一种钢坯加热炉烟道闸板驱动机构及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种钢坯加热炉烟道闸板驱动机构，设减速机(2)，电机(1)的输出轴与减速机(2)的输入轴连接，减速机(2)上的减速机输出轴(3)上设与其轴线垂直并紧固连接的输出轴摇杆(4)；烟道闸板(9)转轴上设与其轴线垂直并紧固连接的烟道闸板摇杆(7)；减速机输出轴(3)与烟道闸板(9)转轴平行，烟道闸板摇杆(7)和输出轴摇杆(4)通过连接摆杆(6)铰接连接，构成平行双曲柄机构。另外，本发明专利技术还提供了该驱动机构的控制方法。采用上述技术方案，使烟道闸板运行稳定、可靠，实际使用效果很好，降低了故障率，减轻了操作工人的劳动量，提高了产品质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金工业生产设备的
，涉及钢坯加热炉的设备控制技术，更具体地说，本专利技术涉及一种钢坯加热炉烟道闸板驱动机构。另外，本专利技术还涉及该驱动机构的控制方法。
技术介绍
对于钢坯加热炉，为了排出炉膛内燃烧的废气以及保持炉膛一定的压力(通常为微正压)，在烟道内设置烟道闸板(即阀门)。通过调节烟道闸板的开口度来控制排烟量， 进而控制炉膛压力。目前，对于加热炉的烟道闸板，一般采用气动执行机构来驱动，利用阀门定位器来实现阀门的开口度控制；也有采用液压马达经减速机来驱动，利用安装在传动机构上的脉冲发生器(即编码器)检测阀门的开口度，进而实现阀门的开口度闭环控制。烟道闸板不仅要精确控制炉膛压力，还要确保事故状态下炉子的安全运行。采用阀门定位器控制的气动执行机构驱动烟道间板，不仅可以保证炉压的精确控制和大量燃烧废气排放的需要，而且由于阀门定位器以及气动执行机构对烟道周围的热环境不敏感，其运行可靠性较高。但是当气动执行机构的气源故障或电控信号事故中断时，烟道闸板只能完全关闭或者完全打开，不能保持在事故前的状态不动。烟道间板关闭，大量的燃烧产物不能及时排出，造成炉压瞬间快速升高，大量高温炉气从炉门等处喷出，对炉区设备造成损坏，也易产生人身安全事故；烟道闸板完全打开，强大的烟囱抽力使炉膛温度快速下降，造成热量损失。采用液压马达、经减速机来驱动烟道闸板并采用编码器检测其开口度时，通常液压马达由安装在其附近一套液压驱动机构来控制，该液压驱动机构通常含有一块电控信号功率放大板，以及一个带先导阀的比例调节阀等等。由于烟道闸板周围的环境温度较高，液压驱动机构中的电控信号功率放大板以及编码器很难保持长期稳定可靠的运行，时常因电控信号功率放大板的问题而导致加热炉烟道闸板无法驱动，由此导致炉压过高、加热炉熄火；另外，有时因烟道闸板开口度检测编码器故障而导致烟道闸板实际开口度无法显示，由此给加热炉安全操作与运行带来困难。马钢大H型钢生产线加热炉烟道闸板原先采用的就是液压马达、减速机以及编码器的方式来控制的，在实际运行过程中时常出现故障。在现有技术中，烟道闸板采用液压伺服系统，故障频发，烟道闸板经常卡阻，不能自动控制，需要人工现场调节。通常烟道间板每月平均发生四次故障，每次故障影响生产约 15分钟，按小时产量150吨计，此类故障年影响产量为15X12X150/60 = 450吨。发生故障时，炉压波动大，炉压偏离5毫米水柱，炉子单耗上升12%以上，仅此年浪费能源约40000 元。另外，炉压不稳造成炉内钢坯的氧化，损失无法计算。烟道闸板液压伺服系统维护成本高，一年为30000元左右。
技术实现思路
本专利技术首先要解决的问题是提供一种钢坯加热炉烟道闸板驱动机构，其目的是实现烟道间板稳定、可靠地运行。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为本专利技术所提供的钢坯加热炉烟道闸板驱动机构，所述的驱动机构设有电机，所述的烟道闸板的转轴与烟道闸板的板体重合并通过烟道闸板的圆心，其特征在于所述的驱动机构设减速机，所述的电机的输出轴与减速机的输入轴连接，所述的减速机上的减速机输出轴上设与其轴线垂直并紧固连接的输出轴摇杆；所述的烟道间板转轴上设与其轴线垂直并紧固连接的烟道间板摇杆；所述的减速机输出轴与烟道间板转轴平行，所述的烟道闸板摇杆和输出轴摇杆通过连接摆杆铰接连接，构成平行双曲柄机构。在所述的烟道闸板摇杆的回转方向的两侧，设烟道闸板摇杆限位挡块。在所述的输出轴摇杆回转平面附近，设置间板位置控制检测元件。所述的闸板位置控制检测元件为一组接近开关。所述的间板位置控制检测元件采用11个电子式或机械式检测开关，检测烟道闸板的11个开口度位置，分别为0%开口度、10%开口度、20%开口度、30%开口度、40%开口度、50%开口度、60%开口度、70%开口度、80%开口度、90%开口度以及100%开口度；所述的0%开口度为烟道闸板全关闭位置；所述的100%开口度为烟道闸板全打开位置。所述的11个电子式或机械式检测开关是在减速机输出轴同心圆盘的四分之一圆周的对应位置上设置。为了实现与上述技术方案相同的目的，本专利技术还提供了应用于以上所述的钢坯加热炉烟道间板驱动机构的控制方法，其技术方案是在加热炉操作站上设置烟道闸板的11个开口度显示栏，分别对应0%开口度、 10%开口度、20%开口度、30%开口度、40%开口度、50%开口度、60%开口度、70%开口度、 80 %开口度、90 %开口度以及100 %开口度，且均为烟道闸板粗略开口度，并将11个粗略开口度位置显示栏分别与控制系统11个数字型输出量相关联，所述的11个数字型输出量分别为 Qyzl Λ Qyz2、Qyz3、Qyz4、Qyz5、Qyz6、Qyz7、Qyz8、Qyz9、QyzlO 和知η ；当其中一个开口度显示栏所对应的数字量输出为‘1’状态时，表示烟道闸板处在该显示栏所对应的粗略开口度位置；该烟道闸板实际粗略开口度显示控制程序分别由11个RS触发器以及11个“或” 门电路所组成，针对烟道闸板的11个粗略开口度显示点，在控制程序中分别用一个RS触发器以及1个“或”门电路来实现对其开口度点的记忆，以实现烟道闸板开口度的分段显示；对于10%开口度、20%开口度、30%开口度、40%开口度、50%开口度、60%开口度、70 %开口度、80 %开口度、90 %开口度，采用烟道闸板所在开口度检测点的检测开关信号作为该开口度所对应的触发器Q端的置位信号，而该开口度左右相邻开口度检测点的检测开关信号作为该开口度所对应的触发器Q端的复位信号；对于0%开口度显示点和100%开口度显示点，采用各自的开口度检测点的检测开关信号作为其开口度所对应的触发器Q端的置位信号；由于它们的相邻开口度检测点只有一个，所以，在控制程序中，两者的开口度显示点所对应的RS触发器Q端的复位只对应一个相邻开口度检测点的检测开关信号，分别为10%开口度检测开关信号和90%开口度检测开关信号。本专利技术采用上述技术方案，使烟道闸板运行稳定、可靠，实际使用效果很好，降低了故障率，减轻了操作工人的劳动量，提高了产品质量。附图说明下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为烟道闸板实际粗略开口度显示控制程序框图。图中标记为1、电机，2、减速机，3、减速机输出轴，4、输出轴摇杆，5、闸板位置控制检测元件，6、 连接摆杆，7、烟道间板摇杆，8、烟道间板摇杆限位挡块，9、烟道间板，10、烟道间板摇杆连接法兰。具体实施例方式下面对照附图，通过对实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本专利技术的专利技术构思、 技术方案有更完整、准确和深入的理解。如图1表达的本专利技术的结构，为一种钢坯加热炉烟道闸板驱动机构，所述的驱动机构设有电机1，所述的烟道间板9的转轴与烟道间板9的板体重合并通过烟道间板9的圆心。该烟道闸板驱动机构上所用的电机为鼠笼式(笼型)异步电动机，可以选用的参数为额定功率0. 75kw，额定转速1390r/min。为了解决在本说明书
技术介绍
部分所述的目前公知技术存在的问题并克服其缺陷，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种钢坯加热炉烟道闸板驱动机构，所述的驱动机构设有电机（１），所述的烟道闸板（９）的转轴与烟道闸板（９）的板体重合并通过烟道闸板（９）的圆心，其特征在于：所述的驱动机构设减速机（２），所述的电机（１）的输出轴与减速机（２）的输入轴连接，所述的减速机（２）上的减速机输出轴（３）上设与其轴线垂直并紧固连接的输出轴摇杆（４）；所述的烟道闸板（９）转轴上设与其轴线垂直并紧固连接的烟道闸板摇杆（７）；所述的减速机输出轴（３）与烟道闸板（９）转轴平行，所述的烟道闸板摇杆（７）和输出轴摇杆（４）通过连接摆杆（６）铰接连接，构成平行双曲柄机构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶光平，徐建平，李龙涛，张利明，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：34