专利名称：连铸机用液压驱动永磁搅拌器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及炼钢连铸机用永磁搅拌器，特别是一种连铸机用液压驱动永磁搅 拌器。
技术背景1.磁力搅拌器是连铸机上的重要装备我国钢产量已超过5亿吨/年，连铸机不少于3000流。为了控制铸坯质量，通过 引进设备、技术改造及装备国产化，绝大部分连铸机都已安装、使用了电磁搅拌器。可见磁 力搅拌器在冶金工业中的地位十分重要。2.电磁搅拌器的特点及存在的问题以方坯铸机为例，为了在结晶器内产生驱使钢水作旋转运动的磁场，电磁搅拌器 一般作成交流两相或交流三相的，其原理和异步电机类似。电机定子线圈在交流电条件下，其阻抗表现为电阻和感抗两部分。为了获得足够 强的磁场，要考虑下列因素线圈所产生的磁势与电流成正比，与线圈匝数成正比。线圈匝 数多，必使线圈电抗增大，这会给搅拌器带来一系列难以实现的困难。因此搅拌器多采用少 匝数、大电流方式。为节省投资成本，设计制造连铸机时，流间距一般在IOOOmm 1300mm之间，这给 搅拌器的设计尺寸以限制，因而搅拌器线圈的导线内，电流密度可能高达12A/mm2 15A/ mm2,比空气冷却线缆的电流密度大10 15倍，所以搅拌器必须使用有一定压力的流动的 水冷却。一般需要配置高要求的纯净水的制备、循环、冷却系统。因为线圈浸泡於水中，尽管使用了高质量的冷却水，线圈在线连续运行时间多数 仍不超过一年。交流磁场在穿过非导磁的金属或金属熔体时，有涡流衰耗，金属导电率越高、交变 频率越高，衰耗越快，因而现有的交流电磁搅拌器，都在低频下工作，且必须配置大功率的 变频(输出频率0 15Hz)电源柜。这使整个系统的投资成本、维修成本非常大。交流电磁搅拌器的装机容量在150 500KVA范围内，功率因素大约为0. 3 0. 35，功耗P = 50 180KW，一个年产100万吨铸坯的连铸机，以吨钢3 6KW计，搅拌器年 总耗电(3 6)X106KW。运行成本及消耗能源资源不可忽视。3.使用永磁搅拌器是人们多年来的期望永磁搅拌器不需要大功率的变频电源，对冷却水的水质要求不高，不会出现像电 磁搅拌器线圈绝缘损坏而失效的问题。因此其购置成本、运行成本、维修成本要比电磁搅拌 器低得多，从节约资源角度来讲，推广永磁搅拌器，符合国家产业发展政策，特别是发展低 碳经济的政策。从上世纪70 80年代以来，中外学者和专家一直孜孜不倦地在开发、试制连铸机 用的永磁搅拌器。这项工作进行了二十多年而无应用成果，主要是①连铸机环境恶劣，永 磁体受高温易失磁；②设计搅拌器磁体运动方式时，受到传统思维的局限，在连铸机上很难
3实现长期稳定可靠的运行。从已公布的研究成果之论文和申报的专利内容看，永磁搅拌器磁体的运动都是采 用电机驱动、齿轮或链条传动方式。如鞍山亚赛电磁设备有限公司申请的200620168152. 3 号专利，岳阳市石禄强申请的200620052515. 7号和200620168152. 3号专利其搅拌器磁体 的运动基本上都是采用电机驱动、齿轮或链条传动方式。要知道，在连铸机操作平台下、结 晶器外安装这种动力机构，困难是相当大的，即使能安装，设备也不能长期安全、稳定使用。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种由液压马达提供动力并作为传动手段来驱动永 磁体旋转运动的炼钢连铸机用的液压驱动永磁搅拌器。本实用新型的目的是由下述技术方案来实现的一种连铸机用液压驱动永磁搅拌 器，具有内筒、外筒、永磁体、磁轭、驱动装置和传动机构，其特征在于永磁体及磁轭通过上 下轴承和上下支承套设置在内筒和外筒之间的磁轭筒体内；驱动装置为液压马达及其液压 泵站、管道和液态控制系统；传动机构为与磁轭筒体结合的从动齿圈和与液压马达轴相结 合的主动齿轮；所述驱动装置的液压马达通过主动齿轮和从动齿圈带动永磁体依托上下轴 承作旋转运动。所述的从动齿圈设置在磁轭筒体的中部。所述的从动齿圈设置在磁轭筒体的上部。所述的从动齿圈设置在磁轭筒体的下部。所述的磁极为2磁极或4磁极或6磁极或8磁极。本实用新型从根本上改变了思路，改用液压元件提供动力并作为驱动手段。因为 液压媒质是从管道中流动的，可以任意改变流向，给系统的设计和应用带来了可能。而且这 种结构方式，除了给液压马达提供一个相对封闭的空间外，不需要对结晶器件作结构上的 大改动，实施方便。
图1为本实用新型结构示意图；图2为传动齿轮组安装于磁体中部的示意图；图3为传动齿轮组安装于磁体上部的示意图；图4为传动齿轮组安装于磁体下部的示意图；图5为6磁极永磁体结构示意图。图中1、上支承套；2、下支承套；3、轴承；4、永磁体；5、磁轭筒体；6、主动齿轮；7、 从动齿圈；8、液压马达；9、外筒；10、内筒；11、结晶器顶盖；12、结晶器底板；13、结晶器铜套。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型主要由上支承套1、下支承套2、轴承3、永磁体4、磁轭筒 体5、主动齿轮6、从动齿圈7、液压马达8、外筒9、内筒10、结晶器顶盖11、结晶器底板12、 结晶器铜套13组成；永磁体及磁轭通过上下轴承和上下支承套设置在内筒和外筒之间的磁轭筒体内，驱动装置为液压马达及其液压泵站、管道和液压控制系统；传动机构为与磁轭 筒体结合的从动齿圈和与液压马达轴相结合的主动齿轮；当从液压站送进流量和压力可调 的液压媒质，驱动液压马达带动永磁体绕结晶器铜套旋转，此时，在永磁体中间部位激发运 动磁场，结晶器内的钢水在运动磁场中产生与磁场旋转方向一致的运动，钢水被搅拌。调节 液压泵站的压力和流量可以改变磁体旋转变速，以调节搅拌强度。如图2所示，本实用新型的传动齿轮组安装于磁轭筒体中部。如图3所示，本实用新型的传动齿轮组安装于磁轭筒体上部。如图4所示，本实用新型的传动齿轮组安装于磁轭筒体下部。如图5所示，本实用新型的永磁体为6磁极。
权利要求一种连铸机用液压驱动永磁搅拌器，具有内筒、外筒、永磁体、磁轭、驱动装置和传动机构，其特征在于永磁体及磁轭通过上下轴承和上下支承套设置在内筒和外筒之间的磁轭筒体内；驱动装置为液压马达及其液压泵站、管道和液态控制系统；传动机构为与磁轭筒体结合的从动齿圈和与液压马达轴相结合的主动齿轮；所述驱动装置的液压马达通过主动齿轮和从动齿圈带动永磁体依托上下轴承作旋转运动。
2.根据权利要求1所述的连铸机用液压驱动永磁搅拌器，其特征在于从动齿圈设置 在磁轭筒体的中部。
3.根据权利要求1所述的连铸机用液压驱动永磁搅拌器，其特征在于从动齿圈设置 在磁轭筒体的上部。
4.根据权利要求1所述的连铸机用液压驱动永磁搅拌器，其特征在于从动齿圈设置 在磁轭筒体的下部。
5.根据权利要求1所述的连铸机用液压驱动永磁搅拌器，其特征在于磁极为2磁极 或4磁极或6磁极或8磁极。
专利摘要本实用新型公开了一种连铸机用液压驱动永磁搅拌器，其主要特征是搅拌器的主体——永磁体是用液压元件带动而作旋转运动的。磁体通过轴承，与搅拌器的内、外壳相结合，而搅拌器的壳体是安装在连铸机上的。在搅拌器内的磁体上部或下部或中间任一位置，安装有一齿圈。在搅拌器外壳的某个部位，安装有一液压马达，液压马达轴上装有一驱动齿轮，该齿轮与搅拌器磁体上的齿圈相啮合，由液压马达输出功率带动磁体作旋转运动，在搅拌器中空部分产生旋转变化磁场，藉以带动钢水旋转，达到搅拌目的。
文档编号B22D11/115GK201744635SQ20102003201
公开日2011年2月16日 申请日期2010年1月1日 优先权日2010年1月1日
发明者张森林, 李兵 申请人:张森林