連鑄坯結晶器非正弦振動系統利用目前成熟先進的計箅機技術與大功率數字伺服電動缸技術，由微型計算機計算產生結晶器振動的波形曲線(正弦或非正弦的)，按連鑄工藝要求將控制參數同步送到各驅動電機，由驅動電機驅動并控制與振動框架連接為一體的大功率數字電動缸的運行，從而使振動框架連同結晶器一起作相應的運動，按照連鑄工藝要求對RAM優化函數的各個變量取值，再結合連鑄坯的拉速精確地控制振動框架連同結晶器的上下振動，使振動波形保持精確的頻率、振幅、負滑脫時間、正滑脫時間、波形及偏斜率等，最終得到滿足工藝需求的結晶器振動軌跡。
通過電氣控制系統使兩個數字伺服電動缸同步振動，來實現結晶器的仿弧運動。通過兩個數字電動缸分別帶動振動臺架前后振動，振動頻率隨澆鑄速度可在線自動調節，停機和澆鑄均可設定振幅，根據需要可選擇振動波形。可在穩定的結晶器振動區域內保持一個合理的、相對穩定的鑄坯負滑脫時間，以達到控制鑄坯振痕的目的；電子控制裝置可以對電動缸驅動進行控制，對兩個電動缸之間的機械同步動作進行監督。可以就地以手動來控^W電動缸振動裝置的位置和動作，以便維護和標定。由于裝置沒有軸承，從而減少了維護的工作量及時間。
由于正滑動時間較長，使保護渣的消耗量增加，從而改善了潤滑效果，減少了結晶器和坯殼的摩擦阻力，同時減小坯殼的拉應力，從而可減少或避免粘結漏鋼的發生，減輕鑄坯表面振痕，改善鑄坯表面質量。
由于負滑動時間短，可有效的減輕鑄坯表面振痕深度，減小坯殼應力集中，減少鑄坯拉裂、拉漏事故的發生，提高鑄坯表面質量。
連鑄結晶器非正弦振動系統可克服由于結晶器偏振、共振對連鑄坯拉速的限制，從而提高鑄機拉速，大大降低由振動裝置引起的漏鋼事故，同時還可提高鑄坯的質量。
四、 附圉說明


圖1為電動缸非正弦振動臺結構示意圖。
圖中1-結晶器、2-上支承座、3-萬向軸、4-板簧、5-雙伺服電動缸、6-下支承座、7-內弧板、8-振動臺底座、9-彈簧組件、10-外弧板、ll-振動框架。
五具體實施方式
結合實施例加以詳細說明。
其機械部分主要由驅動裝置、緩沖裝置、振動臺及底座等組成，具體結構形式如圖l所示
將2個數控電動缸5，分別置于內弧板7、外弧板10兩側，垂直安裝在振動臺底座8的一對橫梁上，其缸體與固定于橫梁上的下支承座6以轉動軸連接，電動缸5的萬向軸3與固定于振動框架11橫梁上的上支承座2以轉動軸連接，作為動力驅動源，直接驅動振動臺同步振動。這是雙伺服電動缸非正弦振動臺的驅動裝置。振動臺主要由結晶器1、振動框架11及固定其上的上支承座2構成，結晶器1放置在振動框架11上面，振動框架11對結晶器1起支攛和帶動
振動作用，是雙伺服電動缸非正弦振動臺的核心部分；四組板簧4水平安裝在振動臺底座8的四組立柱上端與振動框架11的四角連接處位置，起防偏擺作用；四組彈簧組件9垂直安裝在振動臺底座8與振動框架11的二對縱梁之間，起振動緩沖作用，同時承受結晶器l的大部分重量，以減少雙伺服電動缸5的負載，是雙伺服電動缸非正弦振動臺的緩沖裝置；
澆鑄時，通過兩個數字電動缸5分別帶動振動臺框架11前后振動，振動頻率隨澆鑄速度可在線自動調節，停機和澆鑄均可設定振幅，根據需要可選擇振動波形；可在穩定的結晶器1的振動區域內保持一個合理的、相對穩定的鑄坯負滑脫時間，以達到控制鑄坯振痕的目的；電子控制裝置可以對雙伺服電動缸5的驅動進程進行控制，對兩個電動缸5之間的機械同步動作進行監督；根據需要，也可以就地以手動來控制電動缸5振動裝置的位置和動作，以便維護和標定。電動缸5的萬向軸3只能繞轉動軸轉動；上支承座2固定在振動臺的振動框架11上，可以沿著給定的振動軌跡作弧線振動。由于振動裝置沒有軸承，從而減少了維護的工作量及時間。
雙伺服電動缸非正弦振動臺有效實現了結晶器1的仿弧非正弦振動，加快了下振速度，減少了上振速度，在相同拉速下，能有效地控制坯殼與鑄坯的粘結和鑄坯表面的振痕。
采用非正弦振動，具有如下優點
1、 可以在線調整振幅、振頻、偏斜率等參數，實現高頻、低振幅振動，并改善結晶器l的潤滑條件，使鑄坯振痕變淺，達到改善鑄坯表面質量的目的。
2、 在其他生產條件不變的情況下，可以適當提高拉速，提高鑄機產量。
3、 可以顯著減少設備維護量，降低設備維護成本，提高鑄機的作業率。該系統已在包鋼煉鋼廠5#連鑄機3流得到應用，實現了改善鑄坯表面質量、安裝維護方便及振幅偏斜率等振動參數修改方便的目的，目前運行振幅
士2.5mm，非正弦偏斜率20%，鑄坯振痕深度0. 5mm，比包鋼煉鋼廠1#大方坯鑄機減輕20%,振痕寬度7.2mm。電動伺服振動臺從上線之日起至今沒有出現任何故障，系統免維護。
權利要求1、連鑄結晶器雙伺服電動缸非正弦振動臺，屬于金屬連續鑄造結晶器振動裝置技術領域，其機械部分主要由驅動裝置、緩沖裝置、振動臺、振動臺底座組成，其特征在于驅動裝置主要由2個數控電動缸構成，2個數控電動缸分別安裝在振動臺底座上與振動臺框架的二對橫梁之間，位于內弧板、外弧板兩側，電動缸缸體與下支承座以轉動軸固定連接，電動缸的萬向軸與上支承座以轉動軸連接；振動臺主要由框架、結晶器和二組上支承座組成，結晶器放置在振動臺框架上面，二組上支承座分別與框架的二根橫梁外側固定連接；緩沖裝置主要由四組板簧和四組彈簧組件構成，四組板簧水平安裝在振動臺底座與振動臺框架的四角連接處位置，四組彈簧組件對稱安裝在振動臺底座與振動臺框架的二對縱梁之間；振動臺底座主要由底板、四組立柱、二組橫梁和二根縱梁以及內外弧板構成。
2、 根據權利要求1所述的連鑄結晶器雙伺服電動缸非正弦振動 臺，其特征在于振動裝置沒有軸承。
專利摘要連鑄結晶器雙伺服電動缸非正弦振動臺，屬于金屬連續鑄造結晶器振動裝置技術領域，其機械部分主要由驅動裝置、緩沖裝置、振動臺、振動臺底座等組成，驅動裝置主要由2個數控電動缸構成；振動臺主要由框架、結晶器和上支承座組成，結晶器放置在振動臺框架上面；緩沖裝置主要由四組板簧和四組彈簧組件構成；振動臺底座主要由四組立柱、二組橫梁和二根縱梁、底板以及內外弧板構成。本實用新型有效實現了結晶器的仿弧非正弦振動，具有在線調整振幅、振頻、偏斜率等參數，實現高頻、低振幅振動，提高鑄機產量，改善結晶器的潤滑條件，改善鑄坯表面質量，同時可以顯著減少設備維護量，降低設備維護成本，提高鑄機作業率的特點。
文檔編號B22D11/114GK201320597SQ20082011796
公開日2009年10月7日 申請日期2008年6月2日 優先權日2008年6月2日
發明者蘭岳光, 成永久, 樊精彪, 王國新, 王玉昌, 趙殿清, 辛廣勝, 高秀蘭 申請人:包頭鋼鐵(集團)有限責任公司