一种连铸结晶器摆动型双侧非正弦驱动装置，本发明专利技术主要包括两个相同的波形发生器和一个结晶器振动台，固定框架内设有振动框架，振动框架的两个窄面每侧至少设两根导向板簧，该导向板簧的两端与固定框架分别相连，所有板簧中心线相互平行并垂直于结晶器的振动方向；每个波形发生器的常速电机和伺服电机分别与差动轮系传动机构的两个主动构件相啮合，差动轮系传动机构的从动构件与激波轴相连；两个波形发生器的激波轴对称置于振动框架两窄面下方，激波轴上有一个或两个偏心轮，偏心轮通过连杆与振动框架相连，连杆两端分别与偏心轮和振动框架铰接。本发明专利技术易控制、运行精度高、耐冲击性能好，原动机单向旋转且振幅，波形和频率均在线可调。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于连续铸造领域，特别是设及一种结晶器的非正弦振动装置。
技术介绍
连续铸钢是目前钢铁生产的核屯、环节，在钢水诱注到结晶器的过程中，结晶器必 须按一定规律进行振动，W保证铸巧与结晶器的润滑条件，从而防止结晶器与新生巧壳之 间发生粘结而导致的漏钢事故。随着人们对铸巧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。 对于诱注横截面尺寸较大的方巧，圆巧和板巧结晶器，由于其质量较重，一般需要 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。当前的双侧非正弦驱动装置根据振动单元的动力源不同，可分为 液压式和电动式两大类。 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，结晶器振动台通过板黃导向，两个液压缸作为波形发生器，分布在振动台下方左右两 侦U，液压缸与基座、振动台较接，通过伺服控制是液压缸W-定规律往复伸缩，从而带动振 动台非正弦振动。液压式非正弦驱动装置可W方便的产生各种振动波形，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， 双缸同步控制难度大，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，电动式双侧非正弦驱动系统主要有：申请号为CN201420322397. 1的中国专利，公 开一种W电动缸作为波形发生器的板巧非正弦驱动装置，振动台采用板黃导向，四个电动 缸对称分布在结晶器振动台下方左右两侧，电动缸与基座、振动台较接。电动缸中的伺服电 机变速正反转使滚珠丝杠W-定规律伸缩，进而带动振动台实现非正弦振动。该装置也能 实现振幅，频率和波形的在线调整，而且成本和维护费用相对液压式低，无液压油泄漏造成 的环境污染，但伺服电机频繁正反转动影响控制精度，其核屯、传动构件滚柱丝杠的承载和 抗冲击能力也难W与液压缸相媳美。 再有，申请号为CN200820117966. 3的中国专利，公开了一种由两个数字电动缸组 成的结晶器驱动装置，两个数字电动缸分布在振动台下方左右两侧，其运行规律与四个电 动缸的形式相同，虽然振动参数也能在线调整，但电动缸中的电机仍需频繁正反转动，整个 装置的耐冲击和耐磨损性能差。 再如，传统的四偏屯、振动台，由一个变频电机通过中屯、蜗轮减速器，将动力分配到 两个对称布置的正交轴减速器上，两个正交轴减速器的输出轴上各装有两个不同偏屯、距的 偏屯、轮连杆机构，四个连杆分布在结晶器振动台下方两侧，与振动台较接。电机旋转时，可 实现振动台同步正弦振动。该装置采用四点同步驱动，振动台运行平稳，但无法实现非正弦 振动，并且其振幅和波形均无法在线调整。 综上所述，对于双侧非正弦驱动装置，电动式具有成本低，维护方便，无环境污染 等突出优点，大有取代液压式单侧驱动装置的趋势。但是，目前的电动式驱动装置中，伺服 电机频繁变速正反旋转的运行模式较差，造成控制难度大，运行精度低，耐冲击性能尚不如 液压式。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种易控制、运行精度高、耐冲击性能好且原动机单向旋转， 振幅、波形和频率均在线可调的连铸结晶器摆动型双侧非正弦驱动装置。 为实现上述目的，采用了W下技术方案：本专利技术主要包括两个相同的波形发生器 和一个结晶器振动台，其中结晶器振动台是由固定框架和振动框架及它们之间的连接件组 成。固定框架内设有振动框架，振动框架的两个窄面每侧至少设两根导向板黃，该导向板 黃的两端通过连接件与固定框架分别相连，使振动框架悬挂于固定框架内。最好导向板黃 中部与工字型支撑梁通过连接件相连，该工字型支撑梁固定端与振动框架窄面中部垂直连 接。所有板黃中屯、线相互平行并垂直于结晶器的振动方向。每个波形发生器主要包括普通 常速电机，伺服电机，差动轮系传动机构、激波轴及连杆。常速电机和伺服电机分别与差动 轮系传动机构的两个主动构件相晒合，差动轮系传动机构的从动构件与激波轴相连；两个 波形发生器的激波轴对称置于振动框架两窄面下方，激波轴上有一个或两个偏屯、轮，偏屯、 轮通过连杆与振动框架相连，连杆两端分别与偏屯、轮和振动框架较接。差动轮系传动机构 可选用圆柱或圆锥齿轮组成的2K-H型轮系，其中太阳轮和行星架为活动构件。与常速电机 和伺服电机晒合的差动轮系传动机构两个主动构件或是两个太阳轮，或是行星架和其中一 个太阳轮。普通常速电机选用Ξ相异步交流电动机，伺服电机选用交流永磁同步伺服电动 机。每个激波轴上的偏屯、轮数量为1或2个，当激波轴上的偏屯、轮数量为1个时，偏屯、轮通 过连杆与振动框架窄边中点较接，当激波轴上的偏屯、轮数量为2个时，偏屯、轮通过连杆与 振动框架四角较接，同一激波轴上偏屯、轮的偏屯、距根据振动框架较接点的仿弧轨迹确定。 为平衡振动框架和结晶器重量，最好在振动框架和固定框架之间安装缓冲装置。 本专利技术的驱动装置工作过程大致如下： 两个波形发生器中的常速电机同步单向恒速旋转，伺服电机同步单向变速旋转， 每个波形发生器中的常速电机和伺服电机经差动轮系速度合成后，使得偏屯、轮W变角速度 规律关于水平面对称摆动，从而通过连杆带动结晶器振动台按照板黃设定的轨迹W非正弦 规律往复振动。调整伺服电机的角速度规律，可W控制偏屯、轮摆角大小，摆动频率和摆动速 度，进而达到在线调整结晶器振幅，频率和波形的目的。其中偏屯、轮圆屯、与回转中屯、的连线 所转过的角度为摆角，其最大摆角不超过180°，在最大摆角处，偏屯、轮对应的振动框架振 幅不小于结晶器要求的最大振幅。 本专利技术与现有技术相比具有W下有益效果： 1、与液压缸激波的双侧驱动装置相比，本专利技术不仅可实现液压式的全部功能，而 且设备的投资，运行和维护费用大大降低，生产中避免液压油导致的环境污染。 2、与电动缸激波的双侧驱动装置相比，本专利技术中所有电机单向旋转，而且均在理 想转速范围内运行，整个设备的耐冲击，耐磨损性能更加优越。 3、与单向旋转电机激波的双侧驱动装置相比，本专利技术不仅可实现正弦和非正弦振 动两种模式，而且可在线调整所有振动参数，更加符合高效连铸对振动工艺的要求。【附图说明】 图1是本专利技术的主视剖面示意简图。 阳01引 图2是图1的A-A视图。 图3是本专利技术的俯视示意简图。 图4是本专利技术中实施例1的差动轮系传动机构示意简图。 图5是本专利技术中第一组振动参数对应实施例1中伺服电机的角速度曲线图。 图6是本专利技术中第一组振动参数对应的结晶器的速度曲线图。 图7是本专利技术中第一组振动参数对应的结晶器的位移曲线图。图8是本专利技术中第二组振动参数对应实施例1中伺服电机的角速度曲线图。图9是本专利技术中第二组振动参数对应的结晶器的速度曲线图。 图10是本专利技术中第二组振动参数对应的结晶器的位移曲线图。 图11是本专利技术中实施例2的差动轮系传动机构示意简图。 图12是本专利技术中第一组振动参数对应实施例2中伺服电机的角速度曲线图。 图13是本专利技术中第二组振动参数对应实本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种连铸结晶器摆动型双侧非正弦驱动装置，其特征在于：本专利技术主要包括两个相同的波形发生器和一个结晶器振动台，固定框架内设有振动框架，振动框架的两个窄面每侧至少设两根导向板簧，该导向板簧的两端通过连接件与固定框架分别相连，所有板簧中心线相互平行并垂直于结晶器的振动方向；每个波形发生器的常速电机和伺服电机分别与差动轮系传动机构的两个主动构件相啮合，差动轮系传动机构的从动构件与激波轴相连；两个波形发生器的激波轴对称置于振动框架两窄面下方，激波轴上有一个或两个偏心轮，偏心轮通过连杆与振动框架相连，连杆两端分别与偏心轮和振动框架铰接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘大伟，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13
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