專利名稱：用于連鑄機扇形段輥縫的調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種調(diào)節(jié)裝置，尤其是一種用于連鑄機扇形段輥縫的調(diào)節(jié)裝置， 屬于連鑄機技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)，扇形段是現(xiàn)代連鑄機的核心設(shè)備，扇形段的輥縫是連鑄機的重要參數(shù)?，F(xiàn)有連鑄機中，一種類型(輥縫固定型)是在澆鑄前預(yù)先設(shè)定好輥縫，然后按照設(shè)定的拉速和工藝條件進行澆鑄，在澆鑄過程中所有扇形段輥縫始終保持不變；另一種類型 (輥縫調(diào)節(jié)型)是在澆鑄過程中隨著液芯凝固終點的位置變化及時地調(diào)整部分或所有扇形段輥縫及輥縫收縮量，并利用鑄機扇形段對帶液芯的鑄坯進行適量壓下，可以減小鑄坯中心宏觀偏析及疏松，大大改善鑄坯內(nèi)部質(zhì)量，以滿足工藝要求。目前，后一種類型是近幾年發(fā)展最快的板坯連鑄機技術(shù)之一。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有的輥縫調(diào)節(jié)型連鑄機，提出一種用于連鑄機扇形段輥縫的調(diào)節(jié)裝置，實現(xiàn)生產(chǎn)中動態(tài)調(diào)節(jié)輥縫。為了達到以上目的，本實用新型的用于連鑄機扇形段輥縫的調(diào)節(jié)裝置包括與各扇形段一一對應(yīng)的扇形段控制器；其特征是，所述各扇形段控制器包括用以控制相應(yīng)扇形段液壓缸運動及停止的液壓控制閥組、用以測量扇形段輥縫實際值的輥縫傳感器組、用以比較輥縫實際值與輥縫設(shè)定值并控制所述液壓控制閥組的段控制處理器、及用以向所述段控制處理器發(fā)出控制指令的就地操作箱；所述液壓控制閥組包括并聯(lián)的、數(shù)量與所述液壓缸數(shù)量相等的輥縫控制電磁閥；所述輥縫傳感器組包括并聯(lián)的、數(shù)量與所述液壓缸數(shù)量相等的輥縫傳感器；所述輥縫控制電磁閥的受控端與段控制處理器的控制接口連接；所述輥縫傳感器的數(shù)據(jù)輸入輸出端與段控制處理器的數(shù)據(jù)輸入輸出接口連接；所述就地操作箱的指令輸出端與段控制處理器的指令接口連接。該結(jié)構(gòu)中，扇形段控制器可以實現(xiàn)手動和自動調(diào)節(jié)輥縫兩種功能，具體實現(xiàn)過程如下操作人員通過就地操作箱向段控制處理器發(fā)出控制指令，段控制處理器通過控制液壓控制閥組的輥縫控制電磁閥，使扇形段液壓缸發(fā)生相應(yīng)的運動，實現(xiàn)手動調(diào)節(jié)輥縫功能; 輥縫傳感器組實時測量扇形段輥縫實際值，并傳送至段控制處理器，段控制處理器比較輥縫實際值與輥縫設(shè)定值，然后通過輥縫控制電磁閥對扇形段輥縫進行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)輥縫功能。優(yōu)選地，還包括一公用系統(tǒng)，所述公用系統(tǒng)與各扇形段控制器分別連接；所述公用系統(tǒng)包括用以控制各扇形段控制器的主控制處理器、及用以向所述主控制處理器發(fā)出所設(shè)參數(shù)的具有人機交互界面的第一參數(shù)設(shè)置單元；所述主控制處理器經(jīng)總線接口與各扇形段控制器的段控制處理器的系統(tǒng)接口連接；所述主控制處理器還經(jīng)通訊接口外接上位機或外部控制系統(tǒng)；所述第一參數(shù)設(shè)置單元的數(shù)據(jù)輸入輸出端與主控制處理器連接。[0007]該優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，公用系統(tǒng)通過各個扇形段控制器統(tǒng)一控制對各個扇形段輥縫的調(diào)節(jié)，可減少操作人員的工作量，提高工作效率。該優(yōu)選結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)的功能如下1、在上位機正常使用時，公用系統(tǒng)接收上位機下發(fā)的輥縫設(shè)定值，并由公用系統(tǒng)的主控制處理器對各扇形段狀態(tài)進行邏輯判斷，將輥縫設(shè)定值分別下發(fā)至與滿足條件扇形段相對應(yīng)的扇形段控制器的段控制處理器，段控制處理器將輥縫設(shè)定值與輥縫實際值進行比較，并通過液壓控制閥組的輥縫控制電磁閥實現(xiàn)對連鑄機扇形段輥縫的實時在線控制； 同時，各扇形段控制器的段控制處理器將相應(yīng)的扇形段輥縫實際值發(fā)送給公用系統(tǒng)的主控制處理器，再由主控制處理器發(fā)送給上位機及本區(qū)域的其它控制系統(tǒng)用于跟蹤反饋。2、在上位機因故障離線時，通過公用系統(tǒng)即可獨立工作，保持生產(chǎn)繼續(xù)進行。3、此外，在生產(chǎn)準備及維護狀態(tài)下，還可對扇形段輥縫進行標定。優(yōu)選地，所述液壓控制閥組還包括與所述輥縫控制電磁閥并聯(lián)的軟夾緊電磁閥和緊急停止電磁閥；所述軟夾緊電磁閥和緊急停止電磁閥的受控端與段控制處理器的控制接口連接。該優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，軟夾緊電磁閥和緊急停止電磁閥可分別實現(xiàn)軟壓緊和緊急停止設(shè)備的保護功能。優(yōu)選地，所述輥縫控制電磁閥具有得電時控制輥縫增大的第一線圈、及得電時控制輥縫減小的第二線圈，所述第一、第二線圈并聯(lián)連接，所述第一、第二線圈的受控端與輥縫控制電磁閥的受控端重合；所述軟夾緊電磁閥具有得電時控制液壓缸壓力降低的第三線圈，所述第三線圈的受控端與軟夾緊電磁閥的受控端重合；所述緊急停止電磁閥具有失電時切斷輥縫控制電磁閥供電的第四線圈，所述第四線圈的受控端與緊急停止電磁閥的受控端重合。優(yōu)選地，所述就地操作箱包括并聯(lián)的七個常開開關(guān)和一個常閉開關(guān)，所述各常開開關(guān)和常閉開關(guān)的指令輸出端與就地操作箱的指令輸出端重合；所述各常開開關(guān)分別為遠程方式開關(guān)、就地方式開關(guān)、增大輥縫開關(guān)、減小輥縫開關(guān)、標定方式開關(guān)、標定開關(guān)、及標定結(jié)束開關(guān)；所述常閉開關(guān)為緊急停止開關(guān)。優(yōu)選地，所述就地操作箱還包括用以向所述段控制處理器發(fā)出所設(shè)參數(shù)的、具有 IXD顯示屏的第二參數(shù)設(shè)置單元，所述第二參數(shù)設(shè)置單元的數(shù)據(jù)輸入輸出端與段控制處理器的參數(shù)接口連接。本實用新型動態(tài)調(diào)節(jié)性能優(yōu)越，控制精度高，能很好地根據(jù)生產(chǎn)工藝要求調(diào)節(jié)連鑄機各扇形段的輥縫收縮量，從而生產(chǎn)出符合規(guī)格和質(zhì)量要求的產(chǎn)品；易于標定和維護，安全可靠，便于推廣應(yīng)用。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。


圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為
圖1實施例扇形段控制器的電路示意圖。
具體實施方式
[0021]實施例本實施例的用于連鑄機扇形段輥縫的調(diào)節(jié)裝置基本結(jié)構(gòu)如
圖1-2所示，包括與各扇形段I-N—一對應(yīng)的扇形段控制器1#_N# ；各扇形段控制器包括用以控制相應(yīng)扇形段液壓缸運動及停止的液壓控制閥組11、用以測量液壓缸行程的輥縫傳感器組12、用以控制液壓控制閥組11的段控制處理器13、及用以向段控制處理器13發(fā)出控制指令的就地操作箱14 ；液壓控制閥組11包括數(shù)量與液壓缸數(shù)量相等的、并聯(lián)的輥縫控制電磁閥111 ；輥縫傳感器組12包括數(shù)量與液壓缸數(shù)量相等的、并聯(lián)的輥縫傳感器121 (本實施例中的各扇形段均有四個液壓缸，所以各扇形段控制器包括四個輥縫控制電磁閥111、及四個輥縫傳感器 121)；輥縫控制電磁閥111的受控端與段控制處理器13的控制接口 )(5連接；輥縫傳感器 121的數(shù)據(jù)輸入輸出端與段控制處理器13的數(shù)據(jù)輸入輸出接口 X4連接；就地操作箱14的指令輸出端與段控制處理器13的指令接口 X3連接。本實施例裝置還包括一公用系統(tǒng)15，該公用系統(tǒng)15與各扇形段控制器分別連接； 公用系統(tǒng)15包括用以控制各扇形段控制器的主控制處理器16、及用以向主控制處理器16 發(fā)送所設(shè)參數(shù)的具有人機交互界面的第一參數(shù)設(shè)置單元17 ；主控制處理器16經(jīng)總線接口 Kl與各扇形段控制器的段控制處理器13的系統(tǒng)接口(圖中未示)連接；主控制處理器16 還經(jīng)通訊接口 K2 (本實施例中為TCP/IP接口)外接上位機或外部控制系統(tǒng)；第一參數(shù)設(shè)置單元17的數(shù)據(jù)輸入輸出端與主控制處理器16連接。液壓控制閥組11還包括與輥縫控制電磁閥111并聯(lián)的軟夾緊電磁閥112和緊急停止電磁閥113 ；軟夾緊電磁閥112和緊急停止電磁閥113的受控端與段控制處理器13的控制接口 )(5連接。輥縫控制電磁閥111具有得電時控制輥縫增大的第一線圈a、及得電時控制輥縫減小的第二線圈b，第一、第二線圈a和b并聯(lián)連接，第一、第二線圈a和b的受控端與輥縫控制電磁閥111的受控端重合；軟夾緊電磁閥112具有得電時控制液壓缸壓力降低的第三線圈c，第三線圈c的受控端與軟夾緊電磁閥112的受控端重合；緊急停止電磁閥113具有失電時切斷輥縫控制電磁閥供電的第四線圈d，第四線圈d的受控端與緊急停止電磁閥的受控端重合。就地操作箱14包括并聯(lián)的七個常開開關(guān)和一個常閉開關(guān)，各常開開關(guān)和常閉開關(guān)的指令輸出端與就地操作箱14的指令輸出端重合；七個常開開關(guān)分別為遠程方式開關(guān) Si、就地方式開關(guān)S2、增大輥縫開關(guān)S3、減小輥縫開關(guān)S4、標定方式開關(guān)S5、標定開關(guān)S6、及標定結(jié)束開關(guān)S7 ；常閉開關(guān)為緊急停止開關(guān)S8。就地操作箱14用以向段控制處理器13發(fā)送所設(shè)參數(shù)的、具有IXD顯示屏的第二參數(shù)設(shè)置單元18，該第二參數(shù)設(shè)置單元18的數(shù)據(jù)輸入輸出端與段控制處理器13的參數(shù)接口 Xl連接。本實施例裝置還包括向扇形段控制器1#_N#供電的電源(即圖2中的1PM+、 1P24-)。段控制處理器13的電源接口 X2與電源連接。段控制處理器13和主控制處理器16可選用PLC、單片機等。輥縫傳感器121可選用總線型的數(shù)字傳感器，例如型號為MTSTempOSOniCS(RH-M-0200M-D63-1-P102)的傳感器。[0032]本實施例裝置的功能實現(xiàn)過程如下一)接口功能公用系統(tǒng)15的主控制處理器16通過TCP/IP接口 K2與上位機通訊、并與連鑄機主控制系統(tǒng)進行信息的實時交換。二)輥縫調(diào)節(jié)功能1、就地-手動方式選定要調(diào)節(jié)的扇形段，然后選定與該扇形段相對應(yīng)的扇形段控制器，接通該扇形段控制器的就地操作箱14的就地方式開關(guān)S2，即可用“就地-手動方式”調(diào)節(jié)該扇形段的輥縫。調(diào)節(jié)過程如下(1)按住增大輥縫開關(guān)S3，段控制處理器13控制液壓控制閥組11的各縫控制電磁閥111的第一線圈a得電，液壓缸開始運動使得扇形段可活動的上輥部分向上移動，從而增大輥縫；斷開增大輥縫開關(guān)S3，段控制處理器13控制液壓控制閥組11的各縫控制電磁閥111的第一線圈a失電，液壓缸停止運動；(2)按住減小輥縫開關(guān)S4，段控制處理器13控制液壓控制閥組11的各縫控制電磁閥111的第二線圈b得電，液壓缸開始運動使得扇形段可活動的上輥部分向下移動，從而減小輥縫；斷開減小輥縫開關(guān)S3，主控制處理器13控制液壓控制閥組11的各縫控制電磁閥111的第二線圈b失電，液壓缸停止運動。2、就地-標定方式選定要標定的扇形段，然后選定與該扇形段相對應(yīng)的扇形段控制器，接通該扇形段控制器的就地操作箱14的標定方式開關(guān)S5，即可用“就地-標定方式”標定該扇形段的輥縫。標定過程如下(1)按下減小輥縫開關(guān)S4，段控制處理器13控制液壓控制閥組11的各縫控制電磁閥111的第二線圈b得電，液壓缸開始運動使得扇形段可活動的上輥部分向下移動，直至液壓缸機械位置；(2)按下標定開關(guān)S6，分別在就地操作箱14的第二參數(shù)設(shè)置單元18的IXD顯示屏、參數(shù)設(shè)置單元17的人機交互界面上實時顯示輥縫實際值；(3)在就地操作箱14的第二參數(shù)設(shè)置單元18上設(shè)定輥縫標定值，按下增大輥縫開關(guān)S3，段控制處理器13控制液壓控制閥組11的各縫控制電磁閥111的第一線圈a得電，液壓缸開始運動使得扇形段可活動的上輥部分向上移動，當實時顯示的輥縫實際值達到輥縫標定值時，液壓缸停止運動；(4)用輥縫測量儀測量輥縫測量值計算出與設(shè)定值的偏差量，并手動輸入至第二參數(shù)設(shè)置單元18，按下標定結(jié)束開關(guān)S7，偏差量經(jīng)段控制處理器13發(fā)送至輥縫傳感器組12 的各輥縫傳感器121存儲，標定過程結(jié)束。3、遠程-自動方式選定要調(diào)節(jié)的扇形段，然后選定與該扇形段相對應(yīng)的扇形段控制器，接通該扇形段控制器的就地操作箱14的遠程方式開關(guān)Si，并在公用系統(tǒng)15的第一參數(shù)設(shè)置單元17上選擇自動方式，即可用“遠程-自動方式”根據(jù)澆注速度和預(yù)先存儲在主控制處理器16中的設(shè)定值調(diào)節(jié)該扇形段的輥縫。4、遠程-模型方式[0049]選定要調(diào)節(jié)的扇形段，然后選定與該扇形段相對應(yīng)的扇形段控制器，接通該扇形段控制器的就地操作箱14的遠程方式開關(guān)Si，并在公用系統(tǒng)15的第一參數(shù)設(shè)置單元17上選擇模型方式，即可用“遠程-模型方式”根據(jù)上位機模型設(shè)定值調(diào)節(jié)該扇形段的輥縫。三)輥縫調(diào)節(jié)策略由扇形段控制器的段控制處理器13定時對輥縫傳感器組12的各輥縫傳感器121 進行掃描讀取測量的輥縫實際值，并與當前的輥縫實際值進行比較。如果偏差超出預(yù)先設(shè)定的范圍，段控制處理器13輸出指令到液壓控制閥組11的輥縫控制電磁閥111的相應(yīng)線圈，使得實際輥縫值回到要求的精度。在調(diào)節(jié)過程中，段控制處理器13對各輥縫傳感器121測量的輥縫值進行比較，發(fā)現(xiàn)有輥縫值異常時即停止同步調(diào)節(jié)，在對異常的輥縫值進行修正后，再開始正常的同步控制。當輥縫實際值和設(shè)定值偏差超出預(yù)先設(shè)定值tl時，段控制處理器13產(chǎn)生一個報警信息發(fā)送至第一參數(shù)設(shè)置單元17和第二參數(shù)設(shè)置單元18，同時封鎖對輥縫控制電磁閥 111各線圈的輸出(即使其失電，下同)。當輥縫實際值和設(shè)定值偏差超出預(yù)先設(shè)定值t2時，段控制處理器13產(chǎn)生一個故障信息發(fā)送至第一參數(shù)設(shè)置單元17和第二參數(shù)設(shè)置單元18，同時封鎖對輥縫控制電磁閥 111各線圈的輸出，并停止對緊急停止電磁閥的第四線圈d的輸出。該故障需人工確認才能解除。緊急停止功能正常狀態(tài)下段控制處理器13保持緊急停止電磁閥的第四線圈d的輸出。當就地操作箱14上緊急停止開關(guān)S8、上位機或主控制系統(tǒng)發(fā)送緊急停止指令時，段控制處理器13產(chǎn)生一個故障信息，封鎖對輥縫控制電磁閥111各線圈的輸出，并停止對緊急停止電磁閥的第四線圈d的輸出。該緊急停止需人工確認才能解除。軟加緊功能正常狀態(tài)下段控制處理器13封鎖對軟夾緊電磁閥112的第三線圈c 的輸出。在實施軟夾緊功能時，軟夾緊電磁閥112的第三線圈c得電，將液壓缸的供油切換到壓力較小的回路，以保障設(shè)備安全。除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實用新型要求的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種用于連鑄機扇形段輥縫的調(diào)節(jié)裝置，包括與各扇形段一一對應(yīng)的扇形段控制器；其特征是，所述各扇形段控制器包括用以控制相應(yīng)扇形段液壓缸運動及停止的液壓控制閥組、用以測量扇形段輥縫實際值的輥縫傳感器組、用以比較輥縫實際值與輥縫設(shè)定值并控制所述液壓控制閥組的段控制處理器、及用以向所述段控制處理器發(fā)出控制指令的就地操作箱；所述液壓控制閥組包括并聯(lián)的、數(shù)量與所述液壓缸數(shù)量相等的輥縫控制電磁閥； 所述輥縫傳感器組包括并聯(lián)的、數(shù)量與所述液壓缸數(shù)量相等的輥縫傳感器；所述輥縫控制電磁閥的受控端與段控制處理器的控制接口連接；所述輥縫傳感器的數(shù)據(jù)輸入輸出端與段控制處理器的數(shù)據(jù)輸入輸出接口連接；所述就地操作箱的指令輸出端與段控制處理器的指令接口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于連鑄機扇形段輥縫的調(diào)節(jié)裝置，其特征是，還包括一公用系統(tǒng)，所述公用系統(tǒng)與各扇形段控制器分別連接；所述公用系統(tǒng)包括用以控制各扇形段控制器的主控制處理器、及用以向所述主控制處理器發(fā)出所設(shè)參數(shù)的具有人機交互界面的第一參數(shù)設(shè)置單元；所述主控制處理器經(jīng)總線接口與各扇形段控制器的段控制處理器的系統(tǒng)接口連接；所述主控制處理器還經(jīng)通訊接口外接上位機或外部控制系統(tǒng)；所述第一參數(shù)設(shè)置單元的數(shù)據(jù)輸入輸出端與主控制處理器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于連鑄機扇形段輥縫的調(diào)節(jié)裝置，其特征是，所述液壓控制閥組還包括與所述輥縫控制電磁閥并聯(lián)的軟夾緊電磁閥和緊急停止電磁閥；所述軟夾緊電磁閥和緊急停止電磁閥的受控端與段控制處理器的控制接口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于連鑄機扇形段輥縫的調(diào)節(jié)裝置，其特征是，所述輥縫控制電磁閥具有得電時控制輥縫增大的第一線圈、及得電時控制輥縫減小的第二線圈，所述第一、第二線圈并聯(lián)連接，所述第一、第二線圈的受控端與輥縫控制電磁閥的受控端重合； 所述軟夾緊電磁閥具有得電時控制液壓缸壓力降低的第三線圈，所述第三線圈的受控端與軟夾緊電磁閥的受控端重合；所述緊急停止電磁閥具有失電時切斷輥縫控制電磁閥供電的第四線圈，所述第四線圈的受控端與緊急停止電磁閥的受控端重合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于連鑄機扇形段輥縫的調(diào)節(jié)裝置，其特征是，所述就地操作箱包括并聯(lián)的七個常開開關(guān)和一個常閉開關(guān)，所述各常開開關(guān)和常閉開關(guān)的指令輸出端與就地操 作箱的指令輸出端重合；所述各常開開關(guān)分別為遠程方式開關(guān)、就地方式開關(guān)、增大輥縫開關(guān)、減小輥縫開關(guān)、標定方式開關(guān)、標定開關(guān)、及標定結(jié)束開關(guān)；所述常閉開關(guān)為緊急停止開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于連鑄機扇形段輥縫的調(diào)節(jié)裝置，其特征是，所述就地操作箱還包括用以向所述段控制處理器發(fā)出所設(shè)參數(shù)的、具有LCD顯示屏的第二參數(shù)設(shè)置單元，所述第二參數(shù)設(shè)置單元的數(shù)據(jù)輸入輸出端與段控制處理器的參數(shù)接口連接。
專利摘要本實用新型涉及一種用于連鑄機扇形段輥縫的調(diào)節(jié)裝置，包括與各扇形段一一對應(yīng)的扇形段控制器；各扇形段控制器包括液壓控制閥組、輥縫傳感器組、段控制處理器、及就地操作箱；液壓控制閥組包括并聯(lián)的、數(shù)量與液壓缸數(shù)量相等的輥縫控制電磁閥；輥縫傳感器組包括并聯(lián)的、數(shù)量與液壓缸數(shù)量相等的輥縫傳感器；輥縫控制電磁閥的受控端與段控制處理器的控制接口連接；輥縫傳感器的數(shù)據(jù)輸入輸出端與段控制處理器的數(shù)據(jù)輸入輸出接口連接；就地操作箱的指令輸出端與段控制處理器的指令接口連接。本實用新型動態(tài)調(diào)節(jié)性能優(yōu)越，控制精度高，能很好地根據(jù)生產(chǎn)工藝要求調(diào)節(jié)連鑄機各扇形段的輥縫收縮量。
文檔編號B22D11/16GK201969857SQ20112005629
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者蘭順舟, 朱家駒, 李衛(wèi)東, 江中塊, 田建良, 陳開義, 陳志平 申請人:上海梅山鋼鐵股份有限公司