连铸各种振动装置的优缺点比较

二连铸车间三台连铸机振动装置差异和优缺点

摘要:

结晶器振动装置是连铸机的重要设备之一，其主要作用是防止钢水与铜管内壁的粘结，改善铸坯的表面质量，当粘结发生时，则通过振动强制脱模，消除粘结；振动装置即是带动结晶器产生脱模所需的机械振动，本文通过对首钢水钢二炼钢厂的三台连铸机振动装置差异及优缺点的分析比较，充分了解各台铸机振动装置性能，做到心中有数，以便在以后的生产中趋利避害，对生产起到一定的指导和参考作用。

关键词：结晶器振动装置正弦振动非正弦振动四连杆镭目非正弦大扭矩直驱电机

目录

摘要 (2)

1、二连铸3台连铸机振动装置概况 (4)

1.1 1#连铸机振动装置概况 (4)

1.1.1 技术参数 (4)

1.1.2 振动装置结构 (4)

1.1.3 振动装置工作原理 (4)

1.2 2#连铸机振动装置概况 (5)

1.2.1 技术参数 (5)

1.2.2 振动装置结构 (5)

1.2.3 振动装置工作原理 (6)

1.3 3#连铸机振动装置概况 (6)

1.3.1 技术参数 (6)

1.3.2 振动装置结构.............................., (7)

1.3.3 振动装置工作原理 (7)

2、3台连铸机振动装置的差异及优缺点比较 (8)

2.1 振动波形 (8)

2.2 振动特点 (8)

2.2.1 1#机振动特点 (8)

2.2.2 2#机振动特点 (10)

2.2.3 3#机振动特点 (11)

3、结论 (13)

3.1 3台连铸机振动装置的差异 (13)

3.2 3台连铸机振动装置的优缺点 (13)

1、二连铸3台连铸机振动装置概况

1.1 1#连铸机振动装置概况：

1.1.1 技术参数：

振动曲线：正弦

电机：YTSP160M-4-B3

功率：11KW,转速：1440r/min

频率：64-300cpm（圈/每分钟）

振幅：±3mm、±4mm

减速机：锥包络蜗轮减速机

速比：7.75 [1]

1.1.2 振动装置结构：

1#连铸机振动装置为四连杆机构，振动机构为内弧布置，主要由交流电动机、减速机、偏心轮、连杆、振动臂、导向臂和振动台几大部分组成，这种装置的最大优点是将传动装置移到二冷室之外，振动机构为板簧四连杆，振动台不直接受连杆传动，而是把振动臂一端延长，形成传动臂，显然机构得到了进一步简化，电动机减速器的工作环境条件得到了大幅度改善。

1.1.3 振动装置工作原理：

1#连铸机振动装置采用变频器进行交流变频调速产生正弦振动，再用偏心机构将圆周运动转换成上下振动，带动连杆机构驱动振动台，通过调节偏心机构的偏心距调整振幅，就像汽车调档一样，不过此偏心机构只有两个振幅档可以调，分别为±3mm和±4mm，且只能

在铸机停浇后才能进行调节。

1.2 2#连铸机振动装置概况：

1.2.1 技术参数：

振幅：0-10mm在线可调[1]

振动频率：0-300cpm在线可调；偏斜率：0-40%可调

振动波形：正弦或非正弦曲线；振动的纵向偏差：≤±0.1mm

振动的横向偏差：≤±0.1mm 振幅偏差：全行程偏差≤±0.15mm 1.2.2 振动装置结构

2#连铸机振动装置机构如下图所示：（图1）

1、电动缸：振动台的动力源部分；

2、摇臂：结晶器与电动缸的连接部分；

3、拉簧/压簧：位于电动缸侧，用来平衡结晶器重力；

4、板簧：位于结晶器的下方，用来导向防偏摆；

5、振动台框架：振动台的主体部分；

6、电动缸上下支座：固定电动缸；

7、稀油站：高位油箱（油位计）、低位油箱（油位计、温度计、压力计、主油泵、备用泵、加热器）、电动缸回油管、回油主管道。

1.2.3 振动装置工作原理：

2#振动装置为镭目非正弦振动机构，镭目结晶器非正弦振动系统利用了目前成熟先进的计算机技术与大功率数字伺服电动缸，其组合应用是数字技术应用发展的必然结果。系统由微计算机计算产生结晶器振动的波形曲线（正弦或非正弦的），按要求将控制量同步送到各电机驱动器，由驱动器去驱动装在振动框架上的大功率数字电动缸，通过控制大功率数字电动缸的运行，使结晶器作相应的运动，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。镭目结晶器非正弦振动系统可克服由于结晶器偏振共振对拉速的限制，提高铸机拉速，大大降低由振动装置引起的漏钢事故，同时还可提高铸坯的质量。

1.3 3#连铸机振动装置概况：

1.3.1 技术参数：

浇铸半径：R=10米振动形式：半板簧钢板

振幅：0-10mm可调大小振动频率：0-400cpm可在线调节大小振动方式：正弦或非正弦

大扭矩电动机：GZ61630-16WE62-J2E-b Z46

电机功率：16.2KW 380VAC 偏斜率：0-40%可调[1]

1.3.2 振动装置结构：

3#机振动装置通过对振动臂的优化，将板簧应用到振动系统中，同时用一台直驱电机代替原有电机及齿轮减速箱，设备运行非常可靠，维护简单，振动平稳，输出扭矩大，抗冲击力强，有较大的承载能力，维护简单方便，与1#机相比，振动框架和连杆基本没多大差异。

1.3.3 振动装置工作原理：

3#机同1#机一样，振动装置也为短臂四连杆机构，但是，它引进大扭矩直驱同步电机，采用全新的振动驱动技术，先进的数学模型，实现正弦和各种非正弦曲线的在线、无缝；平滑切换，采用先进的控制算法，控制曲线更加平滑，在确保负滑脱的同时能够在高拉情况下有效降低振动次数，针对不同钢种可以产生相应的振动曲线；

像1#机那样的传统的变频器无法实现非正弦模型和先进的工艺算法，这是因为：

a、变频器控制只能控制速度，并且是开环控制，无法实现精确的位置定位

b、普通的CPU程序运行速度慢，执行时间大于10ms，无法保证动态控制精度要求。

c、普通CPU不支持高级语言，无法实现复杂的数学模型

而全新的大扭矩直驱同步电机利用先进的数字计算控制程序和函数