[实用新型]一种结晶器振动检测实验平台

说明书

技术领域

本实用新型是关于冶金炼钢过程检测与控制领域，特别涉及一种结晶器振动检测实验平台。

背景技术

结晶器是连铸机的关键设备，用于钢铁连铸生产的铸坯成型。在连铸技术的发展过程中，结晶器振动技术的每一次进步都使得连铸生产能力和生产水平再上一个新台阶。连铸生产中，结晶器上下振动，按振动曲线周期性的改变钢液面与结晶器壁的相对位置，可以使铸坯得以强制脱模，有利于保护渣在结晶器壁的渗透，改善其润滑状况，减少拉坯时的摩擦阻力和粘结的可能性，从而提高铸坯的表面质量。结晶器振动装置的主要功能是结晶器按给定的振幅、频率和波形弧线运动。连铸生产对结晶器振动的要求主要有两个，一是结晶器精确地按照给运动轨迹振动，如直线或圆弧运动轨迹；二是使结晶器按照给定的速度规律进行振动，如正弦或非正弦振动规律。

结晶器振动参数选择的恰当与否关系到连铸坯能否正常生产和连铸坯表面质量的好坏。另外振动装置的安装精度以及使用过程中机构的磨损，会造成实际振动轨迹与理论振动轨迹发生偏差，造成冲击振动、摆动或偏振，进而直接影响到铸坯的质量。为了获得实际振动参数，目前常有的是传统的人工检测方法和结晶器自带的位移测量装置，人工测量手段精度低，只能获得结晶器的主振幅值和振频数值，且接触式测量接触探头易于磨损，使用寿命短，切在高温、潮湿的工作现场影响人工操作，效率较低对实际生产中的指导意思不大；结晶器自带的位置测量装置，只能见识油缸行程或电动缸旋转角度，与实际振动有一定差别。

因此有很多企事业单位都为此做了深入研究，开发了一些列针对结晶器振动检测的设备和仪器。例如中国实用新型专利“一种便携式板坯连铸结晶器振动检测装置”(专利申请号：201020140646.7)涉及一种结晶器振动检测装置，它由数据处理计算机、数据信号采集器和若干个传感器组合单元盒组成，互相之间通过电缆连接，通过计算机处理得到结晶器振动过程的频率、振幅、偏摆、振动速度、振动位移轨迹等数据。中国实用新型专利“一种便携式结晶器振动检测仪”(专利申请号：201220587106.2)提出一种手持式结晶器振动检测以，通过两个三轴加速度传感器和一个用于对采集数据进行分析、处理和显示的手持设备来实现对结晶器振动的检测。

上诉研究成果在检测方法和手段上都取得了突破，但由于在缺少连铸结晶器现场的试验，无法适应当前不同钢厂、不同钢种、不同连铸机、不同结晶器驱动方式采取不同的振动频率、振动幅度、正弦/非正弦振动、负滑脱时间等多样化组合参数的变化，常常出现测量不准确的情况。另外加上连铸现场高温、高湿、粉尘大、电磁干扰强等特点，也对这些检测方法和手段提出了新的挑战，而连铸现场的恶劣条件和连铸生产的不可间断性特点，决定了现场无法提供足够的实验条件来优化和完善这些检测方法和手段，这给研究的进一步开展带来了很大的困难，因此搭建面向结晶器振动检测的技术的实验平台，在实验室条件下模拟各种结晶器振动方式，并在此基础上优化和完善现有的结晶器振动方法和手段是非常有必要的。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能够克服现场恶劣条件和连铸生产不可间断性给实验带来的困难的实验平台。为解决上述技术问题，本实用新型的解决方案是：

提供一种结晶器振动检测实验平台，包括振动平台，还包括支撑底座、丝杆单元、伺服电机、伺服放大器、PLC和电子设备，其中，支撑底座水平放置；

所述丝杆单元包括滚珠丝杆和丝杆螺母，滚珠丝杆通过两个滚珠轴承与支撑底座相连，使其在水平和垂直方向保持固定；滚珠丝杆上的丝杆螺母与振动平台固定，滚珠丝杆的下端通过联轴器与伺服电机相连，伺服电机通过螺栓安装在支撑底座上，伺服电机用于带动滚珠丝杆旋转，进而带动丝杆螺母及振动平台沿竖直方向上下运动；

所述振动平台包括上台面板和下台面板，上台面板和下台面板通过垂直设置的光杆连接，光杆通过直线轴承与支撑底座相连，使振动平台只能沿垂直方向上下运动；

所述伺服电机、伺服放大器、PLC通过控制线依次连接，PLC上设有串口通信模块，PLC通过串口通信模块与电子设备连接；电子设备是指带有串口通讯和人机交互接口的电子设备，用于进行振动方式、振动频率、振动幅值设定，并将生成的相关参数通过串口通讯发送给PLC；PLC根据收到的相关参数控制伺服放大器驱动伺服电机运转，实现振动平台按设定方式进行振动，供结晶器振动检测仪器进行试验；其中，所述相关参数包括脉冲数、脉冲频率、正反转指令，用于控制伺服电机正转、反转以及旋转的速度与停止位置。