| 【発明の名称】 |
連続鋳造用鋳型クランプ装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】村山 元三
【氏名】瀬良 泰三
【氏名】光広 尊
【氏名】新田 貴昭
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| 【要約】 |
【課題】連続鋳造機において鋳型の鋳造中に行われる鋳型短辺の幅替えのために、鋳型長辺と鋳型短辺とのクランプを解除する際、長辺と短辺との間隔を鋳型の垂直方向に一定となし、長辺と短辺との隙間から溶鋼洩れ等の事故が発生することを防止する。
【解決手段】連続鋳造機の鋳型長辺１と鋳型短辺２とをクランプする装置であって、鋳型長辺１に設けられた複数個の液圧シリンダー４と、液圧シリンダー４を駆動する液圧ポンプ５およびモータ６と、シリンダロッドの位置検出器７とが一体化されてなるハイブリッドアクチュエータを、鋳型長辺１に設置し、ハイブリッドアクチュエータによって鋳型短辺に対する押付け圧力を検知し、押付け圧力が一定になるように制御する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 連続鋳造機の鋳型長辺と鋳型短辺とをクランプするための連続鋳造用鋳型クランプ装置であって、前記クランプ装置は、前記鋳型長辺に設けられた複数個の液圧シリンダーと、鋳型長辺を鋳型短辺に押し付ける押し付け圧力を一定に制御する制御機構とからなっており、前記制御機構は、鋳型クランプを解除する際に、鋳型長辺の鋳型短辺に対する押し付け圧力一定の状態から、鋳型長辺を所定距離だけ開放する機能を有していることを特徴とする、連続鋳造用鋳型クランプ装置。
【請求項２】 前記鋳型長辺を前記鋳型短辺に押し付ける押し付け圧力の制御機構は、前記鋳型長辺に取り付けられた液圧シリンダーと、前記液圧シリンダーを駆動する電動機および液圧ポンプと、前記液圧シリンダーのシリンダロッド位置検出器とが一体化されたハイブリッドアクチュエータからなっている、請求項１に記載の鋳型クランプ装置。
【請求項３】 前記ハイブリッドアクチュエータは、電動機と、二方向吐出固定容量液圧ポンプまたは二方向吐出可変容量液圧ポンプと、片ロッド液圧シリンダーと、シリンダーロッドの位置検出器と、そして、片ロッドシリンダーのヘッド側シリンダー室とロッド側シリンダー室との容積差を補償する回路とが一体化されて構成されている、請求項２に記載の鋳型クランプ装置。
【請求項４】 前記ハイブリッドアクチュエータは、電動機と、二方向吐出固定容量液圧ポンプまたは二方向吐出可変容量液圧ポンプと、片ロッド液圧シリンダーと、シリンダーロッドの位置検出器と、片ロッドシリンダーのヘッド側シリンダー室とロッド側シリンダー室との容積差を補償する回路とが一体化されて構成されている、請求項２に記載の鋳型クランプ装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、連続鋳造機における鋳型のクランプ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】スラブ等の鋳片を連続的に鋳造する連続鋳造機の鋳型は、図１に示すように、一対の長辺１と、一対の長辺１間に挟まれた一対の短辺２とからなっており、一対の短辺２間の間隔を変えることによって鋳型の幅を変え、種々の寸法の鋳片を連続鋳造するようになっている。
【０００３】鋳型の長辺１および短辺２には各々液圧シリンダーが取り付けられ、長辺１に取り付けられた液圧シリンダーによって長辺１は短辺２にクランプされている。従って、鋳型の幅替えを行う際には、長辺１と短辺２とのクランプ状態を解除し、長辺１と短辺２との間隔を０．３mm程度開いて、短辺２をこれに取り付けられた液圧シリンダーによって鋳型の幅方向に所定の幅替え位置まで移動した上、長辺１を短辺２にクランプしていた。このように、従来鋳型の幅替えに際しては、鋳型長辺１に取り付けられた液圧シリンダーによって、長辺１と短辺２とのクランプを開閉するようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鋳型の長辺１および短辺２には、熱膨張によって変形が生じているので、鋳型の垂直方向における長辺と短辺との間隔は一定ではなくなる。その結果、クランプを解除したときに鋳型内の溶鋼が長辺と短辺との隙間に流入して、溶鋼もれ等の重大事故が発生する危険性が高かった。
【０００５】従って、この発明の目的は、上述した問題を解決し、連続鋳造機において鋳片の鋳造中に行われる鋳型短辺の幅替えのために、鋳型長辺と鋳型短辺とのクランプ状態を解除する際、長辺と短辺との間隔を鋳型の垂直方向に一定となし、長辺と短辺との隙間からの溶鋼洩れ等の重大事故の発生を防止し得る連続鋳造用鋳型長辺駆動装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明は、連続鋳造機の鋳型長辺と鋳型短辺とをクランプするための連続鋳造用鋳型クランプ装置であって、前記クランプ装置は、前記鋳型長辺に設けられた複数個の液圧シリンダーと、鋳型長辺を鋳型短辺に押し付ける押し付け圧力を一定に制御する制御機構とからなっており、前記制御機構は、鋳型クランプを解除する際に、鋳型長辺の鋳型短辺に対する押し付け圧力一定の状態から、鋳型長辺を所定距離だけ開放する機能を有していることに特徴を有するものである。
【０００７】請求項２に記載の発明は、前記鋳型長辺を鋳型短辺に押し付ける押し付け圧力の制御機構が、前記鋳型長辺に取り付けられた液圧シリンダーと、前記液圧シリンダーを駆動する電動機および液圧ポンプと、前記液圧シリンダーのシリンダロッド位置検出器とが一体化されたハイブリッドアクチュエータからなっていることに特徴を有するものである。
【０００８】請求項３に記載の発明は、前記ハイブリッドアクチュエータが、電動機と、二方向吐出固定容量液圧ポンプまたは二方向吐出可変容量液圧ポンプと、片ロッド液圧シリンダーと、シリンダーロッドの位置検出器と、そして、片ロッドシリンダーのヘッド側シリンダー室とロッド側シリンダー室との容積差を補償する回路とが一体化されて構成されていることに特徴を有するものである。
【０００９】請求項４に記載の発明は、前記ハイブリッドアクチュエータが、電動機と、二方向吐出固定容量液圧ポンプまたは二方向吐出可変容量液圧ポンプと、片ロッド液圧シリンダーと、シリンダーロッドの位置検出器と、片ロッドシリンダーのヘッド側シリンダー室とロッド側シリンダー室との容積差を補償する回路とが一体化されて構成されていることに特徴を有するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、この発明の装置を図面を参照しながら説明する。図１は、この発明の装置の一実施態様を示す説明図である。図面に示すように、鋳型Ａの長辺１には、ハイブリッドアクチュエータを構成する液圧シリンダー４が、長辺１の長さ方向両側に且つ長辺１の高さ方向に各々２本合計４本取り付けられており、液圧シリンダー４を駆動させることによって、鋳型長辺１と鋳型短辺２とはクランプされる。
【００１１】ハイブリッドアクチュエータは、上述した液圧シリンダー４と、液圧シリンダー４を駆動するための液圧ポンプ５およびモータ６と、ハイブリッドアクチュエータ制御ユニット９とからなっている。この例においては、液圧シリンダー４は両ロッド方式である。
【００１２】液圧シリンダー４には、各々そのシリンダーロッドの位置を検出するためのシリンダーロッド位置検出器７が取り付けられている。また、液圧シリンダー４を駆動するモータ６には、その回転数、回転方向、電流値等を検出するためのモーター回転状態検出器８が取り付けられている。
【００１３】鋳型短辺２に対する鋳型長辺１の押し付け力は、鋳型短辺２によって受ける反力として、液圧シリンダー４を介し、ハイブリッドアクチュエータ制御ユニット９によって、連続的に且つ確実に検出することができる。ハイブリッドアクチュエータ制御ユニット９には、クランプを解除する際に、鋳型短辺２に対する押し付け圧力が一定に制御されている状態から鋳型長辺１を開放する距離を設定する鋳型開放距離設定器１０および鋳型長辺１を鋳型短辺２に押し付ける鋳型押付け力設定器１１からの信号が入力され、鋳型開放距離設定器１０および鋳型押付け力設定器１１には、上位計算機１２からの信号が入力される。
【００１４】上述したハイブリッドアクチュエータは、図１には１つの液圧シリンダー４に対してのみ図示されており、他の液圧シリンダー４については図示を省略している。なお、ハイブリッドアクチュエータの個数は、鋳型の特性に応じて決定される。例えば、１つのハイブリッドアクチュエータでリンク機構を使用することにより鋳型長辺１の複数箇所を押し付けてもよい。
【００１５】鋳型長辺１を鋳型短辺２に押し付ける押し付け力Ｆは、下記（１）式によって決定される。
Ｆ＝ｈ2 ×ρ／（２×ｎ）×ｌ・・・・・（１）
但し、Ｆ：押し付け力ｈ：長辺の高さρ：７．３ｋｇ／ｃｍ3ｌ：長辺の長さｎ：ハイブリッドアクチュエータを構成する液圧シリンダーの本数鋳型Ａをクランプする際には、長辺１を短辺２に押し付け、ハイブリッドアクチュエータによってその押し付け力Ｆが（１）式で求められる状態に維持する。
【００１６】クランプを解除する際には、鋳型短辺２に対する押し付け圧力が一定に制御されている状態から、予め定められた所定距離だけ鋳型長辺１を開放する。長辺１を短辺２から開放する距離は、鋳型の材料である銅の膨張係数等を考慮して決定されるが、通常のスラブ鋳造においては、０．３ｍｍ程度の開放量が一般的である。
【００１７】このようなハイブリッドアクチュエータによる鋳型長辺１の押し付け力制御によって、鋳型の垂直方向における長辺１と短辺２との間隔が一定でなくても、クランプを解除したときに鋳型内の溶鋼が長辺と短辺との隙間に流入して溶鋼もれ等の事故の発生することが防止される。
【００１８】図２は、シリンダーのロッド側とヘッド側との油量差を吸収する手段を、シリンダーと一体化した態様を示す図である。前述した例では、両ロッド方式のシリンダーが使用されているが、片ロッド方式のシリンダーを使用してもよく、その場合には、図２に示すように、片ロッド方式のシリンダー２６のロッド側とヘッド側の油量差を吸収する手段をシリンダーと一体化すれば同様の仕様を得ることができる。
【００１９】図２において、２２はポンプ、２１はポンプ２２を駆動するモータ、２３はパイロットチェック弁、２４はチェック弁、２５はタンクである。なお、上記パイロットチェック弁２３およびチェック弁２４の代わりに、シャトル弁またはリリーフ弁を使用しても、図２と同様に油量差を吸収する手段を得ることができる。
【００２０】図３は、二方向吐出可変容量液圧ポンプを使用し、電動機の回転方向を一定にしたままでポンプの圧油の吐出方向と吐出量および圧力を制御する態様を示す図である。図３に示すように、二方向吐出可変容量液圧ポンプ２８を使用し、電動機２７の回転方向を一定にしたままでポンプの圧油の吐出方向と吐出量および圧力を制御することにより、片ロッド方式のシリンダー３２のロッドの運動量（押し、引き、速度、推力）をコントロールすることも可能である。図３には、片ロッド方式のシリンダー３２のヘッド側とロッド側シリンダの容積差を吸収するための手段として、シャトル弁２９を装入した例が示されている。
【００２１】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、連続鋳造機において鋳片の鋳造中に行われる鋳型短辺の幅替えのために、鋳型長辺と鋳型短辺とのクランプ状態を解除する際、長辺と短辺との間隔を鋳型の垂直方向に一定となし、長辺と短辺との隙間からの溶鋼洩れ等の重大事故の発生を防止することができる、工業上有用な効果がもたらされる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４１２３
【氏名又は名称】日本鋼管株式会社
【識別番号】５９８１１９７０６
【氏名又は名称】株式会社 プリメテック
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| 【出願日】 |
平成１０年９月２日（１９９８．９．２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８３８３９
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 泰男
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| 【公開番号】 |
特開２０００−７９４４６（Ｐ２０００−７９４４６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年３月２１日（２０００．３．２１） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２４８１０３ |
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