專利名稱：采用平衡油缸自動檢測、控制扇形段輥縫的方法
技術領域：
本發明涉及鋼鐵冶金行業大型板、帶材及型材等生產，特別涉及采用平衡油缸自
動檢測、控制扇形段輥縫的方法。
背景技術：
連續鑄鋼技術以其節能、低耗、高品質為優勢在現代化鋼鐵企業得到普遍應用。除 極少量的鑄鋼生產外，用于各種板帶材、棒線材、型材、無縫鋼管等的軋制坯料都由連鑄生 產方式提供。為板材、帶材軋制提供的坯料是連鑄板坯，其生產技術的核心是板坯連鑄機。
隨著機械制造業、汽車業、造船業、能源生產等行業對鋼材品質要求的提升，鋼鐵 生產本身對生產成本降低，對生產效率提高等要求的迫切，現在實際工程中采用兩種扇形 段輥縫調整或控制方法。 一種是手動調整，方法是人工調整上、下框架之間的定距塊大小， 達到不同大小輥縫值的調整。由夾緊油缸夾緊上、下框架，保持輥縫固定不變。這種輥縫調 整在澆鋼生產前完成，在澆鋼過程中不能進行調整輥縫，也就是固定輥縫生產。另一種是可 進行自動調整輥縫值，方法是在夾緊油缸的活塞桿與缸體之間裝有位置傳感器，缸體固定 在扇形段的上框架上，活塞桿與下框架連接。由夾緊油缸上的位置傳感器將檢測到的油缸 缸體與活塞桿之間的位移作為輥縫的變化值，將這個位移值作為輥縫調整及控制的目標， 與油缸的控制閥形成閉環，達到輥縫自動調整和控制的功能。這種方法的缺陷在于位置傳 感器檢測的位移值不是上、下框架之間的真實的位移值，油缸活塞桿、或與活塞桿相連接的 拉桿、上下框架等一系列相關件的間隙和彈性變形量不能檢測和利用，不能確定輥縫的真 實值。在扇形段檢修、安裝時這種間隙包括彈性變形量都可能改變，而且是隨機的變化。特 別是當生產之中又由高溫帶來的熱變形也不能檢測，所以在進行動態輕壓下操作時，要求 輥縫進行微調時誤差更大，而且不夠穩定，生產工藝難以準確實現，鑄坯壓下的冶金效果也 不穩定。 在澆鋼生產過程中對鑄坯凝固末端實施壓下工藝目的就是解決鑄坯中心偏析、疏 松等質量缺陷，提高鋼材品質和金屬成材率。
發明內容
本發明的目的是提供一種采用平衡油缸自動檢測、控制扇形段輥縫的方法，以便 板坯連鑄機在澆鋼生產過程中對鑄坯凝固末端實施動態輕壓下，有效避免鑄坯中心偏析、 疏松等質量缺陷，提高鋼材品質和金屬成材率。 本發明的目的是這樣實現的，采用平衡油缸自動檢測、控制扇形段輥縫的方法，其
特征是它至少包括帶有導向輥的下框架，帶有導向輥的上框架，驅動引錠桿及鑄坯的壓下
輥裝置，用于輥縫檢測及控制的平衡油缸及連接上下框架并保持輥縫的夾緊油缸；壓下輥
裝置固定在上框架上中央位置；平衡油缸均勻分布在上框架和下框架之間。 所述的平衡油缸采用柱塞缸結構，包括油缸缸體和缸體內的柱塞桿，油缸缸體的
底座面與上框架水平面固定為一體，柱塞桿端點面與下框架水平面固定為一體；油缸缸體的底座面與柱塞桿的端點形成距離h，當上框架與下框架之間距離h值的改變時，平衡油 缸的柱塞桿與油缸缸體之間位移變化，平衡油缸內的位置傳感器迅速檢測這一位置信號變 化，信號經處理后形成控制信號傳給控制夾緊油缸的開關閥或伺服閥，這些閥啟動控制夾 緊油缸動作，迅速調整上框架與下框架之間距離h值不變。 本發明的優點是由于設計了平衡油缸，用于扇形段上、下框架的位置檢測，與夾 緊油缸形成閉環連鎖，完成扇形段輥縫的自動控制，實現連續鑄鋼生產中對扇形段輥縫自 動調整并保持的要求。其優點表現在如下幾點(a)平衡油缸克服上框架及附屬物的重力、 上下框架之間的摩擦力、一部分夾緊力。(b)平衡油缸帶有位置(移)傳感器，并有防護裝 置。(C)平衡油缸確定扇形段上、下框架相對位置進而確定輥縫值。(d)由平衡油缸直接檢 測輥縫，去除了拉桿、框架等的間隙和彈性變形的不確定性，去除了高溫狀態下框架等熱變 形的影響。(e)平衡油缸與夾緊油缸連鎖閉環自動調整、控制扇形段輥縫值。達到板坯可變 厚度生產。
下面結合實施例附圖對本發明作進一步說明
圖1是本發明實施例結構示意圖；
圖2是圖1的平衡油缸與夾緊油缸位置示意圖；
圖3是平衡油缸原理圖。 圖中1.下框架；2.上框架；3.壓下輥裝置；4.平衡油缸；5.夾緊油缸；6、油缸缸 體；7、柱塞桿；8、位置傳感器。
具體實施例方式
如圖1、圖2和圖3所示，用于連續鑄鋼生產過程中鑄坯誘導輥輥系布置和控制的
扇形段是板坯連鑄機的核心組成部分，圖1為一個扇形段的簡圖，包括帶有導向輥的下框
架1 (外弧框架)，帶有導向輥的上框架2(內弧框架)，驅動引錠桿及鑄坯的壓下輥裝置3， 用于輥縫檢測及控制的平衡油缸4及連接上下框架并保持輥縫的夾緊油缸5。壓下輥裝置 3固定在上框架2上中央位置；平衡油缸4均勻分布在上框架2和下框架1之間。
平衡油缸4采用柱塞缸結構，包括油缸缸體6和缸體內的柱塞桿7，油缸缸體6的 底座面與上框架2水平面固定為一體，柱塞桿7端點面與下框架1水平面固定為一體。為 平衡油缸4完成自動檢測和控制扇形段輥縫值提供條件，其工作原理是油缸缸體6的底座 面與柱塞桿7的端點形成距離h，h也是上框架2與下框架1之間的距離。上框架2與下框 架1之間距離h值的改變，導致平衡油缸4的柱塞桿7與油缸缸體6之間位移變化，平衡油 缸4內的位置傳感器8迅速檢測這一位置信號變化，該信號經處理后形成控制信號傳給控 制夾緊油缸5的開關閥或伺服閥，這些閥啟動控制夾緊油缸5動作，迅速調整上框架2與下 框架1之間距離h值不變，由于上框架2 (內弧框架)和下框架1 (外弧框架)的內外弧導 輥分別固定在對應的上框架2(內弧框架)和下框架l(外弧框架)框架上，輥縫H值的改 變量與上下框架之間的距離h值的改變量是相同的。改變h值就實現了輥縫H值的對應改 變，進而得到扇形段輥縫閉環控制；給出平衡油缸4中的位置傳感器8—個與輥縫調整值相 同的位移信號，自動與夾緊油缸控制閥連鎖，形成上框架2與下框架1之間距離h的閉環控制，使扇形段上框架上升同樣的距離，實現了扇形段輥縫值的自動調整。 板坯連鑄機澆鋼生產中對扇形段輥縫有兩種要求，分別對應兩種不同的工藝。第 一種要求是，澆注一定厚度的板坯，扇形段有特定的輥縫對應。輥縫在生產中不能改變。但 當改變鑄坯厚度規格時扇形段的輥縫要作相應的調整。第二種要求是，在鑄坯凝固末端的 特定區域主動改變扇形段的輥縫值，使扇形段的輥子對鑄坯實施壓下變形，即軋制作用，稱 作鑄坯凝固末端輕壓下。 本發明用平衡油缸對扇形段上、下框架施以一定的作用力，克服上框架等重力、活 塞桿及連桿的其彈性變形、框架的彈性變形、高溫引起的熱變形等諸因素對輥縫值檢測的 影響；直接測量上、下框架之間的距離變化，真實檢測到輥縫的改變。用平衡油缸的位移量 與夾緊油缸連鎖，實現閉環控制，就達到了扇形段輥縫自動檢測、控制的目標。輥縫檢測、控 制直接、準確。達到鑄坯凝固末端動態輕壓下操作工藝的穩定，進而實現鑄坯質量的可控性 及可靠性。
權利要求
采用平衡油缸自動檢測、控制扇形段輥縫的方法，其特征是它至少包括帶有導向輥的下框架(1)，帶有導向輥的上框架(2)，驅動引錠桿及鑄坯的壓下輥裝置(3)，用于輥縫檢測及控制的平衡油缸(4)及連接上下框架并保持輥縫的夾緊油缸(5)；壓下輥裝置(3)固定在上框架(2)上中央位置；平衡油缸(4)均勻分布在上框架(2)和下框架(1)之間。
2. 根據權利要求1所述的采用平衡油缸自動檢測、控制扇形段輥縫的方法，其特征是所述的平衡油缸(4)采用柱塞缸結構，包括油缸缸體(6)和缸體內的柱塞桿(7)，油缸缸體 (6)的底座面與上框架(2)水平面固定為一體，柱塞桿(7)端點面與下框架(1)水平面固 定為一體；油缸缸體(6)的底座面與柱塞桿(7)的端點形成距離h，當上框架(2)與下框架 (1)之間距離h值的改變時，平衡油缸(4)的柱塞桿(7)與油缸缸體(6)之間位移變化，平 衡油缸(4)內的位置傳感器(8)迅速檢測這一位置信號變化，信號經處理后形成控制信號 傳給控制夾緊油缸(5)的開關閥或伺服閥，這些閥啟動控制夾緊油缸(5)動作，迅速調整上 框架(2)與下框架(1)之間距離h值不變。
全文摘要
本發明涉及鋼鐵冶金行業大型板、帶材及型材等生產，特別涉及采用平衡油缸自動檢測、控制扇形段輥縫的方法，其特征是它至少包括帶有導向輥的下框架，帶有導向輥的上框架，驅動引錠桿及鑄坯的壓下輥裝置，用于輥縫檢測及控制的平衡油缸及連接上下框架并保持輥縫的夾緊油缸；壓下輥裝置固定在上框架上中央位置；平衡油缸均勻分布在上框架和下框架之間。它以便板坯連鑄機在澆鋼生產過程中對鑄坯凝固末端實施動態輕壓下，有效避免鑄坯中心偏析、疏松等質量缺陷，提高鋼材品質和金屬成材率。
文檔編號B22D11/20GK101704082SQ20091031230
公開日2010年5月12日 申請日期2009年12月25日 優先權日2009年12月25日
發明者閻善武, 閻瑞河, 陳剛, 陳立柱, 黎軍鋒 申請人:陜西多倫科技發展有限公司;閻瑞河