一种连铸引锭杆升降小车控制装置的制作方法

本实用新型涉及一种用于控制连铸引锭杆升降小车在升降轨道上行走的装置，可保证小车到达极限位置后可靠停车，属于连铸生产设备技术领域。

背景技术：

引锭杆是板坯连铸开浇时使用的重要设备，开浇前，承载着引锭杆的升降小车在链条的拖动下从存放台架高位下降，升降小车下降到辊道下方后，引锭杆被放置在辊道上，由辊道输送引锭杆进入扇形段准备开浇。开浇后，引锭杆脱离铸坯，达到引锭杆辊道后在升降小车的带动下重新上升到引锭杆存放高位，等待下一次开浇时次使用。

拖动升降小车的链条是由电机通过减速机和链轮进行驱动的，电机的旋转方向由接触器来控制，接触器的控制线圈由PLC及设置在小车升降轨道一侧的上位接近开关和下位接近开关进行控制，两接近开关的挡铁焊接在升降小车上。这种控制装置的缺点是，当升降小车的车轮在升降轨道上出现横移偏摆时，挡铁到接近开关的距离就会发生变化，造成信号检测不稳定，即升降小车到达极限位置时，不能保证接近开关被挡铁触发。如果升降小车达到上下限位置后接近开关没有向PLC输出限位信号，电机继续旋转，链条就有可能会被拉断，给企业造成较大的经济损失。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种连铸引锭杆升降小车控制装置，以确保升降小车到达极限位置后能够可靠停车，避免链条被拉断给企业造成的经济损失。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种连铸引锭杆升降小车控制装置，构成中包括电机、PLC控制器、计数齿轮和接近开关，所述电机通过减速机与拖动连铸引锭杆升降小车的链条所啮合的链轮构成驱动关系，所述计数齿轮同轴套装在减速机的传动轴上，所述接近开关通过开关支架固定在地面上并与计数齿轮上的齿相对应，接近开关的信号输出端接PLC控制器的输入端口，所述PLC控制器通过电机驱动器与电机连接。

上述连铸引锭杆升降小车控制装置，构成中还包括上限位开关和下限位开关，二者安装在引锭杆升降小车的升降轨道一侧并分别与升降小车的上限位和下限位相对应，上限位开关和下限位开关的信号输出端接PLC控制器的输入端口，在引锭杆升降小车上设有与上限位开关和下限位开关相对应的挡铁。

上述连铸引锭杆升降小车控制装置，所述计数齿轮由两个相同的半齿轮拼接而成。

本实用新型利用安装在减速机传动轴上的计数齿轮触发接近开关，根据接近开关输出的脉冲信号来计算引锭杆升降小车的升降位移量，进而判断小车是否到达极限位置。该装置避免了传统控制装置因挡铁横移偏摆造成的信号检测不稳定现象，可保证小车到达极限位置后可靠停车，避免链条断裂事故给企业造成的经济损失。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的安装示意图；

图2是计数齿轮的结构示意图。

图中标记如下：1、电机，2、减速机，3、传动轴，4、第一半齿轮，5、第二半齿轮，6、开关支架，7、接近开关，8、链轮，9、PLC控制器，10、电机驱动器，11、上限位开关，12、升降小车，13、辊道，14、引锭杆，15、下限位开关。

具体实施方式

本实用新型提供了一种改进的连铸引锭杆升降小车控制装置，以求彻底解决传统的挡铁、接近开关控制方式中，小车带动挡铁偏移，信号检测不稳定造成的链条拉断事故，降低设备维护成本。

参看图1和图2, 本实用新型主要包括电机1、减速机2、由第一半齿轮4和第二半齿轮5拼接而成的计数齿轮、接近开关7、PLC控制器9、电机驱动器10、上限位开关11和下限位开关15。

第一半齿轮4和第二半齿轮5的尺寸完全一致，采用碳钢机加工制作，其内径与传动轴3的外径尺寸一致，齿轮齿顶外径根据计数齿轮强度确定，齿数根据小车定位精度要求、齿轮旋转速度、接近开关的响应时间综合确定，齿顶宽度为齿根宽度的1/2，厚度一般为接近开关直径的两倍。第一半齿轮4和第二半齿轮5套在传动轴3上，调整后组成一个完整的计数齿轮，采用焊接方式固定。

接近开关7固定在开关支架6上，要求接近开关的感应端与计数齿轮的齿相对，调整接近开关的位置，使接近开关感应端距离计数齿轮齿顶的距离满足接近开关检测的要求，然后将接近开关固定牢固，保证计数齿轮齿顶到达接近开关的感应端时，接近开关输出高电平，而计数齿轮齿根到达接近开关感应端时，接近开关输出低电平。

PLC控制器9选用西门子400系列，DI模板可以接收接近开关输出的脉冲信号。PLC控制器9内设西门子专用计数模块，该模块具有增、减计数功能，还有计数值清零功能。PLC控制器9用于控制电机正、反转旋转，信号区分计数齿轮限位计数值是加计数，还是减计数，保证计数值与现场小车的位置相符。上限位开关11有信号时，对计数齿轮限位计数值进行自动标零位动作，保证计数限位的准确性。

本实用新型的工作过程如下：

在开浇前引锭杆升降小车位于上位，此时PLC控制器计数限位的计数值为0。当中控室发出送引锭指令后，PLC控制器控制电机正转，升降小车开始下降，同时传动轴带动计数齿轮旋转，接近开关感应到计数齿轮齿顶时导通，与齿根相对时关断，PLC控制器接收到计数脉冲，升降小车每移动117mm，PLC控制器计数限位的计数值加1，当计数值达到设定的24时，PLC控制器发出计数限位达到下位信号，控制升降电机停止转动，引锭杆停止下降。同时PLC控制器检测到计数限位的下位状态时，送引锭辊道旋转，继续进行送引锭的下一个动作。

当开浇后，引锭杆达到引锭辊道时，PLC控制器使引锭杆升降电机反转，升降小车开始上升，同时传动轴带动计数齿轮旋转， PLC控制器接收到计数脉冲，升降小车每移动117mm，PLC计数限位的计数值减1，当计数值达到设定的0时，PLC发出计数限位达到上位信号，控制升降电机停止转动，引锭杆停止上升，恢复到初始状态。

上限位开关11和下限位开关15可作为辅助控制装置，PLC控制器根据上限位开关11和下限位开关15的输出信号或计数脉冲都可以判断升降小车是否到达极限位置，由任何一种方式判断到达极限位置后都会使升降小车停止运行，进一步增加了设备运行的可靠性。

实施效果：

唐钢不锈钢公司1、2、3号连铸机引锭杆升降装置，原来采用挡铁和接近开关控制方式，平均每月出现链条拉断事故1次以上，每次影响生产约2小时。

使用此连铸引锭杆升降小车控制装置后，日常维护量大大降低，影响生产事故时间为0，大大提高了生产作业效率。

1、产量效益：按照每年发生12次事故计算，每次影响2小时，按照机时产量150吨/小时，吨钢利润200元计算，

2小时/次×12次/年×150吨/小时×200元=72万元/年

2、设备效益：每月损坏1次链条，修复链条费用及维修人工费用为5000元。

5000元×12次/年=6万元

3、改造设备投资：制作、安装、调试连铸引锭杆升降小车控制装置2500元/套，共3套。

2500×3套=0.75万元

合计年总效益：72+6-0.75=77.25万元。