【正文】 合計(jì) 551 1749 有幾家方案未確定者（如廣東、福建等）尚未計(jì)入 (3) 按拉速分類有：高拉速連鑄機(jī)和低拉速連鑄機(jī)。因?yàn)楫?dāng)產(chǎn)生粘結(jié)時，振動能夠強(qiáng)制脫模，消除粘結(jié)。 1949年S 機(jī)械振動的振動裝置由直流電動機(jī)驅(qū)動，通過萬向聯(lián)軸器，分兩端傳動兩個蝸輪減速機(jī)，其中一端裝有可調(diào)節(jié)軸套，蝸輪減速機(jī)后面再通過萬向聯(lián)軸器，連接兩個滾動軸承支持的偏心軸，在每個偏心輪處裝有帶滾動軸承的曲柄，并通過帶橡膠軸承的振動連桿支撐振動臺，產(chǎn)生振動。矩形速度規(guī)律的主要特點(diǎn)是:結(jié)晶器在向下振動時與拉坯速度相同，即結(jié)晶器與鑄坯做同步運(yùn)動，然后結(jié)晶器又以3倍的拉坯速度向上運(yùn)動。梯形速度規(guī)律的主要特點(diǎn)是:結(jié)晶器在向下振動的過程中有一段較長時間其速度略大于鑄坯的拉坯速速，即現(xiàn)在所稱的“負(fù)滑動運(yùn)動”。 圖22 正弦和非正弦振動規(guī)律結(jié)晶器振動的正弦速度規(guī)律曲線的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：式中 — 結(jié)晶器運(yùn)動的速度 m/minh—振動沖程（倆倍振幅）， mm—振動頻率， 1/min從圖22中的曲線可以看出正弦速度規(guī)律的主要特點(diǎn)如下： 1)結(jié)晶器與鑄坯之間沒有同步運(yùn)動階段，但結(jié)晶器仍然有一小段負(fù)滑動運(yùn)動，這有利于拉裂坯殼的“愈合”和粘結(jié)坯殼的脫模。它是近年來出現(xiàn)的一種新型振動方式。早期的研究曾提出一個負(fù)滑脫期間保護(hù)渣流入量的模型，但是隨后的試驗(yàn)結(jié)果表明，保護(hù)渣消耗量是正滑脫時間的增函數(shù)，圖23示出了保護(hù)渣消耗量與正滑脫時間的關(guān)系。但是，上式中變量缺少了振幅s的影響，仍不能對結(jié)晶器振動的影響作出滿. 結(jié)晶器的振動有利于鑄坯的脫模，可以提高拉坯速度，實(shí)現(xiàn)更高的效率，同樣由十脫模過程中凝殼與結(jié)晶器壁之間的摩擦，產(chǎn)生振痕，帶來產(chǎn)品質(zhì)量的不良效果。 結(jié)晶器中摩擦力的分布 根據(jù)結(jié)晶器潤滑機(jī)理可以把液體摩擦力和固體摩擦力作為彎月面某一距離的函數(shù)來計(jì)算?；谥悄芸刂频幕舅枷耄倪M(jìn)控制方法，滿足連鑄工藝對跟蹤正弦給定振動波形的要求，有效抑制非對稱負(fù)載造成的靜差，并提高系統(tǒng)的相頻寬。本研究采用電液伺服結(jié)晶器激振系統(tǒng)，可以方便地產(chǎn)生各種振動規(guī)律，實(shí)現(xiàn)控制過程監(jiān)督、實(shí)時顯示并根據(jù)拉坯速度實(shí)時修改振動參數(shù)，提高連鑄坯質(zhì)量和提高金屬收得率，從而實(shí)現(xiàn)連鑄過程的自動化。所有它只使用于圓弧半徑較小的連鑄機(jī)上。（3） 差動齒輪振動機(jī)構(gòu)差動齒輪振動機(jī)構(gòu)是我國60年代中期開發(fā)并應(yīng)用于生產(chǎn)的弧線軌跡振動機(jī)構(gòu)。（4） 四連桿振動機(jī)構(gòu)它是一種雙搖桿機(jī)構(gòu)，它的兩個搖桿可以裝設(shè)在連鑄機(jī)的外弧側(cè)，也可裝在內(nèi)弧側(cè)，如圖32示。四連桿振動機(jī)構(gòu)的主要缺點(diǎn)是各桿件只做擺動運(yùn)動，軸承易形成局部磨損。目前開發(fā)的液壓振動，波形選擇范圍寬，并且調(diào)節(jié)容易，振動機(jī)構(gòu)具有很高的穩(wěn)定性，對于改善結(jié)晶器內(nèi)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(shí)現(xiàn)連鑄過程振動的最優(yōu)化。采用閥控缸驅(qū)動雙搖桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器的往復(fù)振動，將液壓缸的位置(或結(jié)晶器鞍座的位置)通過位移傳感器反彼到綜合端與指令信號比較得到誤差信號，然后由計(jì)算機(jī)算得控制量并經(jīng)過D/A和電流負(fù)反彼放大器后驅(qū)動電液伺服閥構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。正弦和非正弦曲線振動靠振動伺服閥控制，而振動伺服閥的空子信號來自曲線生成器，主控室的計(jì)算機(jī)通過PLC控制曲線生成器設(shè)定振動曲線（同時也設(shè)定振幅和頻率）。負(fù)滑脫量的定義為：式中 負(fù)滑脫量，%； 結(jié)晶器振動時的最大速度，m/min。=, t=，=0；結(jié)晶器振動到最低點(diǎn)。位置8：結(jié)晶器回到初始位置，結(jié)束了一個周期的循環(huán)，下一循環(huán)開始。液壓系統(tǒng)原理圖：圖51 系統(tǒng)原理簡圖液壓系統(tǒng)如下圖所示： 圖52 結(jié)晶器振動系統(tǒng)液壓原理圖單向閥 ：控制液流從一個方向流動。 液壓元件的設(shè)計(jì)伺服缸的選擇在前面已經(jīng)對液壓缸進(jìn)行了初步的估算，根據(jù)手冊最終確定了液壓缸的實(shí)際尺寸，所以這里不需要單獨(dú)設(shè)計(jì)。因?yàn)槎欢ㄩy在實(shí)際中是不生產(chǎn)的，在這里選擇二位四通閥，把其T口和B口堵住即可實(shí)現(xiàn)二位二通閥的功能。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第4卷，選取低壓管式紙質(zhì)過濾器，其型號為ZU－A2510S。吸油管： 吸油管的公稱通徑為32177。 軸承校核 軸Ⅰ軸承校核 因桿EAB慢速擺動，所以兩軸承應(yīng)按靜負(fù)荷校核。根據(jù)鋼種、斷面、拉速的不同，結(jié)晶器振動的頻率和振幅也有變化。 正弦曲線振動靠伺服閥控制，而振動伺服閥的控制信號來自曲線生成器，主控室的計(jì)算機(jī)通過PLC控制曲線生成器設(shè)定振動曲線(同時也設(shè)定振幅和頻率)。三個月來，老師不僅以其淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、敏銳的學(xué)術(shù)洞察力使我在學(xué)習(xí)上受益匪淺，而且言傳身教，以其高尚的品格教導(dǎo)學(xué)生做人的道理。通過這次設(shè)計(jì)，使我對液壓系統(tǒng)和機(jī)電控制的設(shè)計(jì)有了深層的了解，并且鍛煉我的獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。這其中的一點(diǎn)一滴，無不讓我們體會到本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的勞動成果所帶來的喜悅。曲線生成器輸入信號的波形、振幅和頻率可在線任意設(shè)定，設(shè)定好的振動曲線信號傳給伺服閥，伺服閥即可控制振動液壓缸按給定參數(shù)振動。液壓振動的核心控制裝置為電液伺服閥。 運(yùn)動分析使用ADAMS軟件做結(jié)晶器運(yùn)動分析，分析結(jié)果如下：液壓缸的運(yùn)動函數(shù)為y=()，因此符合要求。選擇油箱確定油箱的有效容積：V=aQv油箱的有效容積：V=aQv按式V=aQv 式中a=5，Qv—液壓泵每分鐘排出油的容積已知取65L/min v=5= 有效容積 v=5=取 v= 液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算 系統(tǒng)壓力損失的計(jì)算系統(tǒng)的壓力損失由三部分組成：管道行程的壓力損失ΔPλ、局部壓力損失ΔPΞ和閥類元件的局部損失ΔPv ΔP=ΔPλ+ΔPε+ΔPva、管道的沿程壓力損失d= , l= , Q=管子內(nèi)徑d= , l= , Q=工作介質(zhì)YBN32抗磨液壓油，粘度γ=106m2/s密度e=900kg/m3 管內(nèi)流速V V=4Qπd2=4=雷諾數(shù)：Re=Vdr=106=3658因300105則 λ== λ==沿程壓力損失：εΔPλ=λLdV22e=εΔPλ=λLdV22e= b、局部壓力損失 100L/min , ΔP=液控單向閥：額定流量為125L/min , ΔP=比例方向閥額定流量為100L/min , ΔP=系統(tǒng)的額定流量 65L/min則泵出口處液壓缸的局部壓力損失為εΔPσ=(65100)2+(65125)2=出口到液壓缸的總壓力損失 ΔP=ΔPλ+ΔPσ=第六章 機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)晶器振動機(jī)構(gòu)簡圖如下所示:受力分析:桿EAB承受結(jié)晶器的重量,構(gòu)件能否承受結(jié)晶器的重量是關(guān)鍵,因此,作用在桿上的力 FA=FB+FE 1100FB=1320FEFB=60000 (1)由式(1)得 FA=110000FB=60000 FE=50000 軸Ⅰ的校核A點(diǎn)由兩個軸承支撐著軸Ⅰ,該軸材料選用20CrMnTi,軸Ⅰ的結(jié)構(gòu)如下圖軸承支反力 F1+F2=110000F1=F2 (2)由式(2)得 F1=55000F2=55000載荷F3=11000N彎矩計(jì)算如下:截面1處的彎矩:M1=F160103=3300Nm截面2處的彎矩:M2=F1205103=11275Nm中間截面的彎矩:M=F134210312F3103=截面3處的彎矩:M3=F1205103=11275Nm截面4處的彎矩:M4=F160103=3300Nm彎矩圖如下:按疲勞強(qiáng)度校核安全系數(shù)由彎矩圖可知中間截面處彎矩最大,截面1和截面4直徑突然變化,故是危險(xiǎn)截面,需要校核。通過冷卻器可以控制油液的溫度，使之適合系統(tǒng)的工作要求。其它液壓元件的選擇a、濾油器的選擇：在液壓泵的回油路上，安裝粗過濾器，以消除較大的顆粒雜質(zhì)。液壓閥的選擇a、溢流閥的選擇：在本系統(tǒng)中，溢流閥起到調(diào)壓，卸荷的作用，選擇先導(dǎo)式溢流閥，其型號為SBG—06—H—R。電磁方向閥：調(diào)速，換向。最大功率的F、v值可通過數(shù)值方法求出。由此結(jié)晶器振動裝置完成了一個周期的振動，振動裝置進(jìn)入下一個周期的振動。在這里選取為30%。曲線生成器輸入信號的波形、振幅和頻率可在線任意設(shè)定好振動曲線信號傳給伺服閥，即可控制振動液壓缸按設(shè)定參數(shù)振動。液壓振動的動力裝置為液壓動力站，它作為動力源向振動液壓缸提供穩(wěn)定的壓力和流量的油液。為了解決傳統(tǒng)的電動機(jī)驅(qū)動偏心凸輪結(jié)晶器振動裝置存在的難以在線改變振動波形和響應(yīng)速度慢等問題、本文開發(fā)研制了采用電液伺服控制實(shí)現(xiàn)的結(jié)晶器振動裝置及其計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。在每根偏心軸上都裝有兩個偏心套，通過內(nèi)外側(cè)各兩根連桿4和5將振動臺架在四個角鉸接，并用板式彈簧6實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器仿弧線定中。因此，只要使兩搖桿AD和BC的延長線交于鑄機(jī)的圓弧中心O，由于結(jié)晶器的振幅與圓弧半徑相比較小，因此瞬心位置變化所造成的運(yùn)動軌跡誤差很小。但差動原理卻在后來的四偏心結(jié)結(jié)機(jī)構(gòu)上得到了應(yīng)用。（2） 導(dǎo)軌式振動機(jī)構(gòu)這種振動機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)弧形運(yùn)動，也可以實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動。因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的振動規(guī)律如梯形規(guī)律、正弦規(guī)律的條件下，滿足后一個要求比滿足前一個要難，所有振動機(jī)構(gòu)一般都是以結(jié)晶器振動軌跡的方式來稱呼的。結(jié)晶器及其激振系統(tǒng)是連鑄機(jī)中的重要組成部分。負(fù)滑動期間的相對速度比正滑動期間的小，因此負(fù)滑動期間的液體的摩擦力絕對值較小。結(jié)晶器中摩擦力產(chǎn)生的機(jī)理有兩種。結(jié)晶器周期性振動的結(jié)果，導(dǎo)致液渣在彎月面處的流動、聚集以及向結(jié)晶器和坯殼間填充的重復(fù)進(jìn)行，從而改善了結(jié)晶器的潤滑狀況。這些都有利于拉坯速度的提高，有利于連鑄生產(chǎn)效率的提高。 4)結(jié)晶器正弦振動規(guī)律是用偏心機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的，采用偏心機(jī)構(gòu)比凸輪機(jī)構(gòu)具有加工制造容易、運(yùn)動精度高、潤滑密封方便、易于采用高頻振動的優(yōu)點(diǎn)。后來才被更為合理的正弦振動規(guī)律所取代。結(jié)晶器振動速度在上升和下降時的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處變化很大，其加速度在理論上等于無窮大。結(jié)晶器振動技術(shù)的發(fā)展過程來看，結(jié)晶器振動技術(shù)先后經(jīng)歷了矩形速度規(guī)律、梯形速度規(guī)律值到目前應(yīng)用最廣泛的正弦振動規(guī)律以及近幾年更為先進(jìn)的非正弦振動規(guī)律。與此同時，容漢斯振動結(jié)晶器又被西德曼內(nèi)斯(Mannesmann)公司胡金根廠的一臺連續(xù)鑄鋼試驗(yàn)連鑄機(jī)上成功應(yīng)用結(jié)晶器振動技術(shù)在這兩臺連鑄機(jī)上的成功應(yīng)用，為結(jié)晶器振動技術(shù)的廣泛應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 最初的連鑄機(jī)結(jié)晶器是靜止不動的，在拉坯的過程中坯殼很容易與結(jié)晶器內(nèi)壁產(chǎn)生粘結(jié)，從而出現(xiàn)坯殼“拉不動”或拉漏鋼水的事故發(fā)生。 圖 11 煉鋼生產(chǎn)工藝流程簡圖 圖12 連鑄工藝圖 結(jié)晶器是連鑄機(jī)的心臟部件。，特點(diǎn)及演變目前連鑄機(jī)已在鋼廠廣泛采用，形式多種，用途各異。4)易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化自動化。據(jù)測算，連鑄比每提高10%，%%. 2)降低能耗?；谶@些根本差別，連鑄和模鑄比較，就具有許多突出的優(yōu)越性。 連續(xù)鑄鋼的特點(diǎn)連續(xù)鑄鋼技術(shù)的出現(xiàn)，推動了冶金鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，同時也使鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)模式及結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了巨大變革?！　　?13)二次冷卻區(qū)氣水霧化冷卻及自動控制，噴水寬度隨板坯寬度的無級切換，1：2530的大流量范圍的氣水霧化噴嘴?！　　?5)自動加保護(hù)渣裝置，保護(hù)渣品質(zhì)分析檢驗(yàn)設(shè)施?！　∈澜缟嫌性S多連鑄技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)的公司，如西馬克／德馬克、奧鋼聯(lián)、日立造船、住友重機(jī)、丹尼利等。連鑄技術(shù)對鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)流程的變革、產(chǎn)品質(zhì)量的提高和結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面起了革命性的作用。液壓伺