[实用新型]一种结晶器振动控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及连铸结晶器振动技术领域，特别是一种结晶器振动控制装置。

背景技术

结晶器振动装置作为连铸机的关键设备，其作用是通过结晶器的振动保证在浇铸过程中铸坯与结晶器铜壁不发生粘结，并获得良好的铸坯表面质量。现有的结晶器振动装置按照驱动控制形式分为机械式振动、液压伺服振动、电动缸振动。机械式结晶器振动装置通常采用旋转电机和偏心轮连杆机构来实现正弦振动，其缺点是机械磨损严重、难以实现非正弦振动、振幅及偏斜率等振动参数不能在线调节；液压伺服结晶器振动装置采用电液伺服阀控制液压缸来实现正弦和非正弦振动，可以方便的实现振幅、频率和波形的在线调整与监控，其缺点是由于采用了电液伺服阀，对油液清洁度要求高，其建造、运行、维护成本高；电动缸结晶器振动装置采用伺服电动缸直接驱动结晶器振动台实现正弦和非正弦振动，具有成本较低、设备维护方便、无污染等优点，但是其核心传动构件丝杠的抗冲击能力较差、易磨损、寿命短等缺点，制约了电动缸结晶器振动装置的更广泛应用。

随着液压技术的发展，出现了一种新型的伺服驱动方式，即直驱式电液伺服系统。直驱式电液伺服系统的换向、调速、调压三大功能直接由伺服电机控制，不需要常规的电液伺服阀，从而对油液清洁度的要求大大降低。与传统电液伺服系统相比，直驱式电液伺服系统具有伺服电机传动控制灵活、电气传动能耗低和液压传动出力大的多重优点。

公开号为WO2015/121829 A1的PCT国际专利公开了将直驱式电液伺服系统应用于单侧驱动的结晶器振动装置，针对双出杆对称缸和单出杆非对称缸执行机构公开了两种控制回路。其中单出杆非对称缸控制回路由于非对称缸两腔容积不一样，采用了“一大一小”两台双向定量泵方案，大泵控制非对称缸大腔，小泵控制非对称缸小腔，这种控制方案存在非对称缸两腔面积比控制流量匹配问题，由于非对称缸两腔面积比可以任意匹配，而定量泵的排量是确定的，商品化的定量泵排量都有一定系列，大泵和小泵的排量比难以通过选型与非对称缸两腔面积比完全对应，造成两腔的压力波动和控制的困难，影响最终的控制精度；如果通过定量泵排量的定制，做到与非对称缸两腔面积比完全对应，将大大增加成本。同时双出杆对称缸和单出杆非对称缸两种控制回路在正弦或者非正弦运动下，均需要克服的负载包括结晶器及振动台架的重力、结晶器与铸坯的摩擦力、惯性力等，其中结晶器及振动台架的重力占比最大，高达20吨左右，约占总负载的90％，这将大大增加系统的整体功率配置，增大投资和运行成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种结晶器振动控制装置，提出了一种直驱式电液伺服系统和蓄能器控制单出杆三腔缸控制方案，不仅完全解决了单出杆非对称液压缸两腔面积比控制流量不匹配问题，同时平衡了重力负载，减小了装机功率，降低了运行能耗，在满足系统控制精度和响应特性的前提下，能够大幅降低结晶器振动系统的投资和运行成本。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种结晶器振动控制装置，包括驱动机构、双向定量泵、电磁切断阀、第一蓄能器和单出杆三腔液压缸，所述驱动机构的输出端与双向定量泵的输入端连接，双向定量泵有A口和B口，所述单出杆三腔液压缸有A腔、B腔和C腔，双向定量泵的A口与单出杆三腔液压缸的A腔连接，双向定量泵的B口与单出杆三腔液压缸的B腔连接，所述双向定量泵的B口与单出杆三腔液压缸的B腔之间的管路上设有电磁切断阀，所述第一蓄能器与单出杆三腔液压缸的C腔连接，所述单出杆三腔液压缸的输出轴连接振动负载。

所述单出杆三腔液压缸的A腔与B腔的截面积相等。

还包括第二蓄能器，第二蓄能器分别与双向定量泵的A口、双向定量泵的B口以及第一蓄能器连接。

所述第二蓄能器与双向定量泵的A口之间设置有第一单向阀，所述第二蓄能器与双向定量泵的B口之间设置有第二单向阀。

所述第二蓄能器与双向定量泵的A口之间还设置有第一安全阀，所述第二蓄能器与双向定量泵的B口之间还设置有第二安全阀，所述第二蓄能器与第一蓄能器之间设置有第三安全阀。

所述第一蓄能器与单出杆三腔液压缸的B腔之间还设置有减压阀。