专利名称：控制设备在容装金属熔液容器出口处的闭锁机构的促动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种用于控制设置在容装金属熔液容器出口处的闭锁机构的促动装置，其中，一个可拆卸地固定在容器上的活塞/油缸组件上带有一个阀体，该活塞/油缸组件通过一个连杆控制闭锁机构，所述阀体是由一个调节阀及一个用于手动操作闭锁机构时用的短路阀构成的。
在DE A13135048中公开了一种用于调节在连续铸造结晶器型中充满的金属熔液液面高度的调节装置，其中，作为闭锁机构的柱塞是通过一个伺服油缸来调整的。柱塞或由一个与之连接的伺服阀促动或在转接到短路阀的状态下手动操纵柱塞。伺服阀和短路阀可作为一个构件固定连接到具有差动结构的伺服油缸上。尽管这种差动油缸也有短路结构，但在有些情况下、例如使用在用柱塞作为闭锁机构的配液槽上时效果就不太理想。这是因为差动油缸上与短路相关的油缸布置在空间比例上可能会产生一些问题。这样一种差动油缸的缺点是，油缸上由活塞分开的两腔室的横截面尺寸不等。所以，一方面，伺服油缸的控制比较复杂，另一方面，在短路时从一个腔室经压力介质传输通路输送到另一腔室中的压力介质可能过多，这样就需要使较大的腔室中的部分介质回流到压力介质收集容器中。如上所述，伺服阀及短路阀可作为一个组件与伺服油缸固定连接，这样会加重伺服油缸的重量。这是人们所不希望的，因为在打开容装金属熔液的容器时必须取下油缸。
本发明的任务在于从结构上改进这种已知的促动装置，以获得良好的调节功能并保证在需要手动操作闭锁机构而使油缸短路时可获得良好的特性。此外，活塞/油缸组件的重量尽可能轻。
本发明的技术解决方案是，将活塞/油缸组件制成等行程油缸，该油缸包括一个构成使活塞在其中滑动的工作腔室的油缸及一个与上述油缸连接并包括阀体的油缸。由于活塞/油缸组件采用等行程油缸，所以在控制方面、特别是在由活塞分开的两腔室短路时具有明显的优点。这是因为，此时，随着活塞的移动，在一个腔室中增加的容积总是等于另一腔室内减少的容积。
该油缸最好构成一个阀体并且在安装于油缸内的活塞杆上有一个推杆行程传感器，同时，相对于活塞与该活塞杆处于异侧的另一活塞杆与用于推动闭锁元件移动的连杆连接。由此使促动装置的结构最紧凑，而且操作十分简单，并可精确地调整铸模中的液面高度。
两油缸最好都用铝制成，以减轻活塞/油缸的总体重量，从而使这个在钢厂里经常需要从容器上取下的组件的重量不超过用手即可举起的最大重量。
以下将参照附图详细介绍本发明的实施例及其优点。
图1为一示意图，其中表示了按照本发明设计的用于控制设置在金属熔液配液槽中的柱塞式闭锁机构的促动装置;
图2为活塞/油缸组件及与之制成一体的阀体的纵向剖视图;
图3为控制活塞/油缸组件的阀门装置的液压图;
图4为另一种控制活塞/油缸组件的阀门装置的液压图;
图5为闭锁机构的自动控制装置的示意图。
图1所示的是一个用于控制金属熔液15从容器10中排出量的控制装置，该装置的结构本身是已知的。其中，容器10最好采用所谓配液槽结构。金属熔液15从该配液槽上的出液口14流入一个连续铸造结晶器(图中未示)中。在工作时，该结晶器中必须保持恒定的熔液液面高度。该高度是由设置在容器10上的柱塞20来控制的。该柱塞被用作一个可调节金属熔液排出量的闭锁机构。栓塞20由一个可拆卸地固定在容器10中的促动装置30操纵，该促动装置上有一个连杆16，通过人力扳动杠杆12或通过活塞/油缸组件自动控制，而使该连杆上、下移动。为此，在连杆16上连接有一个推杆32，该推杆可在安装在壳体36中的轴承34的中上下移动。推杆32的下端与用于手动操纵的杠杆12铰链连接并通过一个与推杆啮合的连接件35与活塞/油缸组件40的活塞杆42连接。活塞/油缸组件在另一端则通过连接件44与促动装置30的壳体36可拆卸地连接(图中没有表示连接的具体结构)。图2表示了本发明的活塞/油缸组件40。该组件基本上是由一个两分式油缸、一个在油缸中导向移动并有两活塞杆42、42'的活塞45、一个阀体50及一个传感器60组成的。两分式油缸是由一个油缸46及一个由油缸46延伸的油缸48构成的。活塞45及活塞杆42在油缸46中导向移动而活塞杆42'则延伸到油缸48中。油缸48同时还构成阀体并且其中安有一个与上述活塞杆42'同轴的传感器60。本发明的要点在于，活塞/油缸组件40采用的是等行程油缸形式，活塞45的两侧各有一个直径相同的活塞杆42、42'。一个设置在活塞件46中的导向衬套46'为活塞杆提供密封导向，从而在活塞杆纵向移动的过程中，在活塞两侧形成两个体积变化量相同的腔室。这样就构成了一个工作腔室49，活塞45即在此腔室中几乎无间隙地纵向移动。本发明的另一特征是，油缸46及与之可拆卸地连接的油缸48都是由铝制成的并且其与活塞接触的内表面均通过已知的方法被硬化，以免油缸过早损坏。工作腔室49本ug身又由活塞分成两个腔室。在腔室的端侧分别设置有通路51、52。通路51、52与油缸制成一体并一直延伸到油缸48处。通路由该处与阀门连通。与液压缸件48一体的推杆行程传感器60上有一个测量活塞61，该活塞插进活塞杆42'上的孔中。该测量活塞以已知的方式通过电信号显示出活塞杆42'及活塞45在油缸中的各个位置。油缸48的横截面最好是方形或矩形。这样，阀门可紧贴在由此产生的平面上，并且不需要采用特殊的手段即可固定在其支撑面上。
与腔室49连通的通路51、52的出口51'、52'与调节阀55连通。调节阀55设置在图中所示的一个保护壳体中，该阀用于控制活塞45的运动。调节阀55与行程测量传感器56连接，该传感器可测出活塞在各个位置上的时间。此外，在通路51、52上还设置有与图面垂直的出口57、58，该排液口也与油缸48制成一体并与限制腔室内压力的限压阀连通。在油缸48中还设有与通路51、52连通的通路出口66、67。该出口经由调节阀55与一个压力生成机构或压力收集、储存容器连通。由于油缸48是由铝或类似轻金属制成的，而且上述通路及阀体与该油缸完全是一体的，所以这种方案明显优于已有方案，即、活塞/油缸组件整体重量轻、结构紧凑及外形尺寸小。由于油缸48同时还是等行程油缸的一个部件，因而可以用一个部件实现多项功能。
从图3所示的液压图中，可以看出各个阀是与活塞/油缸组件40共同作用的。调节阀55是一个四位四通阀，该阀与一个传感器56固定成一体，由此获得调节阀55的各个位置的位置反馈信号56'，从而建立控制该阀位置的循环过程。调节阀入口的一侧与一个压力容器连接，另一侧通过一个介于其间的单向阀64与一个收集容器连接。单向阀64保证了当调节阀55处于55.1所示的短路位置时，介质不会回流到收集容器中。只有当压力超过一预定值、如1巴时，介质才能回流。调节阀55的出口通过两条相互分开的通道51、52与等行程油缸的腔室49连通。两个平衡阀63用于平衡由作为执行元件的柱塞20引起的最大压力。也就是说，当柱塞在某一种具体情况下必须迅速关闭时，为保护柱塞，在出现可调整的最大压力的情况下，阀63使通道51、52短路，从而立刻减小作用在柱塞上的力。当调节阀55移到55.2或55.4位置上时，活塞45将向右或向左移动;当处于上述位置之间的55.3位置上时，活塞停留在静止位置上。活塞的每一瞬时位置都可由上述的传感器60测到，并由此向调节器输送反馈信号60'。以下将对此作进一步说明。
图4表示了带有调节阀70的另一个实施例。以下仅介绍一下那些与图3不同的特征。在该图中，调节阀是一个三位四通阀，它具有三个位置70.1、70.2、70.3，其中不包含短路位置。在该阀路上设置有一个可分开的隔离阀77，利用该隔离阀可以通过手动和/或用于手动移动活塞45的控制使通道51、52短路。
最后，图5用框图形式表示了柱塞20的控制过程。从调节器80发出的控制信号经过放大器59输送给调节阀55。通过一个随后产生的、用于检测调节阀55的活塞位置的反馈信号56'，使调节阀55总处于所需要的位置上。于是调节阀通过一个开关图(图中未示)控制活塞/油缸组件40。由推杆行程传感器60测得的组件40的活塞各个位置均以反馈信号60'输送给调节器80，调节器根据该信号作出相应的反应。用图示的调节装置可使铸模中的金属熔液液面高度的精确度达到几毫米范围。
在上述的实施例中都是采用柱塞作为闭锁机构，不过，也可以采用其他元件如DE-A13731600中公开的元件作为闭锁机构。不言而喻，促动装置也可以采用其他促动元件。
权利要求
1.一种促动装置，用于控制设置在容装金属熔液的容器的出口处的闭锁元件，一个可拆卸地固定在容器上的活塞/油缸组件上带有一个阀体，该活塞/油缸组件通过一个连杆控制闭锁机构，所述阀体是由一个调节阀及一个用于手动操作闭锁机构时用的短路阀构成的，其特征在于，活塞/油缸组件采用的是等行程油缸结构，该油缸包括一个油缸(46)和一个油缸(48)，前者构成一个使活塞可在其中滑动的工作腔室(49)，后者与前者连接并包括所述阀体。
2.如权利要求1所述的促动装置，其特征在于，在构成阀体的油缸(48)及安装在该油缸中的活塞杆(42')处有一个推杆行程传感器(60)，同时该活塞(45)另一侧的活塞杆(42)与用于移动闭锁机构(20)的连杆(16)连接。
3.如上述权利要求之一所述的促动装置，其特征在于，活塞/油缸组件(40)中的两个油缸均由铝制成，其中，油缸(46)上与活塞(45)等接触的内表面通过表面处理被硬化。
4.如上述权利要求之一所述的促动装置，其特征在于，由四位四通阀构成的调节阀(55)包括一个短路阀并包括一个内部位置调节回路。
5.如上述权利要求之一所述的促动装置，其特征在于，油缸(48)为矩形外廓，在油缸上设置有用于使调节阀(55)与工作腔室(49)连通的通道(51、52、51'、52'、66、67)。
6.如上述权利要求之一所述的促动装置，其特征在于，采用等油缸结构的活塞/油缸组件(40)的尺寸应保证，当移动活塞(45)时，在由活塞(45)将工作腔室分成的两腔室中产生的容积变化相同。
7.用于如权利要求1至6之一所述的促动装置上的活塞/油缸组件，其特征在于，活塞/油缸组件采用等行程油缸，该油缸包括一个油缸(46)和一个油缸件(48)，前者构成一个使活塞可在其中滑动的工作腔室(49)，后者与前者连接并包括所述阀体。
8.如权利要求7所述的活塞/油缸ly组件，其特征在于，在构成阀体的油缸(48)及安装在该油缸中的活塞杆(42')处有一个推杆行程传感器(60)。
9.如权利要求7或8所述的活塞/油缸组件，其特征在于，活塞/油缸组件(40)中的两个油缸(46、48)均由铝制成。
全文摘要
一种促动装置包括可拆卸地固定在容器上的活塞/油缸组件，该组件通过连杆控制闭锁机构且其上有阀体，阀体由调节阀及手动操作闭锁机构时用的短路阀构成。所述组件采用包括油缸件和油缸的等行程油缸，前者构成工作腔室而后者与前者连接并包括所述阀体。在构成阀体的油缸及装在其中的活塞杆处有推杆行程传感器。活塞另一侧的活塞杆与用于移动闭锁机构的连杆连接。两个油缸均由铝制成。上述通路及阀体与该油缸是一体的，所以组件重量轻、结构紧凑及外形小。
文档编号B22D41/20GK1096575SQ94103978
公开日1994年12月21日 申请日期1994年4月11日 优先权日1993年4月13日
发明者尤斯·巴斯乐 申请人:斯多平克股份公司