[发明专利]连铸结晶器双源柔顺激振装置

说明书

本发明公开一种连铸结晶器双源柔顺激振装置，涉及连续铸造领域，包括传动机构、两个曲柄和两个动力装置，传动机构包括横梁、第一板簧、两个连杆、两个第二板簧、两个第三板簧和两个第四板簧，各曲柄的上端与一个连杆的下端铰接，横梁两侧的上端分别固定连接有一个第二板簧，各第二板簧的上端与一个连杆固定连接，横梁两侧的下端分别固定连接有一个第三板簧，各第三板簧的下端与一个连杆固定连接，横梁下表面中部的两侧分别与一个第四板簧的一端连接，各第四板簧的另一端固定于机架上，第一板簧的下端与横梁上表面中部连接，第一板簧的上端用于与结晶器振动台连接。该装置易控制，运行精度高，耐冲击性能好，振动参数均可在线调整。

技术领域

本发明涉及连续铸造领域，特别是涉及一种连铸结晶器双源柔顺激振装置。

背景技术

连续铸钢是目前钢铁生产的核心环节，在钢水浇注到结晶器的过程中，结晶器必须按一定规律进行振动，以保证铸坯与结晶器的润滑条件，从而防止结晶器与新生坯壳之间发生粘结而导致的漏钢事故。随着人们对铸坯与结晶器间各种复杂物理机理认识的深入，非正弦振动被公认为是目前实现高效连铸的最优波形，因此开发运行可靠，波形稳定，维护简单的先进非正弦驱动装备一直是国内外工程界研究的热点问题。

对于浇注横截面尺寸较小的方坯，圆坯和矩形坯等结晶器，由于其质量较轻，振动装置一般由一个波形发生器和结晶器振动台组成，波形发生器布置在振动台一侧，故称其为单侧驱动装置。对于浇注横截面尺寸较大的方坯，圆坯和矩形坯等结晶器，由于其质量较重，振动装置一般由至少两个振动单元分布在结晶器振动台下方左右两侧，同步驱动结晶器实现非正弦振动，故称其为双侧驱动装置。对于浇注横截面尺寸更大的方坯，圆坯和矩形坯等结晶器，也可以采用四套双源激振装置布置于结晶器振动台四角，同时驱动结晶器振动台。结晶器驱动装置根据波形发生器的动力源不同，可分为液压式、电动式。

申请号为CN201420042628.3的中国专利，公开了一种液压式单侧非正弦驱动装置，申请号为CN200810048798.1的中国专利，公开了一种液压式双侧非正弦驱动装置。前者是由一个伺服液压缸直接驱动全板簧导向的振动台，而后者是由两个液压缸驱动振动台，两者都是通过伺服控制液压缸按给定规律伸缩运动，从而驱动结晶器按设定的弧形轨迹做非正弦振动。液压式非正弦驱动装置虽然可以方便的产生各种振动规律，实现振幅、频率和波形的在线调整与监控，有利于连铸生产的自动化控制。但其建造、运行及维护成本高昂，另外，工作中由于液压油中的杂质堵塞伺服阀会导致液压缸出现偷停现象，严重时会引起漏钢事故。

相比较而言，电动式驱动系统具有成本较低、设备维护方便、无污染等优点。现有技术中，电动式非正弦驱动系统主要有以下几种：镭目公司开发的伺服电动缸驱动结晶器非正弦振动装置，能够实现任意波形振动，且振幅、波形偏斜率和频率在线调节，但因四个电动缸同步运动难以达到较高的控制精度，且伺服电机频繁正反转、启停，降低装置使用寿命，同时滚珠丝杠的承载和抗冲击能力难以与液压和偏心轴机构相比。

再有，申请号为CN201210291325.0的中国专利，公开了一种由伺服直驱电机和偏心轴组成的驱动装置，可通过连杆带动结晶器振动，其中伺服直驱电机正反摆动，摆角在±90°之内变化，通过调整摆角的大小可以控制振幅。但该装置中伺服电机正反频繁旋转，系统的转动惯量比较大，所以其控制精度，响应速度较差。

再如，方一鸣等人在2014年《仪器仪表学报》，35卷11期，2615-2623文中，公开了一种含有单向旋转伺服电机的波形发生器和四连杆导向振动台组成的非正弦驱动装置，其中伺服电机、减速器和偏心轴连杆机构组成波形发生器，该波形发生器布置在四连杆导向振动台的一侧，与振动台铰接。当伺服电机以变化的速度旋转时，结晶器振动台可实现非正弦振动规律。该装置的波形和频率由伺服电机控制，均可在线调整，但缺点是无法在线调整振幅，不适应高效连铸对振动设备及工艺的发展要求。