一种铸轧用铸嘴、前液箱的智能调整系统及其工作方法

摘要

本发明涉及一种铸轧用铸嘴、前液箱的智能调整系统，其特征在于：包括上、中、下三层平台(3、4、5)，前液箱(2)，计算机控制单元。铸嘴(1)设置在前液箱(2)上；下平台(5)上固定设有左、右升降机(10、11)，右升降机具有右导向杆，所述右导向杆通过右铰链(8)与中平台(4)铰接，左升降机具有一对前后设置的左导向杆(12)，一对左导向杆(12)与过渡支梁(17)铰接，所述过渡支梁(17)与中平台(4)铰接；所述中平台(4)对上平台(3)进行支撑；所述上平台(3)设有水平左右驱动装置(6)，水平前后驱动装置(7)，分别带动上平台(3)左右移动和前后移动；计算机控制单元对所述左、右升降机(10、11)及水平驱动装置(6)的动作进行自动控制。

权利要求

1.一种铸轧用铸嘴、前液箱的智能调整系统，其特征在于：

包括上、中、下三层平台(3、4、5)，前液箱(2)，计算机控制单元，铸嘴(1)设置在前液箱(2)上；

下平台(5)上固定设有左、右升降机(10、11)，右升降机具有右导向杆，所述右导向杆通过右铰链(8)与中平台(4)铰接，左升降机具有一对前后设置的左导向杆(12)，一对左导向杆(12)与过渡支梁(17)铰接，所述过渡支梁(17)与中平台(4)铰接；

所述中平台(4)对上平台(3)进行支撑；

所述上平台(3)设有水平左右驱动装置(6)，水平前后驱动装置(7)，分别带动上平台(3)左右移动和前后移动；

计算机控制单元对所述左、右升降机(10、11)及水平左右、前后驱动装置(6、7)的动作进行自动控制。

2.如权利要求1所述的铸轧用铸嘴、前液箱的智能调整系统，其特征在于：所述左、右升降机(10、11)及水平左右、前后驱动装置(6、7)均由伺服电机进行驱动。

3.一种权利要求1所述的铸轧用铸嘴、前液箱的智能调整系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤:a、根据铸轧辊的外径、轧制线标高，设定中平台(4)在垂直高度上的调整量；

b、根据铸轧辊的外径，铸嘴(1)的初始位置及与上下轧辊中心线的水平距离，设定上平台(3)的水平移动量，保证铸嘴(1)前段与上下铸轧辊辊面之间的配合弧面形状，并根据铸轧板坯的厚度设定铸嘴(1)与辊面之间的配合间隙调整量；

c、根据铸轧辊辊面宽度、水平轧制中心线，设定上平台(3)的左右横向移动量；

d、根据铸轧倾斜度的要求，设定左、右升降机(10、11)的行程，自动调整铸嘴与水平面之间的夹角。

说明书

一种铸轧用铸嘴、前液箱的智能调整系统及其工作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及有色合金板带铸轧机组中铸嘴更换时，铸嘴调整、对正、间隙控制，具体来说，是一种铸轧用铸嘴、前液箱的智能调整系统及其工作方法，属于铸嘴对正调节、间隙控制技术领域。

背景技术

[0002] 在对一些有色金属或合金板材进行铸轧时，由于受其晶粒结构和轧制工艺限制需要采用铸轧的方法，而铸轧时，为了获得质量较好的铸轧板带坯料，提高生产效率，需要在铸轧开始前先将铸嘴按照一定的位置要求，安装在两个铸轧辊的入口处，并保证铸嘴与铸轧辊表面之间的合适间隙。

[0003] 目前常用的铸嘴安装方法一般有两种：一种完全人工安装调整，是将铸嘴与前液箱安装在一个固定在铸轧机机架入口的一个支架上，通过支架上的手摇丝杠，将铸嘴装入两铸轧辊之间并通过光线、塞尺等人工检查铸嘴与轧辊的间隙，如此往复操作，直至调整合适才可以铸轧立板。这种安装方式极为不便，每次安装或更换铸嘴时需要4～5小时，而且要请专门的技师安装，因此严重影响轧机的工作效率。

[0004] 另一种安装方式是将铸嘴及前液箱安装在一个较简易的平台支架上，通过自动控制其在水平纵向上的移动距离，或者通过控制在垂直面的高度控制铸嘴的高度位置，从而调整铸嘴在铸轧辊入口处的位置，并且通过观察调整铸嘴与铸轧辊的间隙。虽然这种方式，减少了铸嘴的安装和更换的时间，但是仍然无法实现全自动调整，而且满足倾斜铸轧的工艺模式的需要，还是制约铸轧过程自动化控制的一个瓶颈。

发明内容

[0005] 本发明需要解决的技术问题是：现有技术合金板材进行铸轧时，铸嘴更换安装无法实现自动控制，无法实现精确控制，使用不方便，使得铸嘴安装耗时长，致使生产效率低下；同时无法同时满足水平铸轧和倾斜式铸轧两种铸轧工艺对铸嘴安装的需要。

[0006] 本发明采取以下技术方案：

[0007] 一种铸轧用铸嘴、前液箱的智能调整系统，包括上、中、下三层平台3、4、5，前液箱2，计算机控制单元，铸嘴1设置在前液箱2上；下平台5上固定设有左、右升降机10、11，右升降机具有右导向杆，所述右导向杆通过右铰链8与中平台4铰接，左升降机具有一对前后设置的左导向杆12，一对左导向杆12与过渡支梁17铰接，所述过渡支梁17与中平台4铰接；所述中平台4对上平台3进行支撑；所述上平台3设有水平左右驱动装置6，水平前后驱动装置7，分别带动上平台3左右移动和前后移动；计算机控制单元对所述左、右升降机
10、11及水平驱动装置6的动作进行自动控制。

[0008] 本技术方案的特点在于：提供了一种铸轧用铸嘴及前液箱整体智能调整系统。通过上、中、下三层平台不同方向的相互移动及两台升降机不同行程的配合，同时适用不同铸轧形式(水平、倾斜)时铸嘴更换时的自动调整，左升降机带动左侧前后布置的两根导向杆，右升降机带动一根导向杆，三点形成对中平台的支撑，由于考虑到铸嘴倾斜角度的调整，设置了特别设计的过渡支梁，过渡支梁与一对左导向杆铰接，同时又与中平台铰接，从而同时实现了平台的升降与倾角的调整。

[0009] 进一步的，所述左、右升降机10、11及水平驱动装置6均有伺服电机进行驱动。

[0010] 一种上述铸轧用铸嘴、前液箱的智能调整系统的工作方法，包括以下步骤:

[0011] a、根据铸轧辊的外径、轧制线标高，设定中平台4在垂直高度上的调整量；

[0012] b、根据铸轧辊的外径，铸嘴1的初始位置及与上下轧辊中心线的水平距离，设定上平台3的水平移动量，保证铸嘴1前段与上下铸轧辊辊面之间的配合弧面形状，并根据铸轧板坯的厚度设定铸嘴1与辊面之间的配合间隙调整量；

[0013] c、根据铸轧辊辊面宽度、水平轧制中心线，设定上平台3的左右横向移动量；

[0014] d、根据铸轧倾斜度的要求，设定升降装置10、11的行程，自动调整铸嘴与水平面之间的夹角。

[0015] 本工作方法通过建立专用的计算机数学控制模型，实现了不同轧辊直径、不同厚度铸轧板坯厚度下，铸嘴更换时的精确自动调整，实现了铸嘴与铸轧辊之间工艺要求间隙的自动精确控制。并且适用不同铸轧形式(水平、倾斜)时铸嘴更换时的自动调整。

[0016] 本发明的效益在于：

[0017] 1)实现了铸嘴更换时的数字化自动调整，保证安装和调整的精度，节约更换时间，提高生产效率。

[0018] 2)可自动控制铸嘴与辊面间隙，消除人为因素，使得铸嘴更换安装操作方便。

[0019] 3)可适应不同铸轧方式的铸嘴自动调整。

[0020] 4)该发明在有色合金板坯铸轧领域具有广泛的推广实施的前景，具有极高的技术价值和极大的商业价值。

[0021] 5)该发明解决了铸轧机组中的关键技术之一，可极大的推动铸轧技术的发展。

附图说明

[0022] 图1是本发明铸轧用铸嘴、前液箱的智能调整系统的立体结构图。

[0023] 图2是图1另一视角的结构图。

[0024] 图3是图1再另一视角的结构图。

[0025] 图4是本发明铸轧用铸嘴、前液箱的智能调整系统的主视示意图。

[0026] 图5是图4的左视图。

[0027] 图6是标示上、下轧辊，并将铸嘴与上下轧辊中心线对应后的铸轧用铸嘴、前液箱的智能调整系统示意图。

[0028] 图7是图6的左视示意图。

[0029] 图8是零辊缝时，铸嘴与轧辊配合的示意图。

[0030] 图9是辊缝为h值时，铸嘴与轧辊配合的示意图。

[0031] 图10本发明铸轧用铸嘴、前液箱的智能调整系统进行水平铸轧调整的示意图。

[0032] 图11是本发明铸轧用铸嘴、前液箱的智能调整系统进行倾斜铸轧调整的示意图。

[0033] 图中：1—铸嘴，2—前液箱，3—上平台，4—中平台，5—下平台，6—上平台水平左右驱动装置，7—上平台水平前后移动驱动装置，8—右铰链，9—左铰链，10—左升降装置，11—右升降装置，12—左导向杆，13—上平台水平前后移动位移传感器，14—上平台水平左右移动位移传感器，15—右导向杆升降行程传感器，16—左导向杆升降行程传感器，17—过渡支梁。

具体实施方式

[0034] 下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。

[0035] 先对本发明铸轧用铸嘴、前液箱的智能调整系统的结构进行介绍：

[0036] 参见图1-5，一种铸轧用铸嘴、前液箱的智能调整系统，包括上、中、下三层平台3、4、5，前液箱2，计算机控制单元，铸嘴1设置在前液箱2上；下平台5上固定设有左、右升降机10、11，右升降机具有右导向杆，所述右导向杆通过右铰链8与中平台4铰接，左升降机具有一对前后设置的左导向杆12，一对左导向杆12与过渡支梁17铰接，所述过渡支梁17与中平台4铰接；所述中平台4对上平台3进行支撑；所述上平台3设有水平左右驱动装置6，水平前后驱动装置7，分别带动上平台3左右移动和前后移动；计算机控制单元对所述左、右升降机10、11及水平驱动装置6的动作进行自动控制。所述左、右升降机10、11及水平驱动装置6均有伺服电机进行驱动。

[0037] 下面介绍本发明铸轧用铸嘴、前液箱的智能调整系统的工作过程：

[0038] 准备工作：

[0039] 1、参见图6-7，将铸嘴1与前液箱2按照设计要求组装好。记录铸嘴前端的厚度a、上下铸嘴板前端到侧封板前端的距离λ及其到前液箱左侧定位面的距离c。记录铸嘴平台左定位面与轧机中心线的距离b。

[0040] 2、将铸嘴1与前液箱2的装件安装在上平台3上，记录铸嘴垂直中心线到安装平台基准面的垂直距离d、铸嘴水平中心线与机组中心线的偏移尺寸e。

[0041] 3、在计算机中输入设定好的有关铸嘴高度、宽度、纵向、铸嘴间隙等调整数学计算模型。将以上数据和铸轧机标高值H、实际轧辊直径D、半径R、辊面宽度B、辊缝值(铸轧板坯厚度)h、工艺参数铸嘴与轧辊的间隙值δ以及铸嘴平台中两升降机的中心距s,通过人机界面输入控制计算机中。

[0042] 水平铸轧调整过程：

[0043] 参见说明书附图8、9：

[0044] 1、首先根据机组的有关参数比如H、d铸轧辊直径D及辊面宽度B等参数进行初步设定，并通过上平台水平前后移动位移传感器13、上平台水平左右移动位移传感器14的反馈，将铸嘴在垂直和水平前后与轧机辊缝自动调整对准。

[0045] 2、铸嘴水平左右调整：现将铸嘴侧封板前端调整到距轧机中心线x mm处。x值：在计算机模型中已经根据D、R的输入值，计算出α及x值并设定好，参见图8；启动轧辊旋转同时铸嘴慢速向前进给，直到走完x行程后轧辊停止。

[0046] 3、铸嘴与轧辊辊面间隙δ调整：将铸嘴向轧机入口方向回退x′mm，[0047] 回退行程x′的确定：在控制计算机中已经建立了x′与R、α、λ、δ之间的数学模型，根据R、α、λ、δ的输入值，即可计算出x′并设定好，参见图9，从而实现自动调整铸嘴与轧辊辊面间隙δ的要求。

[0048] 4、此时铸嘴自动调整已经完成，可开始进行正常铸轧。

[0049] 倾斜铸轧调整过程，参见附图10、11：

[0050] 1、首先按照水平铸轧调整过程的步骤1将铸嘴调整好；

[0051] 2、铸轧机本体按照工艺要求倾斜角度为β，将此数值输入控制计算机中。

[0052] 3、根据要求倾斜角β调整铸嘴倾斜角：根据步骤1中记录的数值、输入的s值以及自动检测反馈的左升降机10的行程s1、倾斜角β，通过已经建立的数学模型计算出升降机s2，从而控制右升降机11的行程s2将铸嘴自动调整到满足工艺要求的角度β。

[0053] 4、以下步骤与水平铸轧调整过程中的2、3、4相同。

[0054] 以上调整过程中铸嘴平台水平纵向、横向移动时通过相关的位移传感器13、14检测并反馈，左右升降平台10、11的行程是通过左、右导向杆升降行程传感器16、15进行进行检测和反馈，将检测到的反馈值通过控制系统直接输入控制计算机中已经建好的数学模型中进行计算并与设定值相比较，从而实现铸嘴安装位置的自动调整。