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1、液压伺服驱动在连铸结晶器振动控制系统中的应用（机械工程学院）摘要:介绍了电液伺服驱动连铸结晶器振动系统,分析了结晶器振动的工艺效果，讨论了高速连铸条件下结晶器振动参数选取，高速连铸的振动频率与拉坯速度的关系。与传统的结晶器振动装置相比,该系统能根据连铸工艺要求改变波形,在线改变振动频率和振幅等参数,有效地提高了控制精度和铸坯表面质量。关键词：液压伺服系统连铸结晶器振动控制Applicationofhydraulicpressureservodroveatcontinuouscastingmouldreciprocationcontrolsystem
2、ZhengWeiming(InstituteofMechanicalEngineering)Abstract:Theelectrohydraulicservovibrationsystemofcastingmoldisintroduced,andanalysedtheprocesseffectsofmouldoscillatinanddiscussedthechoiceoftheoscillaeoryparametersunderhithcontinouscastingspeedandstadyontherelationbetweenoscilla
3、toryfrequenceandcastingspeedathighcastingspeed.Comparedwithtraditionaldeviceitcanchangewaveformaccordingtocastingprocess,changevibrationfrequencyandamplitudeinoperation,effectivelyraisethecontrolprecisionandimprovesurfacequalityofcastingbillet.Keywords：hydraulicservosystem，con
4、tinuouscastingmold，oscillationcontrol引言近年来,随着高效连铸技术在冶金工业生产中的快速发展和应用,结晶器振动技术便成了连铸生产过程中的关键技术之一。与传统的直流电机或交流电机驱动的偏心凸轮的结晶器激振系统相比,电液伺服驱动的连铸结晶器激振系统具有能实现非正弦振动、可明显改善结晶器保护渣的润滑、有效地减少铸坯与结晶器之间的摩擦力,减少铸坯振痕,提高铸坯质量和金属收得率的优点,因此,开发可靠性好、控制精度高、响应速度快的电液伺服控制系统具有重要的现实意义。1.结晶器的主要工艺参数分析在连铸技术的发展过程中，只有采用
5、了结晶器震动装置后，连铸才能成功。结晶器振动的目的是防止拉坯坯壳与结晶器粘结，同时获得良好的铸坯表面，因而结晶器向上运动时，减少新生的坯壳与铜壁产生粘结，以防止坯壳受到较大的应力，使铸坯表面出现裂纹；而当结晶器向下运动时，借助摩擦，在坯壳上施加一定的压力，愈合结晶器上升时拉出的裂纹，这就要求向下的运动速度大于拉坯速度，形成负滑脱。机械振动的振动装置由直流电机驱动，通过万变不离其宗向连轴器，分两端传动两个蜗轮减速机，其中一端装有可调节轴套，蜗轮减速机后面再通过万向连轴器，连接两个滚动轴承支承的偏心轴，在每个偏心轮处装有带滚动轴承的曲柄，并通过带橡胶轴
6、承的振动连杆支承振动台，产生振动。在新型连铸生产工艺中，采用带数字波形发生器的结晶器电液伺服振动控制是保证连铸生产质量的关键技术之一。国外的应用情况表明，采用连铸洁结晶器非正弦伺服振动，能够有效的减少铸坯与结晶器间的摩擦力，从而防止坯壳与结晶器粘结而被拉裂，减少铸坯振痕，提高铸坯质量。带有数字波形发生器的结晶器电液伺服振动控制装置和传统的结晶器振动装置相比，可以方便的实现多种波形振动、实现连铸过程监督和实时显示振动波形，并能在线修改非振动方式及振动频率和幅值等参数，实现控制过程的平稳过度。（1）结晶器振动机构结晶器是通过阀控缸驱动双摇杆机构实现其往
7、复振动的,液压缸的位置(或结晶器鞍座的位置)通过位移传感器反馈到综合端与指令信号比较得到误差信号,然后由计算机算得控制量并经过D/A和电流负反馈放大器后驱动电液伺服阀构成闭环控制系统。利用计算机,可以非常方便地产生各种指令信号(期望振动规律),通过选择适当的控制律可以使系统输出跟踪指令信号从而获得所要求的振动规律。图1 结晶器电液伺服振动装置（2）振动形式分析在结晶器振动技术发展过程中，在振动形式及振动装置的结构上出现了多种多样的形式。目前，在工业生产中应用量最多的主要是正弦波模式。近年来，非正弦波模式又被人们接受，并随着先进的液压振动装置的出现，
8、采用了各种各样的振动曲线。①正弦振动正弦振动就是结晶器的运动速度和时间成正弦曲线关系，如图1.4（f）中曲线2所示。这种振
