结晶器振动装置制造方法及图纸

结晶器振动装置，包括一个承载结晶器的振动台架，驱动振动台架振动的驱动器，所述振动台架与驱动器之间通过一振动臂连接，其特征在于，所述振动臂为中间铰支的杠杆式振动臂，在振动臂的一侧设置有用于平衡振动装置重力的气弹簧。所述气弹簧管路连接一供气装置，所述气弹簧与供气装置之间还设置有一调节阀，所述调节阀连接一控制模块，所述控制模块连接驱动器。本实用新型专利技术通过平衡气弹簧，可以有效的解决平衡振动装置重力的问题，保持气弹簧的弹力与振动装置重力的平衡，以使伺服电机所输出的功率始终为最小，结构简单，使用方便。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及起振设备，进一步涉及一种连铸机结晶器振动装置，特 别是涉及一种性能改进的电动伺服系统驱动的结晶器振动装置。
技术介绍
在连铸生产中，为了防止结晶器与铸坯粘连并使铸坯沿结晶器内腔向下 运动，需要使结晶器产生上下往复运动。现在大多数都采用马达驱动凸轮方 式使连铸结晶器产生振动，在这种方式中，结晶器正弦振动的频率及其振幅 分别通过调整马达转速以及凸轮的偏心量来预设定。在优化连铸过程时，选 择合适的结晶器振动参数以获得振幅与频率的最佳组合是一条重要的方式。 众所周知的是，当结晶器按正弦方式振动时，其振动参数不可能任意组合， 对此解决的办法是利用一些机械方法，强行使结晶器实现非正弦方式振动。 但是这些机械方法都存在振动参数调整不方便，结晶器会产生侧向振动，部 件易磨损等问题，最终将影响到铸坯质量的提高。能在线调整振幅和波形的连铸机结晶器非正弦振动装置，可以改善保护 渣对结晶器的润滑作用，减小连铸坯和铜壁之间的磨擦阻力，减小坯壳的拉 应力并使拉裂的坯壳得以愈合，减轻铸坯表面的振痕深度使连铸坯的表面质 量得以改善，并有助于拉坯速度的提高。目前能实现上述要求的结晶器非正弦振动装置有两类 一类为液压伺服 系统，由液压伺服油缸、液压伺服阀、液压泵站等组成，其不足之处为系统 庞大，必须附带一个液压泵站，伺服油缸易漏油，造价高。另一类就是电动伺服系统，电动伺服系统主要由伺服电机及滚珠丝杠副 构成，根据连铸生产工艺需求，结晶器振动装置要能提供频率5次/秒、振 程为IO毫米的振动，相对电动伺服系统中的伺服电机及滚珠丝杠副的工况就 是200毫秒内正反换向一次、各转一圈。电动伺服机构所产生的推、拉力要 除满足克服结晶器振动装置运动时所产生的惯性力外还必须克服结晶器振动装置的重力，通常方坯连铸机的结晶器振动装置的重力约3吨。结晶器振动装置的受力分析如下F (拉力)=F (惯性力)+F (重力)另外，根椐伺服电机需快速切换转向的工况特点，电机自身的转动惯量 有所限制，不能太大，也就对电机的功率有所限制，电机的功率越大，电机 白身的转动惯量也就越大，上式中F(拉力)的大小决定了电机功率的大小，要 减小F (拉力)就只能将F (重力)平衡掉，使得F (重力)=0， F (拉力)=F (惯性力)。因 此，对于用电动伺服系统作为驱动器的结晶器振动装置解决平衡振动装置重 力方法的好坏将直接导致这类结晶器振动装置运行的成败。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，克服现有技术中存在的问题，提 供一种能自动平衡振动装置自动的结晶器振动装置。为了解决上述问题本技术的技术方案是这样的结晶器振动装置，包括一个承载结晶器的振动台架，驱动振动台架振动 的驱动器，所述振动台架与驱动器之间通过一振动臂连接，其特征在于，所 述振动臂为中间铰支的杠杆式振动臂，在振动臂的一侧设置有用于平衡振动 装置重力的气弹簧。所述气弹簧管路连接一供气装置，所述气弹簧与供气装置之间还设置有 一调节阀，所述调节阀连接一控制模块，所述控制模块连接驱动器。所述驱动器包括伺服电机，与伺服电机连接的滚珠丝杠，滚珠丝杠通过 连杆与振动臂一端铰接。结晶器振动装置运行时，伺服电机正、反旋转带动滚珠丝杠正、反旋转， 带动振动臂上下运动。电机正转时电动伺服机构对结晶器振动台架产生一个 拉力，电机反转时电动伺服机构对结晶器振动台架产生一个推力，振动臂上 方的气弹簧起着平衡振动台架及结晶器的自重作用。控制模块可以根据结晶 器重力的改变，利用伺服电机的正、反转电流的偏差信号通过比例调节阀来 自动调节气弹簧的弹力，保持气弹簧的弹力与振动装置重力的平衡。有益效果，本技术通过平衡气弹簧，可以有效的解决平衡振动装置重力的问题，保持气弹簧的弹力与振动装置重力的平衡，以使伺服电机所输 出的功率始终为最小，结构简单，使用方便。以下结合附图和具体实施方式来详细说明本技术； 附图说明图1为本技术结晶器振动装置的结构示意具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明 白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。参看图l，本技术方案是这样的，由承载结晶器的振动台架l、驱动 器2、气弹簧3、压力调节阀4和自动控制系统5组成。驱动器2包括伺服电 机，与伺服电机连接的滚珠丝杠21，滚珠丝杠21通过连杆22与振动臂6 — 端铰接。振动臂6的上方装有根据振动台架及结晶器的自重设计选择的气弹 簧3，用瓶装氮气作为气弹簧3的气源，在氮气瓶7的角阀上加装一个压力调 节阀4，压力调节阀4的出口接气弹簧3。自动控制系统5连接并控制气压调 节阀4。结晶器振动装置运行时，伺服电机正、反旋转带动滚珠丝杠正、反旋转， 带动振动臂上下运动。电机正转时电动伺服机构对结晶器振动台架产生一个 拉力，电机反转时电动伺服机构对结晶器振动台架产生一个推力，振动臂上 方的气弹簧起着平衡振动台架及结晶器的自重作用。自动控制系统可以根据 结晶器重力的改变，利用伺服电机的正、反转电流的偏差信号通过比例调节 阀来自动调节气弹簧的弹力，保持气弹簧的弹力与振动装置重力的平衡。依据结晶器振动装置的受力分析F (拉力)=F (惯性力)+F (重力)F (推力)=F (惯性力)一F (重力)如果气弹簧的弹力平衡了振动台架及结晶器的自重力，那么， F (拉力)=F (推力)=F (惯性力)伺服电机正、反转时电动伺服机构对结晶器振动台架产生的拉、推力是相等的，伺服电机正、反转时的转矩也相等，伺服电机正、反转时的电机电流也就相等，即1正一1反=厶1=0。结晶器振动装置运动时自动控制系统中的伺 服电机控制器自动检测电机正、反转电流的差值AI，如果AI^0，则气弹簧 的弹力与振动台架及结晶器的重力不平衡，AI的信号通过自动控制系统的调 节器控制比例调节阀，以增加或降低输入气弹簧的进气压力既增加或降低气 弹簧的弹力，直至气弹簧的弹力与振动台架及结晶器的重力相平衡A》0，上 述调节器过程完成。因此，本结晶器振动装置能根据结晶器重力的改变，如生产钢坯断面的 改变等，更换相应的结晶器后，自动调节气弹簧的弹力，保持气弹簧的弹力 与振动台架及结晶器重力的平衡，以使伺服电机所输出的功率始终为最小。以上显示和描述了本技术的基本原理、主要特征和本技术的优 点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述 实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理，在不脱离本技术 精神和范围的前提下本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都 落入要求保护的本技术范围内。本技术要求保护范围由所附的权利 要求书及其等同物界定。权利要求1.结晶器振动装置，包括一个承载结晶器的振动台架，驱动振动台架振动的驱动器，所述振动台架与驱动器之间通过一振动臂连接，其特征在于，所述振动臂为中间铰支的杠杆式振动臂，在振动臂的一侧设置有用于平衡振动装置重力的气弹簧。2、 根据权利要求1所述的结晶器振动装置，其特征在于，所述气弹簧管 路连接一供气装置，所述气弹簧与供气装置之间还设置有一调节阀，所述调 节阀连接一控制模块，所述控制模块连接驱动器。3、 根据权利要求l所述的结晶器振动装置，其特征在于，所述驱动器包 括伺服电机，与伺本文档来自技高网...

【技术保护点】
结晶器振动装置，包括一个承载结晶器的振动台架，驱动振动台架振动的驱动器，所述振动台架与驱动器之间通过一振动臂连接，其特征在于，所述振动臂为中间铰支的杠杆式振动臂，在振动臂的一侧设置有用于平衡振动装置重力的气弹簧。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方炳侠，
申请(专利权)人：上海亚新连铸技术工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]