[發(fā)明專利]一種振幅在線可調(diào)的結(jié)晶器振動發(fā)生裝置及其振動方法

有效

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• 申請日: 2012-08-16
• 公開（公告）號: CN102764864A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜傳得;武青;徐敦石
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢得華云冶金設(shè)備有限公司
• 主分類號: B22D11/053
• 分類號: B22D11/053
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶金連鑄設(shè)備中結(jié)晶器振動發(fā)生裝置領(lǐng)域，具體來講是一種振幅在線可調(diào)的結(jié)晶器振動發(fā)生裝置及其振動方法。

背景技術(shù)

結(jié)晶器振動發(fā)生裝置是連續(xù)鑄鋼的核心設(shè)備之一，傳統(tǒng)的結(jié)晶器振動發(fā)生裝置是由交流異步電動機、減速機、偏心機構(gòu)等組成的正弦振動發(fā)生裝置。這種振動發(fā)生裝置具有機構(gòu)簡單、承載力強、使用成本低等優(yōu)點。從上世紀八十年代后期直到今，該裝置一直是業(yè)內(nèi)普遍采用的結(jié)晶器振動發(fā)生裝置。

隨著連鑄技術(shù)的進步，在要求提高鑄坯質(zhì)量的同時，對連鑄機提產(chǎn)降耗也提出了新的要求。由于采用結(jié)晶器非正弦振動技術(shù)能有效地提高連鑄機的拉坯速度，改善鑄坯的表面質(zhì)量，因此，該技術(shù)也隨之得到了廣泛深入地研究、發(fā)展、應(yīng)用及推廣。

目前結(jié)晶器非正弦振動發(fā)生裝置主要由液壓驅(qū)動、伺服缸驅(qū)動和機械驅(qū)動，液壓驅(qū)動必須要配液壓站，造價高、維護難、使用成本高，機械驅(qū)動的非正弦振動裝置主要構(gòu)造形式有“普通電機+雙偏心軸疊加”、“普通電機+非軸齒輪”等，但這些機械非正弦驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，且振幅固定，不能調(diào)節(jié)。而伺服缸驅(qū)動的非正弦振動裝置，是將伺服電機的旋轉(zhuǎn)運動通過絲桿轉(zhuǎn)換為直線運動，由于絲桿的承載力有限，在承載結(jié)晶器振動這種大質(zhì)量、高加速度沖擊時，具有壽命短、振動姿態(tài)畸變的缺點，需要經(jīng)常更換絲桿，因此提高了使用成本。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種振幅在線可調(diào)的結(jié)晶器振動發(fā)生裝置及其振動方法，其不需要配置液壓站，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，維護簡單，造價低，振幅在線可調(diào)，不使用絲桿，提高了使用壽命，降低使用成本。

為達到以上目的，本發(fā)明提供一種振幅在線可調(diào)的結(jié)晶器振動發(fā)生裝置，包括底座和位于底座上的電機、兩個軸承座、聯(lián)軸器、偏心軸，所述偏心軸外部套設(shè)一個振動座，偏心軸內(nèi)部套設(shè)一個旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸架設(shè)于兩個軸承座之間，旋轉(zhuǎn)軸的一端通過聯(lián)軸器與所述電機的轉(zhuǎn)軸相連，所述旋轉(zhuǎn)軸的軸心與偏心軸橫截面的圓心位于同一水平面且不重合，旋轉(zhuǎn)軸與水平面之間的轉(zhuǎn)動角度為α，且所述電機還外接一個電氣控制系統(tǒng)。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述振動座頂端通過一根連桿連接結(jié)晶器振動臺。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述電機為低轉(zhuǎn)速大扭矩直驅(qū)伺服電機。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述電氣控制系統(tǒng)包括計算機、電氣控制柜和現(xiàn)場操作箱，計算機連接電氣控制柜，電氣控制柜包括依次相連的可編程邏輯控制器、運動控制器、伺服驅(qū)動器，現(xiàn)場操作箱與可編程邏輯控制器相連。

本發(fā)明還提供一種振幅在線可調(diào)的結(jié)晶器振動發(fā)生裝置的振動方法，所述電氣控制系統(tǒng)驅(qū)動電機，電機的轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器帶動旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸以其軸心為旋轉(zhuǎn)中心，以偏心軸水平位置為中心點，正、反方向等幅往復(fù)旋轉(zhuǎn)運動，同時帶動偏心軸上、下振動。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述偏心軸的運動振幅為h，h＝R·sinα，其中R為旋轉(zhuǎn)軸的軸心與偏心軸橫截面的圓心之間的距離，即偏心軸的偏心距離。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述振動座頂端設(shè)有一個與結(jié)晶器振動臺相連的連桿，所述電機為低轉(zhuǎn)速大扭矩直驅(qū)伺服電機。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述電器控制系統(tǒng)包括計算機、電氣控制柜和現(xiàn)場操作箱，計算機連接電氣控制柜，電氣控制柜包括依次相連的可編程邏輯控制器、運動控制器、伺服驅(qū)動器，現(xiàn)場操作箱與可編程邏輯控制器相連。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述計算機根據(jù)生產(chǎn)工藝參數(shù)及控制算法，給出控制模型，可編程邏輯控制器接收后給出結(jié)晶器振動的控制指令，運動控制器根據(jù)所述控制指令，將控制模型分解為電機實時運動的指令序列，伺服驅(qū)動器將所述指令序列轉(zhuǎn)換為電信號序列，并控制與其相連的電機按控制模型進行運動。

本發(fā)明的有益效果在于：

1.不需要配置液壓站，并且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，適應(yīng)目前大部分的結(jié)晶器，不需要改變目前傳統(tǒng)型結(jié)晶器振動裝置的其他機械結(jié)構(gòu)，維護簡單且造價低。

2.實現(xiàn)的振動方法能夠進行包括正弦或非正弦振動在內(nèi)的多種振動方式，通過調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸與水平面之間的轉(zhuǎn)動角度α，就能夠在線調(diào)節(jié)它的振幅，便于實現(xiàn)結(jié)晶器振動的負滑脫時間恒定控制，從而提高鑄坯的表面質(zhì)量及拉坯速度。

3.整個振動裝置采用采用了傳統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)原理，并且不使用絲桿，避免絲桿使用的弊端，使用壽命延長，降低使用成本，整體結(jié)構(gòu)具有承載力大、抗沖擊力強、可靠性高的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例振幅在線可調(diào)的結(jié)晶器振動發(fā)生裝置與連桿配合的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的右視圖；