專利名稱:非正弦振動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種用于連鑄機的振動器,具體地涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)非正弦振動的振動器。
背景技術(shù):
連鑄機的結(jié)晶器振動速度隨時間變化的規(guī)律不是正弦曲線稱為結(jié)晶器的非正弦振動。隨著高速連鑄機的開發(fā),拉坯速度越來越快,結(jié)晶器上振時與鑄坯間的相對運動速度加大,特別是高頻振動后此速度更大。由于拉速提高后結(jié)晶器保護渣用量相對減少,坯殼與結(jié)晶器銅管壁之間產(chǎn)生粘結(jié)而導致漏鋼的可能性增加。為了解決這一問題,除了使用新型保護渣外,另一個措施就是采用非正弦振動;非正弦振動是結(jié)晶器的上振時間大于下振時間,以縮小結(jié)晶器的上振與鑄坯之間的相對運動速度。圖10中點劃線表示正弦振動的振幅與時間單位的曲線圖。但是現(xiàn)在絕大多數(shù)連鑄機都是采用機械正弦振動進行生產(chǎn),國內(nèi)外僅有少數(shù)連鑄機采用液壓伺服非正弦振動。但由于液壓非正弦振動裝置存在制造成本高、維修保養(yǎng)困難等制約因素,因此非正弦振動無法在連鑄機中廣泛應用?;谝陨锨闆r,需要一種能夠?qū)崿F(xiàn)機械非正弦振動的裝置。
實用新型內(nèi)容針對上述需求,本實用新型提供一種非正弦振動裝置,其技術(shù)方案如下。本實用新型的非正弦振動裝置,包括驅(qū)動機構(gòu)、支撐機構(gòu)、搖臂、振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)和連接裝置,所述搖臂可轉(zhuǎn)動地固定安裝于所述支撐機構(gòu)的支撐軸且設(shè)置有滑道,所述驅(qū)動機構(gòu)的道輪可滑動地安裝在所述滑道內(nèi),所述道輪隨驅(qū)動機構(gòu)轉(zhuǎn)動并帶動所述搖臂以支撐軸為支點上下擺動,所述振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)安裝在搖臂上并能夠調(diào)節(jié)在搖臂上的相對位置,連接外部構(gòu)件的連接裝置與所述振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)連接,外部構(gòu)件隨搖臂上下震動。優(yōu)選地,所述驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動包括驅(qū)動主軸、轉(zhuǎn)盤、小軸,驅(qū)動主軸固定安裝在轉(zhuǎn)盤的中心并帶動轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn),所述小軸安裝在轉(zhuǎn)盤的靠近邊緣處,所述道輪安裝在小軸上并能夠隨小軸旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地,所述驅(qū)動主軸通過兩個深溝球軸承固定安裝在所述驅(qū)動機構(gòu)內(nèi),所述支撐軸通過兩個深溝球軸承固定安裝在所述支撐機構(gòu)內(nèi)。優(yōu)選地,所述搖臂的一端設(shè)置有安裝孔并通過所述安裝孔固定安裝在所述支撐軸上,在所述安裝孔的上部和下部設(shè)置有凹槽,該兩個凹槽在搖臂中部形成一個滑槽,在凹槽開口的上下邊緣設(shè)置有擋板。優(yōu)選地,所述振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)包括絲桿座、能夠固定在所述絲桿座上的絲桿、調(diào)節(jié)滑塊,所述絲桿座固定安裝在所述搖臂上,所述調(diào)節(jié)滑塊的凸部中設(shè)置有絲桿通孔,調(diào)節(jié)滑塊的凸部安裝在所述滑槽中使調(diào)節(jié)滑塊能夠在滑槽中滑動,穿過絲桿座的絲桿安裝在所述絲桿通孔中,在所述搖臂的凹槽中安放的螺栓將所述調(diào)節(jié)滑塊固定在搖臂的所需的位置。優(yōu)選地,在所述調(diào)節(jié)滑塊中還設(shè)置有楔形通道,在所述絲桿座上還設(shè)置有能夠固定在絲桿座上的拉桿,所述拉桿的一端設(shè)置有楔鍵,楔鍵能夠固定在所述楔形通道中。優(yōu)選地,在所述搖臂下端的凹槽的下邊緣擋板上設(shè)置有標尺。優(yōu)選地,連接外部構(gòu)件的連接裝置與所述調(diào)節(jié)滑塊固定連接。優(yōu)選地,所述支撐軸至驅(qū)動主軸間的距離為所述驅(qū)動主軸與小軸間的距離的2 倍。優(yōu)選地,所述非正弦振動裝置的搖臂、振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)、連接裝置和轉(zhuǎn)盤設(shè)置在所述箱體中。本實用新型的有益效果如下。本實用新型的非正弦振動裝置實現(xiàn)了振幅的O-IOmm非正弦無級調(diào)節(jié),能滿足不同鑄機對不同振幅、不同拉速、不同鋼種的工況要求,從而實現(xiàn)真正意義上的機械非正弦振動。其結(jié)構(gòu)簡單,安裝調(diào)試方便,運行準確平穩(wěn),振動精度高,能有效提高鋼坯表面質(zhì)量,能提高結(jié)晶器銅管的使用壽命,即提高單支銅管的過鋼量,從而降低生產(chǎn)成本和節(jié)約能源。另外,其制造成本相對液壓伺服非正弦振動要低十幾倍,所以本機械非正弦振動器有作較大的推廣和使用價值。
附圖1表示本實用新型的非正弦振動裝置的結(jié)構(gòu)俯視示意圖。附圖2表示本實用新型的非正弦振動裝置的結(jié)構(gòu)側(cè)視示意圖。附圖3表示本實用新型的非正弦振動裝置的轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)的正視示意圖。附圖4表示本實用新型的非正弦振動裝置的轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)的A-A方向的剖視示意圖。附圖5表示本實用新型的非正弦振動裝置的搖臂結(jié)構(gòu)的正視示意圖。附圖6表示本實用新型的非正弦振動裝置的搖臂結(jié)構(gòu)的A-A方向的剖視示意圖。附圖7表示本實用新型的非正弦振動裝置的調(diào)節(jié)滑塊的后視示意圖。附圖8表示本實用新型的非正弦振動裝置的調(diào)節(jié)滑塊的A-A方向的剖視示意圖。附圖9表示本實用新型的非正弦振動裝置的道輪運動軌跡及其與支撐軸的位置關(guān)系的示意圖。附圖10為正弦振動和非正弦振動的振幅與時間單位的坐標圖。其中,1、驅(qū)動機構(gòu);2、支撐機構(gòu);3、搖臂;4、振幅調(diào)節(jié)機構(gòu);5、連接裝置;6、支撐軸;7、滑道;8、道輪;9、驅(qū)動主軸;10、轉(zhuǎn)盤;11、小軸;12、深溝球軸承;13、安裝孔;14、凹槽;15、滑槽;16、擋板;17、絲桿座;18、絲桿;19、調(diào)節(jié)滑塊;20、絲桿通孔;21、楔形通道; 22、拉桿;23、楔鍵;24、標尺;25、箱體。以上各附圖中虛線部分表示透視部分。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的非正弦振動裝置的一個優(yōu)選的具體實施方式
進行進一步說明。參見圖1和2,該非正弦振動裝置的主要的組分部分包括驅(qū)動機構(gòu)、支撐機構(gòu)、搖臂、振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)和連接裝置,且上述搖臂、振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)、連接裝置和轉(zhuǎn)盤設(shè)置在所述箱體中。驅(qū)動機構(gòu)和支撐機構(gòu)穿過箱體壁設(shè)置。其中,驅(qū)動主軸通過兩個深溝球軸承固定安裝在所述驅(qū)動機構(gòu)內(nèi),支撐軸通過兩個深溝球軸承固定安裝在所述支撐機構(gòu)內(nèi)。參見圖3和4,所述驅(qū)動機構(gòu)包括馬達、驅(qū)動主軸、轉(zhuǎn)盤、小軸。馬達帶動驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn),驅(qū)動主軸固定安裝在轉(zhuǎn)盤的中心并帶動轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。所述小軸安裝在轉(zhuǎn)盤的靠近邊緣處,在小軸上安裝有道輪,道輪能夠隨小軸旋轉(zhuǎn)。參見圖5和6,所述搖臂的一端設(shè)置有安裝孔,搖臂通過該安裝孔固定安裝在所述支撐軸上,在所述安裝孔的上部和下部設(shè)置有凹槽,這兩個凹槽在搖臂中部形成一個滑槽, 在凹槽開口的上下邊緣設(shè)置有擋板。搖臂的中部還設(shè)置有滑道。搖臂通過其安裝孔可轉(zhuǎn)動地固定安裝于所述支撐機構(gòu)的支撐軸上。所述驅(qū)動機構(gòu)的道輪安裝在搖臂的滑道內(nèi)并能夠在滑道中滑動。參見圖7和8,所述振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)包括絲桿座、絲桿、調(diào)節(jié)滑塊。該絲桿穿過絲桿座并能夠通過螺栓固定在所述絲桿座上,絲桿座通過螺栓固定安裝在所述搖臂上。所述調(diào)節(jié)滑塊的截面基本上呈現(xiàn)出“中”型,在其中一側(cè)的凸部中設(shè)置有絲桿通孔和楔形通道。該側(cè)凸部安裝在所述滑槽中,使調(diào)節(jié)滑塊能夠在滑槽中滑動。再將絲桿安裝在調(diào)節(jié)滑塊的絲桿通孔中,這樣通過調(diào)節(jié)絲桿便能夠調(diào)整所述調(diào)節(jié)滑塊在所述搖臂上的位置。當調(diào)節(jié)滑塊調(diào)整至所需位置后,用安放在搖臂的兩個凹槽中的螺栓將調(diào)節(jié)滑塊固定在搖臂的所需的位置上。在所述絲桿座上還設(shè)置有拉桿,所述拉桿的一端設(shè)置有楔鍵,將楔鍵固定在所述楔形通道中,再將拉桿固定在絲桿座上,這樣便使調(diào)節(jié)滑塊在調(diào)整和振動的過程中更加穩(wěn)定。在本實用新型的實施例中,上述各個部件間的固定連接方式包括螺栓連接、鉚接、 焊接。在本實用新型的一個實施例中,連接裝置與連鑄機的振動器固定連接。所述道輪隨驅(qū)動機構(gòu)轉(zhuǎn)動并帶動所述搖臂以支撐軸為支點上下擺動,調(diào)節(jié)振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)(其中的調(diào)節(jié)滑塊)在搖臂上的相對位置,便能夠調(diào)整所述調(diào)節(jié)滑塊的上下運動的振幅。當調(diào)節(jié)滑塊的位置與支撐軸重合時,其振幅為0 ;隨著調(diào)節(jié)滑塊的位置與支撐軸偏離越大,其振幅越大。在本實用新型的一個實施例中,調(diào)節(jié)滑塊可以通過旋轉(zhuǎn)絲桿來沿著搖臂的滑槽向支撐軸的兩側(cè)移動。在本實用新型的優(yōu)選的實施例中,調(diào)節(jié)滑塊向轉(zhuǎn)盤的一側(cè)移動。在本實用新型的更為優(yōu)選的實施例中,調(diào)節(jié)滑塊沿滑槽移動的距離小于驅(qū)動機構(gòu)的轉(zhuǎn)盤的半徑, 這是因為,根據(jù)杠桿原理這樣更省力,易于驅(qū)動調(diào)節(jié)滑動的振動。參見圖9,在本實用新型的一個實施例中,調(diào)節(jié)滑塊向轉(zhuǎn)盤一側(cè)移動并固定,驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動主軸帶動轉(zhuǎn)盤逆時針勻速旋轉(zhuǎn)。在道輪從0°點逆時針運行至經(jīng)過支撐軸的切線的切點A的過程中,調(diào)節(jié)滑塊處于上升的振動過程中;在道輪從切點A運行至下一個切點 A’的過程中,調(diào)節(jié)滑塊處于下降的振動過程中;在道輪從切點A’運行回至0°點的過程中, 調(diào)節(jié)滑塊又處于上升的振動過程中。由此可見,道輪從切點A’運行至切點A的過程中處于上升振動過程中,在切點A運行至切點A’的過程中處于上升振動過程中處于下降振動過程中。因此,由于轉(zhuǎn)盤為勻速轉(zhuǎn)動,道輪上升振動的時間始終大于下降振動的時間;又由于上升和下降振動的距離相同,這樣下降振動的速率大于上升振動的速率。由此,便完成了調(diào)節(jié)模塊的非正弦振動。在本實用新型的另一個實施例中,如果調(diào)節(jié)滑塊向轉(zhuǎn)盤一側(cè)移動且轉(zhuǎn)盤順時針轉(zhuǎn)動,則能夠使調(diào)節(jié)模塊完成上升振動速率小于下降振動速率的非正弦振動。在本實用新型的另一個實施例中,如果調(diào)節(jié)滑塊向遠離轉(zhuǎn)盤一側(cè)移動且轉(zhuǎn)盤逆時針轉(zhuǎn)動,則能夠使調(diào)節(jié)模塊完成上升振動速率小于下降振動速率的非正弦振動。在本實用新型的另一個實施例中,如果調(diào)節(jié)滑塊向遠離轉(zhuǎn)盤一側(cè)移動且轉(zhuǎn)盤順時針轉(zhuǎn)動,則能夠使調(diào)節(jié)模塊完成上升振動速率大于下降振動速率的非正弦振動。在本實用新型的一個優(yōu)選的實施例中,將所述支撐軸至驅(qū)動主軸間的距離設(shè)置為所述驅(qū)動主軸與小軸間的距離R的2倍。由此,當調(diào)節(jié)滑塊向轉(zhuǎn)盤一側(cè)移動且道輪逆時針旋轉(zhuǎn)時,當?shù)垒啅?°旋轉(zhuǎn)至120°,調(diào)節(jié)模塊處于上升振動過程中,當?shù)垒啅?20°旋轉(zhuǎn)至 240°,調(diào)節(jié)模塊處于下降振動過程中;當?shù)垒啅膶?°旋轉(zhuǎn)回至0°,調(diào)節(jié)模塊處于上升振動過程中。因此,道輪上升振動時間為下降振動時間的2倍。參見圖10,其中上升振動過程經(jīng)過M個時間單位,下降振動過程經(jīng)過12個時間單位,由此則實現(xiàn)了下降速率為上升速率的2倍的非正弦振動。其中,驅(qū)動主軸與小軸間的距離R為100mm,當將調(diào)節(jié)模塊向驅(qū)動主軸的方向偏離支撐軸移動約5. 196mm,則能夠?qū)崿F(xiàn)3mm的振幅S,即上下振動的幅度為 6mm。實際上,調(diào)節(jié)模塊的運行軌跡為圓弧的微小的一部分,由于其振幅S相對于驅(qū)動主軸與小軸間的距離R很小,則調(diào)節(jié)模塊在橫向振動的距離可忽略。在本實用新型的一個更優(yōu)選的實施例中,在所述搖臂下端的凹槽的下邊緣擋板上設(shè)置有標尺,操作者可通過該標尺讀取調(diào)節(jié)模塊的移動距離,因此方便了操作者調(diào)整振幅。在本實用新型的一個更優(yōu)選的實施例中,連鑄機的振動臺與調(diào)節(jié)滑塊連接,這樣便能夠振動臺的非正弦振動。標尺標注的調(diào)節(jié)滑塊的移動范圍為20mm,從而也實現(xiàn)了振動臺振幅O-IOmm的無級調(diào)節(jié),因此能滿足不同鑄機對不同振幅、不同拉速、不同鋼種的工況要求,從而實現(xiàn)真正意義上的機械非正弦振動。
權(quán)利要求1.一種非正弦振動裝置,其特征在于,包括驅(qū)動機構(gòu)、支撐機構(gòu)、搖臂、振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)和連接裝置,所述搖臂可轉(zhuǎn)動地固定安裝于所述支撐機構(gòu)的支撐軸且設(shè)置有滑道,所述驅(qū)動機構(gòu)的道輪可滑動地安裝在所述滑道內(nèi),所述道輪隨驅(qū)動機構(gòu)轉(zhuǎn)動并帶動所述搖臂以支撐軸為支點上下擺動,所述振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)安裝在搖臂上并能夠調(diào)節(jié)在搖臂上的相對位置,連接外部構(gòu)件的連接裝置與所述振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)連接,外部構(gòu)件隨搖臂上下震動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非正弦振動裝置,其特征在于,所述驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動包括驅(qū)動主軸、轉(zhuǎn)盤、小軸,驅(qū)動主軸固定安裝在轉(zhuǎn)盤的中心并帶動轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn),所述小軸安裝在轉(zhuǎn)盤的靠近邊緣處,所述道輪安裝在小軸上并能夠隨小軸旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非正弦振動裝置,其特征在于,所述驅(qū)動主軸通過兩個深溝球軸承固定安裝在所述驅(qū)動機構(gòu)內(nèi),所述支撐軸通過兩個深溝球軸承固定安裝在所述支撐機構(gòu)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非正弦振動裝置,其特征在于,所述搖臂的一端設(shè)置有安裝孔并通過所述安裝孔固定安裝在所述支撐軸上,在所述安裝孔的上部和下部設(shè)置有凹槽, 該兩個凹槽在搖臂中部形成一個滑槽,在凹槽開口的上下邊緣設(shè)置有擋板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的非正弦振動裝置,其特征在于,所述振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)包括絲桿座、能夠固定在所述絲桿座上的絲桿、調(diào)節(jié)滑塊,所述絲桿座固定安裝在所述搖臂上,所述調(diào)節(jié)滑塊的凸部中設(shè)置有絲桿通孔,調(diào)節(jié)滑塊的凸部安裝在所述滑槽中使調(diào)節(jié)滑塊能夠在滑槽中滑動,穿過絲桿座的絲桿安裝在所述絲桿通孔中,在所述搖臂的凹槽中安放的螺栓將所述調(diào)節(jié)滑塊固定在搖臂的所需的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的非正弦振動裝置,其特征在于,在所述調(diào)節(jié)滑塊中還設(shè)置有楔形通道,在所述絲桿座上還設(shè)置有能夠固定在絲桿座上的拉桿,所述拉桿的一端設(shè)置有楔鍵,楔鍵能夠固定在所述楔形通道中。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的非正弦振動裝置,其特征在于,在所述搖臂下端的凹槽的下邊緣擋板上設(shè)置有標尺。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的非正弦振動裝置,其特征在于,連接外部構(gòu)件的連接裝置與所述調(diào)節(jié)滑塊固定連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的非正弦振動裝置,其特征在于,所述支撐軸至驅(qū)動主軸間的距離為所述驅(qū)動主軸與小軸間的距離的2倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的非正弦振動裝置,其特征在于,所述非正弦振動裝置的搖臂、振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)、連接裝置和轉(zhuǎn)盤設(shè)置在所述箱體中。
專利摘要本實用新型涉及一種非正弦振動裝置,包括驅(qū)動機構(gòu)、支撐機構(gòu)、搖臂、振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)和連接裝置,所述搖臂可轉(zhuǎn)動地固定安裝于所述支撐機構(gòu)的支撐軸且設(shè)置有滑道,所述驅(qū)動機構(gòu)的道輪可滑動地安裝在所述滑道內(nèi),所述道輪隨驅(qū)動機構(gòu)轉(zhuǎn)動并帶動所述搖臂以支撐軸為支點上下擺動,所述振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)安裝在搖臂上并能夠調(diào)節(jié)在搖臂上的相對位置,連接外部構(gòu)件的連接裝置與所述振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)連接,外部構(gòu)件隨搖臂上下震動。本實用新型的非正弦振動裝置實現(xiàn)了振幅的無級調(diào)節(jié),能滿足不同鑄機對不同振幅、不同拉速、不同鋼種的工況要求,從而實現(xiàn)真正意義上的機械非正弦振動。
文檔編號B22D11/053GK201960098SQ20112005385
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月3日
發(fā)明者王學東, 趙樹乾 申請人:王學東, 趙樹乾