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1、内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）液压伺服驱动式铸坯结晶器振动装置设计 摘要结晶器振动装置是连铸中的关键设备,其振动形式、控制方式以及在线监测与调整,对连铸质量具有重要影响。因此,研究连铸结晶器振动装置及控制技术具有重要的现实意义。本文通过对连铸机结晶器技术发展及结晶器振动方式演变的阐述，提出了电液伺服驱动，并对其振动形式及其工作原理进行了实质性的分析。然后绘制了机构简图，并对其运动参数及工艺参数进行了分析计算！最后通过校核、机构的仿真分析完成了本次设计！关键词：连铸机；结晶器 ；正弦振动；电液伺服控制；振动装置Desigh of the hydraulic pressure servo
2、 actuation type casts the semifinished product crystallizer shake-out equipmentAbstractThe crystallizer shake-out equipment is in the continuous casting key equipment, its vibration form, the control mode as well as the online monitor and the adjustment, have the material effect to the continuous ca
3、sting quality. Therefore, the research continuous casting crystallizer shake-out equipment and the control technology have the vital practical significance. This article through the elaboration which evolves to the continue caster crystallizer technological development and the crystallizer vibration
4、 way, proposed the battery solution servo actuates, and has carried on the substantive analysis to its vibration form and the principle of work. Then has drawn up the organization diagram, and has carried on the analysis computation to its parameter of movement and the technological parameter! Final
5、ly through the examination, the organization simulation analysis has completed this design! Keywords: mould; sinusoidal oscillation; electro-hydraulic;目录摘要IAbstractII目录III第一章 绪论11.1连续铸钢的发展11.2 连续铸钢的特点31.3连铸机机型分类，特点及演变51.4连续铸钢的工艺流程及设备6第二章.结晶器振动技术72.1结晶器振动技术发展的历史72.2 连铸机结晶器振动简介82.3结晶器振动规律的演变82.4结晶器振动和
6、润滑的关系112.4.1 结晶器振动与保护渣的关系122.4.2结晶器的润滑机理132.4.3 结晶器中摩擦力的分布15第三章 结晶器振动方案的比较、论证、确定及经济性分析163.1 本课题研究的目的163.2 课题研究内容163.3 课题方案的选择173.3.1 振动机构简介173.3.2 振动机构的选择20第四章 结晶器正弦振动的参数分析244.1 负滑脱量计算244.2 频率与周期244.3 结晶器的运动速度和加速度254.4 负滑脱时间的确定26第五章 液压伺服系统的设计295.1 液压伺服系统的静态设计295.1.1、确定最大功率295.2 确定液压系统的主要参数，压力P，流量Q31
7、5.2.1初选系统的压力315.2.2 计算液压缸的主要参数315.2.3 拟定液压系统图325.2.4 液压元件的设计335.3 液压系统的验算385.3.1 系统压力损失的计算38第六章 机械设计406.1受力分析406.2强度校核416.2.1 轴的校核416.2.1.1中间截面校核426.2.1.2截面1校核436.2.2 轴的校核446.2.2.1中间截面校核466.2.2.2 截面1校核476.3 轴承校核486.3.1 轴轴承校核486.4 运动分析49第七章 控制系统507.1连铸机结晶器振动系统的PLC控制507.1.1连铸机结晶器振动系统控制原理50致谢52参考文献5354
8、内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）第一章 绪论由于连铸技术具有显著的高生产效率、高成材率、高质量和低成本的优点，近二三十年已得到了迅速发展，目前世界上大多数产钢国家的连铸比超过90%。连铸技术对钢铁工业生产流程的变革、产品质量的提高和结构优化等方面起了革命性的作用。1.1连续铸钢的发展连续铸钢是一项把钢水直接浇铸成形的节能新工艺，它具有节省工序、缩短流程，提高金属收得率，降低能量消耗，生产过程机械化和自动化程度高，钢种扩大，产品质量高等许多传统模铸技术不可比拟的优点。自从20世纪50年代连续铸钢技术进入工业性应用阶段后，不同类型、不同规格的连铸机及其成套设备应运而生。20世纪70年代以后
9、，连铸技术发展迅猛，特别是板、方坯连铸机的发展对加速连铸技术替代传统的模铸技术起到了决定性作用。 连铸坯的吨数与总铸坯(锭)的吨数之比叫做连铸比，它是衡量一个国家或一个钢铁工厂生产发展水平的重要标志之一，也是连铸设备、工艺、管理以及和连铸有关的各生产环节发展水平的综合体现。1970-1980年，世界连铸比从44发展到284，中国的连铸比从21发展到62；至1990年，世界和中国的连铸比分别发展到628和224；到1999年，又分别发展到844和774。2000年中国连铸比发展到86，估计世界连铸比为87左右。从统计数字可以看出中国的连铸技术在近10年内得到了迅速发展。世界上有许多连铸技术实力较
10、强的公司，如西马克德马克、奥钢联、日立造船、住友重机、丹尼利等。以板坯连铸机为例，西马克德马克公司从1962年至2001年新设计和改造板坯连铸机共约370台，奥钢联从1959年至2000年新建和改造板坯连铸机共约181台，日立造船从1967年至1998年新建并改造板坯连铸机共约75台，住友重机提供和改造过约150台各类连铸机。截止2000年12月止，中国共有356台(1123流)连铸机，其中板方坯连铸机分别为63台(78流)、276台(1002流)，圆坯、异形坯连铸机分别为16台(40流)、1台(3流)。这些连铸机中，绝大部分是立足于中国国内设计制造的。目前中国国内能够承担连铸机研究、开发、设
11、计的设计研究院所、厂有西安重型机械研究所、北京钢铁设计研究院、重庆钢铁设计研究院、武汉钢铁设计研究院、包头钢铁设计研究院、马鞍山钢铁设计研究院、上海重矿公司、一重集团公司、二重集团公司、大重集团公司等，应该引起注意的是西安重型机械研究所在连铸成套设备的设计、研究和开发方面特别是在大型板坯连铸成套设备设计方面有着很强的实力，90年代以后，先后设计和改造的板坯连铸机有美国Canister大板坯连铸机，攀钢双流大板坯连铸机，上钢三厂、鞍钢宽厚板坯连铸机，酒钢、太钢、南钢、马钢、凌钢、武钢、宝钢等多台大板坯连铸机。到目前为止，连铸设备和工艺技术日益完善，在新建或改造旧有的连铸机时，人们都会无一例外地结
12、合实际选择一些相关的关键技术。而具有代表性的技术是：(1)钢液的净化处理(2)防止二次氧化的保护浇注及钢液温度控制(3)钢包回转台，钢包下渣检测，钢包倾转，钢包钢液自动称量。(4)大容量中间罐，中间罐冶金，中间罐热周转，“冷”中间罐使用，等离子加热，中间罐钢液自动称量。(5)自动加保护渣装置，保护渣品质分析检验设施。(6)结晶器在线热状态调宽，多锥度结晶器，漏钢预报，液面自动检控，电磁制动与电磁搅拌，高性能结晶器铜板及镀层。(7)机械式(可实现正弦振动曲线)、液压式(可实现正弦和非正弦振动曲线)结晶器振动装置。(8)大板坯连铸机中能够调宽、调厚的零号扇形段。(9)多点弯曲、矫直技术，连续弯曲矫
13、直技术。(10)真正意义上的细辊密布辊子排列，分段辊，高性能辊子材料及堆焊层。(11)凝固末端轻压下，人为鼓肚轻压下。(12)远程调整辊缝的液压夹紧式或机械式扇形段，二冷区域或二冷区凝固末端电磁搅拌。(13)二次冷却区气水雾化冷却及自动控制，喷水宽度随板坯宽度的无级切换，1：25-30的大流量范围的气水雾化喷嘴。(14)全交流拉坯辊传动系统。(15)EIC一体化的电气、仪表、计算机控制系统。(16)结晶器、零号扇形段、结晶器振动装置、扇形段四大周转件整体吊装更换，完善的离线维修措施。(17)大板坯连铸机的上装引锭、自动脱锭。(18)辊缝自动测量仪、自动喷印机、去毛刺机、铸坯称量机、局部火焰清理
14、机等关键辅助设备的应用。(19)最佳定尺切割(20)计算机质量判断(21)快速硫印(22)铸坯运行路线的计算机跟踪(23)自动开浇技术就世界范围而言，连比已经提高到一个较高的水平，新的连铸装备的投入步伐将有所减缓，随之而来的是各类旧有连铸机的更新换代。不管是新建的还是被改造的连铸机都会朝着高效化发展，提高无缺陷坯的比率，扩大连铸钢品种，推进纯净钢的同时防止二次氧化，提高连铸机的装机水平，提高作业率，合理提高拉速，做好炉机匹配等以高效化生产的中心的工艺、设备、操作技术将是连铸技术发展的必然。1.2 连续铸钢的特点连续铸钢技术的出现，推动了冶金钢铁工业的快速发展，同时也使钢铁企业的生产模式及结构产
15、生了巨大变革。这些变革带来了降低能耗、缩短生产流程、提高产品质量等显著成果，其结果使得钢铁产品具有了更大的市场竞争能力，为炼钢生产向连续化、自动化方向的发展开辟了新的途径。连铸技术的优越性20世纪70年代以后连铸技术迅速发展，究其原因主要是它与以往的模铸相比具有很多优越性。连铸与模铸的根本区别就在于它们的生产工艺流程是不一样的。模铸是把一炉钢水浇注成多根钢锭，钢锭脱模之后经初轧机开坯才得到钢坯，是在间断的情况下进行的;而连铸是把一炉钢水连续不断地注入到结晶器中，这样就可以得到无限长的铸坯，经切割后就可以直接生产铸坯。可见，连铸比模铸减少了一道工艺流程。同时模铸时铸坯的冷却速度较慢，而连铸时因强制冷却使冷却速度加快。基于这些根本差别，连铸和模铸比较，就具有许多突出的优越性。 1)提高了综合成材率。采用连铸工艺的
