專利名稱：控制設(shè)備在容裝金屬熔液容器出口處的閉鎖機(jī)構(gòu)的促動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種用于控制設(shè)置在容裝金屬熔液容器出口處的閉鎖機(jī)構(gòu)的促動(dòng)裝置，其中，一個(gè)可拆卸地固定在容器上的活塞/油缸組件上帶有一個(gè)閥體，該活塞/油缸組件通過一個(gè)連桿控制閉鎖機(jī)構(gòu)，所述閥體是由一個(gè)調(diào)節(jié)閥及一個(gè)用于手動(dòng)操作閉鎖機(jī)構(gòu)時(shí)用的短路閥構(gòu)成的。
在DE A13135048中公開了一種用于調(diào)節(jié)在連續(xù)鑄造結(jié)晶器型中充滿的金屬熔液液面高度的調(diào)節(jié)裝置，其中，作為閉鎖機(jī)構(gòu)的柱塞是通過一個(gè)伺服油缸來調(diào)整的。柱塞或由一個(gè)與之連接的伺服閥促動(dòng)或在轉(zhuǎn)接到短路閥的狀態(tài)下手動(dòng)操縱柱塞。伺服閥和短路閥可作為一個(gè)構(gòu)件固定連接到具有差動(dòng)結(jié)構(gòu)的伺服油缸上。盡管這種差動(dòng)油缸也有短路結(jié)構(gòu)，但在有些情況下、例如使用在用柱塞作為閉鎖機(jī)構(gòu)的配液槽上時(shí)效果就不太理想。這是因?yàn)椴顒?dòng)油缸上與短路相關(guān)的油缸布置在空間比例上可能會(huì)產(chǎn)生一些問題。這樣一種差動(dòng)油缸的缺點(diǎn)是，油缸上由活塞分開的兩腔室的橫截面尺寸不等。所以，一方面，伺服油缸的控制比較復(fù)雜，另一方面，在短路時(shí)從一個(gè)腔室經(jīng)壓力介質(zhì)傳輸通路輸送到另一腔室中的壓力介質(zhì)可能過多，這樣就需要使較大的腔室中的部分介質(zhì)回流到壓力介質(zhì)收集容器中。如上所述，伺服閥及短路閥可作為一個(gè)組件與伺服油缸固定連接，這樣會(huì)加重伺服油缸的重量。這是人們所不希望的，因?yàn)樵诖蜷_容裝金屬熔液的容器時(shí)必須取下油缸。
本發(fā)明的任務(wù)在于從結(jié)構(gòu)上改進(jìn)這種已知的促動(dòng)裝置，以獲得良好的調(diào)節(jié)功能并保證在需要手動(dòng)操作閉鎖機(jī)構(gòu)而使油缸短路時(shí)可獲得良好的特性。此外，活塞/油缸組件的重量盡可能輕。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，將活塞/油缸組件制成等行程油缸，該油缸包括一個(gè)構(gòu)成使活塞在其中滑動(dòng)的工作腔室的油缸及一個(gè)與上述油缸連接并包括閥體的油缸。由于活塞/油缸組件采用等行程油缸，所以在控制方面、特別是在由活塞分開的兩腔室短路時(shí)具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。這是因?yàn)?，此時(shí)，隨著活塞的移動(dòng)，在一個(gè)腔室中增加的容積總是等于另一腔室內(nèi)減少的容積。
該油缸最好構(gòu)成一個(gè)閥體并且在安裝于油缸內(nèi)的活塞桿上有一個(gè)推桿行程傳感器，同時(shí)，相對于活塞與該活塞桿處于異側(cè)的另一活塞桿與用于推動(dòng)閉鎖元件移動(dòng)的連桿連接。由此使促動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)最緊湊，而且操作十分簡單，并可精確地調(diào)整鑄模中的液面高度。
兩油缸最好都用鋁制成，以減輕活塞/油缸的總體重量，從而使這個(gè)在鋼廠里經(jīng)常需要從容器上取下的組件的重量不超過用手即可舉起的最大重量。
以下將參照附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明的實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)。


圖1為一示意圖，其中表示了按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的用于控制設(shè)置在金屬熔液配液槽中的柱塞式閉鎖機(jī)構(gòu)的促動(dòng)裝置;
圖2為活塞/油缸組件及與之制成一體的閥體的縱向剖視圖;
圖3為控制活塞/油缸組件的閥門裝置的液壓圖;
圖4為另一種控制活塞/油缸組件的閥門裝置的液壓圖;
圖5為閉鎖機(jī)構(gòu)的自動(dòng)控制裝置的示意圖。
圖1所示的是一個(gè)用于控制金屬熔液15從容器10中排出量的控制裝置，該裝置的結(jié)構(gòu)本身是已知的。其中，容器10最好采用所謂配液槽結(jié)構(gòu)。金屬熔液15從該配液槽上的出液口14流入一個(gè)連續(xù)鑄造結(jié)晶器(圖中未示)中。在工作時(shí)，該結(jié)晶器中必須保持恒定的熔液液面高度。該高度是由設(shè)置在容器10上的柱塞20來控制的。該柱塞被用作一個(gè)可調(diào)節(jié)金屬熔液排出量的閉鎖機(jī)構(gòu)。栓塞20由一個(gè)可拆卸地固定在容器10中的促動(dòng)裝置30操縱，該促動(dòng)裝置上有一個(gè)連桿16，通過人力扳動(dòng)杠桿12或通過活塞/油缸組件自動(dòng)控制，而使該連桿上、下移動(dòng)。為此，在連桿16上連接有一個(gè)推桿32，該推桿可在安裝在殼體36中的軸承34的中上下移動(dòng)。推桿32的下端與用于手動(dòng)操縱的杠桿12鉸鏈連接并通過一個(gè)與推桿嚙合的連接件35與活塞/油缸組件40的活塞桿42連接?；钊?油缸組件在另一端則通過連接件44與促動(dòng)裝置30的殼體36可拆卸地連接(圖中沒有表示連接的具體結(jié)構(gòu))。圖2表示了本發(fā)明的活塞/油缸組件40。該組件基本上是由一個(gè)兩分式油缸、一個(gè)在油缸中導(dǎo)向移動(dòng)并有兩活塞桿42、42'的活塞45、一個(gè)閥體50及一個(gè)傳感器60組成的。兩分式油缸是由一個(gè)油缸46及一個(gè)由油缸46延伸的油缸48構(gòu)成的?；钊?5及活塞桿42在油缸46中導(dǎo)向移動(dòng)而活塞桿42'則延伸到油缸48中。油缸48同時(shí)還構(gòu)成閥體并且其中安有一個(gè)與上述活塞桿42'同軸的傳感器60。本發(fā)明的要點(diǎn)在于，活塞/油缸組件40采用的是等行程油缸形式，活塞45的兩側(cè)各有一個(gè)直徑相同的活塞桿42、42'。一個(gè)設(shè)置在活塞件46中的導(dǎo)向襯套46'為活塞桿提供密封導(dǎo)向，從而在活塞桿縱向移動(dòng)的過程中，在活塞兩側(cè)形成兩個(gè)體積變化量相同的腔室。這樣就構(gòu)成了一個(gè)工作腔室49，活塞45即在此腔室中幾乎無間隙地縱向移動(dòng)。本發(fā)明的另一特征是，油缸46及與之可拆卸地連接的油缸48都是由鋁制成的并且其與活塞接觸的內(nèi)表面均通過已知的方法被硬化，以免油缸過早損壞。工作腔室49本ug身又由活塞分成兩個(gè)腔室。在腔室的端側(cè)分別設(shè)置有通路51、52。通路51、52與油缸制成一體并一直延伸到油缸48處。通路由該處與閥門連通。與液壓缸件48一體的推桿行程傳感器60上有一個(gè)測量活塞61，該活塞插進(jìn)活塞桿42'上的孔中。該測量活塞以已知的方式通過電信號(hào)顯示出活塞桿42'及活塞45在油缸中的各個(gè)位置。油缸48的橫截面最好是方形或矩形。這樣，閥門可緊貼在由此產(chǎn)生的平面上，并且不需要采用特殊的手段即可固定在其支撐面上。
與腔室49連通的通路51、52的出口51'、52'與調(diào)節(jié)閥55連通。調(diào)節(jié)閥55設(shè)置在圖中所示的一個(gè)保護(hù)殼體中，該閥用于控制活塞45的運(yùn)動(dòng)。調(diào)節(jié)閥55與行程測量傳感器56連接，該傳感器可測出活塞在各個(gè)位置上的時(shí)間。此外，在通路51、52上還設(shè)置有與圖面垂直的出口57、58，該排液口也與油缸48制成一體并與限制腔室內(nèi)壓力的限壓閥連通。在油缸48中還設(shè)有與通路51、52連通的通路出口66、67。該出口經(jīng)由調(diào)節(jié)閥55與一個(gè)壓力生成機(jī)構(gòu)或壓力收集、儲(chǔ)存容器連通。由于油缸48是由鋁或類似輕金屬制成的，而且上述通路及閥體與該油缸完全是一體的，所以這種方案明顯優(yōu)于已有方案，即、活塞/油缸組件整體重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊及外形尺寸小。由于油缸48同時(shí)還是等行程油缸的一個(gè)部件，因而可以用一個(gè)部件實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)功能。
從圖3所示的液壓圖中，可以看出各個(gè)閥是與活塞/油缸組件40共同作用的。調(diào)節(jié)閥55是一個(gè)四位四通閥，該閥與一個(gè)傳感器56固定成一體，由此獲得調(diào)節(jié)閥55的各個(gè)位置的位置反饋信號(hào)56'，從而建立控制該閥位置的循環(huán)過程。調(diào)節(jié)閥入口的一側(cè)與一個(gè)壓力容器連接，另一側(cè)通過一個(gè)介于其間的單向閥64與一個(gè)收集容器連接。單向閥64保證了當(dāng)調(diào)節(jié)閥55處于55.1所示的短路位置時(shí)，介質(zhì)不會(huì)回流到收集容器中。只有當(dāng)壓力超過一預(yù)定值、如1巴時(shí)，介質(zhì)才能回流。調(diào)節(jié)閥55的出口通過兩條相互分開的通道51、52與等行程油缸的腔室49連通。兩個(gè)平衡閥63用于平衡由作為執(zhí)行元件的柱塞20引起的最大壓力。也就是說，當(dāng)柱塞在某一種具體情況下必須迅速關(guān)閉時(shí)，為保護(hù)柱塞，在出現(xiàn)可調(diào)整的最大壓力的情況下，閥63使通道51、52短路，從而立刻減小作用在柱塞上的力。當(dāng)調(diào)節(jié)閥55移到55.2或55.4位置上時(shí)，活塞45將向右或向左移動(dòng);當(dāng)處于上述位置之間的55.3位置上時(shí)，活塞停留在靜止位置上?；钊拿恳凰矔r(shí)位置都可由上述的傳感器60測到，并由此向調(diào)節(jié)器輸送反饋信號(hào)60'。以下將對此作進(jìn)一步說明。
圖4表示了帶有調(diào)節(jié)閥70的另一個(gè)實(shí)施例。以下僅介紹一下那些與圖3不同的特征。在該圖中，調(diào)節(jié)閥是一個(gè)三位四通閥，它具有三個(gè)位置70.1、70.2、70.3，其中不包含短路位置。在該閥路上設(shè)置有一個(gè)可分開的隔離閥77，利用該隔離閥可以通過手動(dòng)和/或用于手動(dòng)移動(dòng)活塞45的控制使通道51、52短路。
最后，圖5用框圖形式表示了柱塞20的控制過程。從調(diào)節(jié)器80發(fā)出的控制信號(hào)經(jīng)過放大器59輸送給調(diào)節(jié)閥55。通過一個(gè)隨后產(chǎn)生的、用于檢測調(diào)節(jié)閥55的活塞位置的反饋信號(hào)56'，使調(diào)節(jié)閥55總處于所需要的位置上。于是調(diào)節(jié)閥通過一個(gè)開關(guān)圖(圖中未示)控制活塞/油缸組件40。由推桿行程傳感器60測得的組件40的活塞各個(gè)位置均以反饋信號(hào)60'輸送給調(diào)節(jié)器80，調(diào)節(jié)器根據(jù)該信號(hào)作出相應(yīng)的反應(yīng)。用圖示的調(diào)節(jié)裝置可使鑄模中的金屬熔液液面高度的精確度達(dá)到幾毫米范圍。
在上述的實(shí)施例中都是采用柱塞作為閉鎖機(jī)構(gòu)，不過，也可以采用其他元件如DE-A13731600中公開的元件作為閉鎖機(jī)構(gòu)。不言而喻，促動(dòng)裝置也可以采用其他促動(dòng)元件。
權(quán)利要求
1.一種促動(dòng)裝置，用于控制設(shè)置在容裝金屬熔液的容器的出口處的閉鎖元件，一個(gè)可拆卸地固定在容器上的活塞/油缸組件上帶有一個(gè)閥體，該活塞/油缸組件通過一個(gè)連桿控制閉鎖機(jī)構(gòu)，所述閥體是由一個(gè)調(diào)節(jié)閥及一個(gè)用于手動(dòng)操作閉鎖機(jī)構(gòu)時(shí)用的短路閥構(gòu)成的，其特征在于，活塞/油缸組件采用的是等行程油缸結(jié)構(gòu)，該油缸包括一個(gè)油缸(46)和一個(gè)油缸(48)，前者構(gòu)成一個(gè)使活塞可在其中滑動(dòng)的工作腔室(49)，后者與前者連接并包括所述閥體。
2.如權(quán)利要求1所述的促動(dòng)裝置，其特征在于，在構(gòu)成閥體的油缸(48)及安裝在該油缸中的活塞桿(42')處有一個(gè)推桿行程傳感器(60)，同時(shí)該活塞(45)另一側(cè)的活塞桿(42)與用于移動(dòng)閉鎖機(jī)構(gòu)(20)的連桿(16)連接。
3.如上述權(quán)利要求之一所述的促動(dòng)裝置，其特征在于，活塞/油缸組件(40)中的兩個(gè)油缸均由鋁制成，其中，油缸(46)上與活塞(45)等接觸的內(nèi)表面通過表面處理被硬化。
4.如上述權(quán)利要求之一所述的促動(dòng)裝置，其特征在于，由四位四通閥構(gòu)成的調(diào)節(jié)閥(55)包括一個(gè)短路閥并包括一個(gè)內(nèi)部位置調(diào)節(jié)回路。
5.如上述權(quán)利要求之一所述的促動(dòng)裝置，其特征在于，油缸(48)為矩形外廓，在油缸上設(shè)置有用于使調(diào)節(jié)閥(55)與工作腔室(49)連通的通道(51、52、51'、52'、66、67)。
6.如上述權(quán)利要求之一所述的促動(dòng)裝置，其特征在于，采用等油缸結(jié)構(gòu)的活塞/油缸組件(40)的尺寸應(yīng)保證，當(dāng)移動(dòng)活塞(45)時(shí)，在由活塞(45)將工作腔室分成的兩腔室中產(chǎn)生的容積變化相同。
7.用于如權(quán)利要求1至6之一所述的促動(dòng)裝置上的活塞/油缸組件，其特征在于，活塞/油缸組件采用等行程油缸，該油缸包括一個(gè)油缸(46)和一個(gè)油缸件(48)，前者構(gòu)成一個(gè)使活塞可在其中滑動(dòng)的工作腔室(49)，后者與前者連接并包括所述閥體。
8.如權(quán)利要求7所述的活塞/油缸ly組件，其特征在于，在構(gòu)成閥體的油缸(48)及安裝在該油缸中的活塞桿(42')處有一個(gè)推桿行程傳感器(60)。
9.如權(quán)利要求7或8所述的活塞/油缸組件，其特征在于，活塞/油缸組件(40)中的兩個(gè)油缸(46、48)均由鋁制成。
全文摘要
一種促動(dòng)裝置包括可拆卸地固定在容器上的活塞/油缸組件，該組件通過連桿控制閉鎖機(jī)構(gòu)且其上有閥體，閥體由調(diào)節(jié)閥及手動(dòng)操作閉鎖機(jī)構(gòu)時(shí)用的短路閥構(gòu)成。所述組件采用包括油缸件和油缸的等行程油缸，前者構(gòu)成工作腔室而后者與前者連接并包括所述閥體。在構(gòu)成閥體的油缸及裝在其中的活塞桿處有推桿行程傳感器。活塞另一側(cè)的活塞桿與用于移動(dòng)閉鎖機(jī)構(gòu)的連桿連接。兩個(gè)油缸均由鋁制成。上述通路及閥體與該油缸是一體的，所以組件重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊及外形小。
文檔編號(hào)B22D41/20GK1096575SQ94103978
公開日1994年12月21日 申請日期1994年4月11日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月13日
發(fā)明者尤斯·巴斯樂 申請人:斯多平克股份公司