方坯结晶器振动装置设计（全套设计及CAD及三维图纸）
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结晶器
振动
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三维
图纸
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1 有关正弦振动工艺参数的选择及确定 余世民 （内蒙古科技大学机械工程学院 包头 014010） 摘要 ： 本文从 提出最佳振动模型 到工艺参数的选择 ， 其中 工艺参数的选择不能仅局限于负滑脱时间 、负滑脱率 等负滑动参数，同时必须考虑正滑动参数，滑脱量等几个关键参数，进一步了解这些振动参数的调整趋势 能使 综合工艺效果或所侧重的某一方面的工艺效果最佳。 关键词 ： 振动；工艺参数；负滑脱；正滑脱 u of 14010) to of of t to , at be of or on a of is 言 结晶器振动控制是连铸生产的重要环节之一。近年来高效、近终形连铸技术的发展趋势 ,使得连铸过程的检测与控制 技术显得尤为重要 ,同时也对结晶器振动控制技术提出了更高的要求。液压振动技术是近年来被开发并逐渐推广应用的结晶器振动新技术 ,与传统的机械振S 2 动装置相比 ,液压振动系统具有易于实现非正弦振动方式、振动精度高且参数在线可调等优点 ,很好地满足了高速连铸对结晶器振动控制的要求。 所开发研制的结晶器电液伺服振动装置结构组成如图 1示。相应的计算机控制系统方块图如图 1。采用阀控缸驱动双摇杆机构实现结晶器的往复振动，将液压缸的位置 (或结晶器鞍座的位置 )通过位移传感器反彼到综合端 与指令信号比较得到误差信号，然后由计算机算得控制量并经过 D/A 和电流负反彼放大器后驱动电液伺服阀构成闭环控制系统。利用计算机产生各种指令信号 (期望振动规律 )，通过选择适当的控制律使系统枪出跟踪指令信号从而获得所要求的振振动规律。 图 1晶器电液伺服振动装置示意图 图 1晶器振动波型计算机控制系统方块图 3 滑动参数的选择确定 根据铸坯表面振痕形成的机理及生产实践表明，负滑动时间对铸坯表面振痕深度的影响较大， 值大则振痕深， 值小则振痕 浅；负滑动率 影响铸坯的脱模， 值大脱模作用强，但若 值过大，则对保护渣润滑不利；负滑动位移量 是负滑动时间和负滑动率 的综合参数。至于负滑动时间比 是与负滑动时间和负滑动率的相关的量，是非独立参数。 滑动率 负滑动率表示如下： (2 式中 拉皮速度， m/ 结晶器振动的平均速度， m/ 结晶器振动的平均速度可按速度曲线面积平均法求得，如图 2示。 (2 式中 结晶器振动的最大速度， m/ 振动角频率， s。 将式 2入式 2可得 : (2 00 c mc v 232)co s ( 00)1( 2 图 2 = 时结晶器中的坯壳处于受拉和受压的临界状态，求得此时的负滑动率 =值为负滑动的极限值； 当 时，即 ，结晶器对坯壳不产生负滑动；当 时，结晶器产生负滑动。 滑动时间 参见图 2结晶器运动所经历的时间为 时，结晶器向下的运动速度 和拉坯速度相等。结晶器继续向下运动时，其速度便大与拉坯速度，这种结晶器向下运动的速度大于拉坯速度的状态所持续的时间 称为负滑动时间。 当 时， 由式 得： （ 2 设 ，则 (2 式中 负 滑动时间， S。 滑动位移量 由图 2知，负滑动位移量 即结晶器从最高位置向最低位置的过程中，在负滑动时间段 内相对于铸坯的位移。 cv (c o s 10 00160 fh )m .( (c o s 10 00160 fZ (2 式中 负滑动位移量， 滑动时间比 负滑动时间 是负滑动时间 与半个振动周期的比值，可表示为： （ 2 综上所述，各负滑动参数的取值如下，一般 的取值范围为 的取值范围为 的取值范围为 34 的值一般在 50%80%。 由于正弦振动是由液压缸驱动的，振幅可以在线不停机调节，各负滑动参数都可以较容易地调节到上述一般取值范围。 滑动参数的选择确定 滑动时间 参见图 2滑动时间 是振动周期 T 与负滑动时间 的差 ，即： (2式中 正滑动时间， s。 滑动速度差 参见图 2滑动速度差 是在一个振动周期里结晶器向上运动的最大速度与拉速之差。 (2 式中 正滑动速度差， m/ 由非正弦振动实践所给出的最佳模型可知，正滑动时间 取最大值 可增加保护渣的消耗量，减小摩擦力；正滑动速度差 取最小值也可以减小摩擦力，但目前还没有文献提出正滑动参数的取值范围。由于在正弦振动是正滑动参数不是独立的，而是负滑动时间 和负滑动率 的 相关量，因此在确定负滑动参数时可以计算出对应的正滑动参数，以便综合考虑。 A 01 0 0 060s i n)c o s (22 00302 T 60 10 00m a x v 6 总结 从以上的各结晶器振动的参数分析中可见，各关键工艺参数是相辅相存，有的还是矛盾的，但只要知道这些参数间的变动趋势，再通过工艺人员的实际摸索，完全可以从正弦振动模式过渡到非正弦模式，
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