[发明专利]直接驱动结晶器振动发生装置及非正弦振动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冶金连铸用的结晶器振动发生装置，尤其是一种直接驱动结晶器振动发生装置。

背景技术

结晶器振动是连续铸钢的核心技术之一，而它的发生装置是结晶器振动的心脏部件，多年来一直是连铸工作者的研究对象。尤其是近年来，结晶器逐步流行非正弦振动的形式。由于该项技术对提高拉坯速度、改善铸坯质量等方面具有明显效果，结晶器振动机构的发生装置更是成了专业人士的研究焦点，由此行业里出现了多种能实现非正弦振动的结晶器振动发生装置。要实现非正弦振动，其发生装置，必须是带有可程序控制的运动控制系统。目前，在连铸行业结晶器振动上的发生装置大致有以下几种：

1.普遍使用的机械驱动正弦振动发生装置，即由交流异步电动机、减速机和偏心轴等部件组成的最传统的振动发生装置。这种振动发生装置结构简单，运转可靠，连铸中使用面广量大，但是由于只能做正弦振动，不能做非正弦振动，拉坯速度、铸坯的表面质量得不到进一步提高，已经越来越不能满足现代连铸的工艺要求。

2.机械驱动非正弦振动发生装置，即在上述机械驱动的装置结构中再附加一个能产生非正弦振动的机械传动装置，如非圆齿轮或反平行四边形机构等等。这种机械驱动非正弦振动发生装置，由于在传统的机械驱动中，又增加了一道传动环节，使驱动结构体积增大，结构复杂了，而且降低了结晶器振动的平稳性和运动的精度，单一的运动波形又不能在线调节，所以应用价值不大。

3.伺服液压缸驱动的结晶器振动发生装置。

4.伺服电动缸驱动的结晶器振动发生装置。

第3种伺服液压缸和第4种伺服电动缸驱动的结晶器振动发生装置，其驱动形式可程序控制，都能实现非正弦振动，并能根据要求在线调节，这两种发生装置，是目前推行结晶器非正弦振动的主要形式。但是，在实际应用中，伺服液压缸存在着系统复杂、维修量大、投入价高的缺点；伺服电动缸存在的缺点是，结晶器的上下振动，是靠伺服电机的频繁正转、反转实现的，而结晶器振动台的质量较大，这种频繁的正反转，不可避免的给结晶器振动的位移、速度等曲线的响应速度和跟踪精度带来影响，所以，对振动台的设计必须符合一定的要求，这样，在推广应用中就受到某些限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种直接驱动结晶器振动发生装置，能够具有结构简单紧凑，使用寿命延长，承载力大，抗冲击力强，可靠性高的特点。

为解决上述技术问题，本发明直接驱动结晶器振动发生装置的技术方案是，包括振动台，所述振动台连接有连杆，所述连杆连接到一个直线电机，由该直线电机驱动连杆带动所述所述振动台运动，所述直线电机连接到一个控制部件，由所述控制部件控制直线电机的运动方式。

本发明还提供了一种采用上述直接驱动结晶器振动发生装置实现的非正弦振动方法，其技术方案是，所述控制部件控制所述直接驱动结晶器振动发生装置进行非正弦振动，其振动的公式为：

其中，T为振动周期，t_A为上升半周期，t_C为下降周期，f为频率，t为时间，h为振幅，α为偏斜率。

本发明使得结晶器传动系统简化、结构紧凑，不须改变目前传统型机械式结晶器振动装置的其他机械结构；直线电机上下运转，使用寿命延长；整体结构具有承载力大、抗冲击力强、可靠性高等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明直接驱动结晶器振动发生装置的机械结构示意图；

图2为本发明直接驱动结晶器振动发生装置的控制结构示意图；

图3为传统的正弦振动曲线与本发明实现的非正弦振动曲线相比较的曲线图。

图中附图标记为，1.结晶器振动臂；2.关节轴承；3.振动连杆；4.轴连接器；5.电机输出轴；6.直线电机；7.振动平台。

具体实施方式

本发明公开了一种直接驱动结晶器振动发生装置，包括振动台，所述振动台连接有连杆，所述连杆连接到一个直线电机，由该直线电机驱动连杆带动所述所述振动台运动，所述直线电机连接到一个控制部件，由所述控制部件控制直线电机的运动方式。所述直线电机采用低速、大扭矩的直线电机。

所述连杆连接一台直线电机。或者，所述连杆也可以连接同步并行的多台直线电机，从而增加承载力。