高效连铸是钢铁冶金发展的必然趋势,而技术的进步才是根本的推动力。本世纪我国加入世界贸易组织以后,钢铁产品市场竞争激烈,国内企业为了加强竞争能力积极采取相关措施提高产品质量,降低制造成本。以现有连铸机为基础进行现代化技术改造、提高生产效率,是连铸发展的可行之路。由于高效连铸技术适用于现有连铸机的改造,具有投资省、见效快、降低生产成本等优点,因而得到了普遍的重视和发展。 本文研究了连铸结晶器振动装置的发展和各种振动装置的特点,对适合结晶器振动的非正弦振动波形进行了详细分析。从提高拉坯速度、改善铸坯表面质量等方面来讲,实现结晶器的非正弦振动已经成为一种不可替代的趋势。 在对结晶器振动波形、振动装置及板簧导向研究的基础上,设计了一种新型全板簧振动装置,采用全板簧进行振动导向,通过串接式板簧实现结晶器的仿弧线运动。 从平行四连杆基本运动原理着手,推导了反向逆平行四连杆传动比函数,研究了曲柄连杆共线时从动曲柄运动不确定性。并通过样机振动试验对振动发生装置进行了改进。 结晶器振动装置的运动精度对铸坯的表面质量有很大影响。现有技术普遍采用四偏心或四连杆振动机构实现仿弧运动,从理论上讲运动精度能够满足要求,但在实际使用中轴承的磨损对运动轨迹会产生很大的影响,运动精度会大大超出理论值。通过建立机构模型、计算推导得出全板簧振动装置仿弧误差的计算公式,在建立数学模型、选取优化方法后对振动机构进行了优化设计,达到了较高的振动精度,可以提高铸坯的质量和铸机的生产率。