一種鑄軋用鑄嘴、前液箱的智能調(diào)整系統(tǒng)及其工作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鑄軋用鑄嘴、前液箱的智能調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于：包括上、中、下三層平臺(3、4、5)，前液箱(2)，計算機(jī)控制單元。鑄嘴(1)設(shè)置在前液箱(2)上；下平臺(5)上固定設(shè)有左、右升降機(jī)(10、11)，右升降機(jī)具有右導(dǎo)向桿，所述右導(dǎo)向桿通過右鉸鏈(8)與中平臺(4)鉸接，左升降機(jī)具有一對前后設(shè)置的左導(dǎo)向桿(12)，一對左導(dǎo)向桿(12)與過渡支梁(17)鉸接，所述過渡支梁(17)與中平臺(4)鉸接；所述中平臺(4)對上平臺(3)進(jìn)行支撐；所述上平臺(3)設(shè)有水平左右驅(qū)動裝置(6)，水平前后驅(qū)動裝置(7)，分別帶動上平臺(3)左右移動和前后移動；計算機(jī)控制單元對所述左、右升降機(jī)(10、11)及水平驅(qū)動裝置(6)的動作進(jìn)行自動控制。
【專利說明】一種鑄軋用鑄嘴、前液箱的智能調(diào)整系統(tǒng)及其工作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有色合金板帶鑄軋機(jī)組中鑄嘴更換時，鑄嘴調(diào)整、對正、間隙控制，具體來說，是一種鑄軋用鑄嘴、前液箱的智能調(diào)整系統(tǒng)及其工作方法，屬于鑄嘴對正調(diào)節(jié)、間隙控制【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]在對一些有色金屬或合金板材進(jìn)行鑄軋時，由于受其晶粒結(jié)構(gòu)和軋制工藝限制需要采用鑄軋的方法，而鑄軋時，為了獲得質(zhì)量較好的鑄軋板帶坯料，提高生產(chǎn)效率，需要在鑄軋開始前先將鑄嘴按照一定的位置要求，安裝在兩個鑄軋輥的入口處，并保證鑄嘴與鑄軋輥表面之間的合適間隙。
[0003]目前常用的鑄嘴安裝方法一般有兩種:一種完全人工安裝調(diào)整，是將鑄嘴與前液箱安裝在一個固定在鑄軋機(jī)機(jī)架入口的一個支架上，通過支架上的手搖絲杠，將鑄嘴裝入兩鑄軋輥之間并通過光線、塞尺等人工檢查鑄嘴與軋輥的間隙，如此往復(fù)操作，直至調(diào)整合適才可以鑄軋立板。這種安裝方式極為不便，每次安裝或更換鑄嘴時需要4?5小時，而且要請專門的技師安裝，因此嚴(yán)重影響軋機(jī)的工作效率。
[0004]另一種安裝方式是將鑄嘴及前液箱安裝在一個較簡易的平臺支架上，通過自動控制其在水平縱向上的移動距離，或者通過控制在垂直面的高度控制鑄嘴的高度位置，從而調(diào)整鑄嘴在鑄軋輥入口處的位置，并且通過觀察調(diào)整鑄嘴與鑄軋輥的間隙。雖然這種方式，減少了鑄嘴的安裝和更換的時間，但是仍然無法實現(xiàn)全自動調(diào)整，而且滿足傾斜鑄軋的工藝模式的需要，還是制約鑄軋過程自動化控制的一個瓶頸。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是:現(xiàn)有技術(shù)合金板材進(jìn)行鑄軋時，鑄嘴更換安裝無法實現(xiàn)自動控制，無法實現(xiàn)精確控制，使用不方便，使得鑄嘴安裝耗時長，致使生產(chǎn)效率低下；同時無法同時滿足水平鑄軋和傾斜式鑄軋兩種鑄軋工藝對鑄嘴安裝的需要。
[0006]本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
[0007]—種鑄軋用鑄嘴、前液箱的智能調(diào)整系統(tǒng)，包括上、中、下三層平臺3、4、5，前液箱2，計算機(jī)控制單元，鑄嘴I設(shè)置在前液箱2上；下平臺5上固定設(shè)有左、右升降機(jī)10、11，右升降機(jī)具有右導(dǎo)向桿，所述右導(dǎo)向桿通過右鉸鏈8與中平臺4鉸接，左升降機(jī)具有一對前后設(shè)置的左導(dǎo)向桿12，一對左導(dǎo)向桿12與過渡支梁17鉸接，所述過渡支梁17與中平臺4鉸接；所述中平臺4對上平臺3進(jìn)行支撐；所述上平臺3設(shè)有水平左右驅(qū)動裝置6，水平前后驅(qū)動裝置7，分別帶動上平臺3左右移動和前后移動；計算機(jī)控制單元對所述左、右升降機(jī)1Ul及水平驅(qū)動裝置6的動作進(jìn)行自動控制。
[0008]本技術(shù)方案的特點在于:提供了一種鑄軋用鑄嘴及前液箱整體智能調(diào)整系統(tǒng)。通過上、中、下三層平臺不同方向的相互移動及兩臺升降機(jī)不同行程的配合，同時適用不同鑄軋形式(水平、傾斜)時鑄嘴更換時的自動調(diào)整，左升降機(jī)帶動左側(cè)前后布置的兩根導(dǎo)向桿，右升降機(jī)帶動一根導(dǎo)向桿，三點形成對中平臺的支撐，由于考慮到鑄嘴傾斜角度的調(diào)整，設(shè)置了特別設(shè)計的過渡支梁，過渡支梁與一對左導(dǎo)向桿鉸接，同時又與中平臺鉸接，從而同時實現(xiàn)了平臺的升降與傾角的調(diào)整。
[0009]進(jìn)一步的，所述左、右升降機(jī)10、11及水平驅(qū)動裝置6均有伺服電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動。
[0010]一種上述鑄軋用鑄嘴、前液箱的智能調(diào)整系統(tǒng)的工作方法，包括以下步驟:
[0011]a、根據(jù)鑄軋輥的外徑、軋制線標(biāo)高，設(shè)定中平臺4在垂直高度上的調(diào)整量；
[0012]b、根據(jù)鑄軋輥的外徑，鑄嘴I的初始位置及與上下軋輥中心線的水平距離，設(shè)定上平臺3的水平移動量，保證鑄嘴I前段與上下鑄軋輥輥面之間的配合弧面形狀，并根據(jù)鑄軋板坯的厚度設(shè)定鑄嘴I與輥面之間的配合間隙調(diào)整量；
[0013]C、根據(jù)鑄軋輥輥面寬度、水平軋制中心線，設(shè)定上平臺3的左右橫向移動量；
[0014]d、根據(jù)鑄軋傾斜度的要求，設(shè)定升降裝置10、11的行程，自動調(diào)整鑄嘴與水平面之間的夾角。
[0015]本工作方法通過建立專用的計算機(jī)數(shù)學(xué)控制模型，實現(xiàn)了不同軋輥直徑、不同厚度鑄軋板坯厚度下，鑄嘴更換時的精確自動調(diào)整，實現(xiàn)了鑄嘴與鑄軋輥之間工藝要求間隙的自動精確控制。并且適用不同鑄軋形式(水平、傾斜)時鑄嘴更換時的自動調(diào)整。
[0016]本發(fā)明的效益在于:
[0017]I)實現(xiàn)了鑄嘴更換時的數(shù)字化自動調(diào)整，保證安裝和調(diào)整的精度，節(jié)約更換時間，提聞生廣效率。
[0018]2)可自動控制鑄嘴與輥面間隙，消除人為因素，使得鑄嘴更換安裝操作方便。
[0019]3)可適應(yīng)不同鑄軋方式的鑄嘴自動調(diào)整。
[0020]4)該發(fā)明在有色合金板坯鑄軋領(lǐng)域具有廣泛的推廣實施的前景，具有極高的技術(shù)價值和極大的商業(yè)價值。
[0021]5)該發(fā)明解決了鑄軋機(jī)組中的關(guān)鍵技術(shù)之一，可極大的推動鑄軋技術(shù)的發(fā)展。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明鑄軋用鑄嘴、前液箱的智能調(diào)整系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖2是圖1另一視角的結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖3是圖1再另一視角的結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖4是本發(fā)明鑄軋用鑄嘴、前液箱的智能調(diào)整系統(tǒng)的主視示意圖。
[0026]圖5是圖4的左視圖。
[0027]圖6是標(biāo)示上、下軋輥，并將鑄嘴與上下軋輥中心線對應(yīng)后的鑄軋用鑄嘴、前液箱的智能調(diào)整系統(tǒng)示意圖。
[0028]圖7是圖6的左視示意圖。
[0029]圖8是零輥縫時，鑄嘴與軋輥配合的示意圖。
[0030]圖9是輥縫為h值時，鑄嘴與軋輥配合的示意圖。
[0031]圖10本發(fā)明鑄軋用鑄嘴、前液箱的智能調(diào)整系統(tǒng)進(jìn)行水平鑄軋調(diào)整的示意圖。
[0032]圖11是本發(fā)明鑄軋用鑄嘴、前液箱的智能調(diào)整系統(tǒng)進(jìn)行傾斜鑄軋調(diào)整的示意圖。
[0033]圖中:1 一鑄嘴，2—前液箱，3—上平臺，4一中平臺，5—下平臺，6—上平臺水平左右驅(qū)動裝置，7—上平臺水平前后移動驅(qū)動裝置，8—右鉸鏈，9一左鉸鏈，10—左升降裝置，11一右升降裝置，12—左導(dǎo)向桿，13—上平臺水平前后移動位移傳感器，14 一上平臺水平左右移動位移傳感器，15—右導(dǎo)向桿升降行程傳感器，16—左導(dǎo)向桿升降行程傳感器，17—過渡支梁。

【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0035]先對本發(fā)明鑄軋用鑄嘴、前液箱的智能調(diào)整系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹:
[0036]參見圖1-5，一種鑄軋用鑄嘴、前液箱的智能調(diào)整系統(tǒng)，包括上、中、下三層平臺3、
4、5，前液箱2，計算機(jī)控制單元，鑄嘴I設(shè)置在前液箱2上；下平臺5上固定設(shè)有左、右升降機(jī)10、11，右升降機(jī)具有右導(dǎo)向桿，所述右導(dǎo)向桿通過右鉸鏈8與中平臺4鉸接，左升降機(jī)具有一對前后設(shè)置的左導(dǎo)向桿12，一對左導(dǎo)向桿12與過渡支梁17鉸接，所述過渡支梁17與中平臺4鉸接；所述中平臺4對上平臺3進(jìn)行支撐；所述上平臺3設(shè)有水平左右驅(qū)動裝置6，水平前后驅(qū)動裝置7，分別帶動上平臺3左右移動和前后移動；計算機(jī)控制單元對所述左、右升降機(jī)10、11及水平驅(qū)動裝置6的動作進(jìn)行自動控制。所述左、右升降機(jī)10、11及水平驅(qū)動裝置6均有伺服電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動。
[0037]下面介紹本發(fā)明鑄軋用鑄嘴、前液箱的智能調(diào)整系統(tǒng)的工作過程:
[0038]準(zhǔn)備工作:
[0039]1、參見圖6-7，將鑄嘴I與前液箱2按照設(shè)計要求組裝好。記錄鑄嘴前端的厚度
a、上下鑄嘴板前端到側(cè)封板前端的距離λ及其到前液箱左側(cè)定位面的距離C。記錄鑄嘴平臺左定位面與軋機(jī)中心線的距離b。
[0040]2、將鑄嘴I與前液箱2的裝件安裝在上平臺3上，記錄鑄嘴垂直中心線到安裝平臺基準(zhǔn)面的垂直距離d、鑄嘴水平中心線與機(jī)組中心線的偏移尺寸e。
[0041]3、在計算機(jī)中輸入設(shè)定好的有關(guān)鑄嘴高度、寬度、縱向、鑄嘴間隙等調(diào)整數(shù)學(xué)計算模型。將以上數(shù)據(jù)和鑄軋機(jī)標(biāo)高值H、實際軋輥直徑D、半徑R、輥面寬度B、輥縫值(鑄軋板坯厚度)h、工藝參數(shù)鑄嘴與軋輥的間隙值δ以及鑄嘴平臺中兩升降機(jī)的中心距S，通過人機(jī)界面輸入控制計算機(jī)中。
[0042]水平鑄軋調(diào)整過程:
[0043]參見說明書附圖8、9:
[0044]1、首先根據(jù)機(jī)組的有關(guān)參數(shù)比如H、d鑄軋輥直徑D及輥面寬度B等參數(shù)進(jìn)行初步設(shè)定，并通過上平臺水平前后移動位移傳感器13、上平臺水平左右移動位移傳感器14的反饋，將鑄嘴在垂直和水平前后與軋機(jī)輥縫自動調(diào)整對準(zhǔn)。
[0045]2、鑄嘴水平左右調(diào)整:現(xiàn)將鑄嘴側(cè)封板前端調(diào)整到距軋機(jī)中心線X mm處。x值:在計算機(jī)模型中已經(jīng)根據(jù)D、R的輸入值，計算出α及X值并設(shè)定好，參見圖8;啟動軋輥旋轉(zhuǎn)同時鑄嘴慢速向前進(jìn)給，直到走完X行程后軋輥停止。
[0046]3、鑄嘴與軋輥輥面間隙δ調(diào)整:將鑄嘴向軋機(jī)入口方向回退X' mm,
[0047]回退行程X'的確定:在控制計算機(jī)中已經(jīng)建立了 X,與R、α、λ、δ之間的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)R、α、λ、δ的輸入值，即可計算出X'并設(shè)定好，參見圖9，從而實現(xiàn)自動調(diào)整鑄嘴與軋輥輥面間隙δ的要求。
[0048]4、此時鑄嘴自動調(diào)整已經(jīng)完成，可開始進(jìn)行正常鑄軋。
[0049]傾斜鑄軋調(diào)整過程，參見附圖10、11:
[0050]1、首先按照水平鑄軋調(diào)整過程的步驟I將鑄嘴調(diào)整好；
[0051]2、鑄軋機(jī)本體按照工藝要求傾斜角度為β，將此數(shù)值輸入控制計算機(jī)中。
[0052]3、根據(jù)要求傾斜角β調(diào)整鑄嘴傾斜角:根據(jù)步驟I中記錄的數(shù)值、輸入的s值以及自動檢測反饋的左升降機(jī)10的行程S1、傾斜角β，通過已經(jīng)建立的數(shù)學(xué)模型計算出升降機(jī)S2，從而控制右升降機(jī)11的行程S2將鑄嘴自動調(diào)整到滿足工藝要求的角度β。
[0053]4、以下步驟與水平鑄軋調(diào)整過程中的2、3、4相同。
[0054]以上調(diào)整過程中鑄嘴平臺水平縱向、橫向移動時通過相關(guān)的位移傳感器13、14檢測并反饋，左右升降平臺10、11的行程是通過左、右導(dǎo)向桿升降行程傳感器16、15進(jìn)行進(jìn)行檢測和反饋，將檢測到的反饋值通過控制系統(tǒng)直接輸入控制計算機(jī)中已經(jīng)建好的數(shù)學(xué)模型中進(jìn)行計算并與設(shè)定值相比較，從而實現(xiàn)鑄嘴安裝位置的自動調(diào)整。
【權(quán)利要求】
1.一種鑄軋用鑄嘴、前液箱的智能調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于: 包括上、中、下三層平臺(3、4、5)，前液箱(2)，計算機(jī)控制單元，鑄嘴(I)設(shè)置在前液箱(2)上； 下平臺(5)上固定設(shè)有左、右升降機(jī)(10、11)，右升降機(jī)具有右導(dǎo)向桿，所述右導(dǎo)向桿通過右鉸鏈(8)與中平臺(4)鉸接，左升降機(jī)具有一對前后設(shè)置的左導(dǎo)向桿(12)，一對左導(dǎo)向桿(12)與過渡支梁(17)鉸接，所述過渡支梁(17)與中平臺(4)鉸接； 所述中平臺⑷對上平臺⑶進(jìn)行支撐； 所述上平臺(3)設(shè)有水平左右驅(qū)動裝置￠)，水平前后驅(qū)動裝置(7)，分別帶動上平臺(3)左右移動和如后移動； 計算機(jī)控制單元對所述左、右升降機(jī)(10、11)及水平驅(qū)動裝置￠)的動作進(jìn)行自動控制。
2.如權(quán)利要求1所述的鑄軋用鑄嘴、前液箱的智能調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于:所述左、右升降機(jī)(10、11)及水平驅(qū)動裝置(6)均有伺服電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動。
3.—種權(quán)利要求1所述的鑄軋用鑄嘴、前液箱的智能調(diào)整系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，包括以下步驟: a、根據(jù)鑄軋輥的外徑、軋制線標(biāo)高，設(shè)定中平臺(4)在垂直高度上的調(diào)整量； b、根據(jù)鑄軋輥的外徑，鑄嘴(I)的初始位置及與上下軋輥中心線的水平距離，設(shè)定上平臺(3)的水平移動量，保證鑄嘴(I)前段與上下鑄軋輥輥面之間的配合弧面形狀，并根據(jù)鑄軋板坯的厚度設(shè)定鑄嘴(I)與輥面之間的配合間隙調(diào)整量； C、根據(jù)鑄軋輥輥面寬度、水平軋制中心線，設(shè)定上平臺(3)的左右橫向移動量；d、根據(jù)鑄軋傾斜度的要求，設(shè)定升降裝置(10、11)的行程，自動調(diào)整鑄嘴與水平面之間的夾角。
【文檔編號】B21B37/00GK104128370SQ201410363327
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】惠世民, 許小林, 程衛(wèi)鋒, 張路漫 申請人:上海西重所重型機(jī)械成套有限公司