[实用新型]一种在线测量转炉倾动力矩的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于炼钢技术领域，具体涉及一种在线测量转炉倾动力矩的装置。

背景技术

转炉倾动装置是转炉炼钢设备的核心设备之一，它的作用是驱动转炉炉体±360°旋转，完成兑铁水、加废钢、取样、出钢和倒渣等冶炼操作要求，并使转炉倾动平稳，停位准确。转炉倾动力矩作为倾动装置设计的重要基本参数一直受到高度关注，合理的倾动力矩值是使转炉倾动装置兼具可靠性和经济性的前提。然而，倾动力矩的理论计算值与实际生产中的转炉倾动力矩存在较大差异，这是由于理论计算中涉及到转炉炉型、耳轴位置、炉衬侵蚀、炉口粘渣等众多因素影响，所以理论计算值与实际值必定存在一定差异。因此测量转炉倾动力矩的实际值对于指导理论计算、修正理论计算结果具有重要意义。

传统的测量转炉倾动力矩的方法是贴片法。它是将应变片直接粘贴在传动轴的表面上，组成测量电桥，用应变仪测量由转矩作用产生的剪应变或剪应力，进而推算出转矩。这种方法的优点是直接测量传动轴的扭转变形，减少了由功率和转速推算的间接影响因素；它的缺点是：

1)测量时需要停产，每台转炉停炉时间大约两天(48h)；

2)只能测量出空炉转矩，无法测量带钢水的负荷转矩：

3)测量时需要安装传感器支架等设备；

4)测量设备费用较高，含贴片、粘接剂等耗材费，检测仪器设备折旧费、人工费等。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对传统贴片法测量转炉倾动力矩存在的上述不足，提供一种在线测量转炉倾动力矩值的装置，无需安装额外的测量设备，仅利用工厂现有的生产设备即能完成测量工作，可以连续不断的采集电机输出力矩、转速、角度值。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种在线测量转炉倾动力矩的装置，它包括转炉、耳轴、操作侧轴承座、传动侧轴承座、减速机、变频电机、速度编码器、角度编码器、变频器和PLC，在转炉的传动侧和操作侧分别各设置有一个耳轴，两个耳轴分别由操作侧轴承座和传动侧轴承座支撑；所述减速机与传动侧的耳轴相连，减速机由四台变频电机同时驱动(进而驱动转炉旋转)，在每一台变频电机的尾部安装有一台速度编码器；所述角度编码器安装在操作侧的耳轴上；每组变频电机及其尾部的速度编码器通过信号线与一台变频器相连，所述角度编码器及四台变频器分别通过信号线与PLC相连。

本实用新型的工作原理：转炉通过两侧的耳轴分别支撑于操作侧轴承座和传动侧轴承座上，四台变频电机通过减速机驱动转炉±360°旋转倾动，完成炼钢相关工艺操作。为了得到转炉倾动时的力矩值，采用如下方法：PLC通过变频器读取变频电机的电流值，经过变频器内部的计算模型得到变频电机的输出转矩值；PLC通过变频器和速度编码器读取变频电机的转速值；PLC通过角度编码器读取转炉的倾动角度值；工程师站从PLC上读取并存储上述实时数据，运用相关计算方法，得到转炉的实际倾动力矩值。

本实用新型的有益效果：

1、本装置无需安装额外的测量设备，仅利用工厂现有的生产设备即能完成测量工作，投资省，操作方便；

2、本装置可以连续不断的采集电机输出力矩、转速、角度值，这样有利于获得全炉役的数据资料；

3、所有数据都在正常生产工况下采集，而非实验数据，可靠性高。

附图说明

图1为本实用新型在线测量转炉倾动力矩装置的示意图；

图中：1-转炉，2-耳轴，3-操作侧轴承座，4-传动侧轴承座，5-减速机，6-变频电机，7-速度编码器，8-角度编码器，9-变频器，10-PLC，11-工程师站。

具体实施方式

下面结合附图和一个较佳实施例对本实用新型技术方案进行详细的描述。

参照图1所示，本实用新型所述的在线测量转炉倾动力矩的装置，它包括转炉1、耳轴2、操作侧轴承座3、传动侧轴承座4、减速机5、变频电机6、速度编码器7、角度编码器8、变频器9、PLC10和工程师站11，它们均为转炉倾动在线操作及控制常规设备，转炉1为筒形容器，在转炉1的两侧分别各设置有一个耳轴2，两个耳轴2分别由操作侧轴承座3和传动侧轴承座4支撑，从而支撑起转炉1；传动侧的耳轴2与减速机5相连，减速机5由四台变频电机6同时驱动，从而可驱动转炉1旋转。在每一台变频电机6的尾部安装有一台速度编码器7，在操作侧的耳轴2上安装一台角度编码器8。每一台变频电机6及其尾部的速度编码器7通过信号线与一台变频器9相连，四台变频器9通过信号线与一台PLC10相连，角度编码器8也通过信号线与PLC10相连，所述PLC10最终与工程师站11相连。