连续铸造设备中的铸型振动装置制造方法及图纸

在利用电动液压步进缸、通过连机机构使铸型振动的振动装置中，向步进缸的驱动装置输出驱动信号时，将铸型的实际加速度反馈到铸型的目标波形信号中，同时还加上消除步进缸的动作滞后及连杆机构等的弹性形变引起的信号传递滞后用的补偿信号，进行前馈补偿。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及连续铸造时使铸型进行规定的振动用的铸型振动装置。在连续铸造设备中的铸型是利用振动装置施加振动的。已知的这种振动装置有特开昭63-63562号公报中发表的振动装置。在这种振动装置中，铸型是通过四边环框及连杆支持在垂直面以内，使其可以升降；在该连杆的前端连接着使铸型振动用的液压缸。在向该液压缸供给液压的液压回路中，装有伺服阀及控制该伺服阀用的控制电路。在该控制电路中，利用传感器分别检测液压缸的缸杆位置及铸型的加速度。将这些检测到的检测值进行反馈，以便使铸型的振动呈规定的振动波形，以改善振动传递特性。必须改善振动传递特性的理由如下。即近来为了提高由连续铸造制成的铸件的表面质量，正在试图在铸型上产生使铸型上升慢、但下降快的锯齿形的振动波形。在这种锯齿形的非正弦波形中含有2次、3次等高次谐波成分。而且在某些振动条件下，由于支持铸型整体的连杆等机械支撑结构部件发生共振，从而使高次谐波成分不能形成规定的振动波形。因此，改善振动传递特性就是为了要防止上述现象的产生。可是，如果采用上述结构，检测出液压缸的缸杆位置及铸型本身的加速度，并将这些检测值进行反馈，以便得到规定的振动波形。但是由于控制对象复杂，传感器的安装位置受到限制，所以存在难以获得规定振动波形的问题。另外，在连续铸造设备中，由于环境条件差，传感器容易出故障。因此在传感器出现故障时，会使液压缸快速运行，因此必须停止振动，即必须停止铸造，于是会产生回炉、报废等问题，造成浪费。因此本专利技术的目的是使铸型振动精度高，同时，即使传感器出现故障时也能继续对铸型进行控制。为了达到这一目的，本专利技术的第一个铸型振动装置设有以机械方式支撑铸型用的支撑结构体、通过该支撑结构体对铸型施加振动的液压缸、通过液压回路向该液压缸供给工作油的液压装置、以及向上述液压缸的驱动部分输出驱动信号用的控制装置。在这种铸型振动装置中，上述液压缸是采用电动液压步进液压缸。上述控制装置由下述部分构成目标波形信号发生器，用来产生铸型的目标波形信号；机械系统补偿信号发生器，用来将机械系统补偿波形信号通过加法运算加到从目标波形信号发生器输出的目标波形信号上，该机械系统补偿波形信号是用来消除由于支撑结构体的弹性形变产生的运动传递滞后现象的；液压系统补偿信号发生器，用来将步进液压缸补偿波形信号通过加法运算加到从机械系统补偿信号发生器输出的波形信号上，而该步进液压缸补偿波形信号则是用来改善由于上述电动液压步进缸的动作滞后产生的波形失真之用的；还有反馈信号发生器，用来输入来自检测上述铸型的位移状态的位移状态检测器的位移状态信号后，计算出该位移状态信号与从上述目标波形信号发生器求出的目标位移状态信号之差，并将该算得的偏差信号加到从上述机械系统补偿信号发生部分输出的波形信号上。本专利技术的第二个铸型振动装置设有以机械方式支撑铸型的支撑结构体、通过该支撑结构体将振动施加到铸型上的液压缸、通过液压回路向该液压缸供给工作油的液压装置，以及向上述液压缸的驱动器输出驱动信号用的控制装置。在该铸型振动装置中，上述液压缸是使用电动液压步进缸。该控制装置由下述部分构成目标波形信号发生器，用来产生铸型的目标波形信号；机械系统补偿信号发生器，用来将机械系统补偿波形信号经过加法运算加到从该目标波形信号发生器输出的目标波形信号上，以便消除由于上述支撑结构体的弹性形变产生的运动传递滞后现象；液压系统补偿信号发生器，用来将步进液压缸补偿波形信号加到从该机械系统补偿信号发生部分输出的波形信号上，以便改善由于上述电动液压步进缸的动作滞后而产生的波形失真；还有反馈信号发生器，用来输入来自检测上述铸型位移状态的位移状态检测器的位移状态信号后，算出该位移状态信号与从上述目标波形信号发生器得到的目标位移状态信号之差，并将该算出的偏差信号经过加法运算加到从目标波形信号发生器输出的目标波形信号上。本专利技术的第3个铸型振动装置设有以机械方式支撑铸型的支撑结构体、通过该支撑结构体将振动施加到铸型上的液压缸、通过液压回路向该液压缸供给工作油的液压装置、以及向上述液压缸的驱动部分输出驱动信号用的控制装置。在该铸型振动装置中所用的上述液压缸是电动液压步进缸。该控制装置由下述部分构成目标波形信号发生器，用来产生铸型目标波形信号；机械系统补偿信号发生器，用来将机械系统补偿波形信号加到从该目标波形信号发生器输出的目标波形信号上，以便消除由于上述支撑结构体的弹性形变产生的运动传递滞后；液压系统补偿信号发生器，用来将步进液压缸补偿波形信号加到从该机械系统补偿信号发生部分输出的波形信号上，以便改善由于上述电动液压步进缸的动作滞后产生的波形失真；以及反馈信号发生器，用来输入来自检测上述铸型位置的位置检测器的位置信号后，算出该位置信号与从上述目标波形信号发生部分得到的目标位置信号之差，并将该算出的偏差信号加到从上述机械系统补偿信号发生部分输出的波形信号上。本专利技术的第4个铸型振动装置设有以机械方式支撑铸型用的支撑结构体、通过该支撑结构体将振动施加到铸型上的液压缸、通过液压回路向该液压缸供给工作油的液压装置、以及向上述液压缸的驱动部分输出驱动信号用的控制装置。在该铸型振动装置中，上述液压缸是采用电动液压步进缸。该控制装置由下述部分构成目标波形信号发生器，用来产生铸型的目标波形信号；机械系统补偿信号发生部分，用来将机械系统补偿波形信号通过加法运算，加到从该目标波形信号发生器输出的目标波形信号上以便消除由于上述支撑结构体的弹性形变产生的运动传递滞后；液压系统补偿波型信号发生器，用来将步进液压缸补偿波型信号加到从该机械系统补偿信号发生器输出的波形信号上，以便改善由于上述电动液压步进缸的动作滞后产生的波形失真；以及反馈信号发生器，用来输入来自检测上述铸型的位置的位置检测器的位置信号后，算出该位置信号与从上述目标波形信号发生器得到的目标位置信号之差，并将该算出的偏差信号，通过加法运算，加到从上述目标波形信号发生器输出的目标波形信号上。如果采用上述的各种结构，则通过支承结构体，由电动液压步进缸将规定的振动波形即目标波形加给铸型时，采用加补偿信号的前馈补偿方式，这些补偿信号是用来消除由于支承结构体的弹性形变产生的运动传递滞后的被偿信号，以及用来改善电动液压步进缸的动作滞后的补偿信号，而且由于同时采用反馈控制来修正铸型的实际振动波形与目标波形信号或与从机械系统补偿信号发生器输出的波形信号之差，所以能实时修正铸型的实际振动波形的偏差。从而能进行抗干扰强且精度非常高的控制。另外，在反馈控制中，由于将铸型的位移状态、位置或它们的组合加以反馈，因此，例如，除了检测铸型的位移状态等之外，与反馈作为铸型振动用的驱动装置的液压缸的缸杆位置，或反馈电动液压步进缸的缸杆位置及其驱动用的伺服马达的旋转位置等时相比较，容易进行噪声等的信号处理。而且即使在传感器出现故障，反馈控制功能受到影响时，只需通过前馈补偿，就能继续进行铸型的振动控制。本专利技术的第5至第8种铸型振动装置是在上述第1至第4种铸型振动装置中，用电动液压伺服缸替代电动液压步进马达。这时具有与第1至第4种铸型振动装置同样作用的效果。本专利技术的第9种铸型振动装置设有以机械方式支撑铸型的支撑结构体、通过该支撑结构体将振动加到铸型上的液压缸、通过液压回路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续铸造设备中的铸型振动装置，设有以机械方式支撑铸型用的支撑结构体、通过该支撑结构体将振动施加到铸型上之用的液压缸、通过液压回路向该液压缸供给工作油的液压装置、以及向上述液压缸的驱动部分输出驱动信号用的控制装置，在该铸型振动装置中，以电动液压步进缸作为上述液压缸使用，上述控制装置由下述各部分构成：目标波形信号发生器，用来发生铸型的目标波形信号；机械系统补偿信号发生器，用来将消除由于上述支撑结构体的弹性形变所引起的运动传递滞后用的机械系统补偿波形信号，通过加法计算，加到由目标波形信号发生器输出的目标波形信号中；液压系统补偿信号发生器，用来将改善由于电动液压步进缸的动作滞后所引起的波形失真用的步进缸补偿波形信号，通过加法运算，加到来自机械系统补偿信号发生器的波形信号上；还有反馈信号发生器，经过输入来自检测铸型位移状态的位移状态检测器的位移状态信号，通过减法运算，求出该位移状态信号与来自目标波形信号发生器的目标位移状态信号之间的差值，再将减得的该偏差信号通过加法运算，加到从机械系统补偿信号发生器输出的波形信号中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：青木正人，奥村重温，铃木基光，千木良晓司，冈田利幸，佐佐木加津也，中村阳一郎，齐藤英树，
申请(专利权)人：日立造船株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]