專利名稱：結晶器振動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及冶金行業(yè)連續(xù)鑄鋼設備領域，尤其涉及一種結晶器振動裝置。
背景技術：
在冶金工業(yè)中，常采用連鑄工藝使鋼水成形，也就是鋼水經(jīng)結晶器不斷冷卻成鑄 坯。具體來說，在生產(chǎn)鑄坯時，液體鋼水源源不斷地自結晶器上部注入結晶器，經(jīng)結晶器冷 卻凝固等作用后，在結晶器內(nèi)腔下部形成內(nèi)部為液體鋼水的鑄坯坯殼，在結晶器下方設置 的拉坯機的拖動作用下，鑄坯沿著結晶器自上而下連續(xù)產(chǎn)出。結晶器在工作時，為使鋼水 在凝固過程中不與結晶器粘掛，使鋼水在結晶器內(nèi)凝固成坯殼后可以連續(xù)的從結晶器內(nèi)拉 出，常采用振動裝置使結晶器振動。具體的實現(xiàn)過程為通過振動裝置帶動結晶器做上下往 復振動運動，結晶器與鑄坯沒有同步運動過程，但在向下的過程中，仍然有一小段時間內(nèi)其 速度稍微大于拉坯速度，即負滑動運動，從而在坯殼形成過程中產(chǎn)生一段壓應力過程，使有 斷裂傾向的坯殼在結晶器內(nèi)壓和，順利脫模。結晶器振動的平穩(wěn)性好壞對鑄坯質(zhì)量和設備 正常運轉有直接關系。目前在用于連鑄機領域(尤其是小斷面連鑄機)的結晶器振動裝置仍然大多采用 機械式驅(qū)動，即通過電機傳動機械結構的方式帶動結晶器振動。這種機構經(jīng)常有電機、減速 器傳動由于沖擊負荷造成電機燒損和減速器破壞等問題，不能適應現(xiàn)代連鑄機高速澆注發(fā)
展的需要。針對機械式驅(qū)動的缺陷，國內(nèi)雖然已研究出以伺服液壓系統(tǒng)作為動力源驅(qū)動的小 型結晶器振動裝置，但作為動力源的液壓缸一般均直接與振動臂剛性相連，由于振動產(chǎn)生 的位移量，影響伺服液壓系統(tǒng)的測量精度及使用壽命，并且一般只適用布置在外弧側；內(nèi)弧 布置的振動裝置由于外部環(huán)境所限，往往載荷條件較差，需要結構更緊湊，常規(guī)結構的內(nèi)弧 布置的振動裝置在多流情況下還可能產(chǎn)生共振現(xiàn)象，等等。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種結晶器振動裝置，以解決采用伺服液 壓系統(tǒng)作為動力源進行驅(qū)動時所存在的伺服液壓系統(tǒng)測量精度不高及使用壽命較短的缺 點。同時采用整體框架式結構，解決常規(guī)結構的內(nèi)弧布置的振動裝置的結構缺陷。本實用新型提供了一種結晶器振動裝置，用于使結晶器產(chǎn)生振動，包括主框架、用 于放置結晶器的振動臺架、仿弧傳動裝置和伺服液壓缸，所述振動臺架通過所述仿弧傳動 裝置與所述主框架連接，所述仿弧傳動裝置包括仿弧板簧和振動臂系統(tǒng)，所述仿弧板簧一 端固定在主框架上，另一端與所述振動臺架相連，所述振動臂系統(tǒng)的一端與所述振動臺架 下部支撐點相連，另一端與所述伺服液壓缸的動力輸出端相連，所述伺服液壓缸另一端固 定于所述主框架上，其中，所述振動臂系統(tǒng)還包括傳動板簧，所述振動臂系統(tǒng)是通過所述傳 動板簧與所述伺服液壓缸的動力輸出端相連。所述仿弧傳動裝置為振動臂系統(tǒng)和仿弧板簧組成的四連桿半板簧仿弧裝置，其中，振動臂系統(tǒng)的支點鉸接于所述主框架上。所述結晶器振動裝置還包括振動負荷補償裝置，所述振動負荷補償裝置一端與所 述振動臂系統(tǒng)相連，另一端與所述主框架相連。所述振動負荷補償裝置為壓縮彈簧組件。所述仿弧傳動裝置、主框架、振動負荷補償裝置和伺服液壓缸在連鑄機內(nèi)弧單側布置。所述伺服液壓缸為帶有位置反饋和控制閥塊液壓伺服油缸。所述伺服液壓缸通過法蘭與所述主框架固定密閉連接。所述結晶器振動裝置還包括伺服閥液壓控制系統(tǒng)，所述伺服液壓缸還包括位移傳 感器，所述伺服閥液壓控制系統(tǒng)與所述位移傳感器相連。本實用新型所公開的結晶器振動裝置，具有以下特點及有益效果(1)利用傳動板簧將振動臂系統(tǒng)與伺服液壓缸的動力輸出端相連，從而利用板簧 的彈性變形補償振動的位移量，使得伺服液壓缸系統(tǒng)可固定連接于主框架上，避免了由于 擺動影響伺服液壓系統(tǒng)的測量精度及使用壽命。(2)在鑄坯的澆鑄過程中，利用伺服閥液壓控制系統(tǒng)及帶位移傳感器的液壓缸，準 確地調(diào)整與有效地控制振動頻率、振動行程、振動速度變化規(guī)律(波形偏斜率)，控制精度 高，調(diào)整靈活。(3)監(jiān)控、操作、調(diào)試全過程提供人機接口畫面，方便維護；工藝參數(shù)可以實時在 線修改，并可保存為配方，保證鑄坯質(zhì)量穩(wěn)定。利用非正弦振動方式產(chǎn)生合理的結晶器振動 波形，完全滿足各種振動工藝要求的實現(xiàn)。(4)在線設備體積小、重量輕、維護簡單。機械安裝精度符合國內(nèi)制造水平，便于設 備維修和替換；關鍵的密封件、液壓閥和位移傳感器，均采用優(yōu)質(zhì)國外產(chǎn)品，設備可靠性高。 即能可靠地控制高頻率、小行程；又消除電機、減速器傳動由于沖擊負荷造成電機燒損和減 速器破壞等問題。減少了由于傳動裝置更換的檢修時間，減少了維護備件及其維護運行成 本，有效的提高鑄機拉速及作業(yè)率。(5)采用四連桿半板簧仿弧裝置作為傳動裝置，仿弧精確、性能穩(wěn)定，便于更換，互 換性好。(6)內(nèi)弧布置振動，單流獨立框架結構受力合理，采用輪軸等設計為可移出結構 時，將有利于結晶器和二冷段的檢修和快速更換，不需移出時固定在中間平臺便于整體拆 裝，避免了舊式結構使中包車軌道支撐梁的承受振動交變負荷的結構缺陷，有效地避免了 多流鑄機共振現(xiàn)象的發(fā)生；用杠桿結構使振動能源節(jié)省，半板簧結構的四連桿機構支撐軸 承數(shù)量不多，選用適當并配以油氣潤滑油，實現(xiàn)足夠的壽命保障，節(jié)省了鑄機配置成本和將 來的運行維護成本。

圖1為本實用新型的結晶器振動裝置結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型的主要思想一是利用傳動板簧將仿弧傳動裝置與伺服液壓缸的動力輸出端相連，從而利用板簧的彈性變形補償振動的位移量，使得伺服液壓缸系統(tǒng)可固定連 接于主框架上，避免了由于擺動影響伺服液壓系統(tǒng)的測量精度及使用壽命；二是單流獨立 主框架結構使受力合理，采用為可移出結構時，將有利于結晶器和二冷段的檢修和快速更 換，不需移出時固定在中間平臺便于整體拆裝，避免了舊式結構使中包車軌道支撐梁的承 受振動交變負荷的結構缺陷。
以下結合附圖及優(yōu)選的實施方式對本實用新型技術方案進行詳細說明。參照圖1所示，為本實用新型的結晶器振動裝置結構示意圖。所述結晶器振動裝 置包括振動臺架1、主框架2、仿弧傳動裝置3、振動負荷補償裝置4、伺服液壓缸系統(tǒng)5。所述振動臺架1與結晶器相連，所述振動臺架1上設有結晶器自動定位和自動接 通冷卻水的裝置。所述振動臺架1放置于所述主框架2上，所述仿弧傳動裝置3包括仿弧板簧302 和振動臂系統(tǒng)，所述仿弧板簧302 —端固定在主框架2上，另一端與所述振動臺架1相連， 所述振動臂系統(tǒng)一端與所述振動臺架1相連，另一端與所述伺服液壓缸5的動力輸出端相 連，所述伺服液壓缸5另一端固定于所述主框架2上，其中，所述振動臂系統(tǒng)還包括傳動板 簧303，所述振動臂系統(tǒng)通過所述傳動板簧303與所述伺服液壓缸5的動力輸出端相連。振動臺架1通過仿弧傳動裝置3與伺服液壓缸系統(tǒng)5相連；仿弧傳動裝置3包括 振動臂301與傳動板簧303、仿弧板簧302，在本實施例中所述振動臂301的支點鉸接于主 框架2上。作為本實施例的一種實現(xiàn)方式，所述仿弧傳動裝置3為振動臂系統(tǒng)中的振動臂 301及仿弧板簧302組成的四連桿支撐仿弧裝置，為半板簧導向的支撐框架。當然，具體應 用中也可以采用其他的結構形式，比如全板簧導向的支撐框架，同樣可以實現(xiàn)本實用新型 的目的；振動臂301及仿弧板簧302均以主框架2為支撐。振動臂301通過軸承及軸與主 框架2鉸接，仿弧板簧302通過螺栓及銷與主框架2連接。設計時考慮了運動部件的平穩(wěn)， 仿弧板簧302考慮了快速更換、準確定位和互換性；仿弧傳動裝置3所包括的傳動板簧303 和伺服液壓缸5的活塞桿連接，伺服液壓缸5支撐于主框架2上，所述伺服液壓缸5為帶有 位置反饋和控制閥塊液壓伺服油缸；所述伺服液壓缸5通過法蘭與所述主框架2固定密閉 連接。為提高振動穩(wěn)定性以及減小振動能源，在主框架2與仿弧傳動裝置3之間設置了 由壓縮彈簧組件構成的振動負荷補償裝置4，當然，所述振動負荷補償裝置4也可以采用其 他的結構形式，比如橡膠組件等，本實用新型對此不加以限定。主框架2可由地面地腳螺栓及固定塊201固定于混凝土上，當然所述主框架2也 可以通過螺栓安裝于移動小車上，配以滾輪可以在鑄流方向移動；本實用新型對此不加以 限定。所述振動臂301及仿弧板簧302組成的四連桿支撐仿弧仿弧傳動裝置3、伺服液壓 缸5及主框架2是在連鑄機內(nèi)弧單側布置。在本實施例中還設置了伺服閥液壓控制系統(tǒng)，同時所述伺服液壓缸5設置位移 傳感器，伺服閥液壓控制系統(tǒng)與所述伺服液壓缸5及所述位移傳感器相連，利用所述伺服 閥液壓控制系統(tǒng)對所述伺服液壓缸5進行控制，監(jiān)控、操作、調(diào)試全過程提供人機接口畫面，從而可以準確地調(diào)整與有效地控制振動頻率、振動行程、振動速度變化規(guī)律(波形偏斜 率)，工藝參數(shù)可以實時在線修改，并可保存為配方，保證鑄坯質(zhì)量穩(wěn)定。以下是本實施例的結晶器液壓振動裝置的功能參數(shù)(1)振動頻率 40 360r/min(2)振幅0 士5mm(3)振動曲線正弦波或非正弦波，非正弦波最大偏斜率40%(4)導向精度鑄坯寬度方向士0. IOmm鑄坯厚度方向士 0. IOmm(5)振幅精度3% (全行程)(6)相位差1度(7)伺服液壓缸6通過伺服閥液壓控制系統(tǒng)可實現(xiàn)在線調(diào)整與優(yōu)化參數(shù)a.頻率 b.振幅c.波形偏斜率等。本實用新型仿弧傳動裝置固定在內(nèi)弧側，由伺服液壓缸驅(qū)動，可通過伺服閥液壓 控制系統(tǒng)在線調(diào)整參數(shù)，實現(xiàn)非正弦曲線振動，使得在結晶器振動過程中，上升運動比下降 運動時間長，即具有較長的正滑動時間，結晶器振動速度與拉坯速度之間的速度差較小，鋼 液與結晶器的摩擦與正弦方式相比有了較大的減輕；同時非正弦振動可使液態(tài)保護渣膜向 出口方向擴展，有利于保護渣向結晶器與凝固坯殼之間的縫隙滲透，從而改善潤滑效果，提 高鑄坯質(zhì)量。此裝置安裝在二冷室外可不受二冷室內(nèi)水和蒸汽的影響。內(nèi)弧布置振動，采用移 出或固定方式均可，可廣泛用于各種連鑄機，特別是對多流連鑄機有效的避免了共振現(xiàn)象； 用杠桿結構使振動能源節(jié)省，半板簧結構的四連桿機構支撐軸承數(shù)量不多，選型適當并配 以油氣潤滑油足夠的壽命保障，節(jié)省了鑄機投資和將來的運行維護成本。本實用新型利用傳動板簧將仿弧傳動裝置與伺服液壓缸的動力輸出端相連，從而 利用板簧的彈性變形補償振動的位移量，使得伺服液壓缸系統(tǒng)可固定連接于主框架上，避 免了由于擺動影響伺服液壓系統(tǒng)的測量精度及使用壽命。同時本實用新型結構緊湊，穩(wěn)定 性強，不但能實現(xiàn)正弦曲線振動，也可實現(xiàn)非正弦曲線振動，并能通過伺服閥液壓控制系統(tǒng) 在線調(diào)整參數(shù)，控制振動頻率等，從而有效提高連鑄機拉坯速度，改善鑄坯質(zhì)量。本實用新 型在受現(xiàn)場環(huán)境制約的情況下(特別是場地制約)，可以提供一種更為經(jīng)濟可靠的結晶器 液壓振動裝置。需要指出的是，以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施方式，而不是對本實用新型 技術方案的進一步限定，任何熟悉本領域的技術人員對本實用新型技術特征所做的等同替 換或者相應改進，仍在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求一種結晶器振動裝置，用于使結晶器產(chǎn)生振動，包括主框架、用于放置結晶器的振動臺架、仿弧傳動裝置和伺服液壓缸，所述振動臺架放置于所述主框架上，所述仿弧傳動裝置包括仿弧板簧和振動臂系統(tǒng)，所述仿弧板簧一端固定在主框架上，另一端與所述振動臺架相連，所述振動臂系統(tǒng)一端與所述振動臺架相連，另一端與所述伺服液壓缸的動力輸出端相連，所述伺服液壓缸另一端固定于所述主框架上，其特征在于，所述振動臂系統(tǒng)還包括傳動板簧，所述振動臂系統(tǒng)通過所述傳動板簧與所述伺服液壓缸的動力輸出端相連。
2.如權利要求1所述的結晶器振動裝置，其特征在于，所述仿弧傳動裝置為振動臂系 統(tǒng)和仿弧板簧組成的四連桿半板簧仿弧裝置，其中，所述振動臂系統(tǒng)的支點鉸接于所述主 框架上。
3.如權利要求2所述的結晶器振動裝置，其特征在于，所述結晶器振動裝置還包括振 動負荷補償裝置，所述振動負荷補償裝置一端與所述振動臂系統(tǒng)相連，另一端與所述主框 架相連。
4.如權利要求3所述的結晶器振動裝置，其特征在于，所述振動負荷補償裝置為壓縮 彈簧組件。
5.如權利要求3所述的結晶器振動裝置，其特征在于，所述仿弧傳動裝置、主框架、振 動負荷補償裝置和伺服液壓缸在連鑄機內(nèi)弧單側布置。
6.如權利要求1至5任一所述的結晶器振動裝置，其特征在于，所述伺服液壓缸為帶有 位置反饋和控制閥塊液壓伺服油缸。
7.如權利要求6所述的結晶器振動裝置，其特征在于，所述伺服液壓缸通過法蘭與所 述主框架固定密閉連接。
8.如權利要求1至5任一所述的結晶器振動裝置，其特征在于，所述結晶器振動裝置還 包括伺服閥液壓控制系統(tǒng)，所述伺服液壓缸還包括位移傳感器，所述伺服閥液壓控制系統(tǒng) 與所述位移傳感器相連。
專利摘要本實用新型提供了一種結晶器振動裝置，包括主框架、用于放置結晶器的振動臺架、仿弧傳動裝置和伺服液壓缸，所述振動臺架通過所述仿弧傳動裝置與所述主框架連接，所述仿弧傳動裝置包括仿弧板簧和振動臂系統(tǒng)，所述仿弧板簧一端固定在主框架上，另一端與所述振動臺架相連，所述振動臂系統(tǒng)的一端與所述振動臺架下部支撐點相連，另一端與所述伺服液壓缸的動力輸出端相連，所述伺服液壓缸另一端固定于所述主框架上，其中，所述振動臂系統(tǒng)還包括傳動板簧，所述振動臂系統(tǒng)是通過所述傳動板簧與所述伺服液壓缸的動力輸出端相連。本實用新型利用板簧的彈性變形補償振動的位移量，避免由于擺動影響伺服液壓系統(tǒng)的測量精度及使用壽命。
文檔編號B22D11/053GK201632606SQ20102011244
公開日2010年11月17日 申請日期2010年2月5日 優(yōu)先權日2010年2月5日
發(fā)明者曹春梅, 曹煒, 李嵩, 玉瑞智, 王小玲 申請人:中冶東方工程技術有限公司