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電動(dòng)機(jī)械式結(jié)晶器窄邊調(diào)寬裝置的制作方法

文檔序號(hào):3361812閱讀:132來源:國知局
專利名稱:電動(dòng)機(jī)械式結(jié)晶器窄邊調(diào)寬裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種用于鋼廠連鑄機(jī)結(jié)晶器設(shè)備上的電動(dòng)機(jī)械式結(jié)晶器窄邊調(diào)寬裝置。背景技術(shù)
連鑄機(jī)結(jié)晶器是煉鋼的關(guān)鍵設(shè)備之一,由于客戶對(duì)連鑄板坯寬度規(guī)格要求不同, 因而需要調(diào)整連鑄機(jī)結(jié)晶器窄邊寬度,結(jié)晶器窄邊調(diào)寬裝置是調(diào)整連鑄機(jī)結(jié)晶器窄邊寬度 的設(shè)備。結(jié)晶器窄邊調(diào)寬裝置的使用工況是有大量蒸氣、水、粉塵、高溫、處于一個(gè)柜形的 鋼板保護(hù)罩中,封閉于狹小空間中,調(diào)整和維護(hù)都很困難。結(jié)晶器中的溫度1300多度的液 態(tài)鋼水對(duì)窄邊調(diào)寬裝置有很大噸位的水平推力,水平推力約有5噸至10噸,事故時(shí)推力則 要達(dá)到10噸至20噸。安裝了調(diào)寬裝置的結(jié)晶器在澆注時(shí)是處于一振動(dòng)臺(tái)架上,振動(dòng)頻率 在300次/分鐘左右,振幅正負(fù)3mm左右,所以調(diào)寬裝置的工況是很惡劣的。隨著鋼鐵企業(yè)的管理不斷進(jìn)步,對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量及自動(dòng)化控制水平要求也越來越 高,對(duì)結(jié)晶器窄邊調(diào)寬裝置的總的要求是高可靠性、遠(yuǎn)程調(diào)控、在線監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償、正反 雙向精確調(diào)整定位、定位后的位置可靠嚴(yán)格鎖定、窄邊錐度穩(wěn)定且漂移值微小。結(jié)晶器窄邊的調(diào)寬形式共有兩大類一是液壓式調(diào)寬,二是機(jī)械式調(diào)寬。機(jī)械式調(diào)寬分為手動(dòng)機(jī)械式調(diào)寬與電動(dòng)機(jī)械式調(diào)寬。現(xiàn)階段國內(nèi)國外各大鋼廠普遍采用的調(diào)寬裝置性能如下一、液壓式調(diào)寬裝置的使用現(xiàn)狀由于液壓式調(diào)寬裝置采用了內(nèi)置位移傳感器的液壓缸,并采用了即時(shí)補(bǔ)償系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程調(diào)控、在線監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償、正反雙向精確調(diào)整定位、定位后的位置可靠控制。液壓系統(tǒng)的缺陷是維護(hù)要求極高,板坯連鑄澆注時(shí)與液壓式調(diào)寬同步工作,工作 時(shí)間長,每次都在惡劣工況下的大噸位負(fù)荷工作幾十小時(shí),全年在惡劣工況下合計(jì)工作幾 千小時(shí),長時(shí)間投產(chǎn)后系統(tǒng)的可靠性大幅降低。相比較于機(jī)械調(diào)寬,機(jī)械調(diào)寬僅是在調(diào)整時(shí) 運(yùn)動(dòng),調(diào)整又是在空載工況下耗時(shí)十分鐘左右,全年在空載工況下合計(jì)工作幾小時(shí),澆鑄時(shí) 靠機(jī)械自鎖達(dá)到定位后的位置鎖定,無須部件的動(dòng)作。比較兩者液壓系統(tǒng)的缺陷是可靠性 不高,維護(hù)保養(yǎng)液壓系統(tǒng)困難且成本高,同時(shí)更顯出液壓調(diào)寬消耗能源更多,機(jī)械調(diào)寬僅需 極少的能源。二、手動(dòng)機(jī)械式及電動(dòng)機(jī)械式調(diào)寬裝置的使用現(xiàn)狀共同點(diǎn)現(xiàn)在鋼廠廣泛使用的機(jī)械式調(diào)寬主要是采了分體調(diào)隙梯形絲杠螺母副與單蝸桿 單蝸輪減速機(jī)組合的結(jié)構(gòu),從而達(dá)到了軸向受力后機(jī)械穩(wěn)定自鎖軸向位移不變的目的,實(shí) 現(xiàn)高可靠性的目的。但現(xiàn)在的機(jī)械調(diào)寬存在一系列的問題。首先,分體調(diào)隙梯形絲杠螺母雖然間隙可 調(diào)整變小,但還是有間隙,這種調(diào)整后間隙在長時(shí)間的大的軸向受力狀況下,時(shí)間不長會(huì)磨 損間隙變大,從而直接影響到結(jié)晶器窄邊的軸向定位尺寸,其現(xiàn)象稱之為跑錐或錐度漂移。隨著設(shè)備使用的時(shí)間增加,跑錐量或錐度漂移值會(huì)逐步加大。單蝸桿單蝸輪減速機(jī)的蝸桿 與蝸輪之間也存在側(cè)隙,間隙在齒牙嚙合面的前面與后面均有可能。因此在機(jī)械式調(diào)寬裝 置中普遍使用了插銷或逆止這種類型的鎖定結(jié)構(gòu),但也不能從根本上消除錐度漂移以及不 能消除跑錐量或錐度漂移值會(huì)逐步加大的現(xiàn)象?,F(xiàn)有技術(shù)的機(jī)械式調(diào)寬裝置錐度的跑錐量 或漂移值在0. 5mm至2mm左右,且存在磨損嚴(yán)重后自鎖失效跑錐量會(huì)突然加大很多的現(xiàn)象。 連鑄調(diào)寬一般要求錐度的漂移值小于0. 3mm。 三、電動(dòng)機(jī)械式調(diào)寬裝置的使用現(xiàn)狀電動(dòng)機(jī)械式調(diào)寬裝置除存在前面所陳述的現(xiàn)象外,還存在以下現(xiàn)象。首先,由于分體調(diào)隙梯形絲杠螺母有間隙及蝸輪副有側(cè)隙,所以正反雙向定位不 準(zhǔn)確,不能實(shí)現(xiàn)正反雙向精確調(diào)整定位。其次,遠(yuǎn)程調(diào)控沒有實(shí)質(zhì)性的意義,雖然也能安裝 伺服電機(jī),但由于不能實(shí)現(xiàn)正反雙向精確調(diào)整定位,具有波動(dòng)性,實(shí)際調(diào)整數(shù)值與理論數(shù)值 有差異,僅是提供參考。以上問題是國內(nèi)所有鋼廠的共性問題,國外先進(jìn)裝備的鋼廠也沒有解決以上問 題,普遍影響鋼廠的正常生產(chǎn),跑錐嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)引起漏鋼事故。維修保養(yǎng)機(jī)械調(diào)寬裝置時(shí) 需將結(jié)晶器整體分解才能拆下,工作量很大,需要專業(yè)廠商配合才能完成。但每次維修保養(yǎng) 后錐度的漂移值也僅能達(dá)到0. 5mm至Imm的水平,且保持時(shí)間不會(huì)很長。因此迫切需求改 進(jìn)現(xiàn)有的機(jī)械調(diào)寬裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)目前電動(dòng)機(jī)械式結(jié)晶器窄邊調(diào)寬裝置存在的問題,提供一種電動(dòng)機(jī)械 式結(jié)晶器窄邊調(diào)寬裝置,該裝置調(diào)整方便、不易磨損、維護(hù)工作量小、可靠穩(wěn)定自鎖、錐度穩(wěn) 定且錐度漂移值微小。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種電動(dòng)機(jī)械式結(jié)晶器窄邊調(diào)寬裝置,它包括位于連鑄機(jī)結(jié)晶器上口位置的第 一組件和位于連鑄機(jī)結(jié)晶器下口位置的第二組件,所述第一組件包括第一減速機(jī)、第一電 機(jī)、第一絲杠螺母副、第一推桿和第一護(hù)套;所述第二組件包括第二減速機(jī)、第二電機(jī)、第二 絲杠螺母副、第二推桿和第二護(hù)套,其特征是所述第一、第二絲杠螺母副均采用滾珠絲杠 副。 所述第一電機(jī)和第二電機(jī)均采用伺服電機(jī)。第一、第二組件中的第一減速機(jī)、第二減速機(jī)均采用雙蝸桿單蝸輪減速機(jī),或均采 用單蝸桿單蝸輪減速機(jī),或均采用錐齒輪減速機(jī)。該裝置還設(shè)有第一編碼器和第二編碼器,所述第一編碼器安裝在第一減速機(jī)上并 與第一滾珠絲杠副的絲杠鉸接;所述第二編碼器安裝在第二減速機(jī)上并與第二滾珠絲杠副 的絲杠鉸接。第一組件還可以包括第一萬向節(jié)聯(lián)軸器和第三減速機(jī),所述第一萬向節(jié)聯(lián)軸器聯(lián) 接在第一減速機(jī)與第三減速機(jī)之間,第一電機(jī)與第三減速機(jī)聯(lián)接;第二組件還包括第二萬 向節(jié)聯(lián)軸器和第四減速機(jī),所述第二萬向節(jié)聯(lián)軸器聯(lián)接在第二減速機(jī)與第四減速機(jī)之間, 第二電機(jī)與第四減速機(jī)聯(lián)接。第一、第二組件也可以分別包括第一、第二換向器、第一、第二聯(lián)軸器,所述第一換向器經(jīng)第一聯(lián)軸器與第一電機(jī)聯(lián)接,第二換向器經(jīng)第二聯(lián)軸器與第二伺機(jī)聯(lián)接。第一、第二組件中的滾珠絲杠副分別通過其絲杠與第一、第二組件中的減速機(jī)的 錐齒輪或蝸輪固接;第一、第二組件中滾珠絲杠副分別通過其螺母與其推桿固接,兩推桿分 別連接在結(jié)晶器窄邊銅板的上、下口位置。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)

1、首先,本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)械式結(jié)晶器窄邊調(diào)寬裝置采用了滾珠絲杠副。而現(xiàn)有技 術(shù)是采用分體調(diào)隙梯形絲杠螺母副,現(xiàn)有的分體調(diào)隙梯形絲杠螺母副雖具有自鎖的特性, 但因有軸向間隙,調(diào)整后的分體調(diào)隙梯形絲杠螺母副間隙在長時(shí)間的大的軸向受力狀況下 會(huì)磨損使間隙變大,直接引起跑錐度或錐度漂移。本發(fā)明采用的滾珠絲杠副雖不具有自鎖 的特性,但滾珠絲杠副的滾動(dòng)部件是淬火硬質(zhì)合金鋼,不易磨損,其軸向間隙可以控制在 0. 005mm 以內(nèi)。2、其次,本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)械式結(jié)晶器窄邊調(diào)寬裝置還采用了雙蝸桿單蝸輪減速 機(jī)?,F(xiàn)有技術(shù)是采用的是單蝸桿單蝸輪減速機(jī),單蝸桿單蝸輪雖具有自鎖能力,但由于安裝 調(diào)寬裝置的結(jié)晶器在澆注時(shí)是處于一振動(dòng)臺(tái)架上,振動(dòng)頻率在300次/分鐘左右,振幅正負(fù) 3mm左右,在振動(dòng)條件下單蝸桿單蝸輪減速機(jī)的自鎖特性不可靠?,F(xiàn)有的單蝸桿單蝸輪減速 機(jī)與分體調(diào)隙梯形絲杠螺母副組合,用兩個(gè)具有自鎖特性的功能件形成了自鎖雙組合,可 確保機(jī)械式結(jié)晶器窄邊調(diào)寬裝置的產(chǎn)品可靠性。本發(fā)明如僅將分體調(diào)隙梯形絲杠螺母副改進(jìn)成了滾珠絲杠副后,單蝸桿單蝸輪減 速機(jī)就成了機(jī)械式結(jié)晶器窄邊調(diào)寬裝置的唯一自鎖部件,在振動(dòng)條件下工作,單蝸桿單蝸 輪減速機(jī)的自鎖特性不可靠。如若繼續(xù)采用單蝸桿單蝸輪結(jié)構(gòu),則需大幅提高單蝸桿單蝸 輪的制造精度,但效果還不完全可靠。本發(fā)明在采用滾珠絲杠副基礎(chǔ)上,進(jìn)一步采用雙蝸桿 單蝸輪減速機(jī),雙蝸桿單蝸輪減速機(jī)的兩個(gè)蝸桿分別與蝸輪輪齒的正面及反面嚙合,在結(jié) 構(gòu)上實(shí)現(xiàn)蝸輪在轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)方向上嚴(yán)格可靠自鎖,并有效消除了蝸輪與蝸桿之間的間隙。 且滾珠絲杠副軸向間隙小,同時(shí)可避免出現(xiàn)跑錐度或錐度漂移現(xiàn)象。3、第三,本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)械式結(jié)晶器窄邊調(diào)寬裝置采用了編碼器。編碼器安裝在第一、第二減速機(jī)上并與絲杠螺母副的絲杠鉸接,編碼器的反饋信 號(hào)可以折算成滾珠絲杠的直線位移,類似于液壓調(diào)寬裝置中的位移傳感器,通過控制系統(tǒng) 可實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)墓δ?。控制系統(tǒng)通過將編碼器信號(hào)與伺服電機(jī)中編碼器信號(hào) 比較,設(shè)置零點(diǎn)位置,從而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)的精確的遠(yuǎn)程控制。當(dāng)?shù)谝弧⒌诙p速機(jī)采用單蝸桿單 蝸輪減速機(jī)或錐齒輪減速機(jī)時(shí),以及第三、第四減速機(jī)的輪齒間的側(cè)隙均可通過設(shè)置零點(diǎn) 位置的辦法,將側(cè)隙的影響消除,實(shí)現(xiàn)閉環(huán)的精確的遠(yuǎn)程控制。4、本發(fā)明增加了與絲杠尾端鉸接編碼器,并將分體調(diào)隙梯形絲杠螺母副改進(jìn)為軸 向間隙微小的滾珠絲杠副,其第一、第二減速機(jī)可以采用以下幾種形式。其一,當(dāng)?shù)谝?、第二減速機(jī)采用雙蝸桿單蝸輪減速機(jī)時(shí),實(shí)現(xiàn)了絲杠軸向間隙的消 除、蝸輪與蝸桿間隙的消除、精確正反雙向定位、嚴(yán)格可靠自鎖、不易磨損、維護(hù)工作量小、 可靠性高,同時(shí)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)控、在線監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償,采用本發(fā)明的調(diào)寬裝置錐度漂移值 小于0. Imm, 0. Imm是整機(jī)組裝時(shí)留給回轉(zhuǎn)軸承的所需的軸向游隙。其二,當(dāng)?shù)谝弧⒌诙p速機(jī)均采用單蝸桿單蝸輪減速機(jī)時(shí),第三、第四減速機(jī)采用 的結(jié)構(gòu)不限。通過控制系統(tǒng)設(shè)置零點(diǎn)位置可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制的辦法,也消除了各級(jí)輪齒間的間隙影響,實(shí) 精確的正反雙向定位。整體實(shí)現(xiàn)絲杠軸向間隙的消除、蝸輪與蝸桿間隙的 消除、精確正反雙向定位、不易磨損、維護(hù)工作量小,并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)控、在線監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)補(bǔ) 償,采用本發(fā)明的調(diào)寬裝置錐度漂移值小于0. Imm,0. Imm是整機(jī)組裝時(shí)留給回轉(zhuǎn)軸承的所 需的軸向游隙。但自鎖不嚴(yán)格可靠,當(dāng)采用帶制動(dòng)功能的伺服電機(jī)時(shí),也同樣增強(qiáng)可靠性。其三,當(dāng)?shù)谝?、第二減速機(jī)采用錐齒輪減速機(jī)時(shí),第三、第四減速機(jī)均采用雙蝸桿 單蝸輪減速機(jī)或單蝸桿單蝸輪減速機(jī)均可以,此種結(jié)構(gòu)蝸桿蝸輪減速機(jī)是置放于固定臺(tái)架 上,而不是振動(dòng)臺(tái)架上,優(yōu)先選用雙蝸桿單蝸輪減速機(jī)布置形式。通過控制系統(tǒng)可設(shè)置零點(diǎn) 位置,實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,也能消除各級(jí)齒輪間的間隙影響,實(shí)現(xiàn)精確的正反雙向定位。整體實(shí) 現(xiàn)了絲杠軸向間隙的消除、蝸輪與蝸桿間隙的消除、精確正反雙向定位、嚴(yán)格可靠自鎖、不 易磨損、維護(hù)工作量小、可靠性高,并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)控、在線監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償,采用本發(fā)明的 調(diào)寬裝置錐度漂移值小于0. Imm,0. Imm是整機(jī)組裝時(shí)留給回轉(zhuǎn)軸承的所需的軸向游隙。5、由于鋼廠的板坯澆注的特殊性,產(chǎn)品只能在澆注鋼坯冷卻后檢查,寬度超標(biāo)后 只能產(chǎn)品降級(jí),超標(biāo)嚴(yán)重后只能報(bào)廢;跑錐嚴(yán)重時(shí)漏高溫液態(tài)鋼水,生產(chǎn)線停產(chǎn),結(jié)晶器下 口的設(shè)備報(bào)廢,每次損失都很大(50萬至100萬元),使用本發(fā)明后就可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到結(jié)晶 器窄邊上口、及口的位置情況,出現(xiàn)異常情況可即時(shí)警報(bào),并可以通過遠(yuǎn)程調(diào)控,適時(shí)調(diào)整。


圖1是本發(fā)明的電機(jī)與減速機(jī)直聯(lián)的外形結(jié)構(gòu)示意圖;圖1中1_第一雙蝸桿單蝸輪減速機(jī);2-第一伺服電機(jī);3-第一編碼器;4-第一 滾珠絲杠副;5-第一推桿;6-第一護(hù)套;7-第二雙蝸桿單蝸輪減速機(jī);8-第二伺服電機(jī); 9_第二編碼器;10-第二滾珠絲杠副;11-第二推桿;12-第二護(hù)套;圖2A是圖1中第一組件部分的示意圖;圖2B是圖2A的A-A向視圖。圖2A與圖2B中雙蝸桿單蝸輪減速機(jī);101-蝸輪;102-蝸桿I ; 103-蝸桿II ; 2-伺服電機(jī);3-編碼器;401-絲杠;402-螺母;5-推桿;6-護(hù)套。圖3是本發(fā)明雙蝸桿單蝸輪減速機(jī)的剖視圖;圖3中1_蝸輪;2-蝸桿I ;3-蝸桿II ;4-同步齒輪I ;5-同步齒輪II ;6-同步齒 輪 III。圖4是本發(fā)明雙蝸桿與蝸輪嚙合示意圖;圖4中1-蝸輪;2-蝸桿I ;3-蝸桿II。圖5是本發(fā)明的電機(jī)與減速機(jī)直聯(lián)的另一種外形結(jié)構(gòu)示意圖;圖5中1_第一雙蝸桿單蝸輪減速機(jī);2-第一伺服電機(jī);3-第一編碼器;4-第一 滾珠絲杠副;5-第一換向器;6-第一聯(lián)軸器;7-第一推桿;8-第一護(hù)套;9-第二雙蝸桿單 蝸輪減速機(jī);10-第二伺服電機(jī);11-第二編碼器;12-第二滾珠絲杠副;13-第二換向器; 14-第二聯(lián)軸器;15-第二推桿;16-第二護(hù)套;圖6是本發(fā)明的減速機(jī)與萬向節(jié)聯(lián)軸器聯(lián)接的外形結(jié)構(gòu)示意圖;圖6中1_第一雙蝸桿單蝸輪減速機(jī);2-第一伺服電機(jī);3-第一編碼器;4-第一 滾珠絲杠副;5-第一推桿;6-第一護(hù)套;7-第一萬向節(jié)聯(lián)軸器;8-第三減速機(jī);9-第二雙 蝸桿單蝸輪減速機(jī);10-第二伺服電機(jī);11-第二編碼器;12-第二滾珠絲杠副;13-第二推桿;14-第二護(hù)套;15-第二萬向節(jié)聯(lián)軸器;16-第四減速機(jī);圖7是本發(fā)明減速機(jī)與萬向節(jié)聯(lián)軸器聯(lián)接的另一種外形結(jié)構(gòu)示意圖;圖7中1_第一錐齒輪減速機(jī);2-第一伺服電機(jī);3-第一編碼器;4-第一滾珠 絲杠副;5-第一推桿;6-第一護(hù)套;7-第一萬向節(jié)聯(lián)軸器;8-第三雙蝸桿單蝸輪減速機(jī); 9-第二錐齒輪減速機(jī);10-第二伺服電機(jī);11-第二編碼器;12-第二滾珠絲杠副;13-第二 推桿;14-第二護(hù)套;15-第二萬向節(jié)聯(lián)軸器;16-第四雙蝸桿單蝸輪減速機(jī)。圖8是圖7中 第一組件部分的示意圖;圖8中1-錐齒輪減速機(jī);2-伺服電機(jī);3-編碼器;401-絲杠;402-螺母;5-推 桿;6-護(hù)套;7-萬向節(jié)聯(lián)軸器;8-雙蝸桿單蝸輪減速機(jī)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的作進(jìn)一步的描述。實(shí)施例一如圖3、4所示,雙蝸桿單蝸輪減速機(jī)結(jié)構(gòu)包括蝸輪1、蝸桿12、蝸桿113、同步齒 輪14同步齒輪115和同步齒輪1116,同步齒輪可以保證兩蝸桿的同步運(yùn)動(dòng)。實(shí)施例二 如圖1、圖2A、圖2B所示,該實(shí)施例是電機(jī)與減速機(jī)直聯(lián)的外形結(jié)構(gòu)示意圖,采用 的是第一組件與第二組件各自獨(dú)立。該裝置包括位于連鑄機(jī)結(jié)晶器上口位置的第一組件和 位于連鑄機(jī)結(jié)晶器下口位置的第二組件,其中第一組件包括第一雙蝸桿單蝸輪減速機(jī)1、第 一伺服電機(jī)2、第一編碼器3、第一滾珠絲杠副4、第一推桿5、第一護(hù)套6。第二組件包括第 二雙蝸桿單蝸輪減速機(jī)7、第二伺服電機(jī)8、第二編碼器9、第二滾珠絲杠副10、第二推桿11、 第二護(hù)套12。第一滾珠絲杠副4通過其絲杠401與第一雙蝸桿單蝸輪減速機(jī)1的蝸輪101固接。 第一滾珠絲杠副4及第一推桿5內(nèi)置于第一護(hù)套6中,第一滾珠絲杠副4的螺母402與第 一推桿5固接,螺母402帶動(dòng)第一推桿5做直線運(yùn)動(dòng)。第一推桿5通過連接部件固接于連 鑄機(jī)結(jié)晶器窄邊銅板的上口位置,第一伺服電機(jī)2驅(qū)動(dòng)第一雙蝸桿單蝸輪減速機(jī)1可實(shí)現(xiàn) 上連鑄機(jī)結(jié)晶器窄邊銅板的上口位置調(diào)整。第一編碼器3固接于第一雙蝸桿單蝸輪減速機(jī) 1的殼體上,并與第一滾珠絲杠副4的絲杠401鉸接,可以反饋滾珠絲杠401的位置參數(shù)給 控制系統(tǒng),第一伺服電機(jī)2配合第一編碼器3可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)控、在線監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償、精確正 反雙向定位的功能;相應(yīng)地通過第二組件實(shí)現(xiàn)下口位置調(diào)整。第一、第二編碼器可通過計(jì)算 機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,并設(shè)定相應(yīng)參數(shù),通過程序?qū)崿F(xiàn)第一、第二伺服電機(jī)的 工作狀態(tài)調(diào)整,該結(jié)構(gòu)形式適用于在線澆注中、在線停機(jī)或離線檢修工作臺(tái)上調(diào)整。實(shí)施例三如圖5所示,該實(shí)施例中是在實(shí)施例二的基礎(chǔ)上,在第一、第二伺服電機(jī)與第一、 第二雙蝸桿單蝸輪減速機(jī)之間增加了第一、第二換向器和第一、第二聯(lián)軸器。其它結(jié)構(gòu)同實(shí) 施例二。即第一組件中第一雙蝸桿單蝸輪減速機(jī)1聯(lián)接第一換向器5,第一換向器5再聯(lián) 接第一聯(lián)軸器6,第一聯(lián)軸器6再與第一伺服電機(jī)2聯(lián)接。第二組件結(jié)構(gòu)及聯(lián)接方法與之相 同。
第一編碼器3可接入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),用以反饋數(shù)據(jù),并可通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 控制和驅(qū)動(dòng)第一伺服電機(jī)2,實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器上口位置調(diào)整;同樣通過第二組件可實(shí)現(xiàn)下口位 置調(diào)整。編碼器反饋信號(hào)給計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)將編碼器的旋轉(zhuǎn)信號(hào)換算成滾珠絲 杠的直線位移,直線位移與所需的位移值有差異時(shí),控制系統(tǒng)控制驅(qū)
實(shí)施例四如圖6所示,該實(shí)施例是在實(shí)施例二的基礎(chǔ)上,在第一、第二雙蝸桿單蝸輪減速機(jī) 與第一、第二伺服電機(jī)之間增設(shè)了一萬向節(jié)聯(lián)軸器和一減速機(jī),其它結(jié)構(gòu)同實(shí)施例二。即第一雙蝸桿單蝸輪減速機(jī)1聯(lián)接第一萬向節(jié)聯(lián)軸器7,第一萬向節(jié)聯(lián)軸器7與第 三減速機(jī)8聯(lián)接,第三減速機(jī)8 (該減速機(jī)可為單蝸輪蝸桿減速機(jī)、雙蝸輪單蝸桿減速機(jī)、圓 柱齒輪減速機(jī)或錐齒輪減速機(jī))再與第一伺服電機(jī)2聯(lián)接。第二組件結(jié)構(gòu)與安裝關(guān)系同第 一組件相同,第四減速機(jī)16與第三減機(jī)8對(duì)應(yīng)也采用單蝸輪蝸桿減速機(jī)、雙蝸輪單蝸桿減 速機(jī)、圓柱齒輪減速機(jī)或錐齒輪減速機(jī)。該種結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)這種結(jié)構(gòu)布置是可以將第三減速機(jī)8及第一伺服電機(jī)2、第 四減速機(jī)16及第二伺服電機(jī)10與結(jié)晶器及振動(dòng)臺(tái)分離外置于固定的臺(tái)架上,通過萬向節(jié) 聯(lián)軸器聯(lián)接,從而使得伺服電機(jī)的使用工況能得到明顯的改善;在連鑄生產(chǎn)線上一條生產(chǎn) 線可以配套十個(gè)左右的結(jié)晶器,結(jié)晶器及安裝在結(jié)晶器上機(jī)械調(diào)寬裝置是更換件。第三減 速機(jī)及第一伺服電機(jī)、第四減速機(jī)及第二伺服電機(jī)固定在臺(tái)架上,是非更換件。在一條連鑄 線上配置4臺(tái)電機(jī)就可滿足生產(chǎn)要求。如采用實(shí)施例二或三則需40臺(tái)的伺服電機(jī),成本比 較大。實(shí)施例五如圖7、圖8所示,該結(jié)構(gòu)第一、第二減速機(jī)均采用錐齒輪減器機(jī)。該結(jié)構(gòu)的調(diào)寬裝 置包括第一組件的第一錐齒輪減速機(jī)1、第一伺服電機(jī)2、第一編碼器3、第一滾珠絲杠副 4、第一推桿5、第一護(hù)套6、第一萬向節(jié)聯(lián)軸器7、第三雙蝸桿單蝸輪減速機(jī)8和第二組件的 第二錐齒輪減速機(jī)9、第二伺服電機(jī)10、第二編碼器11、第二滾珠絲杠副12、第二推桿13、第 二護(hù)套14、第二萬向節(jié)聯(lián)軸器15、第四雙蝸桿單蝸輪減速機(jī)16。第一錐齒輪減速機(jī)1的輸入軸與第一萬向節(jié)聯(lián)軸器7聯(lián)接,第一萬向節(jié)聯(lián)軸器7 與第三雙蝸桿單蝸輪減速機(jī)8的輸出軸聯(lián)接,第一伺服電機(jī)2與第三雙蝸桿單蝸輪減速機(jī) 8的輸入軸聯(lián)接。第二組件的聯(lián)接關(guān)系同第一組件。該種結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)這種結(jié)構(gòu)布置 是可以將第三雙蝸桿單蝸輪減速機(jī)8及第一伺服電機(jī)2、第四雙蝸桿單蝸輪減速機(jī)16及第 二伺服電機(jī)10與結(jié)晶器及振動(dòng)臺(tái)分離外置于固定的臺(tái)架上,通過萬向節(jié)聯(lián)軸器聯(lián)接,從而 使得電機(jī)的使用工況能得到明顯的改善,或以節(jié)省成本;雙蝸桿單蝸輪減速機(jī)置于固定的 臺(tái)架上沒有振動(dòng),自鎖更可靠;由于錐齒輪減速機(jī)及滾珠絲杠副均沒有自鎖功能,如與之聯(lián) 接蝸輪蝸桿減速機(jī)的萬向節(jié)聯(lián)軸器出現(xiàn)問題,會(huì)有事故隱患。實(shí)施例六將實(shí)施例五中的第三、第四減速機(jī)的雙蝸桿單蝸輪減速機(jī),改用單蝸桿單蝸輪減 速機(jī),即采用第三、第四單蝸桿單蝸輪減速機(jī),其它結(jié)構(gòu)同實(shí)施例五,其可靠性稍差于實(shí)施 例五。實(shí)施例七
將實(shí)施例二中的第一、第二減速機(jī)的雙蝸桿單蝸輪減速機(jī),改用單蝸桿單蝸輪減 速機(jī),即采用第一、第二單蝸桿單蝸輪減速機(jī),其它結(jié)構(gòu)同實(shí)施例二,其可靠性稍差于實(shí)施例二。實(shí)施例八

將實(shí)施例三中的第一、第二減速機(jī)的雙蝸桿單蝸輪減速機(jī),改用單蝸桿單蝸輪減 速機(jī),即采用第一、第二單蝸桿單蝸輪減速機(jī),其它結(jié)構(gòu)同實(shí)施例三,其可靠性稍差于實(shí)施例三。實(shí)施例九將實(shí)施例四中的第一、第二減速機(jī)的雙蝸桿單蝸輪減速機(jī),改用單蝸桿單蝸輪減 速機(jī),即采用第一、第二單蝸桿單蝸輪減速機(jī),其它結(jié)構(gòu)同實(shí)施例四,其可靠性稍差于實(shí)施 例四。本發(fā)明的第一、第二電機(jī)除采用伺服電機(jī)外,還可以采用其它電機(jī)。本發(fā)明實(shí)施例二的工作過程如下調(diào)整寬度時(shí),控制開啟第一、第二伺服電機(jī),第一伺服電機(jī)2帶動(dòng)第一雙蝸桿單蝸 輪減速機(jī)1運(yùn)轉(zhuǎn),第一雙蝸桿單蝸輪減速機(jī)1帶動(dòng)第一滾珠絲杠副4轉(zhuǎn)動(dòng),第一滾珠絲杠副 4的絲杠401與第一編碼器3鉸接,絲杠401的旋轉(zhuǎn)情況通過第一編碼器3反饋數(shù)據(jù),第一 編碼器3接入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),并可通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制和驅(qū)動(dòng)第一伺服電機(jī)2。第一 絲滾珠絲杠副4和螺母402帶動(dòng)第一推桿5作直線運(yùn)動(dòng),第一推桿5固接于連鑄機(jī)結(jié)晶器 窄邊銅板的上口位置,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)上口位置的調(diào)整;第二組件通過同樣可實(shí)現(xiàn)下口的調(diào)整。 上、下口均調(diào)整到位后,即可將結(jié)晶器投入使用。本發(fā)明的特點(diǎn)通過以上各實(shí)施例可見,本發(fā)明設(shè)計(jì)的調(diào)寬裝置結(jié)構(gòu)緊湊、易于操作、布置簡便、 嚴(yán)格可靠自鎖、錐度穩(wěn)定且錐度漂移值微小,絲杠軸向間隙的消除、蝸輪與蝸桿間隙的消 除、精確正反雙向定位、不易磨損、維護(hù)工作量小、可靠性高。通過接入控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程 調(diào)控、在線監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)補(bǔ)償,可廣泛使用于各大鋼廠的連鑄機(jī)結(jié)晶器的建設(shè)和技改。本發(fā)明實(shí)施后可實(shí)現(xiàn)錐度漂移值小于0. 1mm,鋼廠板坯連鑄線結(jié)晶器錐度漂移值 上限一般為0. 3mm,精度提高了三倍;在未采用本發(fā)明前原有調(diào)寬裝置錐度漂移值為0. 5mm 至2mm,所以本發(fā)明精度提高了 5倍至20倍,更為重要的是本發(fā)明的自鎖穩(wěn)定高可靠,不會(huì) 再出現(xiàn)突然跑錐的重大事故現(xiàn)象,為鋼鐵企業(yè)消除了關(guān)鍵設(shè)備的使用隱患。從經(jīng)濟(jì)利益的實(shí)現(xiàn)上,使用本發(fā)明澆注的板坯在鋼坯定尺要求上均達(dá)到優(yōu)等品指 標(biāo),而原來鋼廠澆注的板坯在寬度定尺指標(biāo)上僅能達(dá)到60%左右的優(yōu)等品率;由于鋼廠的 板坯澆注的特殊性,產(chǎn)品只能在澆注鋼坯冷卻后檢查,寬度超標(biāo)后只能產(chǎn)品降級(jí),超標(biāo)嚴(yán)重 后只能報(bào)廢;跑錐嚴(yán)重時(shí)漏高溫液態(tài)鋼水,生產(chǎn)線停產(chǎn),結(jié)晶器下口的設(shè)備報(bào)廢,每次損失 都很大(50萬至100萬元),使用本發(fā)明后就可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到結(jié)晶器窄邊上口、及口的位置 情況,出現(xiàn)異常情況可即時(shí)警報(bào),并可以通過遠(yuǎn)程調(diào)控,適時(shí)調(diào)整。綜上,本實(shí)用新經(jīng)濟(jì)實(shí)用,性能安全可靠。本發(fā)明的推廣,將為鋼鐵企業(yè)帶來可觀 的經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)機(jī)械式結(jié)晶器窄邊調(diào)寬裝置,它包括位于連鑄機(jī)結(jié)晶器上口位置的第一 組件和位于連鑄機(jī)結(jié)晶器下口位置的第二組件,所述第一組件包括第一減速機(jī)、第一電機(jī)、 第一絲杠螺母副、第一推桿和第一護(hù)套;所述第二組件包括第二減速機(jī)、第二電機(jī)、第二絲 杠螺母副、第二推桿和第二護(hù)套,其特征是所述第一、第二絲杠螺母副均采用滾珠絲杠副。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)械式結(jié)晶器窄邊調(diào)寬裝置,其特征是所述第一電機(jī) 和第二電機(jī)均采用伺服電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動(dòng)機(jī)械式結(jié)晶器窄邊調(diào)寬裝置,其特征是所述第一、 第二組件中的第一減速機(jī)、第二減速機(jī)均采用雙蝸桿單蝸輪減速機(jī)、單蝸桿單蝸輪減速機(jī) 或錐齒輪減速機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)機(jī)械式結(jié)晶器窄邊調(diào)寬裝置,其特征是該裝置還設(shè)有 第一編碼器和第二編碼器,所述第一編碼器安裝在第一減速機(jī)上并與第一滾珠絲杠副的絲 杠鉸接;所述第二編碼器安裝在第二減速機(jī)上并與第二滾珠絲杠副的絲杠鉸接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)機(jī)械式結(jié)晶器窄邊調(diào)寬裝置,其特征是所述第一組件 還包括第一萬向節(jié)聯(lián)軸器和第三減速機(jī),所述第一萬向節(jié)聯(lián)軸器聯(lián)接在第一減速機(jī)與第三 減速機(jī)之間,第一電機(jī)與第三減速機(jī)聯(lián)接;第二組件還包括第二萬向節(jié)聯(lián)軸器和第四減速 機(jī),所述第二萬向節(jié)聯(lián)軸器聯(lián)接在第二減速機(jī)與第四減速機(jī)之間,第二電機(jī)與第四減速機(jī) 聯(lián)接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)機(jī)械式結(jié)晶器窄邊調(diào)寬裝置,其特征是所述第一、第二 組件還分別包括第一、第二換向器、第一、第二聯(lián)軸器,所述第一換向器經(jīng)第一聯(lián)軸器與第 一電機(jī)聯(lián)接,第二換向器經(jīng)第二聯(lián)軸器與第二電機(jī)聯(lián)接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動(dòng)機(jī)械式結(jié)晶器窄邊調(diào)寬裝置,它調(diào)整方便、不易磨損、維護(hù)工作量小、可靠穩(wěn)定自鎖、錐度穩(wěn)定且錐度漂移值微小、可靠性高。其結(jié)構(gòu)包括位于連鑄機(jī)結(jié)晶器上口位置的第一組件和位于連鑄機(jī)結(jié)晶器下口位置的第二組件,所述第一組件包括第一減速機(jī)、第一電機(jī)、第一絲杠螺母副、第一推桿和第一護(hù)套;所述第二組件包括第二減速機(jī)、第二電機(jī)、第二絲杠螺母副、第二推桿和第二護(hù)套,其特征是所述第一、第二絲杠螺母副均采用滾珠絲杠副。本發(fā)明的調(diào)寬裝置傳動(dòng)間隙穩(wěn)定且微小、可靠穩(wěn)定自鎖、遠(yuǎn)程操作、閉環(huán)反饋、精確定位、結(jié)構(gòu)緊湊、易于操作、工作可靠、布置簡便。
文檔編號(hào)B22D11/05GK102126004SQ201010122510
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月11日
發(fā)明者王建武, 王建波 申請(qǐng)人:王建波
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