[发明专利]一种结晶器振动驱动装置、控制方法及控制系统

说明书

本发明公开了一种结晶器振动驱动装置，包括：伺服电机；用于提供正反向驱动旋转；液压泵，所述液压泵的转动轴通过联轴器与所述伺服电机的驱动轴连接；液压缸，所述液压缸的油路通过油路机构与所述液压泵的油路连接；位移检测装置，所述位移检测装置安装于所述液压缸上，用于检测所述液压缸的驱动位移；控制器，所述控制器与所述位移检测装置通信连接，用于根据所述位移检测装置所检测出的液压缸的驱动位移，控制所述伺服电机的转速，以调节所述液压缸的正弦振动或非正弦振动。本发明比传统液压驱动装置结构更紧凑，且不需要传统的伺服阀或比例阀驱动，对油液清洁度不敏感。与传统电动驱动装置相比，具有更高的抗过载能力及更优秀的使用寿命。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体来说，涉及一种结晶器振动驱动装置、控制方法及控制系统。

背景技术

结晶器是连续铸钢中的铸坯成型设备，是连铸机的核心部件，称之为连铸机的心脏设备。它是一个水冷的钢锭模，功能是将连续不断地注入其内腔的高温钢水通过水冷铜壁强烈冷却，导出其热量，使之逐渐凝固成为具有所要求断面形状和坯壳厚度的铸坯，并使这种芯部仍为液态的铸坯连续不断地从结晶器下口拉出，为其在以后的二次冷却区域内完全凝固创造条件。由于凝固过程是在坯壳与结晶器壁连续、相对运动下进行的，所以为防止坯壳与结晶器壁粘结而采用的结晶器振动装置是连铸过程中的一个非常重要的生产装置。

结晶器振动驱动装置可用来支撑结晶器，其主要功能是使结晶器上下往复振动，确切地说，是使结晶器按给定的振幅、频率和波形偏斜特性沿连铸机半径作仿弧运动，使脱模更为容易。具体来说，连铸过程中，当铸坯与结晶器壁发生粘结时，如果结晶器是固定的，就可能出现坯壳被拉断造成漏钢。而当结晶器向上振动时，粘结部分和结晶器一起上升，坯壳被拉裂，未凝固的钢水立即填充到断裂处，开始形成新的凝固层；等到结晶器向下振动，且振动速度大于拉坯速度时，坯壳处于受压状态，裂纹被愈合，重新连接起来，同时铸坯被强制消除粘结，得到“脱模”。同时，由于结晶器上下振动，周期性地改变液面与结晶器壁的相对位置，有利于用于结晶器润滑的润滑油和保护渣向结晶器壁与坯壳间的渗漏，因而改善了润滑条件，减少拉坯摩擦阻力，防止铸坯在凝固过程中与结晶器铜壁发生粘结而被拉裂，从而出现粘结漏钢事故。

目前常规的结晶器振动驱动装置有三种，分别为：1、变频电机带凸轮轴驱动，俗称机械振动；2、伺服阀控油缸驱动；3、伺服电动缸驱动；常规的三种结晶器振动驱动装置在使用时都存在不同程度的问题，如：第1种变频电机带凸轮轴驱动为机械振动，其劣势是控制精度低，振动波型不可调，机械结构易磨损；第2种为伺服油缸驱动，其是目前国际常用驱动方式，此方式的劣势是需要配备庞大的液压泵站及管路系统，需要占用很大空间；第3种为伺服电动缸驱动，此方式在目前部分设备使用，其劣势是由于特殊的工况导致滚珠丝杠寿命不长，如果丝杠润滑不畅会导致控制精度下降影响设备精度，且后期维护保养成本巨大。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的目的是提出一种结晶器振动驱动装置、控制方法及控制系统，以解决现有相关技术所存在的上述技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一方面，提供了一种结晶器振动驱动装置。

该结晶器振动驱动装置包括：

伺服电机；用于提供正反向驱动旋转；

液压泵，所述液压泵的转动轴通过联轴器与所述伺服电机的驱动轴连接；

液压缸，所述液压缸的油路通过油路机构与所述液压泵的油路连接；

位移检测装置，所述位移检测装置安装于所述液压缸上，用于检测所述液压缸的驱动位移；

控制器，所述控制器与所述位移检测装置通信连接，用于根据所述位移检测装置所检测出的液压缸的驱动位移，控制所述伺服电机的转速，以调节所述液压缸的正弦振动或非正弦振动。