專利名稱：連鑄機(jī)用液壓驅(qū)動永磁攪拌器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及煉鋼連鑄機(jī)用永磁攪拌器，特別是一種連鑄機(jī)用液壓驅(qū)動永磁攪 拌器。
技術(shù)背景1.磁力攪拌器是連鑄機(jī)上的重要裝備我國鋼產(chǎn)量已超過5億噸/年，連鑄機(jī)不少于3000流。為了控制鑄坯質(zhì)量，通過 引進(jìn)設(shè)備、技術(shù)改造及裝備國產(chǎn)化，絕大部分連鑄機(jī)都已安裝、使用了電磁攪拌器?？梢姶?力攪拌器在冶金工業(yè)中的地位十分重要。2.電磁攪拌器的特點及存在的問題以方坯鑄機(jī)為例，為了在結(jié)晶器內(nèi)產(chǎn)生驅(qū)使鋼水作旋轉(zhuǎn)運動的磁場，電磁攪拌器 一般作成交流兩相或交流三相的，其原理和異步電機(jī)類似。電機(jī)定子線圈在交流電條件下，其阻抗表現(xiàn)為電阻和感抗兩部分。為了獲得足夠 強(qiáng)的磁場，要考慮下列因素線圈所產(chǎn)生的磁勢與電流成正比，與線圈匝數(shù)成正比。線圈匝 數(shù)多，必使線圈電抗增大，這會給攪拌器帶來一系列難以實現(xiàn)的困難。因此攪拌器多采用少 匝數(shù)、大電流方式。為節(jié)省投資成本，設(shè)計制造連鑄機(jī)時，流間距一般在IOOOmm 1300mm之間，這給 攪拌器的設(shè)計尺寸以限制，因而攪拌器線圈的導(dǎo)線內(nèi)，電流密度可能高達(dá)12A/mm2 15A/ mm2,比空氣冷卻線纜的電流密度大10 15倍，所以攪拌器必須使用有一定壓力的流動的 水冷卻。一般需要配置高要求的純凈水的制備、循環(huán)、冷卻系統(tǒng)。因為線圈浸泡於水中，盡管使用了高質(zhì)量的冷卻水，線圈在線連續(xù)運行時間多數(shù) 仍不超過一年。交流磁場在穿過非導(dǎo)磁的金屬或金屬熔體時，有渦流衰耗，金屬導(dǎo)電率越高、交變 頻率越高，衰耗越快，因而現(xiàn)有的交流電磁攪拌器，都在低頻下工作，且必須配置大功率的 變頻(輸出頻率0 15Hz)電源柜。這使整個系統(tǒng)的投資成本、維修成本非常大。交流電磁攪拌器的裝機(jī)容量在150 500KVA范圍內(nèi)，功率因素大約為0. 3 0. 35，功耗P = 50 180KW，一個年產(chǎn)100萬噸鑄坯的連鑄機(jī)，以噸鋼3 6KW計，攪拌器年 總耗電(3 6)X106KW。運行成本及消耗能源資源不可忽視。3.使用永磁攪拌器是人們多年來的期望永磁攪拌器不需要大功率的變頻電源，對冷卻水的水質(zhì)要求不高，不會出現(xiàn)像電 磁攪拌器線圈絕緣損壞而失效的問題。因此其購置成本、運行成本、維修成本要比電磁攪拌 器低得多，從節(jié)約資源角度來講，推廣永磁攪拌器，符合國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，特別是發(fā)展低 碳經(jīng)濟(jì)的政策。從上世紀(jì)70 80年代以來，中外學(xué)者和專家一直孜孜不倦地在開發(fā)、試制連鑄機(jī) 用的永磁攪拌器。這項工作進(jìn)行了二十多年而無應(yīng)用成果，主要是①連鑄機(jī)環(huán)境惡劣，永 磁體受高溫易失磁；②設(shè)計攪拌器磁體運動方式時，受到傳統(tǒng)思維的局限，在連鑄機(jī)上很難
3實現(xiàn)長期穩(wěn)定可靠的運行。從已公布的研究成果之論文和申報的專利內(nèi)容看，永磁攪拌器磁體的運動都是采 用電機(jī)驅(qū)動、齒輪或鏈條傳動方式。如鞍山亞賽電磁設(shè)備有限公司申請的200620168152. 3 號專利，岳陽市石祿強(qiáng)申請的200620052515. 7號和200620168152. 3號專利其攪拌器磁體 的運動基本上都是采用電機(jī)驅(qū)動、齒輪或鏈條傳動方式。要知道，在連鑄機(jī)操作平臺下、結(jié) 晶器外安裝這種動力機(jī)構(gòu)，困難是相當(dāng)大的，即使能安裝，設(shè)備也不能長期安全、穩(wěn)定使用。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種由液壓馬達(dá)提供動力并作為傳動手段來驅(qū)動永 磁體旋轉(zhuǎn)運動的煉鋼連鑄機(jī)用的液壓驅(qū)動永磁攪拌器。本實用新型的目的是由下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種連鑄機(jī)用液壓驅(qū)動永磁攪拌 器，具有內(nèi)筒、外筒、永磁體、磁軛、驅(qū)動裝置和傳動機(jī)構(gòu)，其特征在于永磁體及磁軛通過上 下軸承和上下支承套設(shè)置在內(nèi)筒和外筒之間的磁軛筒體內(nèi)；驅(qū)動裝置為液壓馬達(dá)及其液壓 泵站、管道和液態(tài)控制系統(tǒng)；傳動機(jī)構(gòu)為與磁軛筒體結(jié)合的從動齒圈和與液壓馬達(dá)軸相結(jié) 合的主動齒輪；所述驅(qū)動裝置的液壓馬達(dá)通過主動齒輪和從動齒圈帶動永磁體依托上下軸 承作旋轉(zhuǎn)運動。所述的從動齒圈設(shè)置在磁軛筒體的中部。所述的從動齒圈設(shè)置在磁軛筒體的上部。所述的從動齒圈設(shè)置在磁軛筒體的下部。所述的磁極為2磁極或4磁極或6磁極或8磁極。本實用新型從根本上改變了思路，改用液壓元件提供動力并作為驅(qū)動手段。因為 液壓媒質(zhì)是從管道中流動的，可以任意改變流向，給系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用帶來了可能。而且這 種結(jié)構(gòu)方式，除了給液壓馬達(dá)提供一個相對封閉的空間外，不需要對結(jié)晶器件作結(jié)構(gòu)上的 大改動，實施方便。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為傳動齒輪組安裝于磁體中部的示意圖；圖3為傳動齒輪組安裝于磁體上部的示意圖；圖4為傳動齒輪組安裝于磁體下部的示意圖；圖5為6磁極永磁體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、上支承套；2、下支承套；3、軸承；4、永磁體；5、磁軛筒體；6、主動齒輪；7、 從動齒圈；8、液壓馬達(dá)；9、外筒；10、內(nèi)筒；11、結(jié)晶器頂蓋；12、結(jié)晶器底板；13、結(jié)晶器銅套。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型主要由上支承套1、下支承套2、軸承3、永磁體4、磁軛筒 體5、主動齒輪6、從動齒圈7、液壓馬達(dá)8、外筒9、內(nèi)筒10、結(jié)晶器頂蓋11、結(jié)晶器底板12、 結(jié)晶器銅套13組成；永磁體及磁軛通過上下軸承和上下支承套設(shè)置在內(nèi)筒和外筒之間的磁軛筒體內(nèi)，驅(qū)動裝置為液壓馬達(dá)及其液壓泵站、管道和液壓控制系統(tǒng)；傳動機(jī)構(gòu)為與磁軛 筒體結(jié)合的從動齒圈和與液壓馬達(dá)軸相結(jié)合的主動齒輪；當(dāng)從液壓站送進(jìn)流量和壓力可調(diào) 的液壓媒質(zhì)，驅(qū)動液壓馬達(dá)帶動永磁體繞結(jié)晶器銅套旋轉(zhuǎn)，此時，在永磁體中間部位激發(fā)運 動磁場，結(jié)晶器內(nèi)的鋼水在運動磁場中產(chǎn)生與磁場旋轉(zhuǎn)方向一致的運動，鋼水被攪拌。調(diào)節(jié) 液壓泵站的壓力和流量可以改變磁體旋轉(zhuǎn)變速，以調(diào)節(jié)攪拌強(qiáng)度。如圖2所示，本實用新型的傳動齒輪組安裝于磁軛筒體中部。如圖3所示，本實用新型的傳動齒輪組安裝于磁軛筒體上部。如圖4所示，本實用新型的傳動齒輪組安裝于磁軛筒體下部。如圖5所示，本實用新型的永磁體為6磁極。
權(quán)利要求一種連鑄機(jī)用液壓驅(qū)動永磁攪拌器，具有內(nèi)筒、外筒、永磁體、磁軛、驅(qū)動裝置和傳動機(jī)構(gòu)，其特征在于永磁體及磁軛通過上下軸承和上下支承套設(shè)置在內(nèi)筒和外筒之間的磁軛筒體內(nèi)；驅(qū)動裝置為液壓馬達(dá)及其液壓泵站、管道和液態(tài)控制系統(tǒng)；傳動機(jī)構(gòu)為與磁軛筒體結(jié)合的從動齒圈和與液壓馬達(dá)軸相結(jié)合的主動齒輪；所述驅(qū)動裝置的液壓馬達(dá)通過主動齒輪和從動齒圈帶動永磁體依托上下軸承作旋轉(zhuǎn)運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄機(jī)用液壓驅(qū)動永磁攪拌器，其特征在于從動齒圈設(shè)置 在磁軛筒體的中部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄機(jī)用液壓驅(qū)動永磁攪拌器，其特征在于從動齒圈設(shè)置 在磁軛筒體的上部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄機(jī)用液壓驅(qū)動永磁攪拌器，其特征在于從動齒圈設(shè)置 在磁軛筒體的下部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄機(jī)用液壓驅(qū)動永磁攪拌器，其特征在于磁極為2磁極 或4磁極或6磁極或8磁極。
專利摘要本實用新型公開了一種連鑄機(jī)用液壓驅(qū)動永磁攪拌器，其主要特征是攪拌器的主體——永磁體是用液壓元件帶動而作旋轉(zhuǎn)運動的。磁體通過軸承，與攪拌器的內(nèi)、外殼相結(jié)合，而攪拌器的殼體是安裝在連鑄機(jī)上的。在攪拌器內(nèi)的磁體上部或下部或中間任一位置，安裝有一齒圈。在攪拌器外殼的某個部位，安裝有一液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)軸上裝有一驅(qū)動齒輪，該齒輪與攪拌器磁體上的齒圈相嚙合，由液壓馬達(dá)輸出功率帶動磁體作旋轉(zhuǎn)運動，在攪拌器中空部分產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)變化磁場，藉以帶動鋼水旋轉(zhuǎn)，達(dá)到攪拌目的。
文檔編號B22D11/115GK201744635SQ20102003201
公開日2011年2月16日 申請日期2010年1月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月1日
發(fā)明者張森林, 李兵 申請人:張森林