專利名稱：一種擠壓設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到一種機(jī)械設(shè)備，特別涉及到一種擠壓設(shè)備及其軟件算法。
背景技術(shù)：
在鋼鐵連鑄生產(chǎn)階段往往要對(duì)鑄坯進(jìn)行一定的擠壓，這種擠壓有利于減少鑄坯的中心的疏松與縮孔，能顯著提高鑄坯的產(chǎn)品質(zhì)量，這一點(diǎn)對(duì)于大斷面鑄坯的生產(chǎn)尤其重要。 但是，目前國(guó)內(nèi)常用的擠壓設(shè)備效率和控制精度都不是特別的高，還有進(jìn)一步改良的空間。綜上所述，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，特別需要一種擠壓設(shè)備及其軟件算法，以解決以上提到的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種擠壓設(shè)備及其軟件算法，解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，通過對(duì)在拉矯機(jī)內(nèi)部配置高精度的位移傳感器，使得拉矯機(jī)能夠運(yùn)動(dòng)至任何期望的位置，從而提升生產(chǎn)效率。本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種擠壓設(shè)備，其特征在于，所述擠壓設(shè)備由五臺(tái)特殊設(shè)計(jì)的拉矯機(jī)組成，每臺(tái)拉矯機(jī)內(nèi)部配置了高精度的位移傳感器，使得拉矯機(jī)能夠運(yùn)動(dòng)至任何期望的位置；所述拉矯機(jī)的液壓管路還配備了檢測(cè)油壓的壓力傳感器，用于保護(hù)設(shè)備。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述位移傳感器為ftx)fibUS-DP總線型位移傳感
ο在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述位移傳感器的數(shù)據(jù)采集精度最高可達(dá)5微米。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，其特征在于，所述位移傳感器的行程確定為215毫米。一種擠壓設(shè)備的軟件算法，包括兩種模式，第一種模式是根據(jù)連鑄機(jī)的不同拉速區(qū)間制作十條拉矯機(jī)壓下量數(shù)據(jù)曲線，生產(chǎn)時(shí)可以根據(jù)連鑄機(jī)的實(shí)際拉速選擇相應(yīng)的拉矯機(jī)壓下量數(shù)據(jù)曲線；第二種模式是工藝計(jì)算機(jī)根據(jù)鑄坯斷面、鋼種、鋼水溫度、連鑄機(jī)拉速、 二冷水量、進(jìn)拉矯機(jī)前鑄坯溫度等工藝參數(shù)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出每臺(tái)拉矯機(jī)的壓下量數(shù)據(jù)；其特征在于，所述算法包括如下步驟1)當(dāng)遠(yuǎn)離設(shè)定目標(biāo)位即偏差很大時(shí)，電磁閥得電，使得拉矯機(jī)能夠快速地向設(shè)定目標(biāo)位運(yùn)動(dòng)；2)當(dāng)偏差縮小至一定范圍時(shí)，以某種頻率脈沖信號(hào)的形式讓電磁閥得電，使得拉矯機(jī)能精確地向設(shè)定目標(biāo)位靠近；3)當(dāng)偏差處于控制精度范圍內(nèi)時(shí)，電磁閥不得電，使得拉矯機(jī)既能穩(wěn)定在設(shè)定目標(biāo)位附近，又不使設(shè)備動(dòng)作過于頻繁以至于影響設(shè)備的使用壽命。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述偏差的正負(fù)決定是輕壓下上升電磁閥得電還CN 202070732 U
說明書
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是輕壓下下降電磁閥得電。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述進(jìn)拉矯機(jī)前鑄坯溫度的值取每10秒內(nèi)的最大值。本實(shí)用新型不但能提高連鑄機(jī)的拉速，增加單位時(shí)間內(nèi)的鑄胚產(chǎn)量，而且還能使鋼胚內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)鋼胚內(nèi)部質(zhì)量的顯著提高。
圖1為本實(shí)用新型所述的擠壓設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。如圖1所示，本實(shí)用新型所述的擠壓設(shè)備，其特征在于，它包含5臺(tái)特殊設(shè)計(jì)的拉矯機(jī)，這種拉矯機(jī)的特點(diǎn)是在液壓油缸內(nèi)部配置了高精度的位移傳感器，使得液壓油缸能夠運(yùn)動(dòng)至任何期望的位置。我們選用世界上最著名的位移傳感器生產(chǎn)商美國(guó)MTS系統(tǒng)公司的磁致伸縮位移傳感器，考慮到鋼廠環(huán)境惡劣設(shè)備維護(hù)難度大，我們選型的位移傳感器是液壓缸內(nèi)部安裝的。由于鋼廠強(qiáng)弱電設(shè)備種類繁多現(xiàn)場(chǎng)電磁信號(hào)復(fù)雜，而動(dòng)態(tài)輕壓下設(shè)備的控制精度要求非常高，為防止位移信號(hào)受現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾而波動(dòng)，我們選用數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)膄tx)fibUS-DP總線型位移傳感器，數(shù)據(jù)采集精度最高可達(dá)5um。另外，拉矯機(jī)液壓油缸的行程較小為200mm，而位移傳感器存在一定的零區(qū)和死區(qū)，為此拉矯機(jī)液壓油缸在制作時(shí)就已經(jīng)預(yù)留了 47mm用以規(guī)避零區(qū)和死區(qū)，同時(shí)位移傳感器的行程確定為215mm這樣使用效果會(huì)更好。在生產(chǎn)過程中，位移傳感器不僅用在每臺(tái)拉矯機(jī)實(shí)際壓下量數(shù)據(jù)的反饋信號(hào)，而且還用于實(shí)時(shí)計(jì)算每臺(tái)拉矯機(jī)處的鑄坯厚度。另外在液壓管路還配備了檢測(cè)油壓的壓力傳感器，當(dāng)生產(chǎn)處于異常狀態(tài)壓力傳感器檢測(cè)到液壓管路的油壓過高時(shí)，控制軟件會(huì)命令拉矯機(jī)立即退出動(dòng)態(tài)輕壓下功能，切換到更為安全的工作模式，這樣對(duì)設(shè)備的保護(hù)起到很好作用。本實(shí)用新型所述的擠壓設(shè)備的算法，包括兩種模式，第一種模式是根據(jù)連鑄機(jī)的不同拉速區(qū)間制作十條拉矯機(jī)壓下量數(shù)據(jù)曲線，生產(chǎn)時(shí)可以根據(jù)連鑄機(jī)的實(shí)際拉速選擇相應(yīng)的拉矯機(jī)壓下量數(shù)據(jù)曲線；第二種模式是工藝計(jì)算機(jī)根據(jù)鑄坯斷面、鋼種、鋼水溫度、連鑄機(jī)拉速、二冷水量、進(jìn)拉矯機(jī)前鑄坯溫度等工藝參數(shù)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出每臺(tái)拉矯機(jī)的壓下量數(shù)據(jù)；值得注意的是，由于鑄坯在冷卻過程中必然帶有一定量的氧化鐵皮依附在鑄坯表面，因此隨著鑄坯表面氧化鐵皮的形成與剝落，測(cè)量到的進(jìn)拉矯機(jī)前鑄坯溫度數(shù)值必然是一系列不連續(xù)的階躍信號(hào)，即不帶氧化鐵皮的鑄坯測(cè)得的溫度高，帶氧化鐵皮的鑄坯測(cè)得的溫度低。為得到真正反映鑄坯溫度的數(shù)值在控制程序中對(duì)進(jìn)拉矯機(jī)前鑄坯溫度信號(hào)作如下處理在每個(gè)IOs時(shí)間內(nèi)比較所有讀取到的進(jìn)拉矯機(jī)前鑄坯溫度信號(hào)數(shù)值，將其中的最大值取出傳遞給工藝計(jì)算機(jī)，這樣避免了氧化鐵皮對(duì)鑄坯溫度信號(hào)的干擾，工藝計(jì)算機(jī)收到的進(jìn)拉矯機(jī)前鑄坯溫度數(shù)值每間隔IOs更新一次。當(dāng)動(dòng)態(tài)輕壓下指令發(fā)出后，每臺(tái)拉矯機(jī)根據(jù)接收到的壓下量數(shù)據(jù)對(duì)鑄坯進(jìn)行擠壓做定位控制，軟件算法如下[0023]1)當(dāng)遠(yuǎn)離設(shè)定目標(biāo)位即偏差很大時(shí)電磁閥信號(hào)常得電，使得液壓油缸能夠快速地向設(shè)定目標(biāo)位運(yùn)動(dòng)；2)當(dāng)偏差縮小至一定范圍時(shí)以某種頻率脈沖信號(hào)的形式讓電磁閥得電，使得液壓油缸能精確地向設(shè)定目標(biāo)位靠近，值得注意的是，雖然電磁閥脈沖信號(hào)的頻率越高對(duì)液壓油缸的控制就越精確，但考慮到電磁閥本身的開關(guān)頻率有一定的限制，頻率太高會(huì)損壞電磁閥，因此必須做兩者之間的平衡，目前電磁閥脈沖信號(hào)的頻率為0. 25Hz ；3)當(dāng)偏差處于控制精度范圍內(nèi)時(shí)電磁閥不得電，使得液壓油缸既能穩(wěn)定在設(shè)定目標(biāo)位附近，又不使設(shè)備動(dòng)作過于頻繁以至于影響設(shè)備的使用壽命。偏差的正負(fù)決定是輕壓下上升電磁閥得電還是輕壓下下降電磁閥得電。以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)，本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求1.一種擠壓設(shè)備，其特征在于，所述擠壓設(shè)備由五臺(tái)特殊設(shè)計(jì)的拉矯機(jī)組成，每臺(tái)拉矯機(jī)內(nèi)部配置了高精度的位移傳感器，使得拉矯機(jī)能夠運(yùn)動(dòng)至任何期望的位置；所述拉矯機(jī)的液壓管路還配備了檢測(cè)油壓的壓力傳感器，用于保護(hù)設(shè)備。
2.如權(quán)利要求1所述的擠壓設(shè)備，其特征在于，所述位移傳感器為ftx)fibUS-DP總線型位移傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的擠壓設(shè)備，其特征在于，所述位移傳感器的數(shù)據(jù)采集精度最高可達(dá)5微米。
4.如權(quán)利要求1所述的擠壓設(shè)備，其特征在于，所述位移傳感器的行程確定為215毫米。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種擠壓設(shè)備，所述擠壓設(shè)備由五臺(tái)特殊設(shè)計(jì)的拉矯機(jī)組成，每臺(tái)拉矯機(jī)內(nèi)部配置了高精度的位移傳感器，使得拉矯機(jī)能夠運(yùn)動(dòng)至任何期望的位置。每臺(tái)拉矯機(jī)壓下量數(shù)據(jù)的選擇有兩種模式，第一種模式是根據(jù)連鑄機(jī)的不同拉速區(qū)間制作十條拉矯機(jī)壓下量數(shù)據(jù)曲線，生產(chǎn)時(shí)可以根據(jù)連鑄機(jī)的實(shí)際拉速選擇相應(yīng)的拉矯機(jī)壓下量數(shù)據(jù)曲線；第二種模式是工藝計(jì)算機(jī)根據(jù)鑄坯斷面、鋼種、鋼水溫度、連鑄機(jī)拉速、二冷水量、進(jìn)拉矯機(jī)前鑄坯溫度等工藝參數(shù)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出每臺(tái)拉矯機(jī)的壓下量數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)B22D11/12GK202070732SQ201120063229
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者夏磊, 陸愷夷 申請(qǐng)人:上海亞新冶金設(shè)備有限公司, 上海亞新連鑄技術(shù)工程有限公司