板坯连铸机结晶器振动液压装置的设计及计算

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板坯连铸机结晶振动研究

△sin （2πft ） cos ［2πft-△sin （2πft ）］从上面式子中可以看出结晶器的非正弦运动的形式仅用波形偏斜因子一个参数就可以确定。经过波形偏斜因子的调制作用，会使下行运动速度增加，而上行运动速度减小。在非正弦振动系统中，可以通过调节频率、振幅和波形偏斜因子来控制振动波速度和加速度都发生了变形的变化，从而使非正弦运动的位移、化，如图 1 所示。
结晶器振动有两个工艺效果：（1 ）调整保护渣的消耗量改善结晶器的润滑状况；（2 ）促进坯壳愈合，减少振痕深度而改善铸坯表面质量。采用正弦振动，减少振痕和增加保护渣消耗量是相互实践证明结晶器采用非正弦振动，不但可以减少振痕，而矛盾的。且可以提高拉速。振动参数可分为两类： ①是基本参数，包括振幅（s ）、频率 f、波形偏斜率（△ ）； ②是工艺参数，包括负滑脱时间（t）负滑脱时间 s 、率（NSR ）。工艺参数的取值反映振动的工艺效果，是为基本参数的选取提供依据，而基本参数的选取是保证工艺参数的最佳，以在非正弦振动中引入了波形偏斜率的得到最佳的振动工艺效果。定义（参考图 3 ）： △= A ×100％ S0 可见， △ 的引入将结晶器振动分为两部分：结晶器升、降速度与时间发生变化，结晶器上升的频率为 f（ / 1-△ ）；结晶器下降时的频率为 f（ / 2-△ ）。因此，非正弦振动间接地增加了结晶器下降的频率及速度。如果结晶器上升和下降各自仍按其频率以正弦规律变化，则结晶器下降速度可表示为： vm = 2πfs cos （ 2 πf t ） 1-△ 1-△ 负滑脱时间和负滑脱时间率的表达式为：（2 ）（1-△ ）arccos ） Vc ）（1-△ NSR = 2 （ ×100％ π 2πsf （5 ）（4 ）

板坯连铸结晶器振动装置

重工与起重技术 HEAVY INDUSTRIAL ＆ HOISTING MACHINERY
图 3 四偏心轮振动机构 1.电动机 2.万向接头 3.中心减速机 4.分减速机 5.偏心轴 6、7.偏心轮 8.板式弹簧板 9.振动台框架
作，带动上框架上的结晶器进行振动，结晶器振动时的平衡点可以微调。由于工作时油缸的实际振幅很小，振动中平衡点的位置对系统固有频率影响较小，因此可以认为油缸的振动特性直接反应结晶器的振动特性。
4 结论
结晶器振动装置的运动精度对铸坯的表面质量有很大影响。现有技术普遍采用四偏心或四连杆振动机构，只能实现固定正弦曲线振动波形，无法满足铸坯表面质量要求。为提高拉坯速度、提高铸坯表面质量及产量，高频率、小振幅的非正弦振动得到广泛应用。而液压振动式结晶器能够充分满足上述要求，降低了设备备件的更换频率，缩短了设备维护停机时间，延长设备正常运行周期，从而减少维护成本和时间，提高生产效率及产品质量，并能实现振幅和频率的在线调整，在生产不同的钢种和产品时，大大提高了灵活性，是未来结晶器振动装置发展不可替代的趋势。
2. 2 四偏心轮振动机构四偏心轮振动机构做正弦振动。电机带动中心
减速机，通过万向轴带动左右两侧的分减速机，每个减速机各自带动偏心轮，两偏心轮具有同向偏心点，但偏心距不同。结晶器弧线运动是利用两条板式弹簧，两端分别与振动台框架和振动头恰当位置连接实现弧形振动，使振动台只能做弧线摆动，不发生前后移动。由于结晶器振幅不大，两根偏心轴的水平安装不会引起明显的误差，如图 3 所示。四偏心轮振动机构使结晶器振动平稳，适合高频小振幅，降低生产能耗，但其结构较复杂，无法在线调节振幅。 2. 3 液压振动机构
- 14 -
冲击力不大，而且在负滑脱阶段有利于脱模和促进

1600mm不锈钢板坯连铸机结晶器设计

２结构形式及特点
该结晶器采用平行直板式结构，主要生产厚
１０ｍｍ和２０ｍ规格的不锈钢板坯。结晶器铜８０ｍ
１上弹簧座；２一一活塞杆；３防尘环；４～一盖板；５一上拉
杆；６一锁紧螺母；７一底垫；８一球面轴承；９一垫圈；ｌ一Ｏ上压盖；１一下拉杆；１一下弹簧座；１一螺栓；１一下压１２３４
紧力夹紧窄边铜板，既保证有足够的夹紧力，又不
会损坏铜板车身。夹紧装置用液压装置顶开，顶开时活动侧水箱沿着左右支承框架上的左右滑动导向
螺栓向外移动６９ｍ～ｍ，在宽、窄边铜板之间形成
必要的调宽和维修间隙。
窄边部件及足辊主要由窄边本体和窄边足辊组成，窄边本体又由支撑板、压板和铜板组成。铜板的材质与性能同宽边部件中的铜板相同，不同的
可采用更换结晶器或在线停机调宽２方法。种
是为防止调锥度时磨损窄边，在宽向侧面上镀Ｎ。ｉ压板为焊接件结构，它与铜板把合在一起，当铜板磨损需修磨时，可整体更换，当与支承板连接上
盖，调节螺母和止挡插板等组成（图２。见）
固定侧和活动侧冷却水箱用４根拉杆将窄边铜
板夹紧（图３。拉杆一端用螺母压在内弧侧冷见）却水箱的外壁上，另一侧通过蝶形弹簧将外弧冷却水箱压紧。由于蝶形弹簧力是预先设定的，以不所论在调宽或不调宽的浇注过程中都能将窄边紧紧夹住。在调宽结束后，活塞杆后退，前后冷却水箱恢复到蝶形弹簧所设定的夹紧力状态。装配时首先旋转拉杆使轴与活塞杆相联接，并拉紧固定侧水箱和活动侧水箱，使４块铜板之间保持０１ｍ间隙；先锁紧两连杆处的４．ｍ个锁紧螺母和外侧的４组锁紧螺母，然后用内侧的４组螺母分别调节４组球面轴承的轴向间隙并锁紧（保持必须

用于直弧形板坯连铸机的结晶器振动装置的优化设计

顺利的生产需进行经常性的维护工作和准备大量的备件。另
由于振动装置在生产时需连续不断地工作，较高的负荷也导致了大量的能耗，于国家目前倡导的节能方针也相背离口对。
动轨迹成
的要求，振幅为 ±４ｉ的条件下，晶器外弧铜板的水平在ｌＴｍ结偏差应达到小于０１．ｍｍ的工艺要求。综合工艺布置、备制设造和精度要求等因素，最终确定了摆动臂长度为１００ｍｍ，５此时，晶器外弧铜板的水平偏差为００结．ｍｍ。从实际生产情况４来看，铸坯表面完全达到设计要求。（）晶器鞍座上设置了定位块。２结通过转动结晶器上的活
３设计要点
３１针对直弧形连铸机系统的优化设计．
（）满足直弧形连铸机的振动轨迹和铸坯表面质量的１为要求，优化了四连杆中各连杆的长度和传动的杠杆比。振动装置的四连杆部分，被设计成为对边相等的平行四边形式且初始状态为一边水平的矩形，使得关键的结晶器外弧铜板的运
接水系统的冷却水管路和密封圈，实现了结晶器的快速更换。
（）四连杆机构和传动装置之间，计了过载保护装３在设
作者简介：穆学锋（９５）男，Ｅ人，１７一，ｊ京工程师，硕士，机电一体化专业，究方向：研连铸机设备设计。
１全弧形四连杆式结晶器振动装置的不足之处
目前已投产的采用四连杆式结晶器振动装置的连铸机系

毕业设计(论文)-结晶器振动机构设计[管理资料]

摘要四偏心板坯连铸机快台在连续铸钢中有及其重要的作用。

其振动装置用来支撑结晶器，使结晶器上下往复运动，从而使脱模更容易。

本设计主要是针对结晶器振动台振动系统的总体设计，其中包括：总体传动方案的设计以及正弦式振动方式的选择；偏心轴材料的选择，结构设计以及轴上零件的布置和装配方案，偏心轴受力分析和校核；偏心轴上零件，如轴承和键的选用及其校核。

另外，还包括振动系统其它重要零件如销轴及板弹簧的设计等。

如何对偏心轴上偏心距的设计是每个设计者应该考虑的问题。

其中要考虑到不同偏心距对振幅的影响以及振动台是否能实现预定的轨迹。

振动方式为正弦振动，可以通过调整振源机构的振幅来调整结晶器的振幅，在设计偏心轴时，要设计不同振幅所需要的不同偏心距。

振动系统是长期使用的，由于所受的是动载荷，容易受到磨损，会减少其使用寿命。

故在设计的时候，要考虑其使用年限，尤其是转动的部件，如轴承，偏心轴。

关键词：结晶器；振动装置；偏心轴；四偏心轮振动机构；板弹簧AbstractFour quick sets eccentric slab caster acts a very important role in continuous casting. The vibration device is used to support crystallizer，crystallizer is reciprocated up and down，then it makes stripping paper mainly aims at the general design of crystallizer vibration table vibration system，including design of general transmission program and selection of the sinusoid vibration mode；selection of eccentric shaft material，the structure design，arrangement and assembly project of elements on shafts，the force analysis and checking of eccentric shafts；selection and checking of elements on eccentric shafts，such as the bearing and ，design of other important elements of vibration system is included，such as the pin and plate spring and so on.Every designer should consider how to design the eccentric distance of the eccentric shaft，taking into account the impact of different eccentric distance on amplitude and whether vibration table achieves a prescribed vibration mode is the sinusoidal vibration，amplitude of crystallizer is adjusted by rectifying the amplitude of vibration source eccentric shafts，the eccentric distance that different vibration amplitude needs is designed.The vibration system is used for long it bears the dynamic load，it is easy to abrade，and its service life is the service life is considered in the design，especially the rotating components such as bearing and eccentric shaft.Key Words: Crystallizer；Vibration device；Eccentric shaft；Four eccentric wheel vibration mechanism；Plate spring目录1绪论 (1)课题的研究意义和目的 (1)课题的研究意义 (1) (1) (2)结晶器振动概述 (2) (3) (3)结晶器振动装置的发展 (4)结晶器非正弦振动的分类 (5) (5) (5) (6)2结晶器振动台振动系统方案设计 (7) (8) (8) (9) (11)外侧机构参数确定方法 (11)内侧机构参数确定方法 (13) (16) (16)3振动台偏心轴的设计 (17) (17) (17) (17) (18) (18) (19) (19) (25)4偏心轴上零件设计计算 (26)联轴器的选择 (26)轴承的选择及寿命校核 (26)轴承1的选择及其校核 (27)轴承2的选择及其校核 (28)键的选用及校核 (30)本章小结 (30)5偏心轴上零件设计计算 (31)支架处销轴的设计及其校核 (31)销轴外的缓冲器设计及其校核 (32)板弹簧的设计及其校核 (33)本章小结 (36)6 结论与展望 (37)结论 (37)展望 (37)参考文献 (38)致谢 ..................................................... 错误!未定义书签。

板坯连铸机结晶器的设计及计算

油缸卸压后，靠碟形弹簧的压力使窄边夹紧。（６）各种冷却水配管结晶器冷却水及板坯二次冷却喷水配管，通过振
动台上的平面密封使水路自行接通。（７）润滑及液压
３６２０１／ｍｉｎ
５０５１／ｍｉｎ
大连华锐重工集团股份有限公司设计研究院
摘要：通过一系列说明、计算，概述了板坯连铸机结晶器
张梁敬
辛
鑫
的型式、功能特点及设计要点。
关键词：板坯连铸；结晶器；冷却水量；调宽装置；内腔尺寸
板整体拆除刨修。水箱内设有供结晶器冷却用的水冷通道，在与背板贴合的铜板表面上开有水槽，连续铸钢期间与宽面铜板接触的钢水热量通过这些水槽中
流动的冷却水导走。
ｌ概述
结晶器是连铸机中的铸坯成型设备。其作用是
将连续不断地注入其内腔的钢液通过水冷铜壁强制
冷却，导出钢液的热量，使之逐渐凝固成为具有所要求的断面形状和一定坯壳厚度的铸坯，并使这种芯部仍为液相的铸坯连续从结晶器下口拉出，为其在以后的二冷区域内完全凝固创造条件。文章围绕板坯连铸机结晶器型式及功能予以阐述，并针对相关应用进行分析计算。
是通过长螺栓与内、外弧水箱把合的，在发生漏钢事故或安装调整时操作方便。用于冷却铸坯的喷水配管分别安在内、外弧水箱的底部通过喷嘴从两侧冷
却铸坯。
（３）左、右窄边及窄边导向装置左、右窄边铜板与背板把合后通过卡板与螺栓与压板连在一起，冷却水从窄面压板进出。与宽面铜板样，窄边铜板也开有冷却水槽对铜板进行冷却。

板坯连铸机结晶器设计要点分析

为了生产出合格的铸坯，结晶器在设计过程中应满足以下基本要求：
结构紧凑，安装调整方便，能满足快速更换要求。整体结构刚性好，在机械应力和热应力作用下变形小。铜板镀层应具有良好的传热能力和耐磨性能，合理的水缝和螺栓布置，能满足较高的过钢量和铸坯质量的要求。 2． 1 结晶器长度和锥度的确定影响板坯连铸结晶器的长度主要因素有结晶器出口的最小坯壳厚度、浇铸速度和冷却能力等。长度 L 可按下列公式粗略计算：
通过一系列的验算，为回转窑的改造提供了理论依据。
关键词结晶器板坯连铸机设计要点
Design Essentials Analysis about Slab Mould of Continuous Casting Machine
Shi Haiyang
（ Capital Engineering ＆ Research Incorporation Limited，Beijing 100176）
图 1 结晶器铜板温度计算结果冷却水量超过一定值后对冷却效果影响不大。图 1 为某钢厂结晶器铜板温度的计算结果，对比水槽深度 11、15 和水槽深度 13、17，可以知道采用水槽深度 11、15 的铜板表面温度梯度更小，分布更均匀。
结晶器锥度是影响铸坯质量的一个重要因素，不合适的锥度会引起铸坯窄面鼓肚或凹陷，严重时会引起角部纵裂及三角区裂纹。根据不同钢种、不同拉速的连铸机需要设定不同的锥度，才能生产出质量合格的铸坯。 3． 3 足辊和窄面导向装置
理宽窄面铜板间的杂质；浇注中改变宽度规格时可将宽边
业出版社，1990
铜板张开特定小的间隙，在保证不漏钢的前提下改变了铸［2］邹俊苏．连铸结晶器铜板温度场数值模拟研究．钢铁，

板坯连铸结晶器振动装置的改造

板坯连铸结晶器振动装置的改造曲锡辉，张伟，李传涛，李新安，赵立明摘要：针对莱钢3#板坯连铸机结晶器振动装置存在的问题，对其进行改造。

采用液压振动装置来代替四轮偏心式机械振动装置，建立结晶器重量及振动单元模型，应用ANSYS对系统的模态分析及瞬态分析计算。

热试结果表明，采用结晶器液压振动装置，可有效改善铸坯质量。

关键词：板坯连铸，液压振动，机械振动，改造，铸坯质量The Mould Hydraulic Vibration devices Revamping ofSlab CasterQu Xi-hui,Zhang Wei,Li Chuan-tao,Li Xin-an,Zhao Li-ming(Yin Shan Section Steel mill of Lai Wu Iron and Steel Co, Laiwu 271104, Shandong,china；) Abstract: Aimming at existing problem of the mould hydraulic vibration devices of slab caster, hydraulic vibration devices wrer adopted instead of vibratory mechanism with 4-eccentric axies. Creating the model on weight and vibration unit of the mould and Using the commercial software ANSYS, modal and transient analysis of vibratory system were calculated. The results of thermal state experiment showed that adopting the mould hydraulic vibration devices could very effectively improve the slab quality.Key Words:continuous casting of slabs,hydraulic vibration, mechanical vibration, revamping, slab quality.1前言板坯连铸结晶器振动是防止铸坯在凝固过程中与结晶器壁间粘结而出现粘挂拉裂或拉漏事故，结晶器的振动方式及振动参数对拉速和铸坯表面质量有很大的影响[1]。

连铸机结晶器振动装置设计

摘要结晶器是连铸机的心脏部件。

它的主要作用就是对结晶器中的钢水提供快速而且均匀的冷却环境，促使坯壳的快速均匀生长，以形成质量良好的坯壳，保证连铸过程正常而稳定的进行。

在浇注钢水时，若结晶器静止不动，坯壳容易与结晶器内壁产生粘结，这就增大了拉坯时的阻力，导致出现坯壳“拉不动”或者钢水被拉漏事故发生，很难进行浇注。

而当结晶器以一定的规律振动时，这就能使其内壁获得比较良好的润滑条件，从而减少了摩擦阻力又能防止钢水和结晶器内壁的粘结，同时还可以改善铸坯的表面质量，因此结晶器振动装置具有重要的作用。

本文通过对连铸发展历史，以及结晶器振动技术的发展和结晶器振动方式的改进进行了阐述，提出了电液伺服装置驱动，并对其振动规律及工作原理做出了分析。

然后绘制了机械简图，并对其工艺参数和运动参数进行了分析计算，最终完成了本次设计。

本文主要的设计内容包括：1.结晶器振动正弦参数的确定通过负滑脱量、频率和周期、结晶器运动的速度和加速度以及负滑脱时间的计算，来确定铸坯的工艺参数。

2.结晶器振动装置机械计算设计校核了双摇杆机构的主要部分，并根据经验推出机架结构。

3.结晶器振动装置伺服系统的设计计算由系统所需动力选择恰当的液压缸及液压泵。

并对系统的辅助原件进行了计算和选择，同时提出了同步回路电液伺服系统。

4.结晶器振动装置的三维设计关键词：连铸；结晶器；振动装置；振动规律；电液伺服装置AbstractThe mould is the heart part of continuous casting machine. Its main role is to mould the steel in providing rapid and uniform cooling environment, promote the rapid and uniform shell growth, to form a good quality of billet shell, guarantee the normal and stable for continuous casting process. In pouring molten steel in crystallizer, motionless, shell and the mold wall to produce a cohesive, which increases the casting the resistance, led to the emergence of billet shell" sticks" or molten steel is breakout occurs, it is difficult to cast. When the mould in regular vibration, which can make the inner wall is obtained in comparison with good lubrication condition, thereby reducing the friction resistance and can prevent the molten steel and the inner wall of the crystallizer is bonded, but also can improve the surface quality of billet crystallizer vibration device, therefore has an important role.Based on the history and development of continuous casting crystallizer vibration technique, development and improvement of crystallizer vibration mode undertook elaborating, put forward to the electro-hydraulic servo device driver, and the vibration regularity and working principle are analyzed. Then draw the mechanical model, and the process parameters and motion parameters are analyzed and calculated, the final completion of the design.The main design content includes:1.crystallizer vibration sinusoidal parametersThrough the negative slip quantity, frequency and cycle, mold movement velocity and acceleration and negative strip time calculation, to determine the process parameters of casting billet.2.The device of vibration of crystallizer mechanical calculationDesign of the double rocker mechanism the main part, and according to the experience introduction of frame structure.3.The device of vibration of crystallizer of servo system designBy the system the power required by the proper selection of hydraulic cylinder and hydraulic pump. And the system of auxiliary components were calculated and selected, simultaneously proposed synchronous electro-hydraulic servo system.4.dimensional design of crystallizer vibration deviceKey words: continuous casting ；crystallizer ；vibration device; vibration; electro-hydraulic servo device目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1什么是连铸 (1)1.2国内连铸的重要性 (1)1.3中国连铸发展的主要成就 (2)1.4世界连铸技术的发展及我国存在的差距 (3)1.5连铸机振动系统应注意的部分问题 (4)第二章结晶器振动技术 (6)2.1结晶器振动技术发展的历史 (6)2.2连铸机结晶器振动简介 (6)2.3结晶器振动规律的演变 (7)2.4结晶器振动和润滑的关系 (10)第三章结晶器振动方案的选择 (14)3.1本课题研究的目的 (14)3.2课题研究内容 (14)3.3设备发展状况 (15)3.4周边设备简介 (15)3.5技术方案介绍 (15)3.6 振动机构的选择 (19)第四章结晶器正弦振动的参数分析 (22)4.1负滑脱量计算 (22)4.2频率与周期 (22)4.3结晶器的运动速度和加速度 (23)4.4负滑脱时间的确定 (24)第五章结晶器振动装置机械设计 (26)5.1受力分析 (26)5.2强度校核 (27)5.2.1轴Ⅰ的校核 (27)5.2.2轴Ⅱ的校核 (30)5.3轴承校核 (34)第六章结晶器振动装置伺服系统的设计 (35)6.1控制方案 (35)6.2设计计算 (36)6.3液压缸设计计算 (36)6.3.1油缸的设计原则 (36)6.3.2油缸的设计 (37)6.3.3油缸参数计算 (37)6.4泵的选择计算 (39)6.4.1泵的选择计算原则 (39)6.4.2系统流量计算 (39)6.4.3流量计算 (39)6.4.4泵的参数计算 (40)6.5阀的选择计算 (40)6.6辅助元件的选择计算 (42)6.6.1管路 (42)6.6.2蓄能器的选择 (44)6.7油箱的设计计算 (45)6.7.1油箱设计原则 (45)6.7.2油箱参数设计计算 (45)6.7.3油箱容量的计算 (46)6.7.4油箱内工作介质体积估算 (46)6.8系统发热功率计算 (46)6.8.1液压泵的功率损失 (46)6.8.2阀的损失功率 (46)6.8.3管路以及其它功率损失 (47)6.9过滤器的选择 (47)6.10液压工作介质的选取 (48)第七章三维建模 (49)7.1零部件三维设计 (49)7.1.1结晶器振动装置固定台 (49)7.1.2结晶器振动装置活动台 (49)7.1.3连杆1 (50)7.1.4连杆2 (50)7.1.5心轴 (51)7.1.6轴承 (51)7.1.7挡圈 (51)7.1.8轴承端盖 (52)7.1.9阻尼器气囊 (52)7.1.10进水管 (52)7.1.11阻尼器进气管道 (53)7.1.12环状活塞杆头 (53)7.1.13阻尼器支架 (54)7.1.14液压缸 (54)7.2总装配图 (55)总结 (56)致谢 (57)参考文献 (58)第一章绪论1.1什么是连铸连铸即为连续铸钢（英文，Continuous Steel Casting）的简称。

小方坯连铸机结晶器单板簧振动装置机构优化设计

LAB =602.080 LBC = 549.181 LCD = 941.608 LDA = 318.473
结晶器振动的轨迹偏差
AB 杆摆角/上端上振/上端下振/中端上振/中端下振/下端上振/下端下振 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0500 .0107 -.0110 .0043 -.0044 -.0020 .0022 .1000 .0210 -.0224 .0086 -.0089 -.0039 .0046 .1500 .0309 -.0341 .0127 -.0135 -.0055 .0071 .2000 .0405 -.0462 .0168 -.0182 -.0070 .0099 .2500 .0497 -.0586 .0207 -.0229 -.0083 .0128 .3000 .0585 -.0713 .0246 -.0277 -.0094 .0159 .3500 .0670 -.0844 .0283 -.0326 -.0104 .0192 .4000 .0751 -.0979 .0320 -.0376 -.0112 .0227 .4500 .0828 -.1116 .0355 -.0427 -.0118 .0264 .5000 .0901 -.1257 .0390 -.0478 -.0122 .0303 .5500 .0971 -.1402 .0423 -.0530 -.0125 .0343 .6000 .1036 -.1549 .0456 -.0582 -.0126 .0386 .6500 .1098 -.1700 .0487 -.0636 -.0125 .0430 .7000 .1156 -.1854 .0517 -.0689 -.0123 .0477 .7500 .1210 -.2011 .0546 -.0744 -.0119 .0525 .8000 .1260 -.2172 .0574 -.0799 -.0113 .0575 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

板簧式结晶器振动装置设计与改造

・现场经验・板簧式结晶器振动装置设计与改造武铁民①(唐山钢铁公司设计院机械科　063000)摘要　介绍了R 8m 连铸机结晶器振动装置设计过程。

通过分析、计算,把该振动装置简化为四连杆机构进行设计。

结构设计完成后,运用作图法和CAD 技术,对振动装置的轨迹误差进行了计算分析。

得出了设计的轨迹误差合乎要求的结论。

关键词　结晶器　振动装置　设计改造　CAD1　前言板簧式结晶器振动装置在唐钢R 6m 连铸机上广泛应用。

在一炼钢厂易地大修中,为提高拉速,提高产量,采用了R 8m 弧形连铸机。

为此,对结晶器振动装置进行了重新设计。

2　结晶器振动装置的组成结晶器振动装置主要由电机、锥齿轮减速机、安全联轴器、偏心轮、连杆、振动台、板弹簧、连接座等组成。

主要技术参数如下:振动型式正弦曲线运动振幅±2.5～8mm 频率36～300C m in 电机型号YTA 180L -6n =970r m in N =15k W 减速机I =3.22 本设计基本保持原唐钢R 6m 连铸机的主要技术参数,通过偏心机构来保证振幅,恒扭矩电机-减速机提供动力,通过变频器-电机保证了振动频率。

安全联轴器防止过载。

因此,能否提供精确的运动轨迹成为本设计的关键。

3　机构的设计R 8m 连铸机结晶器振动装置仍沿用原R 6m 连铸机的板簧-四连杆结构,此结构在原R 6m 连铸机上运行情况良好,具有结构简单、可靠、轨迹精确、误差小的特点。

由“板簧-四连杆结构”名称可见,这种装置是被简化为四连杆结构来处理的。

图1为弹簧板的变形情况。

图1中AB 为板弹簧,A 为固定端,B 为自由端,B 点受力F 时,B点变形到B 1点,当B 点在垂直方向变形为S 时,其在水平方向上变形为X 。

应用材料力学原理可知:弧长A B 1=l 、板簧曲线方程y =F ×x 2×(3×l -x ) (6E I )、挠度公式f b =F ×l 33E I (见《材料力学》,式中x 为坐标值,与式(1)中X 不同),可推出(过程从略)X 与S 的关系为:X =3S 25L (1)A B 的杆长变为A B 1,则:A B 1=((L -X )2+S 2)0.5即:由于A B 杆的弹性变形,A B 1与A B之间的偏差为:∃=L -A B 1图1　板簧的变形情况示意图在本例中,最大振幅为8mm ,L =790mm ,则:X =010486mm ,∃=0100810mm 。

连铸机结晶器液压振动控制技术

统、人机界面、现场操作终端和数据采集分析系统，控制
系统网络结构如图１所示。
同步和液压缸的动态压力补偿。位置控制器采用变参数的ＰＩ控制器。位置闭环将控制量输出给伺服阀，伺服阀通过
阀芯开度的变化调节液压缸升降的速度，最终控制结晶器
ＡＯｌＡＯｌＡＯＩＡＥＮＣｌＡＥＮＣｌＡ缸上有位移传感器和压力传感器，分别反馈位置和压力的信号。振动工艺模型根据生产的钢种
将工艺参数下发给波形发生器，波形发生器根据设定参数输出振动设定曲线。在进行位置控制时，将波形给定和实际的位置反馈送人位置控制闭环计算，并考虑双缸的位置
宅之设计
连铸机结晶器液压振动控制技术
徐祉娟，岳洪亮
（中冶赛迪电气技术有限公司，重庆４０１１２２）
［摘要］以宝钢湛江２３００ｍｍ双流板坯连铸机的液压振动装置为背景，介绍该装置的系统架构、控制原理和关键控制
馘 — 阀广１Ｌ＿Ｊｌ传压感力器１ＬＩ一＿Ｊｌ — 阀Ｔ２ — Ｌ＿Ｊｌ传压感力器２Ｕｌｌ
图１控制系统网络结构图
波形生成、位置控制和压力补偿等。
３．１振动工艺模型
在板坯连铸实际生产过程中，拉坯速度通常是随着工
２控制原理
结晶器振动装置由控制系统、振动机构和液压系统组

包钢CSP板坯连铸机结晶器液压振动控制

次是振动频率、幅值、动特性可以随生产情况自由振调整；再则是对应于不同的钢种可以设定多条曲线，
集成有伺服阀、力传感器和位置传感器的液压
压缸是液压振动的核心设备，直安装在平衡四连垂
杆机构下面，、左右两侧各一个。伺服装置直接安装
１２液压系统和蓄能站．
每一个结晶器振动台都配置一个液压站和一个蓄能站，证液压振动台的工作压力稳定可靠。保
１３液压驱动设备．
振动控制技术，造后取得了明显的效果。比较而改
言，首先是采用液压缸减少传动机构，护方便；维其
（ＳｌｎｏｔｌｎｎＣ．ｔ．ＢｏｕＳｅＧｏｐ）Ｃｒ．Ｂｏｕ０４１，ｅＭｏｇｏ，ｈｎ）ＣＰＰａｔｆＳｅＵｉｏＬｄｏａｔｔｌ（ｒｕｅｏｆｏｅｏ，ａｔ１００ＮｉｎｇｌＣｉｐｏａ
第３第６４卷期２００８年ｌ２月
包ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
钢
科
技
Ｖｄ．４，３Ｎｏ．６Ｄｅｅｅ，Ｏ８ｃｍｂｒ２０
Ｓｉｃｃｎｅ＆ＴｃｎｌｙｏａｔｔｌＧｏｐｏｐｒｔｎｅｅｈｏｇｆｏｕＳｅ（ｒ）ＣｒａｏｏＢｏｅｕｏｉ
包钢ＣＰ板坯连铸机结晶器液压振动控制Ｓ
杨文玉，小鹅，长志齐于
（内蒙古包钢钢联股份有限公司薄板坯连铸连轧厂，内蒙古包头０４１）１００

连铸机结晶器振动装置

液压伺服驱动式铸坯结晶器振动装置设计摘要结晶器振动装置是连铸中的关键设备,其振动形式、控制方式以及在线监测与调整,对连铸质量具有重要影响。

因此,研究连铸结晶器振动装置及控制技术具有重要的现实意义。

本文通过对连铸机结晶器技术发展及结晶器振动方式演变的阐述，提出了电液伺服驱动，并对其振动形式及其工作原理进行了实质性的分析。

然后绘制了机构简图，并对其运动参数及工艺参数进行了分析计算！最后通过校核、机构的仿真分析完成了本次设计！关键词：连铸机；结晶器；正弦振动；电液伺服控制；振动装置Desigh of the hydraulic pressure servo actuation type casts the semifinished product crystallizer shake-out equipmentAbstractThe crystallizer shake-out equipment is in the continuous casting key equipment, its vibration form, the control mode as well as the online monitor and the adjustment, have the material effect to the continuous casting quality. Therefore, the research continuous casting crystallizer shake-out equipment and the control technology have the vital practical significance. This article through the elaboration which evolves to the continue caster crystallizer technological development and the crystallizer vibration way, proposed the battery solution servo actuates, and has carried on the substantive analysis to its vibration form and the principle of work. Then has drawn up the organization diagram, and has carried on the analysis computation to its parameter of movement and the technological parameter! Finally through the examination, the organization simulation analysis has completed this design!Keywords: mould; sinusoidal oscillation; electro-hydraulic;目录摘要 (I)Abstract (II)目录.............................................................................................................................. I II 第二章.结晶器振动技术.. (1)2.1结晶器振动技术发展的历史 (1)2.2 连铸机结晶器振动简介 (1)2.3结晶器振动规律的演变 (2)2.4结晶器振动和润滑的关系............................................. 错误！未定义书签。

板坯结晶器振动技术研发

板坯结晶器振动技术研发可行性研究报告（提纲）（一）项目摘要第一钢轧总厂板坯连铸机结晶器振动装置是采用齿轮箱带偏心轮作为振动装置动力源的机械振动，现可将机械振动方式改造成数字伺服电动缸振动方式，从而达到振动台平稳振动、减小维护量的效果，为高速、高效连铸提供必要的条件。

（二）项目立项的意义和必要性（关键技术及创新点）数字伺服电动缸非正弦振动采用独特的导向和定位方式，淘汰四连杆、四偏心和全板簧等较重设备，使结晶器进一步瘦身，能轻松实现结晶器的高频小振幅振动，该系统利用了目前成熟先进的计算机技术和大功率数字交流伺服控制技术，系统完全由计算机软件产生控制结晶器振动的波形曲线（正弦或非正弦的），并按照工艺要求通过对RAM优化函数各个变量取值，结合拉速精确地控制结晶器上下振动,使振动波形保持精确的频率、振幅、负滑脱时间、正滑脱时间、及波形偏斜率等，最终得到满足工艺需求的结晶器振动轨迹。

该系统具有以下特点：1)提高振动台的平稳性：四个电动缸布置在振动台的四个角，采用6组缓冲装置缓冲振动装置的负荷，双层板簧作为振动装置的导向。

同步运动实现结晶器振动，可以实现仿弧或直弧振动。

由于采用四个缸支撑作为振动装置且同步运动，所以非常平稳。

系统直接由电信号控制，光纤信号传输，响应速度快，控制精度高，由一个运动控制模快同时控制四个缸同步运动，相位差小于0.8°。

2)减少设备维护量：机械式的振动系统是靠偏心轮的转动推动连杆，连杆带着振动台振动，偏心轮每转一圈都有一次冲击，也产生一次使振动台和结晶器偏摆的力，且力传送环节多路径长；电动非正弦振动系统是由数字伺服电机带动滚珠丝杠转动，再带动电动缸上下运动，这种运动第一没有间隙，精度高，第二没有冲击，磨损很少。

系统全数字化，模块化，安装方便，维护简单，故障率低。

3)改善铸坯表面质量：采用非正弦振动，可以在线调整振频、振幅、偏斜率等参数，实现高频、低振幅振动，并改善结晶器的润滑条件，使铸坯振痕变浅，达到改善铸坯表面质量的目的。