[发明专利]阻塞器控制装置

说明书

发明领域

本发明涉及用于可以被用于调整钢水从钢水包或中间包的流出的阻塞器(stopper)的控制装置。

现有技术水平

阻塞器或阻塞器杆是钢厂中已知的构件，其通过与被校准的洞或孔口的互相作用调整钢水浇铸物从钢水包或中间包朝向钢锭模的流出。

典型地，阻塞器根据钢锭模中的钢的水平而被连续地调整。这样的水平被放射性的传感器监视，也是连续地，放射性的传感器把信号发送至控制机动化的阻塞器控制装置的可编程逻辑控制器(被称为PLC)。阻塞器必须被控制从而保证稳定的弯液面(meniscus)的在所有的操作性的条件中在钢锭模中的存在。控制装置必须因此保证阻塞器的高的致动速度，特别是高的浇铸速度。

具有两个类型的在上文提到的领域中已知的控制装置：电动机械的和液压的。电动机械的装置借助于电马达和被连接于马达的机构来调整阻塞器的位移，包括蜗轮或小齿轮和各自的机架。电动机械的装置的主要的缺点是：

-慢的响应时间

-复杂的零件

-相对于其他的解决方案的高的数量的机械部件，这意味着空隙，以及作为结果的非精确的阻塞器位置控制以及对频繁的维护操作以检查和调整这样的空隙的需要。

此外，因为所述空隙的存在，所以阻塞器的位置必须借助于直接地在阻塞器保持器臂上的线性位移传感器被确定。这样的类型的传感器通常易于发生故障。

液压的或水动力的装置，代替地，允许获得相对于电磁的装置的更好的响应，但是通常需要液压控制单元和阀的存在，具有作为结果的尺寸和成本的很大的增加。此外在这种情况下，频繁的维护被需要，由于，特别地，高的数量的经受在起重杆(其调整阻塞器的向上或向下运动)与伺服马达之间的磨损的可移动的零件的存在以及对油过滤器系统的存在的需要。此外，常规的液压装置是耗散类型的：实际上，它们要求流体被伺服阀连续地向上游循环，这允许仅当被要求时的朝向液压致动器的通路。这种类型的装置要求很大的量的被外部源提供的流体并且意味着用于产生流体循环的能量的连续的消耗。

液压的阻塞器控制装置的一个实例在专利US5421559中被描述。在这样的装置中，起重杆的竖直运动借助于与其成一体的刚性的外构件被传递并且借助于在缸中滑动的活塞的杆被连接于驱动单元。复杂的阀系统另外被提供以用于控制用于致动活塞的液压流体的流动。这种解决方案意味着装置必须借助于管子被连接于其的用于液压流体的外部罐的存在。此外，刚性构件和起重杆之间的连接决定了对于这种类型的装置也存在空隙。此外，通常被包括在常规的液压装置中的伺服阀决定多个缺点，主要的几个缺点是：

-伺服阀的慢的操作速度，具有作为结果的液压回路的低的总体的反应性；

-开放回路操作，具有作为结果的对提供外部液压附接部的需要；

-高的运行和维护成本，因为伺服阀通常地具有短的寿命周期。

发明概述

因此，本发明的一个特别的任务是提供用于阻塞器的控制装置，其允许调整钢水的经过钢水包或中间包的流出，这解决上文关于所提到的现有技术描述的缺点。具体地，意图提供是守恒的装置，即仅消耗为了移动阻塞器所需要的能量的量。

一个另外的目的是提供允许达到在反应性和精确度的方面的良好的性能水平同时保证小的尺寸的装置。

另一个目的是消除所有的在阻塞器致动中所涉及的部件的游隙，从而允许更精确地调整钢流动。

另一个目的是制造具有低的维护水平的液压装置。

本发明的一个另外的目的是提供用于被液压回路控制的阻塞器的液压控制装置，其在大小上、在液压管线的长度和作为整体被需要的流体的量的方面比已知的解决方案小得多。

这样的目的通过用于阻塞器的控制装置而达到，所述装置包括：

-外壳体，

-滑动经过所述壳体的控制杆，其刚性地可附接于所述阻塞器，

-液压回路，其包括双动的液压缸和可逆的液压泵，所述液压缸具有第一室和第二室，活塞在所述第一室和第二室之间滑动，所述液压泵被连接于所述第一室和第二室，所述活塞被刚性地附接于所述控制杆，

-控制回路，其被连接于所述液压回路以控制所述活塞的位置，

所述装置的特征在于，所述可逆的泵分别地借助于所述液压回路的第一分支和第二分支直接地连接于所述液压致动器的所述第一室和第二室。

根据本发明的一个另外的方面，上文提到的问题借助于包括以下的设备被解决：

-钢液容器，其包括用于所述钢液的流动的排泄洞，

-阻塞器，其在所述排泄洞上工作以调整所述钢的流动，