结晶器锥度闭环控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于冶金连铸设备领域，特别涉及一种结晶器锥度闭环控制系统。
【背景技术】
[0002]在现代化的钢铁生产企业中，连铸是其中一个很重要的承上启下的环节。而结晶器设备则是这个环节中异常重要的一个关键设备。由于不同的钢种在凝固收缩时都有各自不同的收缩特性，结晶器锥度对连铸生产的安全性和铸坯质量的稳定性起着关键性作用，因此通过结合理论和实践总结出:稳定的结晶器锥度在生产中保持稳定十分重要。迄今为止，结晶器锥度连续稳定问题一直是连铸生产过程中难以克服的一个技术难题。目前结晶器锥度的调节方法从调节动力来源的不同，可分为三种调节方式:手动调节，伺服电机调节和液压缸调节。从检测锥度元件来分有两种:位移传感器和编码器，但其测量本质为间接测量法。同时业界大多数认识为调节系统中几个传动环节出现的机械间隙无法完全消除，因此使得结晶器的锥度存在漂移问题(俗称跑锥)。以上方法的根本缺陷在于:1.机械设备中的传动间隙和部件间的磨损不可能完全做到“零消除”；2.结晶器锥度的测量非直接测量，均为利用传动的中间部件或末端部件的测量进而换算出。本发明基于以上几点认识，提出新的调节方法，从锥度的直接检测上来解决此问题。
【发明内容】
[0003]为了克服现有系统中结晶器锥度不能直接测量、机械设备中的传动间隙和部件间的磨损不可能完全做到“零消除”的问题，本发明提供一种结晶器锥度闭环控制系统，从而结晶器锥度可被连续地、高精度地检测出。对于使用液压缸控制，还是伺服电机控制并无特殊要求。结晶器锥度测量精确，是直接测量法，测得的结晶器锥度不仅可以用于静态和动态的控制所用，也是极好的结晶器在线监测手段。设备成本低，明显优于位移传感器的成本。
[0004]本发明采用的技术方案为:
结晶器锥度闭环控制系统，包括结晶器窄边铜板和支撑板，结晶器窄边铜板和铜板背板通过螺钉紧固到一起，支撑板通过两个牙嵌块把铜板背板楔合到一起;所述支撑板上下两端分别连接有上部丝杠机构和下部丝杠机构，上部丝杠机构和下部丝杠机构通过销轴与支撑板铰接，上部丝杠机构和下部丝杠机构分别连接有上部涡轮减速机和下部涡轮减速机;支撑板前端的上下方分别安装有上部倾角传感器和下部倾角传感器。
[0005]所述支撑板上下端安装有结晶器足辊。
[0006]所述结晶器足辊通过螺栓装到支撑板上。
[0007]所述上部丝杠机构和下部丝杠机构与下部涡轮减速机和上部涡轮减速机分别键装到一起。
[0008]所述上部倾角传感器和下部倾角传感器通过螺钉装到支撑板上。
[0009]本发明的有益效果为:
通过安装于结晶器窄边支撑板上的倾角传感器，可以实时检测结晶器窄边铜板的锥度，从而进行在线的调节和在计算机上实时的检测。具有节约投资，调节灵活，结构简单，检测精度高的优点。
[0010]结晶器锥度测量精确，是直接测量法，测得的结晶器锥度不仅可以用于静态和动态的控制所用，也是极好的结晶器在线监测手段。设备成本低，明显优于位移传感器的成本。
【附图说明】
[0011 ]下面结合实例附图对本发明作进一步说明:
图1是结晶器锥度闭环控制系统的结构示意图。
[0012]图中，附图标记:1、结晶器窄边铜板;2、支撑板;3、上部倾角传感器;4、上部丝杠机构；5、上部涡轮减速机;6、下部涡轮减速机;7、下部丝杠机构;8、下部倾角传感器;9、结晶器足辊。
【具体实施方式】
[0013]实施例1:
为了克服现有系统中结晶器锥度不能直接测量、机械设备中的传动间隙和部件间的磨损不可能完全做到“零消除”的问题，本发明提供一种如图1所示的结晶器锥度闭环控制系统，从而结晶器锥度可被连续地、高精度地检测出。对于使用液压缸控制，还是伺服电机控制并无特殊要求。结晶器锥度测量精确，是直接测量法，测得的结晶器锥度不仅可以用于静态和动态的控制所用，其设备成本低，明显优于位移传感器的成本。
[0014]结晶器锥度闭环控制系统，包括结晶器窄边铜板I和支撑板2，结晶器窄边铜板I和铜板背板通过螺钉紧固到一起，支撑板2通过两个牙嵌块把铜板背板楔合到一起;其特征在于:所述支撑板2上下两端分别连接有上部丝杠机构4和下部丝杠机构7，上部丝杠机构4和下部丝杠机构7通过销轴与支撑板2铰接，上部丝杠机构4和下部丝杠机构7分别连接有上部涡轮减速机5和下部涡轮减速机6;支撑板2前端的上下方分别安装有上部倾角传感器3和下部倾角传感器8。
[0015]如图1所示，通过上部倾角传感器3和下部倾角传感器8两个倾角传感器的实时反馈，将结晶器窄边铜板I的锥度传到信号采集装置中。然后控制器通过程序运算，闭环调节驱动机构伺服电机或液压缸，从而驱动结晶器窄边铜板I运行到合适的锥度位置。
[0016]结晶器窄边铜板I的支撑板2上安装上部倾角传感器3和下部倾角传感器8两个倾角传感器。两个倾角传感器可以精确的检测结晶器窄边铜板I的锥度。在结晶器窄边铜板I后面的支撑板2上下各安装一个倾角传感器，通过耐高温电缆接到设备外部的接线盒上。当结晶器在浇铸进行时，按照工艺设定的振幅和振频进行振动。此时装在支撑板2后面的倾角传感器就会连续地将结晶器的锥度检测出，并将信号传输到采集装置，控制程序会对检测到的锥度和设定的锥度进行实时在线比较，根据实时检测的锥度差信号，通过对应的控制程序来实时动态调整锥度。这个动作是受闭环控制的，同时结合结晶器窄边的软夹紧力控制来实施。
[0017]实施例2:
基于实施例1的基础上，本实施例中，所述支撑板上2下端安装有结晶器足辊9。
[0018]所述结晶器足辊9通过螺栓装到支撑板2上。
[0019]所述上部丝杠机构4和下部丝杠机构7与下部涡轮减速机6和上部涡轮减速机5分别键装到一起。
[0020]所述上部倾角传感器3和下部倾角传感器8通过螺钉装到支撑板2上。
[0021]上部倾角传感器3和下部倾角传感器8测量直接且精度高，可移植性强，可用于设备的改造升级。
[0022]通过安装于结晶器窄边支撑板2上的倾角传感器，可以实时检测结晶器窄边铜板的锥度，从而进行在线的调节和在计算机上实时的检测。具有节约投资，调节灵活，结构简单，检测精度高的优点。
[0023]本发明中的上部丝杠机构4和下部丝杠机构7均为现有的丝杠机构，结晶器窄边铜板I的支撑板2上安装上部倾角传感器3和下部倾角传感器8。两个倾角传感器可以精确的检测结晶器窄边铜板I的锥度。在结晶器窄边铜板I后面的支撑板2上下各安装一个倾角传感器，通过耐高温电缆接到设备外部的接线盒上。当结晶器在浇铸进行时，按照工艺设定的振幅和振频进行振动。此时装在支撑板2后面的倾角传感器就会连续地将结晶器的锥度检测出，并将信号传输到采集装置，控制程序会对检测到的锥度和设定的锥度进行实时在线比较，根据实时检测的锥度差信号，通过对应的控制程序来实时动态调整锥度。这个动作是受闭环控制的，同时结合结晶器窄边的软夹紧力控制来实施。
[0024]本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
【主权项】
1.结晶器锥度闭环控制系统，包括结晶器窄边铜板(I)和支撑板(2)，结晶器窄边铜板(I)和铜板背板通过螺钉紧固到一起，支撑板(2)通过两个牙嵌块把铜板背板楔合到一起；其特征在于:所述支撑板(2)上下两端分别连接有上部丝杠机构(4)和下部丝杠机构(7)，上部丝杠机构(4)和下部丝杠机构(7)通过销轴与支撑板(2)铰接，上部丝杠机构(4)和下部丝杠机构(7)分别连接有上部涡轮减速机(5)和下部涡轮减速机(6);支撑板(2)前端的上下方分别安装有上部倾角传感器(3)和下部倾角传感器(8)。2.根据权利要求1所述的结晶器锥度闭环控制系统，其特征在于:所述支撑板上(2)下端安装有结晶器足辊(9)。3.根据权利要求2所述的结晶器锥度闭环控制系统，其特征在于:所述结晶器足辊(9)通过螺栓装到支撑板(2)上。4.根据权利要求1所述的结晶器锥度闭环控制系统，其特征在于:所述上部丝杠机构(4)和下部丝杠机构(7)与下部涡轮减速机(6)和上部涡轮减速机(5)分别键装到一起。5.根据权利要求1所述的结晶器锥度闭环控制系统，其特征在于:所述上部倾角传感器(3)和下部倾角传感器(8)通过螺钉装到支撑板(2)上。
【专利摘要】本发明提供一种结晶器锥度闭环控制系统，包括结晶器窄边铜板和支撑板，结晶器窄边铜板和铜板背板通过螺钉紧固到一起，支撑板通过两个牙嵌块把铜板背板楔合到一起；所述支撑板上下两端分别连接有上部丝杠机构和下部丝杠机构，上部丝杠机构和下部丝杠机构通过销轴与支撑板铰接，上部丝杠机构和下部丝杠机构分别连接有上部涡轮减速机和下部涡轮减速机；支撑板前端的上下方分别安装有上部倾角传感器和下部倾角传感器。本系统可精确而直接地反映出结晶器窄边的锥度，通过倾角传感器检测出的锥度信号，控制器装置和伺服电机或液压缸构成闭环调节系统，可在线实时地调整结晶器锥度，实时显示，给生产者以最直观的参考。
【IPC分类】B22D11/057
【公开号】CN105537543
【申请号】CN201610057902
【发明人】刘俊平, 何博
【申请人】中国重型机械研究院股份公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月28日