一种结晶器液面塞棒伺服液压控制系统的制作方法

本发明属于冶金技术领域，涉及一种新型结晶器液面塞棒伺服液压控制系统。

背景技术：

目前在冶金行业，一般板、方、圆坯连铸机结晶器液面控制是通过控制塞棒上下移动进而控制通过中间包水口钢水流出的量来保证结晶器钢水液面波动在一定范围之内，控制过程经历了手动到自动，目前所做连铸机塞棒机构标准配置一直是电动缸控制，但随着市场的发展，客户对高速铸机需求增加，电动缸控制已经不能很好的满足使用要求，伺服缸控制以其特有的精度高、响应快、适应面广(电动缸能达到的伺服缸也能达到)等优势，更受认可，能更好满足市场需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结晶器液面塞棒伺服液压控制系统，本发明的有益效果是伺服缸控制以其特有的精度高、响应快、适应面广。

本发明所采用的技术方案是包括塞棒机构，塞棒机构一端钢性连接伺服缸，另一端设有塞棒，伺服缸上安装有位移传感器，伺服缸连接伺服控制装置，伺服控制装置分别连接调压装置和计算机，调压装置连接伺服动力站，塞棒伸入中间包的水口，可封闭或打开水口，用来调节钢水流量，水口连接结晶器，结晶器上设有液面检测装置。

进一步，伺服动力站提供动力油给调压装置，经调压装置减压后获得稳定的事故动力油经管路进入伺服控制装置作为伺服阀及其它液压阀件的动力源；伺服缸上的位移传感器实时监测伺服缸的位移，结晶器上的液面检测装置实时反馈结晶器钢水液面的高度，外接计算机综合液面检测装置与伺服缸上的位移传感器的检测值按照工艺要求间接控制伺服缸按工艺要求上下移动，由于伺服缸与塞棒机构刚性连接，故塞棒也同步上下移动，且移动的频率与位移一致，间接达到了控制水口钢水通流量大小的目的，进而实现结晶器的液面控制的功能。

附图说明

图1是结晶器液面塞棒伺服液压控制系统结构示意图。

图中，1.塞棒机构，2.伺服缸，3.塞棒，4.位移传感器，5.伺服控制装置，6.调压装置，7.计算机，8.伺服动力站，9.中间包，10.水口，11.结晶器，12.液面检测装置。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明系统如图1所示，包括塞棒机构1，塞棒机构1一端钢性连接伺服缸2，另一端设有塞棒3，伺服缸2上安装有位移传感器4，伺服缸2连接伺服控制装置5，伺服控制装置5分别连接调压装置6和计算机7，调压装置6连接伺服动力站8，塞棒3伸入中间包9的水口10，可封闭或打开水口10，用来调节钢水流量，水口10连接结晶器11，结晶器11上设有液面检测装置12。

伺服动力站8提供动力油给调压装置6，经调压装置6减压后获得稳定的事故动力油经管路进入伺服控制装置5作为伺服阀及其它液压阀件的动力源；伺服缸2上的位移传感器4实时监测伺服缸2的位移，结晶器11上的液面检测装置12实时反馈结晶器11钢水液面的高度，外接计算机7综合液面检测装置12与伺服缸2上的位移传感器4的检测值按照工艺要求间接控制伺服缸2按工艺要求上下移动，由于伺服缸2与塞棒机构1刚性连接，故塞棒3也同步上下移动，且移动的频率与位移一致，间接达到了控制水口10钢水通流量大小的目的，进而实现结晶器11的液面控制的功能。

该控制系统分为两部分。一部分为调压装置，一部分为伺服控制装置。塞棒伺服缸正常工作时：压力油通过管路经减压阀减压到工艺设定值，在蓄能器稳压后，以恒定压力经管路进入伺服控制装置。当压力开关检测压力值高于设定值时，默认系统压力正常，压力油经高压过滤器进入伺服阀，当伺服阀驱动电流在4～12ma范围内，压力油进入伺服缸下腔，推动伺服缸向上移动，快速增大塞棒与中间包水口之间的开口度，间接加大钢水由中间包向结晶器流出的量；同理驱动电流在12～20ma范围内，压力油进入伺服缸上腔，推动伺服缸向下移动，快速减小塞棒与中间包水口之间的开口度，间接减少钢水由中间包向结晶器流出的量，向上、向下移动距离取决于伺服缸上的位移传感器、结晶器上的液面监测装置实时检测结果，计算机综合两者检测结果与工艺设定对比，发出指令驱动伺服阀进而控制伺服缸向上、向下快速移动距离。

事故紧急状态时(控制线缆拉断、生产失控、停电等)：当线缆拉断或按下紧急按钮时，伺服阀自动处于断电状态，蓄能器内的事故油液不通过伺服阀直接通过管路进入伺服缸上腔，塞棒紧急压下快速关闭中包水口，截断钢水从中间包向结晶器流出，避免安全事故发生。

释压状态时(自动控制故障需要暂时转为人工控制时，按下释压按钮)：伺服阀自动处于通电状态，伺服缸上下腔沟通，由于上下腔有效面积相等，伺服缸对塞棒机构的合力为0，手动操作时不会产生额外阻力。

本发明系统按功能划分为三部分，一部分为调压装置，为控制装置提供调整过的、稳定的动力油源；一部分为控制装置，控制塞棒伺服缸实现各种工艺功能；一部分为塞棒伺服缸，安装在塞棒机构上，按工艺要求上、下运动调整塞棒与中包水口的开口度进而实现控制流入结晶器内的钢水的液面波动在工艺允许的范围之内，塞棒伺服缸为该系统关键执行件，具备重量轻、结构新颖、寿命长等优点。考虑到生产可靠与经济性，该套系统动力油源与结晶器液压振动系统油源共用，结晶器液压振动系统油品清洁度高、设计容量相对富余，对系统油品清洁度要求一致，两者共用一套油源系统很合理。

以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：

技术总结
本发明的目的在于提供一种结晶器液面塞棒伺服液压控制系统，塞棒机构一端钢性连接伺服缸，另一端设有塞棒，伺服缸上安装有位移传感器，伺服缸连接伺服控制装置，伺服控制装置分别连接调压装置和计算机，调压装置连接伺服动力站，塞棒伸入中间包的水口，可封闭或打开水口，用来调节钢水流量，水口连接结晶器，结晶器上设有液面检测装置。本发明的有益效果是伺服缸控制以其特有的精度高、响应快、适应面广。

技术研发人员：解通护;郭星良;吴伟;宁博
受保护的技术使用者：中国重型机械研究院股份公司
技术研发日：2018.11.13
技术公布日：2019.01.01