【文章內容簡介】 現(xiàn)如今第三代寬邊調整裝置已經投入使用如下圖 31 所示現(xiàn)在主要使用的是純粹的液壓調整裝置這種裝置的引入大大提高了寬邊調整的精度調整裝置的使用壽命大大延長同時這種裝置免去了機械調整和螺桿蝶形彈簧調整時所需要的潤滑管路大大精簡了結晶器的設計同 時提高了工作人員的安全性使結晶器的可接近性大大提高 圖 31 加緊裝置 圖 32 結晶器夾緊裝置 32 結晶器夾緊受力分析及計算選擇 結晶器在連鑄生產過程中受的力非常復雜因為結晶器的寬邊鋼板是弧線的因此受力是變化的在結晶器的設計過程中工廠設計時遍采用的是計算機模擬結晶器內部受力情況因此我在本次畢業(yè)設計過程中只能通過簡單的力學計算來得到結晶器寬邊調整液壓缸的受力情況 圖 33 結晶器夾緊裝置受力示意圖 鋼水靜壓力計算 31 式中 最大鋼水靜壓力 結晶器壓面 到足輥中心線的距離 鋼水密度 32 式中 受壓面積 結晶器壓面到足輥中心線的距離 板坯寬度 33 34 鋼水靜壓力 結晶器壓面到足輥中心線的距離 板坯寬度 鋼水密度 設定作用力作用在距底面 最大壓力 足輥處 13 高度上 上下部液壓缸受力及窄面板壓緊力計算 對上部液壓缸作用點取 0 則 35 36 上下各設置兩個液壓缸故每個液壓缸受力 12與 12實際上由于考慮到一定的安全系數則上下部液壓缸受力為 37 式中 上下部每股液壓缸的實際受力 上下部每個液壓缸的計算受力 安全系數 取 175 38 式中 上下部每股液壓缸的實際受力 上下部每個液壓缸的計算受力 安全系數 取 175 經過計算上下兩組液壓缸的受力應該是 291 353 經上述計算查機械手冊連鑄機使用的液壓缸是專用的液壓缸手冊上沒有記錄故上網聯(lián)系一液壓缸生產廠進行生產撫順天寶重工液壓制造有限公司該公司長期生產重型機械液壓設備有著豐厚的生產經驗能夠做出滿足我本次設計的液壓夾緊缸配合液壓鎖緊回路能夠完成寬邊的調整和夾緊動作但是 連鑄機結晶器在連鑄生產過程中是不斷振動的因此液壓缸的受力還受到振動的影響這就需要反饋系統(tǒng)利用微處理計算機進行調整這在我本次設計的工作要求之外 33 結晶器寬邊調整機構的安裝 結晶器寬邊調整機構采用的是液壓缸調整和夾緊在安裝過程中因為結晶器的水箱和銅板以及窄邊調整機構等一系列組件都是通過銅板水箱兩側的螺栓和液壓缸直接懸吊起來的一次寬邊調整裝置在安裝時就不能和普通的液壓缸一樣采用尾部耳環(huán)連接為了保證結晶器的強度保證在連鑄生產過程中隨著結晶器的不斷振動寬邊調整裝置不會錯位依然能夠順利正常的工作這次結晶器寬邊調整液壓 缸的安裝比較特殊首先在結晶器的框架上在預先計算好的中心線上打出和液壓缸同等直徑的通孔然后將液壓缸穿過通孔通過尾部法蘭用螺栓將液壓缸固定在結晶器框架上這樣安裝即保證了結晶器在連鑄生產過程中不會發(fā)生軸向躥動也不會發(fā)生徑向振動這樣的安裝方式大大提高了結晶器寬邊調整的精度同時這樣的安裝方式便于微計算機反饋調整裝置的測量又再一步提高了結晶器寬邊調整和夾緊裝置的穩(wěn)定性和精度 34 液壓缸生產廠強調的注意事項 1 液壓缸使用工作油的粘度為 29～ 74mm2S 推薦使用 ISOVG46 抗磨液壓油工作油溫在－ 20℃＋ 80℃范 圍內在環(huán)境溫度和使用溫度較低時可選擇粘度較低的油液如有特殊要求需特別注明 液壓缸要求系統(tǒng)過濾精度不低于 80μ m 要求要嚴格控制油液污染保持油液的清潔定期檢查油液的性能并進行必要的精細過濾和更換新的工作油液 3 安裝時要保證活塞桿頂端連接頭的方向應與缸頭耳環(huán) 或中間鉸軸 的方向一致并保證整個活塞桿在進退過程中的直線度防止出現(xiàn)剛性干擾現(xiàn)象造成不必要的損壞 4 當液壓缸安裝上主機后在運轉試驗中應先檢查油口配管部分和導向套處有無漏油并應對耳環(huán)和中間鉸軸軸承部位加油 5 液壓缸若發(fā)生漏油等故障要拆卸時應用液壓力使 活塞的位置移動到缸筒的任何一個末端位置拆卸中應盡量避免不合適的敲打以及突然的掉落 6 在拆卸之前應松開溢流閥使液壓回路的壓力降低為零然后切斷電源使液壓裝置停止運轉松開油口配管后應用油塞塞住油口 7 液壓缸不能作為電極接地使用以免電擊傷活塞桿 8 常見故障及排除方法可參照下列方法維修 外部漏油活塞桿碰傷或拉傷缸筒內表面拉傷用極細的砂紙或油石修磨仍然漏油可采用金工技術修復修復后如新品使用性能防塵圈擠出或反唇拆開檢查重新更換活塞和活塞桿上的密封件磨損或損傷更換密封件液壓缸安裝定心不良使活塞桿伸出困難拆下來檢 查安裝位置是否符合要求活塞桿爬行和蠕動液壓缸內進入空氣或油內有汽泡松開接頭將空氣排出液壓缸的安裝位置偏移在安裝時檢查與主機運行方向平行活塞桿全長或局部彎曲活塞桿全長校正不直度小于等于千分之三或更換活塞桿缸內銹蝕或拉傷采用金工技術修復達到使用要求 35 本章小結 通過對本章的工作完成了了寬邊調整的夾緊裝置這一重要部分對結晶器的整體結構有了更深層次的認識 本章工作還進行了液壓缸的選擇選擇了液壓缸的的型號對液壓缸的行程運動速度工作原理等方面也有了了解掌握了液壓缸的分類安裝方式和實際工作的注意事項 第 4 章 41 調寬裝置簡介 對于板坯連鑄機來說結晶器的寬度根據所要澆鑄的板坯的斷面不同時可以進行調節(jié)的起調寬方法有在線停機調寬和澆鑄中調寬兩種過去多采用前者但隨著連鑄技術的進步尤其是對于 80 年代發(fā)展起來的熱傳送熱裝機連鑄 直接軋制工藝更需要應用澆筑過程中的調寬技術 而條調寬技術關鍵中的關鍵中的關鍵就是結晶器窄邊調整機構結晶器窄邊調整機構從連鑄生產線誕生以來就一直是結晶器不可或缺的一部分從最開始的手動機械調寬到后來的電動機械調寬到現(xiàn)在的液壓調寬經過一系列的變化窄邊條款機構精度越來越高性能越來越穩(wěn)定越來越適應快速連鑄 生產的要求 圖 41 調寬裝置 圖 42 結晶器調寬裝置 42 調寬裝置的確定和基本參數的選擇 結晶器在澆鑄生產過程中的調寬方法有兩種第一種是 T 型變化第二種是 Y型變化 T 型變化時早期結晶器的變化方式因為我本次設計采用的新型的液壓調寬裝置所以我選用的的是較為先進的 Y 型變化其變化的示意圖如下圖所示 變錐度 寬度變大 錐度設定 a 寬度縮小 錐度設定 b 圖 43 結晶器窄邊調整過程 示意圖 a 寬度變大 b 寬度變小 板坯調寬時的有關錐度設定和調寬速度選擇是由制造工藝確定的以下是控制調寬過程的數學公式 41 式中 窄面頂部和底部的調整速度差 加速度 結晶器高度 拉速 根據經驗調寬速度一般為 寬度變大時每側 010 mmmin 寬度變小時每側 020 mmmin 我在本次設計中借鑒寶鋼連鑄機工藝要求選擇錐度位 3～ 16 mm 澆鑄 時調寬速度調寬用 2～ 10mmmin 調窄用 2～ 20mmmin 43 調寬裝置驅動選擇 在澆鑄中調寬時機構處于帶熱負荷狀態(tài)下運轉為了保證正常澆鑄窄邊必須與初期凝固的坯殼保持良好的接觸面窄邊的倒錐度必須適當因此寬度調節(jié)的速度是在低速下進行的而且移動速度要穩(wěn)定調寬素的機錐度的調節(jié)量必須與所澆鑄的鋼種澆鑄速度等參數相對應且寬度錐度的變化時相互配合的可見調寬裝置的驅動要求比較特殊西歐那個上所屬調寬裝置的驅動要滿足以下要求 1 調速范圍寬 2 調速精度高 3 力矩穩(wěn)定性好 4 適應惡劣的工作環(huán) 境 過去一般采用的的機械驅動這種驅動方式剛度剛性很好但是因為絲桿的螺母之間總是存在間隙所以停止精度就比不上液壓調寬的方式由于調寬裝置的設置環(huán)境和相當惡劣的工作條件在電動調寬方式中直流電子調速系統(tǒng)更不能滿足要求就是一半的交流電機驅動也不能滿足工作要求寶鋼采用的交流鼠籠型異步電動機加上帶矢量控制的交流變頻調速系統(tǒng)它的性能無論是動態(tài)還是靜態(tài)都是非常優(yōu)秀的尤其是輸出恒轉矩性能良好但是這套性能工作原理復雜設備成本高昂所以我在本次畢業(yè)設計中并沒有采用如此先進的驅動方式而是采用的基本的液壓調整方式只要滿足我設計所需要的工 作精度就可以了 本次設計通過查找相關的資料我采用的是日本新日界廠的系統(tǒng)下面是這套系統(tǒng)的工作原理圖條款是單邊的移動速度可達 100mmmin 告訴調寬技術將更利于連鑄直接軋制的鑄坯尺寸配合以及提高鑄坯的成品率 44 窄邊調整機構的安裝 結晶器窄邊調整機構是固定在結晶器框架上的因為窄邊調整機構的調整范圍比較大我本次設計的調整范圍是 960mm 至 1600mm 所以如果兩邊采用單桿液壓缸進行調整的過程中在惡劣的工作環(huán)境和不斷的震動過程中液壓缸的活塞桿可能發(fā)生撓度變形這樣很大程度上影響了結晶器的精度甚至導致窄邊卡死進而導致結晶 器不能正常工作 所以在這次設計中我采用了四個步進液壓缸一邊一對分別固定在結晶器的窄邊銅板上這樣就在很大程度上解決了活塞桿撓度變形的問題但是很可能在不正常的工作條件下活塞桿依然會發(fā)生變形在寶鋼的結晶器窄邊機構中已經出現(xiàn)了導向缸即分別在每兩邊的一對液壓缸中間加上一組導向缸這樣就完美的解決了活塞桿變形的問題其機構如下圖所示 圖 44 寶鋼的結晶器窄邊調整機構 帶導向缸 在安裝時不能僅僅把窄邊調整系統(tǒng)通過法蘭固定在結晶器框架上考慮到肋板的強度不夠在結晶器框架上加上兩個縱向的三角形肋板這樣從理論上經過論證完全能夠承 受住窄邊調整機構在工作時所需要的軸向力我的設計如下圖所示將窄邊調整機構用螺栓固定在加強之后的肋板上這樣不僅有更好的強度而且更加便于安裝更加便于窄邊調整機構的拆卸和維修 圖 45 有加強肋板的結晶器框架 45 本章小結 通過本章的工作了解并進一步熟悉了結晶器的另一重要組成部分調寬裝置即窄邊調整裝置理解了該機構的機械構造和工作原理同時指出了該部分的不足之處并提出了自己的合理化建議和嘗試改進 本章同上一張有共同之處也進行了液壓缸的選擇進行了相關的計算分析對該機構個別部分進行了改進將原來的機械結構替換為液壓機構節(jié)省了 空間方便操作提高了工作效率同時也節(jié)省了成本便于自動控制 第 5 章