[其他]水平连铸坯运动参数测量装置

说明书

本发明涉及一种水平连铸坯运动参数的测量装置。它既适用于黑色金属，也适用于有色金属的水平连铸。

水平连铸具有基建投资少、建设快、铸坯质量高、操作维修方便、可铸中小型铸坯和合金钢等一系列优点，成为发展的趋势。水平连铸坯在结晶器中运动参数的正确测量，对水平连铸工艺与设备的研究，对水平连铸投产前的调试，对保证正常生产、充分发挥其效益和实现完善的自动控制具有重要意义。

已有技术的水平连铸坯运动参数测量装置是用安装在拉坯机的驱动直流伺服电机轴上或拉坯辊轴上的光电增量编码器和测速发电机进行检测。因此，实际测量的是拉坯机的运动参数。由于红热铸坯在拉推力作用下的弹性和塑性变形、拉坯机的延伸和摩擦，以及传动系统的间隙和变形等的影响，测量结果与铸坯在结晶器中的运动参数相差甚远。

本发明的目的在于克服上述缺点，设计出一种适于冶金生产条件的在结晶器附近对水平连铸坯运动参数进行测量的装置。

本发明的测量装置，其特征在于包括信号检测部分，计算机测量控制和接口电路，计算机应用程序。

在结晶器附近测量铸坯的运动参数，存在许多困难：高温铸坯（钢坯达1200℃）通过辐射、对流和传导传递方式使其信号检测部分受热而失效;十多米长的铸坯在拉推力作用下，由于压杆失稳而上下波动，使测量装置的正常工作受到影响，还可能产生“干扰”信号，给测量的控制造成困难;由于水平连铸机运动部分和铸坯质量系统的惯性，使铸坯运动存在“模糊”现象，特别是“停”是相对的，在“停”中存在拉和推，给测量的控制造成困难;水平连铸坯运动参数测量范围宽，要求准确度高，特别是推程满量程只有1.5mm（实际往往小于0.5mm），2～5%的相对误差，绝对误差只有0.03～0.075mm，在结晶器附近恶劣环境下是较难达到的;水平连铸坯以100周/分左右的拉频作拉、停、推周期运动，具体到推程可能只有0.03秒左右的时间，因此要求测量控制及处理的速度快等等。

本发明的水平连铸坯运动参数测量装置中的信号检测部分由检测头、防热系统和液压系统组成。

检测头包括摩擦测量辊，无间隙弹性补偿联轴器，光电增量编码器，轴承座，可摆动的底板及其无间隙弹性支承。

检测头的基本结构是铸坯通过摩擦测量辊驱动光电增量编码器，输出与铸坯运动相关的两路相差为90°的脉冲信号。为正确检测信号，检测头的机械结构必须具有良好的稳定性、精密度（避免或减小间隙）和刚变，为此，摩擦测量辊与光电增量编码器之间的连接采用无间隙弹性补偿联轴器。可摆动的底板的支点采用无间隙的弹性支承。

液压系统包括液压源、减压阀、节流阀、换向阀和油缸。它利用水平连铸机原有的液压源，由减压阀将液压源波动的高压减为稳定的低压。摩擦测量辊和光电增量编码器支承在-可摆动的底板上，在测量时由液压系统的油缸通过可摆动的底板使摩擦测量辊随铸坯上下波动而升降，保持与铸坯接触并产生一定的压紧力，防止摩擦测量辊与铸坯之间打滑;当不进行测量时，油缸驱动使摩擦测量辊下降，脱离与铸坯接触，防止意外碰撞而损坏。摩擦测量辊升降的速度可通过节流阀进行调节。

防热系统包括水冷挡板和双向水冷旋转管接头。

为防止高温铸坯通过辐射、传导、对流三种传递方式使摩擦测量辊、光电增量编码器和油缸受热失效，摩擦测量辊、光电增量编码器和油缸可配置在铸坯下面;它们与铸坯之间用水冷挡板分隔（摩擦测量辊与铸坯接触处开有孔洞）;中空的摩擦测量辊装有内管有辐射状喷射孔的双向水冷旋转管接头，通循环水进行冷却。

本发明的测量装置的测量控制和接口电路包括辨向、细分电路，拉程和推程的频率电压变换电路，拉程和推程的计数控制脉冲电路，打印接口和A/D变换电路。还可包括并行锁存数字显示电路。