连铸机结晶器振动装置导向板的计算验证

连铸机结晶器振动装置导向板的计算验证

作者：张锡玉

来源：《中国新技术新产品》2014年第13期

摘要：本文介绍了连铸机结晶器振动装置导向板的计算验证。运用材料力学的理论及方法，将振动装置导向板简化为二次超静定问题，计算导向板内部应力，判断已选材料的强度是否满足要求。

关键词：连铸；结晶器振动装置；导向板

中图分类号：TF34 文献标识码：A

1 前言

连铸设备是决定炼钢厂产能及质量的最关键因素之一。结晶器振动装置又是连铸设备中的关键设备之一。现在使用的连铸机大部分用的是液压振动。使用液压振动装置来支撑结晶器，有助于在整个浇铸过程中使结晶器精确定位。方便调整振动振幅，频率及负滑脱率等。

2 振动装置结构及功能

液压振动装置由振动底座、结晶器振动台、振动驱动装置、振动导向装置组成。底座是焊接箱式结构，用于支撑结晶器台导向、振动驱动、结晶器台和结晶器。底座被放在振动装置基础框架上，并且通过定位销自动按照铸流导向定位。结晶器振动台和底座之间装有平衡重量的螺旋弹簧。结晶器的振动运动由驱动液压缸来产生。振动驱动装置是由两个固定在底座上的液压缸组成，液压缸由伺服阀和控制装置进行同步控制。

振动导向装置包括板式弹簧和夹紧板。它们布置在底座和结晶器平台的横向侧，用于结晶器平台和结晶器的垂直导向。每个板式弹簧的两个纵向端固定在底座上，板式弹簧的中部用螺栓固定在结晶器振动平台上，当发生振动时，板式弹簧对结晶器平台在板簧铅垂方向进行导向。

3 计算过程

振动装置导向板的质量对振动曲线有很大的影响。因此，如何选择振动装置导向板是连铸设备设计的一个很重要的工作。下面以液压振动装置的导向板为例，说明一下选用材料强度的计算方法。

首先将结晶器振动装置简化成如图1模型。

由材料力学知识可知，这是一个二次超静定问题，解除右端约束，以反力和代之，见图2超静定结构图。

选择静定基如图3静定基。正则方程为：

（其中表示C点所在截面离轴心的最大距离；

表示杆件的抗弯模量）

计算出来C点的最大主应力σ跟材料Q235A的屈服极限[σ]相比较，，则证明材料强度满足要求。

参考文献

[1]蔡开科.连铸结晶器[M].冶金工业出版社.

[2]卢盛意.连铸坯质量研究[M].冶金工业出版社.

[3]刘鸿文.材料力学[M].高等教育出版社.