【正文】 顯示、存儲和查詢功能。在振動裝置中，振動發(fā)生裝 置、振動臺及導向裝置設置在快速更換臺上，其目的是為了不受操作平臺及中間包車軌道梁的影響，同時不致受到漏鋼等澆注事故的損害和高溫的直接影響。則振動就不能平穩(wěn)及仿弧運動 ， 所以偏心輪的調整是很重要的。 其振動特性曲線見團 所示。采用負滑脫振動，結晶器下降時對坯殼有壓合作用，有利于拉裂坯殼的愈合，并可適當提高拉速。因為結晶器和鑄坯之間沒有嚴格的速度關系，不需要在振動機構和拉坯機構之間采用速度連鎖系統(tǒng)。結晶器的弧線定中利用板式彈簧實現(xiàn)。 39。 21 1 1 1B C O C A B O A? ? ? 1BC R a??， OC H? 39。2 2 2AB b? 2e —— 內側偏心量。 從以上給出的計算公式可見，它們均與Φ角 的大小有關，即與給定的振動形成有關。 存在兩種 極端選擇：一是利用給定的最大振動行程 Sma x；二是利用無振動行程 S=0。 ②由 公式（ ） 可見，當 12??? 時， 1K? ，則1212BBv RvR? ，當 12??? 時， 1212eebb? 。 圖 偏心軸 軸的材料 根據設計要求，選擇該偏心軸 的材料為 45鋼 。 此軸應設成偏心軸，兩偏心處裝上滾子軸承，兩偏心段內側為下支撐部分，也應裝上滾動軸承，各軸段之間采用套筒和軸肩定位 ；兩軸端處與減速器連接，所以要采用彈性聯(lián)軸器聯(lián)接和采用鍵槽定位， 見圖 33 所示。不安裝零件的各軸段長度可 根據軸上零件相對位置來確定。除此以外還有導向板彈簧阻力 ， 此力相對較小，為簡化計算可不計在內 。鍵端距離零件裝入側軸端距離一般為 2~5mm，以便安裝軸上零件時其鍵槽容易對準鍵。 初算軸徑還要考慮鍵槽對軸強度的影響。 為了滿足機器傳遞運動和轉矩的要求，并防止軸上零件與軸發(fā)生相對轉動，軸上零件還必須有可靠的周向定位和固定。主要包括了結晶器振動的目的，其振動方式類型及其選擇，以及振動系統(tǒng)中偏心輪機構 如何實現(xiàn)的正弦振動，對其機構的 各參數的方法 ，最后是關于傳動部分電機的選擇。 圖 圓弧擺動 如圖 ，若結晶器能做圓弧擺動，則： 1212BBv RvR? 式中 1 3 1R OB? 2 3 2R OB? 因此，為使結晶器能作圓弧擺動，必需設法使內外側兩套機構運動諧調。因此，這里存在著哪一個振動行程來計算上訴參數的問題。 2 39。 由幾何關系可得： 1122h R ah R a?? ? 則 1212RahhRa?? ? ? ?2 22 2 2R R a h? ? ? 222si n 2RSeR R??? （ ） 2 2 39。1 1 1AB b? 。這種板式彈簧使得振動臺只能作弧線擺動，不會前后移動。 圖 凸輪長搖臂振動機構 1— 凸輪； 2— 杠桿； 3— 連桿； 4— 彈簧； 5— 結晶器； 6— 長搖臂 后來采用了四連桿機構，實現(xiàn)短臂仿弧振動，以簡化結構。 ② 結晶器的運動速度按正弦規(guī)律變化，則加速度必然按正弦規(guī)律變化，所 以過濾比較穩(wěn)定，沖擊也小。這種振動方式的優(yōu)點是能夠滿足連鑄工藝要求，實現(xiàn)同步運動；卻點事機械連鎖或用電器控制來實現(xiàn)嚴格的同步要求，裝置都比較復雜，速度變化時機構沖擊力也較大。為了準確的精調 ， 還需要借助于相位測試手段反復檢測，反復調整，使其四點相位武漢科技大學本科畢業(yè)設計說明書 8 差控制在 l176。弧形板坯連鑄機板彈簧按通過鑄機圓心半徑方向配置，一端固定在振動臺上， 一 端固定在快連更換臺支座上。 設計內容 對四偏心板坯連鑄機結晶器快臺進行總體設計，具體包括： （ 1） 總體傳動方案的設計以及正弦式振動方式的選擇； （ 2） 偏心軸才得選擇，結構設計以及軸上零件的布置和裝備方案，偏心軸受力分析和校核； （ 3） 偏心軸上零件，如軸承和鍵的選用及其校核； （ 4） 振動系統(tǒng)其它重要零件如西銷軸及板彈簧的設計等； （ 5） 裝配圖及所有零件圖（每張圖紙必須有草圖）。據報道億美博公司開發(fā)了數字缸非正弦振動裝置。 結晶器振動裝置的發(fā)展 連鑄生產對結晶器振動的要求主要有兩個，一是使結晶器精確地按著給定地運動軌跡振動，如直線或圓弧線運動軌跡；二是使結晶器按著給定地速度規(guī)律進行振動，如正弦或非正弦振動規(guī)律。但這種波形的采用，使固定的結晶器變?yōu)檎駝拥慕Y晶器，使結晶器技術產 生一個飛躍。與此同時，容漢斯振動結晶器又被應用于德國曼內斯曼（ Mannesmann）公司胡金根廠（ Huckiugen）的一臺連續(xù)鑄鋼試驗連鑄機。 H 結晶器振動裝置可用來支撐結晶器，其主要功能是使結晶器上下往復振動，確切地說，是使結晶器按給定的振幅、頻率和波形偏斜特性沿連鑄機半徑作仿弧運動，使脫模更為容易。 )，摩擦不均勻，摩損后容易造成振動偏差 ， 同時連桿機構桿件較多而不適用于高頻振動。我們以濟鋼超低頭板坯連鑄機為依托，對四偏心式振動機構進行丁詳盡分析并作了相應的計算， 目的在于學習和掌握引進產品的設計思路和方法。一般采用凸輪機構。 基于不同的理論 ， 結晶器振動技術也經歷了復雜的過程 ， 早期主要由凸輪實現(xiàn)的非正弦振動 ， 由于波形單一 ， 在線不能調節(jié) ， 未能實現(xiàn)振動波形的優(yōu)化 ； 由于采用偏心機構使機械動作更加簡便 ， 故結晶器正弦振動得到了發(fā)展 ， 并不斷地對其振動參數進行優(yōu)化 ， 實現(xiàn)高頻振動以改善鑄坯表面質量 ； 目前開發(fā)的液壓振動 ， 波形選擇 范圍寬 ， 并且調節(jié)容易 ， 振動機構具有很高的穩(wěn)定性 ， 對于改善結晶器內的潤滑效果 ， 降低摩擦阻力以及為初始凝殼的順利形成創(chuàng)造了最合適的條件 ， 可以實現(xiàn)連鑄過程振動的最優(yōu)化。在連續(xù)鑄鋼過程中，鋼液通過水口注入結晶器，并和結晶器內的閉環(huán)冷卻水快速進行熱交換，在與銅板接觸部位形成坯殼，通過結晶器振動臺高頻小幅的振動，結晶器和坯殼之間形成相對運動，即工藝上所說的“正滑脫”和“負滑脫”，使保護渣進入結晶器銅板和凝固坯殼之間的間隙，形 成一層完整的潤滑膜，對脆弱的坯殼進行保護和潤滑。另外，還包括振動系統(tǒng)其它重要零件如銷軸及板彈簧的設計等。 如何對偏心軸上偏心距的設計是每個設計者應該考慮的問題。在“負滑脫”時，結晶器下部的液態(tài)保護渣被板坯拉出，有利于防止渣圈封閉和凝結，避免坯殼粘接在結晶器銅板表面上而發(fā)生粘鋼型漏鋼。對于改善鑄坯表面質量 ， 提高拉坯速度 ， 液壓振動技術將以其突出的優(yōu)越性在連鑄生產中獲得廣泛地應用。實現(xiàn)這種發(fā)展成為曲柄連桿式的正弦振動方式。從理論上探討此類振動裝置的設計方法，將對變轉化設計為主動設計起到一定的作用。 四偏心機構振動裝置是 80年代發(fā)展起來的最新板坯結晶器振動裝置。具體來說，連鑄過程中，當鑄坯與結晶器壁發(fā)生粘結時，如果結晶器是固定的，就可能出現(xiàn)坯殼被拉斷造成漏鋼。 Pehrson）曾提出結晶器應按照一定的振幅和頻率做往復運動的想法，但真正將這一想法付諸實施的卻是德國人容漢斯（ S 容漢斯振動結晶器在這兩臺連鑄機上的成功應用，使其在鋼連鑄中迅速得到了推廣。 隨著負滑動理論的出現(xiàn)，矩形速度規(guī)律被梯形速度規(guī)律所代替，其特點是結晶器向下運動過程中有較長一段時間其速度稍大于拉坯速度，即“負滑脫運動”，使坯殼中產生壓應力，可以使拉裂的坯殼壓合，使粘結的坯殼強制脫模，結晶器在上升、下降轉折點處速度變化較緩和，提高了設備的平穩(wěn)性，梯形波的出現(xiàn)使連鑄的生產更加順暢，這種速度波形沿用了很多年，負滑動理論一直沿用至今。 在非正弦振動規(guī)律出現(xiàn)以前的各種振動規(guī)律的產生都是由凸輪（包 括偏心輪）機構來實現(xiàn)的，相對比較容易，而對于振動軌跡的實現(xiàn)相對比較困難。 （ 2）機械非正弦 伺服電機驅動偏心軸的非正弦振動裝置打破了結晶器機械振動發(fā)生裝置和液壓伺服振動發(fā)生裝置的傳統(tǒng)模式，將機械振動發(fā)生裝置中的偏心軸連桿機構由原普通交流電機驅動改為由伺服電機驅動，并融合液壓伺服振動裝置中的電氣控制原理，從而創(chuàng)造出一 種新型、結構簡單、緊湊的結晶器振動發(fā)生裝置。 主要技術參數 結晶器高度 900mm；振動頻率 20~200 次 /分；振幅為 6mm（四種情況）；拉坯速度為 ~；年實際工 作天數 266 天 /年；鑄坯斷面尺寸：寬度 1600mm，武漢科技大學本科畢業(yè)設計說明書 6 厚度 250mm；鋼包重量 270t；結晶器及快臺部分自重 25t；結晶器寬面、窄面調寬速度2~200mm/min 等。振動臺四面均設置板彈簧，因此控制了振動臺各方向的傾斜。以內，這樣可以產生同步仿孤或直線振動。 （ 2）負滑脫振動 同步振動的一種改進型，也稱“負滑脫”。 ③ 由于加速度較小，有可能提高振動頻率，采用高頻率小振幅振動有利于消除粘結，提高脫模作用，減小鑄坯上振痕的深度。由于結晶器所需要的振武漢科技大學本科畢業(yè)設計說明書 10 幅很小， 70~80 年代，國外開始采用了一種新型的振動機構 —— 四偏心振動機構，并用板式彈簧定中。由于結晶器振幅不大，兩根偏心軸的水平安裝，不會引起明顯的誤差。 1 1 1A D H h??， 1 1 1D B a a?? ? ?39。 2 39。 22 2 2 2B C O C A B O A? ? ? 2BC R b??， OC H? 39。對鑄機而言，由于其半徑 R往往很大，而振動行程 S卻很小，故Φ角很小。即滿足 1212BBv RvR? 由于鑄機圓弧半徑很大（通常達幾米），而振動行程往往很?。◣缀撩椎绞畮缀撩祝?，武漢科技大學本科畢業(yè)設計說明書 15 因此，Φ角一般非常小，故可認為連桿鉸接點 B B2在振動行程內的軌跡近似直線，在此情況下，由機構學知識可得： 1 11 1 1 1s in s in 22Bve?? ? ????????? 2 22 2 2 2s in s in 22Bve?? ? ????????? 其中 12??? ， 12? ? ??? 則： 121122sin sin 22sin sin 22BBv eve?????????? 將 111sin 2RSeR R???， 222si n 2RSeR R???帶入上式，則： 1212BBv RKvR? 式中 12si n si n 22si n si n 22K?????????= 121 cos1 cos???? ? 1221 c o s1 c o s?? ?????? ? （ ） 1212,eebb???? 由于鑄機振幅較小，故偏心量 e1和 e2教小，而連桿長度 b1及 b2則較大，從而使λ 1及λ 2小到百分之幾甚 至千分之幾。 武漢科技大學本科畢業(yè)設計說明書 17 3 振動臺偏心軸的設計 偏心軸是由多段圓柱體布置在兩根偏心軸線上的軸類零件，作用是將旋轉運動變?yōu)橹本€往復運動或將巨大的扭矩變?yōu)閴毫?。常用鍵、花鍵、緊定螺釘、銷及過盈配合等方法 實現(xiàn)。當該軸段截面上有一個鍵槽時， d 增大 5%；有兩個鍵槽時， d 增大 10%。 根據偏心軸（如圖 ）示意圖得出各尺寸。作用在振動 裝置上的力有： 振動裝置的總靜負荷 Q、坯殼與結晶器銅板之間的摩接力 F、 振動動負荷 FV。 在這里， C 取 110，對 1d 段有 武漢科技大學本科畢業(yè)設計說明書 19 31 11 0 48 .1 8 / 20 0 68 .4 44 5d m m?? 圓整取 1 70d mm? 決定各軸段直徑和長度 軸上安裝零件的各段長度，根據相應零件輪轂寬度和其他結構需要來確定。擬定軸上零件的裝配方案是進行軸上的結構設計的前提，他決定軸的基本形式，在擬定裝配方案時，應考慮軸上零件裝拆方便，軸上零件的尺寸、數量及重量等。 軸的類型選擇 在該振動結構中，由于要實現(xiàn)振動，選擇轉軸的類型為偏心軸 （如圖 所示） 。 另外，從上面的分析中，還可得出如下結論： ①為保證結晶器做圓弧擺動具有足夠的精度，兩套機構連桿不宜太短，即 H不宜過小或 H一定時 h1不宜過大。為適應振動行程的變化只需要改變偏心量。22cosOA R ?? 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