结晶器液压振动控制系统设计分析
第１期（总期５０期）
２０１２年１月 浓体秸幼 控副
Ｆｌｕｉｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｎｏ．１（Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．５０）
Ｊａｎ．，２０１２
结晶器液压振动控制系统设计分析
李海洋
（大连重工起重集团有限公司辽宁大连１ １６０３５）
摘 要：高效连铸技术是钢铁企业共同追求的目标之一，结晶器是影响提高连铸机的拉坯速度的关键设备，结晶器的 非正常工作将会导致连铸过程中的漏钢事故。主要针对结晶器液压振动控制系统进行探讨，对于提高钢厂生产效率 具有一定帮助。 关键词：结晶器；液压振动控制；高效连铸技术
中图分类号：ＴＨ１３７－３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７２．８９０４．（２０１２）０１—００１９—００３
引言
高效连铸技术是２０世纪９０年代以来世界连铸完
善与发展的一个主要方向，国外曾简单地称为高速连 铸技术。我国则把以高质量为基础，高拉速为核心，
实现高浇铸率、高作业率的系统优化技术，称为高效
连铸技术。随着钢铁技术领域呈现出的革命性的飞 跃和发展，其中尤其最近的连铸和直接轧制技术的出
现，使高效连铸技术的作用更加显得突出。另外，连 铸技术本身已经日趋成熟，生产操作的稳定性也大为
提高 。 。该文以高效连铸技术为基础，为了解决提高
拉坯速度这一问题，从连铸的关键设备结晶器上考
虑，从结晶器振动方式以及振动系统的控制方法等方 面进行了分析和探讨。
１ 高效连铸技术的措施及存在的问题
高效连铸技术对拉速的最小值目前还没有统一
给出。国内一些研究者认为：高速连铸的拉速应该为 １，＞１．５ ｍ／ｍｉｎ，国外学者则认为ｖ＞１．８ ｒｏＹｍｉｎ。处于
火车再三提速的今天，人们自然地提出了连铸机也应
该以更高的拉坯速度生产这一课题。 拉坯速度是标志连铸机生产能力大小的重要工
艺参数，也是衡量连铸机装备水平的标准。从提高生
产效率的要求出发，当连铸坯的断面和流数确定后， 希望拉坯速度尽量提高。在一定条件下，提高拉坯速
度还有助于改善铸坯的表面质量。拉坯速度的提高
主要受到钢液凝固速度的限制，特别是结晶器一次冷 却速度的限制。拉坯速度过快，刚出结晶器下水口的
铸坯的坯壳太薄，会使铸坯产生变形，从而造成内裂，
收稿日期：２０１１－０９．１６ 作者简介：李海洋（１９８１．），男，大学本科。研究方向为：机械设计制造 及自动化专、ｌ 。 甚至会拉破坯壳而造成漏钢事故。 在保证连铸钢坯质量的前提下，为了提高连铸机
的拉坯速度在设备方面和工艺方面应采取以下必要
的措施。设备方面的措施主要有：（１）用导热性和刚 性良好的结晶器，并有合适的倒锥度，以保证铸坯与
结晶器内壁的良好接触，有利于连铸坯冷却和保证准 确的断面形状；（２）根据不同的钢种和连铸坯断面，选
择合适的振动频率和振幅；（３）在结晶器下口安装冷
却格栅和密排辊，以保证连铸充分冷却段的长度；（４） 改善二次冷却的冷却效果，采用汽水雾化冷却方式适
当增加二次冷却段的长度；（５）采用多点矫直和多辊
拉坯，减少铸坯产生裂纹的可能性；（６）设备的安装位 置从上到下一定要保证严格地对中。
工艺方面措施主要有：（１）重视钢液炉外精炼，提
高钢液纯净度，控制好钢液的温度；（２）采用保护浇 铸，防止连铸过程中钢液的二次氧化；（３）制定合理的
冷却速度。 高速浇铸最令人担心的是因结晶器内部凝固坯
壳厚度减薄，以及坯壳与结晶器壁之间摩擦力增大， 而引起漏钢事故的增加；另一个问题是随着拉速的提
高，由结晶器下水口出来的钢流速度增加，从而助长 了钢流反转流对钢水液面的扰动而易使保护渣进入
钢坯内产生铸坯缺陷，影响钢坯的质量。
因此实现高效连铸技术的关键在于：如何在钢水 流入结晶器后，经过不到１２ Ｓ的时间，由结晶器出来
时能形成一个足够厚的坯壳，使之足以经受得住钢水
的静压力作用，并抵制引发漏钢的危险事故的影响。 结晶器是连铸机的关键设备，钢液浇人到结晶器后与
结晶器水冷内壁接触，将热量传至结晶器内壁，再由
结晶器的冷却水带走热量，使钢液初步凝固成形，结
成一定厚度的坯壳。钢液在结晶器内的凝固是在铸 第２０页 洗体秸幼 揎副 ２０１２年第ｌ期
坯与结晶器之间具有连续的相对运动下进行的。它 应能在保证铸坯经过结晶器下口时是具有一定厚度
的均匀坯壳，既不会被拉断，也不会产生歪扭变形和
裂纹等缺陷。要实现这一目的，与结晶器的选型、结
晶器振动系统的控制有着密切关系。
２ 结晶器液压振动控制系统
２．１控制系统硬件构成
１１上位机 上位机提供人机交换的界面，同时存储有不同工
艺条件下的振动模型和控制参数。生产过程中上位 机可以根据不同的钢种和不同的工艺环境，找出
（Ｃ１一Ｃ６）的６个浇铸控制参数传递给ＰＬＣ，用来维护
和连铸机的振动。 ２１主控制器（ＭＣＳ）
主控制器由ＭＣ ＣＰＵ、电源、ＲＳ４８５接口、ＲＳ２３２／ ＲＳ４２２转换器、监控，编程接口组成。它用以实现
ＤＹＮＡＦＬＥＸ．Ｂ结晶器振动ＰＣ机和现场铸流控制器 之间的通讯单元，通讯使用西门子３９６４Ｒ协议标准，
数据交换通过ＲＳ４２２加以完成。 振动参数Ｃ １．Ｃ６及其它信息被重复不断地（大约 ５ Ｓ）从ＤＹＮＡＦＬＥＸ—Ｂ结晶器振动ＰＣ机送到主控制
器单元。主控制器将每流控制器信息或状态信号产 生的实际振动值（振幅、频率、浇铸速度），送回ＤＹ—
ＮＡＦＬＥＸ．Ｂ结晶器振动ＰＣ机，从而有利于操作人员 及时监视振动的曲线。
串行通讯接口：ｌ＃至ＤＹＮＡＦＬＥＸ．Ｂ计算机
ＲＳ２３２／４２２通讯；Ｏ≠｝至１—５流铸流控制器的ＲＳ４８５通
讯。 ３）铸流控制器（ＳＣ）
铸流控制器由下列功能组成：
ＣＰＵ８０Ｃ１６６／１６ ｂｉｔ／４０ ＭＨｚ、２４位２４ ＶＤＣ的数字 输人、８个静态输入开关、ｌ６位２４ ＶＤＣ／ＩＯ０ ｍＡ数字
输出、１Ｏ个模拟输入量（１０ ｂｉｔ）、１２个模拟输出量（１２ ｂｉｔ）、２个串行接口ＲＳ２３２／ＲＳ４８５、有效时钟、监视器、
与ＰＬＣ接口的固态继电器、报警系统、程序下载测试
接口。
铸流控制器与主控制器之间通过ＲＳ４８５串行总
线联接，单独控制每流的液压缸位移，振动控制参数
（如Ｃｌ—ｃ６）通过主控制器ＭＣＳ传送给铸流控制器
ｓｃ，ｓｃ根据拉坯速度及控制参数ｃｌ—ｃ６计算出振幅、
振频及非正弦系数的设定值，每隔１ ｍｓ传送给伺服控 制单元，液压缸的位置信号由一个装在液压缸内的高 精度超声波位置传感器检测，每个铸流控制器ＳＣ都 有所在每流的独立位置地址。
串行通讯接口：ｌ＃串行，主ＬＣＤ显示屏的ＲＳ２３２
通讯；０≠｝串行，ＲＳ４８５与主控制器的串行通讯。 ４）ＥＳＩＲＯＮ ４．２０ ｍＡ转换器 它是一种超声测量系统信号转换器，带开始／停 止接口，它将位置传感器检测到的位置信息转化为模
拟信号，再传送给铸流控制器ＳＣ。 ５）阀放大器模板ＢＯＳＣＨ ＰＬ６
它把铸流控制器输出的模拟信号传送给比例伺
服阀，并且通过从比例伺服阀传送的位置信号进行闭 环控制。
６１ ＢＴＬ５型微脉冲线性传感器
它是一个外加不锈钢保护套的波导管，位置磁铁 装在恬动部分或随管件一起移动。位置磁铁根据波
导的测量确定位置，与磁铁连接的外部脉冲在波导管 内产生一个变形的极波，它以超声连续传播到达波导
管的最远端时，被一个阻尼装置吸收，在极波到达连
接末端之间时，通过一个线圈产生一个电信号，并以 不同的数据形式输出，以振幅范围当作额定长度传送
给ＥＳＩＲＯＮ转换器。
７１ １≠｝、２≠｝电源 两路＋２４ ＶＤＣ电源由二级管桥路连接在一起，一
旦１≠｝电源出现故障；２＃电源将投入使用，即互为备用，
其故障监测由主控器完成。
２．２液压振动控制系统原理
结晶器振动控制系统采用二级计算机控制。当
连铸机的拉矫机开始启动时，由一级ＰＬＣ送出一组数 字量和一组模拟量，数字量为结晶器信号，传给铸流
控制器的Ｄｉｏ。模拟量是４～２０ ｍＡ的电信号，代表浇
铸速度，传给铸流控制器的Ａｉｏ。振动控制参数 Ｃ１．Ｃ６及其它信息以大约５ Ｓ的周期，被重复不断地从
ＤＹＮＡＦＬＥＸ。Ｂ结晶器振动控制计算机通过 ＲＳ２３２／ＲＳ４２２通讯模块传送到主控制器（Ｍｃｓ），主
控制器又通过ＲＳ４８５串行总线传送给铸流控制器
（ＳＣ），铸流控制器（ＳＣ）根据实际拉速信号和控制参 数Ｃ１．Ｃ６，计算出振幅、振频及非正弦系数的设定值，
以及从ＥＳＩＲＯＮ、ｓｋ２０．４传送来的液压缸位置传感器
的反馈信号，通过运算以１ ｍｓ为传送周期，送出一个 ０～１０ ｖ的电压到ＰＬ６，ＰＬ６把比例伺服阀传来的阀位
置信号进行闭环控制，最后输出一个－１０ Ｖ－＋１０ Ｖ的
电压送至比例伺服阀，控制振动装置的液压缸，从而 ２０１２￣１ｚ １月 李海洋：结晶器液压振动控制系统设计分析 第２１页
最终控制结晶器振动装置的振频及振幅大小，参见图
１。
Ｒ￥４８５
—一ｌ＃铸流控制器
过 —一２群铸流控制器 控ｌ 广 制 —－＿一３＃铸流拄制器 制位挖计机 器
算 —一４＃铸流拧制器 机 转换器
——｛５＃铸流控制器
图１结晶器振动控制系统方框图
２－３液压振动控制系统特性
结晶器振动系统由铸流控制器，带位置反馈的伺 服阀和驱动放大器等环节组成，驱动放大器除了执行
驱动功能外，还和伺服阀的开度（开口量）形成反馈，
使阀的输出（流量）与阀的输入（控制电压或电流）成
正比，阀在满开度时的流量ｇ与压力Ａｐ 的关系：
ｑ＝ｑ ×￣ｘ／３Ｓ。
传递函数为： ，Ｆ（ ）＝ｑ（ｓ）／Ｕ（ｓ）＝１／（ｓ／１Ｏ０＋１）
（ ）＝Ｙ ）／ｑ ）＝１／（
由此可见：伺服阀和放大器闭环形成电压／流量 内环，驱动放大器，阀和液压缸构成一个Ｉ型系统，代
人有关实际值后，其传递函数为： （ ）＝ＷＥ（ × （ ＝０．１３３／ｓ
由于阀的最大位移为４０ ｍｍ，相当于振幅最大值
为２０ ｍｍ，给定信号的最大值为１０ Ｖ，因此反馈系数
ｆｌ＝１ｏ／（ｏ．０４０／２１＝５００ Ｖ／ｍ。
２．４振动控制系统的校正
通过对结晶器振动控制系统进行运行测试，发现 原有结晶器振动控制系统跟随性能不理想。由于铸
流控制器和液压缸位置闭环形成振动控制外环，其控 制过程由ＢＯＳＣＨ公司提供的控制器来实现。根据控
制理论的基本原理，如果将工艺上的两个基本参数振
频和振幅引入反馈，至少也是一个双输人．输出的系 统，实现起来很困难。为了实现具体的控制过程，采
用变换给定及对系统进行校正相结合的方法。 对系统进行校正，使系统具有良好的跟随性能。
为了使结晶器的振动跟随给定信号的稳态误差为零， 采用ＰＩ调节器，将阀和液压缸系统按ＩＩ型系统进行校
正。阀的截止频率为１００ Ｈｚ，结晶器振动的工作范围
在ｌ￣２０ Ｈｚ之间，取校正后系统的截止频率在５～１０倍
工作频率，于是得ＰＩ凋节器的传递函数为： Ｒ（ｓ）＝ＫＰ（Ｔｓ＋１）／（ ＝６４（０．０５ｓ＋１）／（０．０５ｓ） 数字调节器具有控制功能强大，容易可靠实现，
参数稳定性能好，调整方便等优点，因此广泛应用于 工矿企业生产的自动化控制系统中，此外，中大型
ＰＬＣ通常带有多种控制模块。本系统采用ＳＩＭＥＮＳ
ｓ７ ＰＬＣ，利用其自带ＰＩＤ的控制模块来作为数字调节 器简化了控制程序的设计。
小方坯连铸机结晶器振动偏摆标准量化分析
小方坯连铸机结晶器振动偏摆标准量化分析
摘要：本文采取两种方法，一是按仿弧振动，二是根据结构角度，来对固有偏摆值进行计算，且结合以往经验以及数据积累，获取相应的振动偏摆标准，在此基础上，针对结晶器振动偏摆，就能够判断其有没有合格，总之通过文章的探究，以期能为相关人员提供借鉴。
关键词：结晶器；偏摆标准；结构角度；仿弧振动
引言：对于结晶器振动装置来讲，常常被用来支撑结晶器，同时让其根据振动规律，进一步来上下振动。针对振动偏摆数据，如果其超过标准，将对产品质量造成影响，有的时候，还会造成一系列事故，例如漏钢。现如今在国内大部分钢厂中，都开展产品质量升级，人们更加注重振动偏摆。理想情况下，对于结晶器振动来讲，是做仿弧振动的。不过因为一系列因素，比如设置结构以及安装方法等，难以彻底做仿弧振动，发生偏摆的现象。在这样的情况下，会对产品质量造成影响，如果情况严重的话，会引起漏钢。如今大多数企业选择了振动偏摆测试仪，可以对偏摆数据进行测量。该测试仪有着较多的构成成分，比如振动传感器，数量为2，信息采集系统等。通常情况下，将传感器置于法兰，由此开展测量。能够同时测量多个方向的测量信号，也就是X方向、Y方向以及Z方向（即垂直方向）。不过现如今国内不存在统一的振动偏摆标准，判定数据有没有超过标准。文章将某小方坯连铸机当作例子，对偏摆标准进行计算。
1.X方向振动偏摆标准
理想情况下，该方向偏摆数据应是零，存在较多的因素，可能对偏摆值造成影响，一般体现于以下几点。第一，测量误差，当放置传感器时，不可以和中心线彻底平行，不然的话，会致使测量误差。第二，铰接点间隙，游隙形成的偏摆误差。第三个常见因素是：振动台结构刚度[1]。结合以往经验与数据积累，用X来表示这一方向的偏摆标准，数值不超过200微米。
2.Y方向振动偏摆标准
由于传感器置于法兰，来开展测量，会让该方向形成固有偏摆值。也就是理想状况下，该方向偏摆数据，存在固有偏摆值。在对偏摆值进行计算时，可以采取两种方式，一是结合仿弧振动计算，二是根据结构角度实行计算。
振动下料机液压及控制系统设计
摘要： 在分析了新型振动下料机采用继电器一接触器控制方式存在不足的基础上， 指出 了对其进行 PLC 控制的必要性。分析了该振动下料机的基本构成及工作原理，建立了相应 的液压系统。针对下料机正常工作对控制系统要求，确定了 PLC 的输入量及输出量，建立 了 PLC 控制的硬件接线图，编制了相应的梯形图控制软件。大量实验验证了该控制方案的 可行性和实用性。
关键词：下料机；液压系统；可编程控制器；梯形图引言
将金属棒、管坯料按规定的尺寸分离切断或锯断的所谓下料工序是机械加工工业特别是 锻压工业的第一道工序， 也是获得诸如普通的圆柱销类标准件、 内燃机活塞销、 金属链条连 接销、滚动轴承内外圈及滚子等零件毛坯的关键工序。但是， 目前在工业领域中，仍大量 存在下料效率低、自动化程度差、下料断面质量差、下料造成的材料浪费严重成本高、下料 时的能耗大等问题， 从而大大降低了产品的商业竞争性， 所以开发出一种具有优越性能的新 型下料方法势在必行。
为此本文作者在金属棒、管坯料下料方面进行了 20 多年长期不懈的探索和大量的研究 工作，
在下料方面曾获两项国家自然科学基金资助。 目前正根据本文作者所获得的预制裂纹 的低应力棒料精密剪切方法的国家发明专利 (88108351、1035971、1010289) 需要，研制成功 了一种新型全自动振动下料机， 该新型全自动振动下料机正申报国家发明专利。 当该下料机 采用传统的继电器一接触器控制方案时， 其电器动作噪声大， 控制系统接线复杂， 维护困难， 在加上我国低压电器质量差， 更使该继电器一接触器控制系统故障率高， 给实际工业生产带 来了很大困难， 特别是当改变工艺或使其控制功能更加完善时， 需要改变硬件线路， 这在工 业实际中操作完成是比较困难的。
为此，本文采用了可编程控制器 (PIE ) 对该下料机的振动下料过程进行控制的方案。实 际应用结果表明，该 PIE 控制方案具有通用性好、可靠性高、可以适应恶劣工作环境、控制 功能强大、编程使用方便、控制线路比较简单等优点，是一种较为理想的控制方法，值得在 工业实际中推广应用。1 振动下料机的基本构成及其液压系统
结晶器水冷却系统改进
第３ｌ卷２０１３年第３期（总第１６５期） 砖 譬ｇｓ 嬲０‘≮５乜曾８台或 、％以％０譬取 乜雷害螂 技术改造与改进
结晶器水冷却系统改进
王平’刘海 王飞鹏。胡文超 江和平 江帆
（１．九江精密机电科技有限公司 ２．武汉钢铁集团国际经济贸易总公司 ３．武汉钢铁股份有限公司炼
钢总厂三分厂 九江３３２００７）
【摘要】针对连铸结晶器水冷却系统振动问题，采用了低成本、易维护、高可靠性的改进设计，将振动减少 到了对管路无危害的程度，保证了结晶器工作的安全，节约了成本。 【关键词】结晶器水冷却系统减振蓄能器
Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｏｌｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｌｄ
ＷＡＮＧ Ｐｉｎｇ ，ＬＩＵ Ｈａｉ ，ＷＡＮＧ Ｆｅｉ—ｐｅｎｇ３，ＨＵ Ｗｅｎ—ｃｈａｏ２，ＪＩＡＮＧ Ｈｅ—ｐｉｎｇ２，ＪＩＡＮＧ Ｆａｎ２
（Ｊｉｕｊｉａｎｇ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ＆Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｊｉｕｊｉａｎｇ ３ｓ２ｏｏ￣
【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｃｏｏｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｓｔｅｒ ｍｏｄｅ ｈａｓ ａ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ
ｄｅｓｉｇｎ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｆｅａｔｕｒｅｄ ｌｏｗｅｒ ｃｏｓｔ，ｅａｓｙ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｉｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ
ｍｉｎｉｍｉｚｅ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｈａｒｍ ｔｏ ｔｈｅ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ
ｍｏｄｅ ａｎｄ ｃｏｓ！ｓａｖｉｎｇ． 【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］Ｍｏｌｄ，ｗａｔｅｒ ｃｏｏｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ，ａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒ
浅谈连铸机液压振动工作原理及故障分析
科技创新导报2016 NO.36Science and Technology Innovation Herald工业技术
科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald96江阴兴澄特种钢铁有限公司二分厂炼钢3#连铸机是目前世界上全弧形大圆坯连铸机之最。该连铸机为R17 m全弧形连续矫直3机3流圆坯连铸机，具备生产直径为φ500、φ600、φ700、φ800、φ900规格巨型圆坯能力。该连铸机引进先进的国外技术—— 结晶器液压振动，因为结晶器振动装置是连铸机的核心设备，结晶器振动控制的精度和稳定性是保障连铸机稳定运行、安全高效生产和产品质量的关键。但是该液压振动系统自投入使用以来,一直存在着突发性的乱振、停振现象,容易造成连铸机断流甚至中断生产的事故发生,影响了连铸机的正常生产。1 设备概况及工作原理结晶器液压振动装置是由机械设备、液压伺服系统及电气控制系统组成，包括两个独立的振动单元；振动单元由底座，台架，导向装置，振动油缸等零部件组成。底座是振动装置的固定部分，通过导向键准确安装在底座支撑上；台架是振动装置的活动部分，用于支撑结晶器并与结晶器一起振动；底座和台架通过导向装置连接在一起，导向装置由4组预应力弹簧钢板组成，通过调整弹簧钢板的厚度与长度适应铸坯规格的变化；装有位移传感器和控制阀组的振动油缸是整套装置的动力源，通过改变活塞杆的升降速度和行程，可以得到不同的振动波形，达到改善铸坯表面质量的目的。液压系统是由液压站与液压伺服系统组成，其中最主要的伺服系统是由伺服油缸、伺服阀、压力传感器、位移传感器和蓄能器组成，如图1所示。其工作原理是：电气控制系统采用PLC可编程控制器，以高速的采样频率将油缸内置的高精度位移传感器检测到的活塞杆位移反馈到系统PLC中，并与由HMI操作站设定参数生成的工艺振动曲线相比较，实时计算出位移偏差，按一定的控制算法计算调节量，输出控制信号经比例放大板放大后，控制伺服阀阀芯动作，从而按设定的波形和振动参数在线控制2个油缸做同频率不同振幅的振动，通过机械机构转化为仿弧形振动。2 故障现象分析3#连铸机从2009年5月份投产以来，结晶器液压振动一直用得不是很好，问题接连不断，故障重复发生。主要表现出以下几种故障现象。第一，在连铸机开浇后几分钟时间，大概是引锭头被拉出结晶器铜管的时候，振动曲线有波动，报警位置跟随故障。这种故障很容易解决，一般只要将引锭头拉出结晶器铜管后就能恢复，严重的时候也可以通过将电气控制系统的电源拉断后再重新启动，就能恢复振动，一般不会对生产带来很严重的影响。第二，在拉浇过程中，特别是拉浇到4 h以后，内弧位置曲线产生乱振现象，内弧位移数据乱跳，不能稳定下来。但是等停产后检查，又不能找到其乱振的原因，检查各项设备都正常。等下一个浇次重新开浇时，有可能又不会发生前面所发生的故障，但是有可能在再下一个浇次拉浇到4、5个小时的时候，又重复发生前面所说的故障，属于没有规律性的一个故障。第三，在正常拉浇过程中，某一振动单元突然振动停止，报警，位置传感器读数故障，位置超限故障。这种故障发生后，将电气控制系统断电后重新启动，也不能恢复振动，只能中断生产，影响极大。第四，在正常生产过程中，振动曲线有间断性的毛刺，一般情况下会自动恢复，在不能自动恢复的情况下，可以通过将电气控制系统的电源拉断后再重新启动，就能恢复振动。等停产后更换了振动单元伺服阀后就恢复正常。第五，在连铸机刚开浇后的几分钟后，内外弧振动单元整个位置都在往下偏移，振动振幅越来越小且不在中心位DOI：10.16660/ki.1674-098X.2016.36.096浅谈连铸机液压振动工作原理及故障分析魏胜峰 包浩君 魏晓燕（江阴兴澄特种钢铁有限公司 江苏江阴 214400）摘 要：江阴兴澄特种钢铁有限公司二分厂炼钢3#连铸机采用了国外的先进技术——结晶器液压振动，该系统自投入使用以来，一直存在着各种振动故障，通过长时间的跟踪分析、讨论攻关，采取了一系列的整改措施，终于解决了各种振动故障，保证了生产的正常进行。关键词：结晶器液压振动 引锭头 环境温度 位置传感器 过滤精度 铜管锥度中图分类号：TF341 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2016)12(c)-0096-02
结晶器液压振动缸负载力的计算
液压气动与密封／２０ｌ０年第２期 结晶器液压振动缸负载力的计算 解通护 朱纪纲 吴 伟 刘 勇 （西安重型机械研究所，陕西西安７１００３２） 摘要：结晶器液压振动技术是连铸发展的关键技术之一。国外对该技术一直封锁，因此，相关的参数选取及计算过程无例可循， 经过我所技术人员的艰苦攻关已经成功掌握该技术并用于生产。本文通过对国内某台结晶器液压振动缸负载力的实际计算，为结 晶器液压振动缸的设计提供理论依据。 关键词：负载力；计算 中图分类号：ＴＨ１３７．５１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８—０８１３（２０１０）０２—００３０—０３ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｆｏｒｃｅ＇ｓ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｅｒ＇ｓ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ０ｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ ＸＩＥ Ｔｏｎｇ——ｈｕ ＺＨＵ Ｊｉ—－ｇａｎｇ ＷＵ Ｗｅｉ ＬＩＵ Ｙｏｎｇ （ＸＰａｎ Ｈｅａｖｙ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｘｉ＇ａｎ ７ １ ００３２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｍｏｌｄ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｃａｓｔｉｎｇ．Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｂｌｏｃｋｅｄ ｂｙ ａｂｒｏａｄ．ｔｏ ｄｏｍｅｓｔｉｃ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｗｅ ｈａｖｅ ｎｏ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｔｏ ｓｅｌｅｃｔ ａｎｙ ｃａｓｅｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｂｕｔ ａｆｔｅｒ ｏｕｒ ｈａｒｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｗｅ ｈａｖｅ ｍａｋｅ ａ ｇｒｅａｔ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｅａ ａｎｄ ａｐｐｌｙ ｉｔ ｉｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｃａｌｃｕｌａｔｅｓ ｔｈｅ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｌｏａｄ ｆｏｒｃｅ ｗｈｉｃｈ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｏｎｅ Ｍｏｌｄ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ，ａｎｄ ｉｔ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｄｅｓｉｇｎ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ；ｃａｌｃｕｌａｔｅ ０ 引言 结晶器液压振动技术是连铸发展的一个关键技 术，液压振动可以在浇注过程中调整振幅、频率、波 形偏斜率（结晶器上升、下降时间及速度）从而取得 最佳的负滑动时间和保护渣熔化流动效果，因而在２０ 世纪９０年代中后期迅速得到推广。振动的某些关键 参数（如振动液压缸的负载力）进行详细的计算，对 以后类似的设计提供一点理论参考。以下计算所涉及 的数值取自目前国内某台结晶器液压振动实际的 参数。 １具体计算 １．１ 结晶器振动台补偿弹簧力的计算 圆柱式压缩弹簧的刚度ｃ： ｃ： （１） 其中 卜平衡点处的弹簧力，Ｆ＝３５９３５Ｎ； Ｆ ——最大振幅（上位）处的弹簧力， ＝３３２０６Ｎ； ——平衡点处的弹簧长度，Ｌ＝４４１ＩＴＩｍ； Ｌ ——最大振幅（上位）处的弹簧长度， 收稿日期：２００９—０７—１５ 作者简介：解通护（１９７４一）男，工程师，主要从是液开行业设计 工作。 ３０ Ｌ ＝４４７ＩＴＩｍ： 计算得 ｃ＝３—５ ９３ＩＩ＿５＝－ ３３ｒ２０—６ ＝４５４．５Ｎ／ｍｍ＝４６．４ｋｇ／ｍｍ 振动台在最上位时每只弹簧的补偿力： Ｆ ＝３３ ２０６Ｎ ＝３３ ２０６×０．１０１ ９７２＝３ ３８６＝３ ３８６ｋｇｆ 振动台在最下位时每只弹簧的补偿力： Ｆ”＝Ｃ（ＬＤ—Ｌ”） （２） 式中 加——圆柱式压缩弹簧的自由长度，ＬＤ＝ ５２０ ｍｍ； ”——圆柱式压缩弹簧在最下位时的弹簧长 度， ＝４３５ｍｍ； 计算得 Ｆ”：４５４．８×（５２０—４３５） ：３８ ６５８Ｎ ＝３ ９４２ｋｇｆ。 结晶器振动台共有四只补偿弹簧，故： 平衡点处总的补偿弹簧力： Ｆ ＝４Ｆ ＝４×３５９３５ ＝１４３ ７４０Ｎ ＝１４ ６５７ｋｇｆ。 最上位处总的弹簧的补偿力： Ｆ ＝４Ｆ” ＝
结晶器液压振动机械故障分析总结
Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ Ｐｎｅｕｍａｔｉｃｓ＆Ｓｅａｌｓ／Ｎｏ．１２．２０１０
结晶器液压振动机械故障分析总结
孟周东 詹建标 武元君
（河南安阳钢铁股份有限公司，河南安阳４５５００４）
摘要：对生产实践中结晶器振动故障进行归纳总结，分析故障可能的原因，给出解决方法。 关健词：结晶器振动；板簧；振动波形；振动偏差 中图分类号：ＴＰ２７ 文献标识号：Ｂ 文章编号：１００８—０８１３（２０１０）１２～００６１—０２
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｆａｕｌｔ ｏｆ Ｍｏｕｌｄ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ
ＭＥＮＧ Ｚｈｏｕ－ｄｏｎｇ
（Ａｎｙａｎｇ Ｉｒｏｎ＆ｓｔｅｅｌ ＺＨＡＮ Ⅱｎ—ｂｉａｏ
Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ａｎｙａｎｇ， Ｙｕａｎ－４ｕ
４５５００４ Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｃｏｎｃｌｕｄｅ ｓｏｍｅ ｏｃｃａｓｉｏｎｓ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｍｏｕｌｄ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ ｆａｕｌｔ ｉｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｔｒｙ ｔｏ ｆｉｎｄ ｔｈｅ ｃａｕｓｅ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｓｏｌｕｔｉｏｎ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ｍｏｌｄ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ；ｌｅａｆ－ｓｐｒｉｎｇ；ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｗａｖｅ；ｕｎｂａｌａｎｃｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ
Ｏ 引言
安钢１２０ｔ转炉／炉卷轧机工程２００５年７月投产，
连铸机产能：１１６万ｔ／ａ，铸坯规格：厚１５０ｍｍ，宽１６００～
３２５０ｍｍ。根据工程投产以来伺服液压缸驱动板簧悬挂
式结晶器振动装置的使用情况，对此类型的振动器可
能出现的问题进行归纳，供同行共同探讨。
１结晶器振动可能出现的故障分析
１．１ 振动曲线常失真
１．１．１ 干扰共振引起图形失真
结晶器振动有时甚至在工程投产之初就出现共振
现象，导致结晶器位移过大，磨损加剧。板簧的固有频
率一般远高于生产振动频率，通常不会出现干扰共振。
但是当系统呈非线性时．板簧的固有频率是振动频率
板坯连铸结晶器振动装置
２０１１年第２期 总第３０期 重工与起重技术 ＨＥＡＶＹ ＩＮＤＵＳ ＩＲＩＡＬ＆ＨＯＩＳＴ【ＮＧ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ Ｎｏ．２ ２０１１ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．３０
板坯连铸结晶器振动装置
大连重工・起重集团有限公司办公室 杨鑫新
摘要：概述了板坯连铸结晶器振动装置的型式及功能特 点，并着重阐述了液压振动结晶器的振动形式。 关键词：板坯连铸；结晶器振动装置；振动波形
１ 概述
结晶器是连铸铸坯成型设备，结晶器振动装置
是连铸机的重要设备之一。其主要功能是使结晶器 按给定的振幅、频率和波形偏斜特性沿连铸机外弧
线运动，目的是便于“脱模”，防止铸坯在凝固过程
中与结晶器铜壁发生粘结而出现粘挂漏钢事故。其
动态性能直接影响着产品的质量和生产效率，是目
前连铸技术的研究热点之一。本文简要介绍了连铸 结晶器振动装置的型式、功能及振动形式，阐明结
晶器液压振动装置更适于提供一个完整的振动平
台，以适应各种不同的浇铸条件，是未来发展趋势。
２ 结晶器振动装置结构型式及功能特点
结晶器振动装置做上下往复运动，上方的结晶
器随之上下振动，使结晶器内凝固的钢水与铜板脱
离，避免坯壳与铜板粘结造成拉裂或拉漏事故；使 液面上融化了的保护渣流人结晶器壁，保持坯壳与
铜板间润滑良好，减小其摩擦力并阻止粘结使铸坯
具有良好的表面质量。通过小振幅高频率，可减小
振痕深度，防止横向裂纹的产生。 结晶器振动装置按结构型式可以分为：短臂
四连杆振动机构、四偏心轮振动机构和液压振动
机构。
２．１短臂四连杆振动机构 短臂四连杆振动机构广泛应用于小方坯和大
板坯连铸机上，区别在于小方坯连铸机振动机构多 安装在内弧侧，如图ｌ所示，而大方坯连铸机振动
机构则安装在外弧侧。
短臂四连杆振动机构结构简单，电机通过减速
机经偏心轮的传动，拉杆做往复运动，带动连杆摆
动，使振动架能按弧线轨迹振动。能够较准确实现 结晶器的弧线运动，有利于铸坯质量的改善。其工
基于模糊PID的连铸结晶器电液伺服系统研究
第ｚ３卷第ｚ期 ｇＯ１１年６月 甘肃科学学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇａｎｓｕ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｖ０１．２３ ＮＯ．２ Ｊｕｎ．２０１１
基于模糊ＰＩＤ的连铸结晶器电液伺服系统研究
杨国来，张睁垮，左岗永，李 强，陈俊远 （兰州理工大学能源与动力工程学院，甘肃兰州 ７３００５０） 摘 要： 为提高铸机结晶器伺服系统的响应速度，减小超调量，针对常规ＰＩＤ控制器参数整定不 良，性能欠佳问题，结合模糊控制技术，设计了一种基于模糊控制与ＰＩＤ控制相结合的模糊ＰＩＤ控 制器．通过ＭＡＴＬＡＢ对该系统进行仿真研究表明：该控制系统稳态精度高，动态响应速度快，超调 量小，满足结晶器伺服系统的工作要求，对设计同类系统提供了参考依据． 关键词： 结晶器；伺服系统；模糊ＰＩＤ控制 中图分类号：ＴＨ１３７ 文献标志码： Ａ 文章编号：１００４—０３６６（２０１１）０２—０１２０—０４ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ—ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｓｅｒｖｏ Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｃａｓｔｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｆｕｚｚｙ—ＰＩＤ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＹＡＮＧ Ｇｕｏ－ｌａｉ，ＺＨＡＮＧ Ｃｈｅｎｇ—ｃｈｅｎｇ，ＺＵＯ Ｇａｎｇ－ｙｏｎｇ，ＬＩ Ｑｉａｎｇ，ＣＨＥＮ Ｊｕｎ—ｙｕａｎ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｌａｎｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００５０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｐｅｅｄ ａｎｄ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｓｔｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ，ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ＰＩＤ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｗｉｔｈ ｆｕｚｚｙ ｓｅｌｆ－ａｄｊ ｕｓｔｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ＷａＳ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｆｕｚｚｙ ｃｏｎ— ｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｉｎ ｆｕｚｚｙ ｌｏｇｉｃ ｔｏｏｌｂｏｘ ｏｆ Ｍａｔｌａｂ ｗａｓ ｄｏｎｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｕｚｚｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｊｏｂ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｒｖｏ ｓｙｓｔｅｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｃａｓｔｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ；ｓｅｒｖｏ ｓｙｓｔｅｍ；ｆｕｚｚｙ－ＰＩＤ ｃｏｎｔｒｏｌ 结晶器是连铸设备中最关键的部件，它的性能 对连铸机的生产能力和铸坯质量都起着十分重要的 作用［１］．为了保证连铸生产的顺利进行，需要通过一 个振动装置使结晶器按一定的规律振动．电液伺服 系统驱动的连铸机结晶器振动装置具有以准确实现 各种期望振动信号、在线修改振动参数及布置灵活 等优点，因此研究可靠性好、控制精度高和响应速度 快的电液伺服控制系统具有重要的现实意义 ］． 关于连铸机结晶器伺服系统的控制策略问题，一直 是人们研究的重点之一．然而，在研究其控制策略 时，大多采用传统的ＰＩＤ控制【４ ］，忽略了连铸结晶 器伺服系统的工作过程是一个具有强干扰、非线性、 时变的过程．我们将主要通过对铸机结晶器建模仿 收稿日期：２０１０－１０－１８ 真，讨论对时滞、非线性和时变的系统有良好的控制 能力模糊ＰＩＤ控制策略． １结晶器液压振动原理 连铸机结晶器系统采用液压传动方式，其系统 原理如图１所示．振动是由液压系统实现的，液压振 动系统主要由伺服阀，液压缸等组成，液压缸的管路 以并联方式连接在液压站上，液压站用于提供液压 动力，管路上还配有控制伺服阀的截止阀，有压力传 感器检测油压，伺服阀中装有位移传感器检测阀芯 的位置．另外，液压缸上装设位移传感器，检测液压 缸的实际位移．液压缸的动作以理想的频率、行程和 波形造成结晶器的振动动作．
板坯连铸机液压振动技术原理与实例
板坯连铸机液压振动技术原理与实例
黄志坚 罗卫国 姚良挺
摘 要:结合实例简要介绍了板坯连铸机液压振动台的结构原理及应用。
关键词:板坯;连铸;液压;振动台
1 前言
现代连铸技术朝着快速浇铸技术方向发展的趋势,导致了对板坯连铸过程中采用的结晶器振动方式的发展和变革。液压振动技术是近10年来开发的新技术，它具有机械振动所没有的优越性，目前已在欧美许多国家的大型板坯连铸机振动装置上得到了普遍的采用。国内也有关于研制铸机电液伺服振动装置方面的报道。
2 连铸机结晶器振动概述
在连铸技术的发展过程中，只有采用了结晶器振动装置后，连铸才能成功。结晶器振动的目的是防止拉坯时坯壳与结晶器粘结，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着，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痕，这就要求向下运动的速度大于拉坯速度，形成负滑脱。
机械式的振动装置由直流电动机驱动，通过万向联轴器，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联轴器，连接两个滚动轴承支持的偏心轴，在每个偏心轮处装有带滚动轴承的曲柄，并通过带橡胶轴承的振动连杆支撑振动台，产生振动。机械振动一般采用正弦曲线振动，振动波形、振幅固定不变。
3 液压振动技术原理
液压振动结构原理如图1所示。
液压振动的动力装置为液压动力站，它作为动力源向振动液压缸提供稳定压力和流量的油液。液压动力站的信号由主站室内的计算机通过PLC系统来控制。液压振动的核心控制装置为振动伺服阀。振动伺服阀灵敏度极高，液压动力站提供动力如有波动，伺服阀的动作就会失真，造成振动时运动不平稳和振动波形失真。为此，要在系统中设置蓄能器以吸收各类波动
图1 液压振动结构组成及控制原理
和冲击，保证整个系统的压力稳定。
结晶器液压振动机械故障分析
第３２卷第６期 ２０１０年１２月 甘肃冶金 ＧＡＮＳＵ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ Ｖｏｌ＿３２ Ｎｏ．６ Ｄｅｅ．，２０１０
文章编号：１６７２－４４６１（２０１０）０６－０１３５－０１ 结晶器液压振动机械故障分析
詹建标，孟周东 （河南省安阳钢铁集团股份有限公司。河南安阳４５５００４） 摘要：对生产实践中结晶器振动故障进行归纳总结，分析故障可能的原因，给出解决方法。 关键词：结晶器振动；板簧；振动波形；振动偏差 中图分类号：ＴＧ３３３ 文献标识码：Ｂ Ｆａｕｌｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｅｒ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ Ｍａｃｈｉｎｅ
ＺＨＡＩ Ｊｉａｎ—ｂｉａｏ，ＭＥＮＧ Ｚｈｏｕ—ｄｏｎｇ （Ａｎｙａｎｇ Ｓｔｅｅｌ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ａｎｙａｎｇ ４５５００４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｃｏｎｃｌｕｄｅ ｓｏｍｅ ｏｃｃａｓｉｏｎｓ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｍｏｕｌｄ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ ｆａｕｌｔ ｉｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｔｒｙ ｔｏ ｆｉｎｄ ｔｈｅ ｃａｕｓｅ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｓｏｌｕ— ｔｉｏｎ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ｍｏｌｄ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ；ｌｅａｆ－ｓｐｒｉｎｇ；ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｗａｖｅ；ｕｎｂａｌａｎｃｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ
１ 引言 安钢１２０ ｔ转炉／炉卷轧机工程２００５年７月投 产，连铸机产能：１１６万ｔ／ａ，铸坯规格：厚１５０ ｍｍ， 宽１ ６００～３ ２５０ ｍｍ。根据工程投产以来伺服液压 缸驱动板簧悬挂式结晶器振动装置的使用情况，对 此类型的振动器可能出现的问题进行归纳，供同行 共同探讨。 ２ 结晶器振动可能出现的故障分析 ２．１ 振动曲线常失真 ２．１．１ 干扰共振引起图形失真 结晶器振动有时甚至在工程投产之初就出现共 振现象，导致结晶器位移过大，磨损加剧。板簧的固 有频率一般远高于生产振动频率，通常不会出现干 扰共振。但是当系统呈非线性时，板簧的固有频率 是振动频率的整数倍时，可能发生干扰共振。产生 的原因如下： （１）固定设备出现位移，其与振动位移叠加而导 致振动图形失真。造成生产中固定设备出现位移的 原因包括：振动的底座设计不合理，强度不够而发生 扭曲位移；制造驱动机构时产生的部件变形，能够放 大扰动。这些使得振动呈非线性。 （２）拉宽厚坯时，保护渣效果不好，拉速控制不 好，载货较板簧的刚度较大时，力与位移线性特征破 坏，呈非线性。 （３）制造安装精度不够，产生的间隙、螺栓松动等 都能导致非线性现象。 对于设备结构以及制造情况导致的非线性，通 过选择成熟技术，加强监督制造来防止。投产后出 现可以通过改变板簧的长度、宽度、厚度以及层数改 变固有频率实现。对于其他扰动产生的非线性如安 装精度、螺栓松动通过安装监督，勤维护来防止。 ２．１．２ 线图形转换失真 振动波形在零位转换，在线转换可能导致图形 短时间失真。收集正确的数据，及时离线调节波形。 ２．２ 停振偏振 生产中振动台发生停振或者偏振现象。这类现 象主要原因是介质污染导致伺服阀阀芯堵塞，更换 伺服阀可以暂时解决问题，但过一段时间又堵。一 般振动装置液压源来自主液压站，主液压站供压设 备多，污染源多，最经济又便于实现的方法就是通过 彻底再酸洗、冲洗、更换密封件，在结晶器振动液压 比例阀前安装一套过滤精度为５ ａｍ的二级过滤，保 证液压比例阀的小孔不被污物所堵塞从而达到较好 的效果。 （下转第１４９页）